我们的半导体产品最终要用到各个行业的产品上。如何保证在各个行业产品能够给最终消费者带来最佳体验，我们需要基于模型表达各个行业的知识。当我们实现了视觉知识的数字化和多学科多专业的知识数字化，我们就打破了设计与仿真的边界，实现了设计仿真一体化。产品知识数字化的脚步并不会停止。为了获取产品全生命周期的最优化，我们会打破研发与制造的边界，以数字化的方式来表达整个产品生命周期的知识。半导体行业从市场来的订单千变万化，如何以企业有限的生产设备、供应链资源来以最高效率、最大可能的满足市场的需求，就需要企业实现基于模型的模块化配置、基于模型的数字化设计、基于模型的多学科优化、基于模型的数字化工厂规划、基于模型的数字化制造运营以及基于模型的维护维修服务。基于模型表达整个产品生命周期，才能够真正实现整个产品生命周期的最优化。在这里我们来看一个制造领域最佳实践的案例。德尔福是一家汽车电子零部件及系统技术供应商，德尔福在墨西哥有一个SMT工厂，用于生产PCBA。德尔福去年被博格华纳收购了。在这里我有必要给大家解释一下半导体行业的几个术语。PCBA是PCB经过表面组装技术（SMT），也可能同时有DIP插件的插入的整个过程，被称为PCBA制程。实际上就是贴了片的PCB。PCBA可理解为成品线路板，也就是线路板的所有工序都完成了后，才能算PCBA。PCB是裸板。比如一台电脑里面或者手机里都有一个主板。这个主板是由印刷电路板PCB和通过贴片方式或者其他方式装配的元器件包括电阻、电感、电容、芯片、卡槽等等。这个成品的主板就是一个PCBA。当然也有人干脆就把最终的成品PCBA叫做PCB，这种环境下，裸板（上头没有零件）也常被称为“印刷线路板Printed Wiring Board（PWB）”。SMT（Surface Mount Technology，表面组装技术）是目前流行的一种工艺技术，通过一道道工序将电子元器件贴装在PCB裸板上，因此又称表面贴装技术。一个电子产品的加工完成，顺序应该是PCB→SMT→PCBA，PCB的生产非常复杂，SMT相对简单，PCBA讲究的是一站式服务。回到主题，德尔福需要在墨西哥安装一条新的SMT生产线以满足生产需求，需要卓越的材料控制和可追溯性解决方案，以满足更高的安全标准；实现整个生产线的可见性和管理，单独控制每个步骤和设备；MES与不同类型和品牌的机器之间的数据共享一致；要求设备和软件安装将在几个月内完成。在图中我们可以看到SMT的整个流水线作业过程，印刷生产序号、空板载入、印刷锡膏、光学锡膏检查机、快速打件机、回焊、炉后光学检查、波焊等。德尔福的墨西哥SMT工厂就采用了达索系统APRISO来实现制造运营管理。从更大的范围来看，如果想要掌控整个产业链，就必须要打造整个产业链的数字孪生。以手机产品为例。手机的终端产品包括华为、三星等等这些企业。对这些企业来说，我们需要建立手机整体的数字孪生。达索系统跟华为、三星等等主流的手机厂商在数字孪生方面都有深度的合作。但这还不够，手机里面有很多的关键零部件，比如说芯片、电路板、屏幕等等。对这些主要的关键的零部件厂商来说，这里面也有很高的技术含量，我们也需要建立这些关键零部件的数字孪生。达索系统跟以三星、英特尔、高通、英伟达等等为代表的芯片企业，以三星、LG电子、京东方等为代表的液晶屏幕生产企业，都有不同程度的合作，帮助这些企业实现数字化转型。当然再往上游走，这些关键零部件在制造过程中会用到科技含量很高的关键设备。再往上游就是原材料包括晶圆，单晶硅，多晶硅等等。要掌握整个产业链，那么就必须要打破产品上下游的边界，实现整个产业链的数字孪生的贯通。用数字化的方式表达整个产业链的产品知识。半导体的器件最终要装到各种产品里面，在人们的现实生活中使用。如何给消费者带来最佳体验，我们不仅仅要了解产品本身，还要了解产品的使用环境。要想获得消费者的最佳体验就必须要把整个环境的知识用数字化的方式来表达，我们才能够在虚拟的世界中去验证产品体验。这里有一个直观的例子。如何验证一个5G手机用户的使用体验呢？我们就要建造一个虚拟的城市，在这个虚拟的城市里面，考虑如何去布局5G的基站。包括在考虑成本和预算的情况下，5G基站和4G基站如何组合来提供最好的手机信号覆盖。如何规划一个城市的5G部署，每一个5G基站应该放到什么样的位置？每一个5G基站覆盖的范围有多大？信号是如何衰减的？数据的上传和下传速度如何优化？通讯的连续性如何保证？以及每个基站如何通过天线阵列和波束成形，具体跟每一个手机是如何交互的，每一个手机天线是如何交互运作来实现通话和数据交换的功能的。这就需要我们构建虚拟化的城市，基站的信息、手机的信息、人员的移动信息、各方面的数据集成在一个环境中。要想获得最佳体验，就必须要建立从宏观到微观的虚拟世界，以数字化的方式来表达从微观到宏观的产品知识。施一公曾经说过，宏观世界是由微观世界组成的，微观世界又是由超微观世界组成的，但是宏观世界的性质决定于微观世界，微观世界的性质决定于超微观世界。我们在这里举一个电池的例子。要想获得电动汽车的最佳体验，我们就需要这样一个平台，能够从微观世界去研究什么样的材料可以做电极，什么样的配方能够让电池拥有最佳的充电效率，耐用而且安全。由电芯组成电池组、电池包，电池包最终构成汽车的电源系统。通过整体的系统工程，来保障整个电动汽车的性能最优化。对半导体产业来说，除了产品本身知识的数字化，我们也要把整个产品研发、生产和使用的过程涉及到的业务流程数字化，实现端到端的业务流程的数字化表达。我们做了这么大量的知识数字化的努力，到底有什么用？我们实现产品知识和业务流程的数字化之后，就能够进一步实现数字化的催化赋能作用。
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