擁抱半導體製造創新

半導體市場格局正在演變

對半導體的需求正在上升。過去，半導體產業的成長與個人電腦和手機等消費性電子產品密切相關。現在，數位轉型已在各行各業加速進行，迎來了半導體需求持續增長的新時代。預計到2030年，全球半導體產業將成為一個兆美元產業。¹半導體製造商需要現在就採取行動來滿足這種不斷增長的需求，並保持領先地位。

要把握這一成長機會，展望未來至關重要。重新評估營運並尋找創新機會的半導體製造廠（「晶圓廠」）將能在未來幾年充分享受這些效益。圍繞四個重點領域進行正確的投資：最大化良率、建立韌性、賦能人才及推動永續發展，將有助於半導體製造商滿足需求並在競爭中脫穎而出。

¹The semiconductor decade: A trillion-dollar industry." McKinsey, 2022.

1. 以智慧製造解決方案最大化良率

最大化良率對於滿足半導體需求至關重要。隨著對半導體的需求增加，達成日益提升的關鍵績效指標目標將變得愈發具挑戰性。此外，老化的硬體可能會阻礙晶圓廠在未來幾年成功滿足需求並維持高稼動率。探索新的良率提升方式，將為晶圓廠現在及未來的成功奠定基礎。

半導體製造商可透過投資智慧製造技術來最大化良率，這些技術能提升稼動時間、效率與品質。對部分晶圓廠而言，這可能是自動化物料搬運以最大化設備稼動時間；其他廠商則可能導入由AI與ML驅動的智慧排程系統以優化物料流，或結合預測分析的品質管理系統以協助偵測生產異常。預先配置的工具與程式庫也能加速產品上市時程。除了提升良率外，亦須考慮增強營運韌性的方式。

2. 全面提升營運韌性

培養成功克服未來挑戰的韌性，對每一家半導體製造商的成功都至關重要。雖然無法預知未來，但風險管理是建立營運韌性的關鍵。當前晶圓廠面臨多種風險，從日益嚴峻的資安問題、複雜的供應鏈挑戰，到員工安全與專案風險。正確的技術能協助晶圓廠在不影響生產力的前提下，領先於風險。

為了管理風險，晶圓廠需具備辨識潛在風險的能見度，以及有效緩解風險的工具。對於希望強化資安的半導體製造商而言，這可能是導入具備角色權限的智慧系統以保護營運並守護敏感IP。欲降低專案風險的廠商則可建置集中式供應鏈管理中心以提升營運透明度。半導體製造商還應關注另一項日益嚴重的風險——人才短缺。

3. 賦能人才建構今日與未來的勞動力

技能差距的擴大使得培養和提升半導體勞動力技能變得比以往任何時候都更加重要。隨著半導體產業轉型以滿足更複雜的需求，這種技能差距只會持續擴大。預計到2030年，半導體產業將需要超過一百萬名額外的技術工人來滿足需求。² 半導體製造商需要創新，以裝備今日的勞動力並為明日的勞動力做好準備。

為了建構半導體勞動力，晶圓廠需要適當的技術，既能讓現有工人在其職位上表現出色，也能激勵下一代。對某些晶圓廠而言，這可能意味著導入AR/VR解決方案，以提升操作員訓練並減少維護時間。自動化和數位孿生解決方案可進一步優化流程，讓工人專注於更高價值的任務。領先企業也越來越多地建立學術聯盟，為學生準備未來的半導體產業。

² “全球半導體人才短缺。” 德勤，2022年。

4. 透過針對低效率推動永續發展

實現永續半導體製造不僅僅是社會責任——現在已成為關鍵任務。隨著半導體晶圓廠擴張以滿足當前和未來需求，其環境足跡也隨之擴大。在持續達成生產目標的同時實現永續發展目標，將繼續成為半導體製造商未來幾年的重要關注領域。

永續半導體製造需要創新技術來精確定位改進機會。透過運用來自新舊自動化技術的數據，結合先進AI和ML解決方案，晶圓廠操作員可以構建數位孿生，推動能源、水資源和廢棄物等方面的效率提升。數位孿生也可用於導入創新技術，如水冷式冷卻器系統，以減少水和能源消耗。透過努力使營運更加永續，晶圓廠將能夠降低成本，並滿足現在和未來的法規要求。

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