芯東西（公眾號：aichip001）
作者 | ?心緣
編輯 | ?漠影
芯東西6月25日報道，在英飛凌無錫工廠，露天的停車棚頂上，一塊塊光伏太陽能電板整齊地排列著。這可不是為了給車子遮太陽，而是無錫工廠獲取清潔能源的方式之一。
為降低碳排放、構建綠色工廠，英飛凌在2020年制定了“有約束力的減排目標”，成為第一家承諾實現“碳中和”的半導體企業。
近日，芯東西等媒體參觀了英飛凌無錫工廠，并與英飛凌科技副總裁、英飛凌無錫制造、研發、測試技術和創新部負責人范永新進行交流。范永新分享了這一國際半導體巨頭的無錫制造基地在綠色工廠、智能工廠和追求零缺陷方面的探索及思考，這些經驗對于其他制造工廠來說同樣具有借鑒的價值。
一、制定五大戰略舉措，2030年實現碳中和
在與賽普拉斯合并之后，英飛凌已成為全球十大半導體公司之一，也是汽車電子、電源管理和驅動系統、傳感器系統、安全互聯系統、無線combo、差異化存儲等諸多領域的領導者。
根據第三方研究機構發布的數據顯示，尤其是在汽車電子、功率半導體和安全IC領域，英飛凌所占據的市場份額，位居全球第一。
英飛凌的前道和后道工廠遍布全球。其中，做晶圓制造的前道工廠約占1/3，其余的是后道工廠，后道工廠有超過一半分布在亞太地區。
1995年成立的無錫工廠，是一家典型的“后道”工廠，主要做封裝和測試。
目前，無錫工廠的員工數超過1300人，是英飛凌大中華區最大的制造基地，也是英飛凌全球最大的IGBT制造中心之一，主要生產分立器件、智能卡芯片、功率半導體等產品。
范永新說，英飛凌計劃到2025年，將二氧化碳排放量較2019年減少70%，到2030年實現碳中和，并圍繞此目標制定了碳中和五大戰略舉措。
此前，英飛凌歷來有良好的節能減排記錄。例如在生產過程中，英飛凌的資源利用效率遠高于半導體行業的全球平均水平；在生產晶圓方面，英飛凌生產每平方厘米晶圓的耗電量比全球平均水平要低約47%，耗水量比全球平均水平低約29%，產生的廢棄物比全球平均水平低約56%。
二、減少電力消耗，啟用清潔能源
由于半導體制造恒溫、恒濕、無塵的特殊環境要求，以及關鍵制造工藝的電力要求，英飛凌無錫的碳排放主要來源于電力消耗。
從基于世界能源研究所溫室氣體核算體系得出的2020年碳足跡分析來看，英飛凌無錫工廠因電力消耗所產生的碳排放占比達到了97%。其中相當大一部分電力消耗于動力設備、空調等等方面。
為了更好地建設綠色工廠，英飛凌無錫工廠主要聚焦覆蓋產品周期的五大重點領域：低碳制造設計、提高能源效率、減少直接排放、資源循環利用、使用清潔能源。
無錫工廠的布局都是樓宇式的，所以相對可用的面積不多。其所有可用區域全部裝了光伏發電系統。范永新透露，截至目前，工廠有28%的辦公用電是由光伏驅動的，未來他們還會繼續開發新的節能方式。
當前無錫工廠已經取得一些節能減排成果。比如早在2015年，該工廠就已經實現了碳達峰，2020年碳排放較2015年減少了27%。
該工廠還實現了100%循環利用包裝材料、100%使用廢熱循環加熱水處理系統、在可用區域100%安裝光伏發電系統。
根據2021年中國船級社質量評估機構數據，英飛凌無錫工廠的綠色績效處于半導體行業前5%。
三、用自家產品助力高效的能源鏈
應對氣候變化和能源稀缺的挑戰，英飛凌走得是雙線并行路線，一方面減少自身碳排放量，另一方面用自家產品來助力高效的能源鏈，從發電、輸配電、儲能到能源的使用，為全產業鏈提供高能效解決方案。
在能源的生成和存儲方面，英飛凌有EasyPACKTM 1B/2B IGBT功率模塊和SSO8功率器件，主要應用于太陽能發電、儲能和快速充電等領域。
EasyPACKTM 1B/2B模塊效率更高、功率密度更大、尺寸更小且系統成本更低，助力實現靈活的電網設計，還能夠提升將太陽能轉換為電能的效率、改善電池用電效率、確保電網穩定。
在能源使用方面，英飛凌的IGBT功率模塊以及分立器件產品，可以減少能源轉換和分配構成中的損耗，讓能源高效而廣泛地應用于工業驅動、數據中心、汽車、智能樓宇等領域。
EasyPACKTM 1B/2B模塊已經在英飛凌無錫工廠投入量產而且產能還在不斷擴大當中。EasyPACK 1A/2A模塊也已做好量產準備。
同時，英飛凌還正在引進用于電動汽車的HybridPACKTM雙面冷卻IGBT模塊，該模塊能將電池的直流電轉換為驅動電機的交流電，并能將制動產生的交流電轉換成為電池充電的直流電，并且當中的損耗很低，從而有助于提高電動車輛的續航里程。
英飛凌無錫工廠希望通過涵蓋產品生命周期的減排戰略和項目，與相關合作方共同創造可持續的生態價值。
四、 建設智能工廠，落地工業物聯網
工業互聯網和智能工廠是英飛凌物聯網戰略的重要組成部分。同時，英飛凌也在研制工業4.0所需要的核心器件和領先的半導體解決方案。
英飛凌能夠提供值得信賴的安全解決方案、高級感測能力、跨應用控制以及高效電源管理，這些對于實現工業4.0具有非常重要的作用。
此外，英飛凌把數字化覆蓋生產、供應鏈和技術開發全流程，作為其實現工業4.0的一個目標。
自2013年起，英飛凌無錫通過自主研發的制造執行系統（MES），實現了制造的自動化和智能化，顯著提升了運營績效。
該系統能夠對人、機、料、法、環等五大關鍵生產要素進行智能控制，利用無紙化、數據分析及智能決策系統，實現工廠自動化和智能化，降低成本，提升速度和質量。
例如，英飛凌無錫將生產周期縮短了50%；在沒有額外投資新設備的情況下，生產效率提升了11%；實現了制造因素和產品工藝參數100%可追溯；自動化程度達到了80%；基于MES之上的系統，使得制程和人為錯誤降低了50%。
范永新透露道，無錫工廠當前還未完全自動化的更多是一些搬運過程，他們正著手做物料搬運的工作，會借助AGV（自動導引車）在MES系統的調度下，將產品自動從一站送到下一站。
除了IT設施、算法等方面，無錫工廠還有一個大的工廠集成團隊，去更多地做一些工廠運行所用到的一些軟件能力開發。
經過多年努力，英飛凌無錫也得到了行業跟社會的廣泛認可，今年被評為“無錫市智能工廠”。
英飛凌一直秉持著“跟供應商、跟商業合作伙伴”合作的三角模型，與他們分享在“智能工廠、工業4.0”方面的管理思路、運用方法與實踐經驗，同時也向他們去學習，互相取長補短。
范永新還談及英飛凌無錫的工業4.0藍圖。
提到“工業4.0”，其實就是要萬物互聯，而聯網則涉及安全性的問題。
尤其對于英飛凌這樣的高科技企業而言，知識產權是非常重要的。如何防止甚至減少聯網之后的風險？這是必須嚴格把關的事項。
對此，英飛凌無錫采用了一套安全解決方案，實現安全的身份認證、物品識別、權限控制及通訊連接。在此過程中，能滿足安全需求的智能卡芯片恰恰是無錫工廠主營的產品之一，這些芯片已經被廣泛應用于支付、娛樂、政府身份識別、個人識別、物品識別、通訊聯系等眾多場景。
五、每生產10億個器件，缺陷器件數不到3個
從產品的角度來講，英飛凌用品質領導地位實現了差異化競爭，承諾從功能、可靠性、交期、產量和成本等方面，實現零缺陷。
“零缺陷”首先是汽車電子提出的，不過，無錫工廠并未區別對待消費電子、工業等其他非汽車電子用戶，而是以同樣的最高標準做所有生產。
英飛凌通過了許多質量標準認證，包括ISO9001、IATF16949、AS9100、IEC17025、ISO26262等各種國際標準認證，從而保證了在符合體系的要求下全面穩定運行。
經由多年努力，截至去年，英飛凌每生產10億個器件，出現缺陷器件的數量不到3個，這樹立了全球半導體的質量標桿。
要知道，在好多行業，缺陷率還是以“每百萬只多少個缺陷”來衡量。
此外，無錫工廠也采用了許多先進技術來避免出現缺陷。比如以前需要幾十位員工來檢查半導體后道封裝中的“塌線”情況，但幾年前，無錫工廠開始用智能自動識別系統，大大節省人力，同時更高效地保證產品質量。
在設備方面，英飛凌不斷升級改造，淘汰老舊設備，引入最先進的全自動設備，保障產品質量。
在團隊的共同努力下，無錫工廠打造了“卓越質量3-2-1”管理模式。一個核心、兩個支柱、三個基石，持續穩定始終是其運營工廠的指導思想。
在堅持“零缺陷”的努力下，2020年4月份英飛凌無錫獲得了“2019年度無錫市市長質量獎”，這是當時唯一一家、也是無錫市歷史上第一家外資企業獲此殊榮。
結語：長遠收益將大于成本
“氣侯變化”是一項全球性的挑戰，需要整個社會所有的利益相關方采取一致行動，共同應對。英飛凌把“讓生活更加便利、安全和環保”作為使命，落實到了企業日常的運營當中。
總體來看，英飛凌無錫一方面致力于構建綠色工廠，以創新的半導體產品推動可持續發展，并作出碳中和承諾，持續減少自身碳排放；另一方面自主開發工業互聯網技術，推動智能工廠建設，并持續追求零缺陷。
范永新認為，盡管這些舉措會帶來初期成本投入的提高，但通過技術、設計等方面的升級，從長遠來看，收益將大過成本。
他還分享了英飛凌及時意識到缺芯問題，為此將2021財年總投資額從早前規劃的14億歐元增至16億歐元，并將位于奧地利菲拉赫的300mm晶圓廠開工日期提前至本財年第四季度。菲拉赫工廠全面投入運營后，每年生產的功率半導體將能夠滿足2500萬輛電動汽車的傳動系統的需求。
