方寸之間，ABB助力構建安全、智慧、綠色科技"芯"標桿
北京2024年8月26日 /美通社/ -- 在現代科技的浩瀚星空中，最璀璨的那顆當屬半導體。它不僅是支撐現代經濟社會發展的戰略性、基礎性和先導性產業，更是引領新一輪科技革命和產業變革的關鍵引擎之一。近年來，各國政府紛紛出臺政策法規支持半導體產業發展。以中國為例，自2014年印發《國家集成電路產業發展推進綱要》，中國頒布了一系列產業政策，奠定了對半導體產業高度重視與鼓勵發展的基調。特別是今年"國家集成電路產業投資基金三期"的成立，標志著中國對半導體產業技術創新的進一步深入布局。
作為科技高地，半導體產業的演進之路需要政策、市場與技術的共振。基于全面服務電子與半導體產業鏈的豐富實踐與專業能力，ABB高安全、高可靠、高性能的工廠電能質量與工廠供電解決方案為國家高端制造保駕護航。
芯片制造場景
半導體行業"極限挑戰"催生新需求
半導體行業具有技術難度高、投資規模大、產業鏈長、產品種類多、更新迭代快、下游應用廣泛等特點。例如，一顆小小的芯片要歷經上千道工序才能將復雜的電路和數以百億計的晶體管巧妙地壓縮至方寸之間。而精密的雕刻藝術背后，每一道工藝流程都是對精度和穩定性等方面的"極限挑戰"。時刻脈動在各生產環節的電能是破解電子與半導體行業難題的重要著力點。
半導體行業的光刻、刻蝕、離子注水等關鍵工藝段應用了大量精密制造設備，且大部分工藝需要24h不間斷運行，因此對供電質量和供電連續性都提出極高的要求。根據國家現行標準GB 50809《硅集成電路芯片工廠設計規范》，硅集成電路芯片工廠用電負荷為一級負荷，其意義可見一斑。
實際生產中，電壓暫降與諧波是影響電能質量的兩大"公害"。電壓暫降不但導致原材料大量報廢，產品優良率嚴重下降，還會造成昂貴的關鍵工藝設備損毀，給企業帶來巨大的經濟損失。半導體工廠中大量非線性負荷設備產生的諧波，同樣會導致關鍵工藝設備宕機或運行不穩，造成產品質量波動，并且工廠電網功率因數低還會帶來制造能耗高，增加電費支出。
當然，獨特的產業屬性也決定了半導體必然是工業能耗大戶。全球范圍內，"缺電"在某種程度上已成為當前制約半導體產業發展的阻礙之一。在綠色低碳的時代背景下，實現產業高速發展與綠色轉型的協同成為行業新的課題。
芯片應用場景
以需求為導向助力產業破局
在電子與半導體產業躍遷之路上，ABB圍繞電壓暫降、諧波治理與無功補償、關鍵電源、可靠供電、綠色低碳5大行業需求，按下產業創新發展的加速鍵。
電壓暫降
針對半導體行業工藝段、工藝設備、廠務動力、工廠變電站等不同應用場景的低壓配電系統電壓波動問題，ABB的PCS100 AVC-40動態電壓調節方案，HiPerGuard MV UPS中壓不間斷電源方案，M4M40(S級)、M4M50(A級) 高端電能質量分析儀等可以從208V~480V到24kV電壓等級范圍內快速、精確的補償電壓暫降和暫升、并實現連續的電壓調節，穩定內外網電壓，保護關鍵工藝設備免受電壓擾動的影響，提升半導體制造的安全可靠性，提高產品優良品和工廠產能。
諧波治理與無功補償
面對電子與半導體行業中各種負載導致的電能質量問題，ABB的破解之道是SmartPQF、SmartPQS和RCR-7%"組合拳"。
SmartPQF和SmartPQS方案集成了諧波治理、雙向連續無功補償、負載平衡、穩定電壓四大電能質量功能，有效降低了設備投資成本。產品采用模塊化設計，根據不同需求可靈活組合配置，濾波和補償響應速度更快，閉環控制濾波更徹底、效率更高。RCR-7%串聯電抗器無功補償方案配套電容器≤1000V，全面滿足多種電壓等級的需求，電容器采用蛭石填充，降低了工廠火災風險。
關鍵電源
電子與半導體關鍵工藝段配電包含三個主要環節：低壓總進線與聯絡，饋線側的雙電源轉換和關鍵工藝設備前端的UPS。針對上述環節，ABB分別部署了全新雙電源轉換技術Emax 2 Harness兩進線一母聯雙電源轉換系統，饋線側采用TruOne?一體式模塊化快速自動轉換開關，關鍵工藝設備前端配置DPA分散式并聯架構的不間斷電源。優異的輸出性能和關鍵電源保護，為關鍵工藝設備提供更高的可靠性、安全性和高效性。
可靠供電
大型電子與半導體工廠的負荷容量巨大，通常需要設置一個220kV或110kV變電站，兩路電源線供電，生產工藝和動力用電設備配備用電源，生產工藝和動力用電核心設備應設UPS。
ABB UniGear ZS1開關柜可以提供24kV和12kV的解決方案，為半導體工廠量身打造，配合PGS600和DAAS方案，有效提升半導體工廠的供電可靠性水平。UniGear ZS1 可以提供最窄500 mm 寬中置柜，帶可抽出式斷路器，減少占地面積，實現了包括溫升、動作、位置和環境等全面狀態感知。智能閉鎖系統、一二次融合的嵌入式設計使開關柜的使用更安全；模塊化主機，圖形化的人機界面為客戶帶來便利性；先進的傳感器技術和邊緣計算能力，配合 ABB資產健康管理平臺，幫助客戶實現資產保值。
MNS Digital數字化低壓開關柜，傳承 MNS?系統領先的質量標準和制作工藝，并融合互聯網技術和智能傳感器，可實現遠程監測、控制和設定，提供詳細的故障診斷和事件日志，幫助用戶進行大數據分析；可提前預警設備故障，實現前瞻性維護，確保安全、可靠、持續的用電需求。7x24小時的安全、連續生產，對于半導體行業的用戶是至關重要的。 MNS Digital 的數字化開關柜延續并發展了MNS?的安全可靠性，能夠為客戶提供更可靠的連續供電，確保操作人員更高的人身安全。
WavePro及Lmax系列低壓密集型母線槽，是低壓配電系統中用于傳輸電能、分配電能的一種成套設備，具有電能損耗小、載流能力大、防護等級高、分配電能方便、安全可靠等優點，適配半導體行業應用場景，實現對電流負荷的有效控制，為供電安全提供保障。
ABB電氣安裝類產品重點關注和解決電氣施工環節中的重點、難點和易出事故點，通過優化產品設計、提高產品品質、簡化現場施工環節等來提高電氣施工的效率，降低事故率，從而提高電氣系統的效率和穩定性。
綠色低碳
減碳是一項上下求索的復雜工程，漫漫征途上，ABB以數字化為錨探尋出綠色低碳發展的更優解。
ABB Ability零碳工廠與工業園區智慧能源管理方案，是零碳工廠與工業園區能源系統"指揮家"，賦能以新能源為主體的新型電力系統的構建，提高工廠與工業園區可再生能源的消納率，打造綠色高效、柔性開放的新型工業園區和工廠基礎設施。
ABB Ability低壓配電數字化方案采用多項創新的數字配電技術，以全新的方式實時監測、精準操控、主動預測、智慧運維和資產全生命周期管理，為電子與半導體行業提供智慧、高效、可靠、低碳的動力保障。
ABB Ability智慧工業建筑控制方案，通過數字化技術提升廠房潔凈區的控制水平，增強工建的智慧管理能力，不但提供甲級寫字樓星級式的辦公和生產服務，而且可以實現工建的零碳化。
創新合作打造產業鏈新標桿
在科技日新月異的時代，半導體行業始終站在創新的最前沿，引領著全球變革的方向。ABB Ability創新的數字化技術可以為高端科技工廠構建一體化的管理平臺，實現工廠能源柔性管理，全生命周期的設備資產健康管理。ABB全面的解決方案涵蓋半導體產業鏈上的光伏硅片、分立器件、液晶面板、集成電路等關鍵環節，為產業注入安全可靠、智慧高效、綠色低碳的新動能。
碳化硅（SiC）作為目前第三代半導體材料中成熟商用材料的典型代表，以其優越的性能再次掀起風潮。廣州某半導體技術公司碳化硅項目應用的電氣設備品種多、數量大，生產過程中設備的穩定性和安全性成為影響晶體品質的重要因素。
ABB配電系統智慧解決方案以ZEE600 智慧配電管理方案與MNS 低壓開關柜數字化方案為核心，邊緣側部署ZEE600系統具有完善的數據庫管理等功能，實現了中低壓開關柜設備統一集中式智慧管理，協助客戶實現安全、可靠、可持續的智慧高效運維。全系列ABB中低壓配電方案在保證供電連續性及安全性的前提下，未來廠區即使擴建或產能提升，仍能做到全生命周期的效益較大化。
OPPO（重慶）智能生態科技園總規劃建筑面積133萬m2，是一座集智能終端、智能硬件、軟件、云服務及增值服務等研發、生產于一體的研發制造基地，也是重慶構建智能產業"芯屏器核網"全產業鏈、打造全球最大的智能終端生產基地的重要支撐。
面對供電與運維的雙重需求，ABB Ability EAM智能配電控制系統實現園區配電數字化監測及智慧運維，并自動向運維人員推送告警信息，實現本地+移動端運維管理的新模式，節省管理成本，助力配電設備實現從傳統運維向智慧運維的全面升級。科學用電管理及高效運維，賦能科技園區綠色低碳化發展。
保障高端制造的高可靠、高安全、高效率、低碳化與降成本，與全生命周期的電氣服務密切相關。ABB PowerCare無憂服務基于專屬管家和智慧運維服務平臺為用戶提供專業的設備全生命周期管理服務，包含無憂管家、無憂運維和無憂系統等功能模塊。專屬管家、原廠服務，協助制訂全生命周期運維計劃，助力安全可靠的電力供應；通過數字化工具，分析電能質量，發現原因并提供改進建議，保障電力系統電能質量水平；通過掌握電氣設備的最新運行參數和變化趨勢、了解整體的能耗情況，幫助用戶進行合理、有效的能源管理，從而實現數字化轉型、綠色低碳及可持續發展。結合ABB Advisory咨詢服務提供的設備安全評估、系統分析優化、可持續咨詢等專業咨詢服務，助力客戶打造互聯互通、智慧可靠、綠色可持續的配電系統，為高端制造保駕護航。
伴隨AI科技革命的縱深推進，以及自動駕駛、物聯網、5G、云計算、大數據等多重因素助力，電子與半導體行業正迎來嶄新的戰略機遇。產業提速的背后，更復雜的功能，更高的安全性，更快速的交付，更低的能耗與成本，仍是尚未滿足的迫切需求。ABB深耕產業多年，始終以科技創新為核心，助力電子與半導體行業的綠色高質量發展。站在產業發展的新起點，ABB將繼續與產業需求同頻，用合作、創新譜寫行業發展的絢麗新篇。
