1、DIGITAL INDUSTRIES SOFTWARE半导体智能制造的数字化转型 应对技术和数字化解决方案带来的机遇和挑战 机遇 3半导体 挑战 5数字化转型 7全面数字孪生、数字主线和左移 8为何从制造开始？9规划、调度和仿真 11执行 12执行 第二部分 14要点总结 15参考文献 172对于有一定经验的人而言，已经学会了如何平稳渡过 半导体行业的供需周期。目前半导体处于需求过剩的 状态，我们面临的一个主要问题是：“情况何时会好转？”我们并没有说这一次不会发生，但一些关键因素有所 不同。需求的多样性电子产品正在进入从个人电脑(PC)和智能手机到汽 车和物联网(IoT)的所有领域。近期的一项

2、预测称，到 2030 年，50%的汽车成本将基于电子产品。1而物 联网市场的规模已经超过 1000 亿美元，到 2027 年 将超过 5000 亿美元。2半导体在这些设备的物料清单 (BOM)中的比例越来越高。3这为半导体的需求提供了 全新的广泛基础。基础设施建设需求的多样性还包括医疗器械、智能城市、国防、5G 和数据中心等重要应用。半导体不仅仅是消费品的配 件，而是日益成为经济支柱的一部分。持续创新创新是永恒不变的追求 半导体行业可以说是最具 创新力的行业之一。通过不断优化处理器、内存和连 接性能，人们开发出了个人电脑和智能手机等标志性 设备。基于提供人工智能(AI)、扩展现实、6G 等功

3、能的芯片的新系统将纷至沓来。40 多年来，摩尔定律 帮助推动了技术的扩展。未来，我们将继续看到 3D 和全环绕栅极(GAA)晶体管以及先进封装技术的性能 和密度得到不断提高。4 半导体 机遇34当然，在寻求发展机遇时，难免会遇到一些挑战。经 过与业内许多高管的沟通往来，我们反复听到两个主 题。复杂性第一个挑战是复杂性激增。您会面临市场复杂性 客户的要求越来越高，更加 期待个性化和定制化的产品和服务。需求和应用的多 样性意味着必须管理一套多样化的需求。您会面临产品复杂性 电子、机械和软件等设计领 域不应再被视为独立的孤岛。现代产品需要多领域解 决方案，使设计能够以整合的方式开始，并在完成后 保持

4、整合。不同的客户推动不同的需求，不同的需求 推动多种制造工艺。我们看到半导体技术出现了分化：处理器和存储器继续推动前沿技术（7 nm 以下），而 系统的其他部分则使用后沿技术。现在，系统集成不 仅需要片上系统(SoC)，还需要系统级封装(SiP)。您会面临供应链复杂性 半导体行业日益走向国际 化，原材料几乎来自全球的每个角落。您不仅要担心 原材料和晶圆厂制造，还必须考虑接下来的问题 如何以及在哪里将产品交付到客户的电路板和系统构 建地点。政治环境将半导体行业置于前沿和中心位置，进一步加剧了地理上交通运输的难度。一位业界同仁 对此做了很好的总结：“供应链已经从 80%的计划/20%的意外转为 2

5、0%的计划/80%的意外。”上市时间高管们心目中的第二个主要挑战是上市时间。他们面 临着全新的产品投放压力。产品生命周期正在缩短，这意味必须加快产品更新换代的速度。产品生命周期 的很大一部分盈利能力是在早期实现的，这意味着必 须按时导入新产品。半导体 挑战现代产品需要多领域解决方案，使设计能 够以整合的方式开始，并在完成后保持整 合。5数字化转型的关键在于加速业务活动和流程，战略性地利用技术带来的机遇及影响。6生存需要数字化转型是当今许多行业的一个热门话题，半导体 行业也不例外。思科和其他公司的首席执行官(CEO)已经谈到，为什么说数字化转型不仅仅是锦上添花的 选择，更是一种生存需要。5像过去

6、的变革一样，最终会有赢家和输家。但在这个 数字时代，赢家将获得巨大的回报，而输家将顷刻间 破产消失！概念界定让我们先来了解一下数字化转型的概念界定。正如下 面阿尔伯特 爱因斯坦的这句话所表明的那样，我们 需要从不同的角度看待数字化转型。数字化转型的关键在于加速业务活动和流程，战略性 地利用技术带来的机遇及影响。6数字化转型不仅仅是用数字化流程取代手动流程。它 让企业员工通过数字化工作流充分提升技术投资的价 值。客户对于数字化转型，一个经常被忽视的关键因素是客户。客户的反馈和响应直接影响到持续改进循环中的改进 和调整。数字化转型我们不能用制造问题时的同一水平 思维来解决问题。”阿尔伯特 爱因斯坦