天津北方網訊：出示身份證、電子錄入信息、拍照存檔，進入天津中環半導體股份有限公司（以下簡稱“中環股份”）大門的這一套登記制度讓記者感受到了企業的智能化管理。
推開生產車間的大門，穿過通道，分隔在不同區域內的工人各自忙碌著。身邊，一位工人推著小車將單晶棒材料運送進來。單晶棒經過自動化方式粘貼在料座上，等待晾乾。眼前一排排已經粘好的單晶棒，正等待著被再次運走。
中環股份智能制造提速
“10年前，我在一線工作的時候，全靠手搬。”天津市環歐半導體材料技術有限公司是中環股份的全資子公司，質量部部長辛超告訴記者，“一根單晶棒就幾十斤，再加上料座，將近一百斤的重量要靠人搬上搬下進行粘貼，每個人一個班要搬運四五十根，沒個好體格可乾不了這個活兒。”
2016年，中環股份完成了國內該行業的第一臺自動粘棒機研制，企業的自動化粘棒正式投產，這纔有了眼前這座新廠房，也讓工人們告別了手工粘貼。
說話間，記者跟著辛超來到下一個操作間，粘好料座的單晶棒等待著進入線切工序。
一排金剛線一刀下去，一個單晶棒被切成了若乾片，再運送到一個大水槽裡進行脫膠清洗。這時候，自動機械手臂直接將單晶片從清洗槽中取出，放到了自動化檢驗的機器上，隱裂、崩邊、缺口全部由機器一眼分辨。
10年前，幾十人站在一條檢驗線上，人人一副“火眼金睛”。而如今，五六個人就解決了。“一個班12小時，埋頭一片一片檢查，一天下來頭暈眼花，一個人最多也就能檢查2000片。”辛超說，那時候得頸椎病的人可不少，快成職業病了。現在的工廠裡，一臺自動檢測機器就能實現6萬片的檢測，不僅能檢測缺陷，還能分門別類地分檔。
雖然自動粘棒機從誕生到現在只有3年時間，但中環股份智能制造的步子邁得很快，不斷完善智慧化工廠運行模式。全球第一的太陽能單晶切片智慧化工廠正在塘沽熱火朝天地興建著，預計將於今年6月底完成廠房建設，年底實現試生產。
新工廠到底有多“智慧”
智慧化切片工廠塘沽項目組自動工藝組副組長姜秀峰透露：“現場工人的搬運等重體力勞動，完全由自動化設備替代了。通過先進的管理系統匹配，原來人為的檢驗信息全都由大數據信息實現自動判別。排序、派工、每臺自動化設備在某一時間到某地去做什麼，都是自動完成的。”
這種智能化的轉變對於一個生產型企業來說，意味著生產效率明顯提高、人員成本大幅降低、工作環境得到改善。
姜秀峰說：“將來自動運輸和粘貼都不需要人工搬運。小車會把物料直接送到線切機，自動實現物料的上料和下料。實現自動取片，放到彈夾裡，再運送到下一工序。”
智慧切片工廠從廠房到動力配套，再到整個工藝流程，涵蓋了智能物流、智能倉儲、工業自動化、信息化等多方面的智能制造。
自動化、少人化、高效化，這是企業始終追求的目標。中環股份副總工程師張雪囡說：“通過智能管理系統、智能物流、智能倉儲及自動生產設備有機結合，使智能化裝備貫穿全工藝流程，讓生產效率提高4至5倍，操作工人可以減少到原來的30％，不僅可以讓員工更輕松地去工作，而且薪水更高。”
一枚“晶片”的闖關路
不過，硬件設備可以借助AI，軟件技術的研發可就完全靠“啃”硬骨頭的精神了。
天津中環半導體股份有限公司成立於1999年，前身為1969年組建的天津市第三半導體器件廠和1958年成立的天津市半導體材料廠，2004年完成了股份制改造。一路走過來，對於企業產品的精准判斷和持之以恆的不懈追求，讓企業在經歷了幾輪行業洗牌後，仍然佔據著國內行業龍頭的位置。
2011年，中環股份拉出了國內第1顆8英寸區熔硅單晶，這是讓全中國人驕傲和自豪的事情。
“媳婦給我生兒子，我都沒這麼興奮！”回憶起那個凌晨5點多接到的短信，時任8英寸區熔硅單晶項目組工程師孫健現在還兩眼放光。
上世紀70年代的時候，區熔硅單晶只有手指一般粗細，而8英寸直徑已經達到了200毫米。簡單地說，單晶硅片尺寸越大，上面可以做的器件就越多，產出也就越高。直徑越大的區熔硅單晶越難以完成，但硅片的大直徑化是半導體行業永遠的追求。
2002年，中環股份已經拉出了6英寸區熔硅單晶，2008年公司開始8英寸區熔硅單晶的預研，首先需要解決的就是拉晶自動化的技術。
那時候世界上只有一家企業拉出了8英寸區熔硅單晶，並且技術全部保密。中環股份沒有任何外部經驗借鑒，也沒有文獻、專利參考，但他們還是堅持沿著自己的路在走。
十幾個人的試驗團隊開始摸著石頭過河。
“從0長到8英寸，長大過程中需要工作人員不停調整原料加入的速度、單晶生長速度和加熱功率等20項參數。”孫健說，在試驗過程中，他們遇到了非常多的技術難點，做了很多自主研發工作。“比如自主熱場設計，我們特地去建了一個加工中心來完成。”
十幾個人忘我的工作，加班加點是常態，白天連夜班，困了就睡在車間裡。2010年，中環股份自動生長工藝研發完成，為拉出8英寸區熔硅單晶最重要的一步取得了突破。
試驗仍然夜以繼日地進行著。“為了能夠不牽扯精力，當時項目組的負責人把一兩歲的孩子送回了老家，自己一心撲在了科研上。”孫健說，那時候團隊的每個人付出都很多。
2011年的那個夜裡，孫健和研發團隊的其他人接到成功拉出8英寸區熔硅單晶的信息後，紛紛從家中和車間裡奔赴實驗室共享這份成功的喜悅。
在光伏領域單晶硅領域，中環股份也取得了驕人的成績，生產的N型單晶硅全球市場佔有率第一。“我們原來是做半導體材料的，有著60年的歷史經驗和技術積淀。技術積淀強，我們就可以做到最好。”張雪囡的臉上寫滿了自信。
擁有過硬的技術團隊，順應時代潮流牽手智能化，中環股份正在半導體制造這條路上闊步前行。
記者手記
在堅持高質量發展的道路上，天津制造業正搶抓以智能科技為核心驅動力的新一輪產業變革機遇，以發展人工智能產業為旗幟、為引領，實現產業發展“彎道超車”“換道超車”。
中環股份是天津制造業向智能化轉變的縮影。
在中環股份，有這麼一支朝氣蓬勃、精研技術的研發團隊。他們為了中國的半導體事業，專心致志、心無旁騖地開展技術攻關、研發制造。同時，中環股份又引入智能制造、機器人技術、人工智能和物聯網等概念，通過工業自動化、智能物流、工業大數據平臺等建設，加速工業4．0進程。
以人工智能為代表的科技革命正在推動世界新一輪產業革命，而以中環股份為代表的天津智能制造，是其中不可或缺的佼佼者。（津雲新聞編輯劉穎）
