近日，科東軟件參與的“基于5G網(wǎng)絡和高實時工業(yè)操作系統(tǒng)在芯片生產檢測線中機器視覺檢測與軟PLC一體化控制項目”入選廣州市黃埔區(qū)、廣州市開發(fā)區(qū)5G應用示范項目，對于推動中國制造業(yè)轉型升級有重大示范意義。
根據(jù)中國半導體協(xié)會數(shù)據(jù)，2013-2020年，我國芯片市場規(guī)模不斷增長，截止至2020年中國芯片銷售額為為8848億元,較2019年增加17%。面對不斷增長的中國芯片需求，行業(yè)也對芯片生產與質檢提出了更高的訴求。
目前，現(xiàn)有的芯片制造技術不成熟，在芯片制造過程中產生的缺陷會直接影響產品的壽命和可靠性?，F(xiàn)有的人工抽檢方法存在漏檢不能做到全檢，存在耗時長、勞動強度大、誤檢率高等缺點,已無法適應生產的需求；同時工業(yè)現(xiàn)場的網(wǎng)絡傳輸無法適應大規(guī)模數(shù)據(jù)量傳輸與現(xiàn)場高實時工業(yè)控制，亟需網(wǎng)絡升級。通過機器視覺檢測技術對產品進行檢測分析處理， 同時基于現(xiàn)場實時檢測技術檢驗產品是否符合質量要求，對保障產品質量，提高產品合格率起到了關鍵作用。隨著5G、AI、大數(shù)據(jù)、云計算等技術不斷發(fā)展及普及,芯片檢測也將迎來深度變革。
科東軟件本次方案以5G邊緣通用控制器預裝Intewell工業(yè)級網(wǎng)絡操作系統(tǒng)為核心，基于軟件定義控制，扁平化傳統(tǒng)網(wǎng)絡架構，以統(tǒng)一開放靈活的平臺架構面向多種工業(yè)應用場景，實現(xiàn)5G通信技術、機器視覺檢測、運動控制與大數(shù)據(jù)分析的融合。
該方案在現(xiàn)場層，發(fā)揮5G網(wǎng)絡高帶寬、低延時、高可靠、方便部署等特點，實現(xiàn)5G邊緣控制器與粘片機、焊線機的穩(wěn)定通信，項目實施區(qū)域內的5G 信號覆蓋率達到90%，基于5G 的重點場景時延低于30ms；在實時操作系統(tǒng)方面，實時虛擬機切換時間平均值小于10微秒，實時虛擬機用戶態(tài)下的中斷響應時間平均值小于1微秒；邊緣計算層通過5G邊緣控制器，基于軟件定義控制的理念，實現(xiàn)一臺設備代替多個控制器，同時將PLC控制與和視覺采集功能融合于同一平臺。在應用層，視覺采集軟件采用高級語言開發(fā)環(huán)境結合工業(yè)相機廠商提供的SDK軟件驅動包實現(xiàn)視覺采集、視覺圖像處理和PLC控制系統(tǒng)之間通過MODBUS / TCP或者共享內存(Shared Memory)接口直接通信，與之前PLC和計算機網(wǎng)絡通信性能相比，基于軟件之間的通信可有效確保數(shù)據(jù)通信實時性和穩(wěn)定性，滿足自動化控制與圖像處理的需求。最終達到生產線故障品檢出自動化率大于90%；生產過程數(shù)據(jù)可視化率大于90%，裝片工段的不良率由實施項目前的1665PPM降低至 800 PPM;焊線工段的不良率由實施項目前的234PPM降低至 160 PPM，完全符合客戶驗收標準。
該項目的順利實施，對我國促進“強芯”工程具有重要意義
1 有助于芯片封測工藝技術的融合創(chuàng)新
封測是芯片制造工藝流程不可或缺的環(huán)節(jié)，對CPU和其它LSI（Large Scale Integrate-on）集成電路都起著重要的作用?？茤|軟件集成5G、機器視覺、運動控制等熱點技術的芯片封測工藝是對于傳統(tǒng)人工檢測方式的融合創(chuàng)新、大膽嘗試，充分發(fā)揮5G高帶寬、低時延、易部署及機器視覺檢測高效、可靠的特點，促進“強芯”工程發(fā)展。
2 有助于實現(xiàn)流程自動化和質量改進，提效降本
機器視覺系統(tǒng)具有高效率、高度自動化的特性，有助實現(xiàn)高分辨率、高速度的封裝檢測。機器視覺系統(tǒng)與被檢測對象無接觸，安全可靠，7*24小時不間斷工作；機器視覺與運動控制系統(tǒng)的高度融合，進一步促進封測流程的自動化，提升企業(yè)生產運營的效率與降低企業(yè)的用工成本。
3 有助于技術人才的培養(yǎng)、能力提升
相比歐、美、日等芯片技術發(fā)達的國家與地區(qū)，我國的芯片設計、制造、封裝、測試、分析、材料等工藝技術起步晚、起點低，5G賦能與機器視覺技術的加持，實現(xiàn)各種技術的融合創(chuàng)新應用以及對歐、美、日的彎道超車，對于促進芯片產業(yè)產、學、研的協(xié)同發(fā)展，發(fā)揮企業(yè)技術人才的聰明才智，提升企業(yè)人才的能力素質具有重要作用。
制造業(yè)的未來是更自動、更智能，而“5G+工業(yè)操作系統(tǒng)“將拓寬工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的內涵與賦能潛力，助力智能工業(yè)騰飛。未來,科東軟件會持續(xù)與合作伙伴共同推動5G+工業(yè)操作系統(tǒng)融合以及應用落地，幫助企業(yè)實現(xiàn)提質增效，提高競爭力，搶占新機遇?？茤|軟件將帶領更多制造企業(yè)加入數(shù)字化、智能化的發(fā)展洪流，共同推動中國制造業(yè)智能化轉型升級。
