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반도체 후공정 업계(OSAT)와 웨이퍼 업계에서 industry 4.0을 도입하고 있다.
기사에 따르면 반도체 후공정 업계(OSAT)와 웨이퍼 공장에서 Industry 4.0 전환이 활발하게 일어나고 있으며 투자를 늘리고 있다고 한다. Industry 4.0은 스마트공장으로 각종 센서데이터를 이용해 생산성을 늘리고 전력소모를 줄이는 IoT기술이 도입된 제조공장이라고 할 수 있다.
반도체 제조는 기술 집약적이면서 노동 집약적이기 때문에, 생산성이 수익과 직결되는 수익구조를 가지고 있다. B2B 사업구조를 가진 후공정과 웨이퍼 업계에서 스마트제조공정을 도입한다는 것은 스마트제조공정이 이제 충분한 사업성과 투자가치를 지니게 되었기 때문일 것이다.
내 생각에는 사업성과 투자가치가 강제된 것 같다. 스마트공장으로 전환해서 이익이 증가했다라는 점도 있지만, 스마트공장으로 전환하지 않으면 각종 규제로 나가는 돈이 더 많아질 수 있기 때문이다.
industry 4.0을 도입해야 하는 세가지 이유
1. 이제는 정말 에너지와 자원을 아껴야한다.
반도체 제조에는 많은 물과 전기가 소모된다. 삼성전자에서 하루에 사용하는 물이 10만톤이고 EUV장비 하나가 사용하는 전기가 1MW이다. 갈수록 커져가는 미국과 유럽의 환경규제를 피하기 위해서 대기업 뿐 아니라 중견, 중소기업에서의 스마트공장 니즈가 생겨났다고 생각한다. 정말로 환경을 생각해서가 아니라 미국이 중국기업을 규제하기 위해 환경규제를 무기로 사용하고 있기 때문이다. 또한 길어지는 러우전쟁과 이제는 일상이 되어버린 미중무역 갈등으로 인해 원자재의 가격이 늘어나 생산비용이 늘어났기 때문에 정말로 자원을 아끼면서 생산해야 기업의 이익이 보전이 되는 시대가 되어버렸다. 만약 중국이 대만을 침공한다? 석유수입과 원자재 수입 루트가 막히면서... 생산비용이 끝없이 상승해서 공장을 멈춰야할 수도 있다...
2. 반도체 수요가 유동적이다.
그리고 고객사들의 수요를 이제는 좀처럼 예측하기가 쉽지 않아졌다. AI 기술의 발전과 VR/AR의 발전으로 반도체의 수요가 증가할 것이라는 시장조사는 그 시점을 좀처럼 알 수가 없다. 수요를 예측해서 많이 만들었다간 재고만 쌓일 위험이 높다. 고객사의 요청을 실시간으로 반영하고 생산량을 제어하는데 스마트제조 시스템이 필수적이다.
3. 인공지능 기술의 발달
IoT 센서기술과 AI기술의 발전으로 스마트 제조 시스템이 충분한 경쟁력을 갖춘 것도 이유가 될 것이다. 이로 인해 생산라인의 자동화 및 최적화가 가능해지며, 불필요한 공정의 제거, 중복작업 최소화, 작업 생산성 향상 등의 부가가치가 생겨난다. 맥킨지에서의 조사에 따르면 industry 4.0 도입으로 생산성 증가가 가장 두드러진다.
Industry 4.0 도입 기업 사례
ASE Bumpping Factory
- 시장의 수요과 공급의 불확실성이 제조공정에 복잡성을 가중했다
- Bumpping 후공정은 기존의 와이어본딩에 비해 100개 이상의 공정이 추가되는데 industry 4.0 기술을 도입해 제조 프로세스를 간소화하고 생산을 최적화했다
- 생산프로세스에 AI를 도입하여 제조수율과 정확도를 개선
- 생산량 67% 증가, 주문 리드 타임 39% 감소
Micron DRAM Factory
- 48,000개의 센서를 IoT 플랫폼으로 통합하여 70억원 절약
- 공정 초기 문제 발견
- 제조공정과 제품성능사이 상관관계 파악
- 제조공정문제로 인한 품질저하 5% 감소
- 제조공정에서의 전력소모 15% 감소
UMC
- 스마트 냉각수 시스템 i-Chiller 도입
- 30가지 이상의 매개변수들을 분석하여 에너지 효율 최적화
- 작동효율 3.3% 상승으로 전력소비 12GWh 감소
참고자료
1. 반도체업계들이 스마트팩토리를 도입하고 있다
Smarter Ways To Manufacture Chips
Early successes are spurring further investments, with a concentration on high ROI projects.
semiengineering.com
2. 생산성 상승
Transforming advanced manufacturing through Industry 4.0
In this article, we explore how the fourth industrial revolution is helping to make lasting change faster for companies in advanced manufacturing sectors.
www.mckinsey.com
3. EUV장비하나가 사용하는 전기가 1MW
https://biz.chosun.com/it-science/ict/2022/09/20/CTXMIP6IRJBQNJB5F3FTP2JRJI/
‘전기 먹는 하마’ 반도체 EUV 공정… RE100 가입한 삼성전자 ‘난감’
전기 먹는 하마 반도체 EUV 공정 RE100 가입한 삼성전자 난감 EUV, 이전 장비보다 전력 10배 이상 사용 RE100 선언 TSMC, 정부 지원 속 준비 중 인텔, 이미 RE80 달성2040년 100% 목표 韓, 재생에너지 비중↓·
biz.chosun.com
4. 삼성전자에서 사용하는 물을 하루에 10만톤
https://www.thelec.kr/news/articleView.html?idxno=4967
[영상] 반도체와 물 - 전자부품 전문 미디어 디일렉
한: 안녕하십니까. 디일렉 한주엽 기자입니다. 오늘 이수환 차장 모시고 ‘반도체와 물’이라는 주제로 얘기를 해보도록 하겠습니다. 산업하고 관련이 크게 있다, 없다 얘기할 수 있지만 어쨌든
www.thelec.kr
5. 미국본토에 지을 공장에 있을 환경규제
http://news.heraldcorp.com/view.php?ud=20230303000365
美, 반도체 보조금 ‘환경 규제’까지 압박
미국 정부가 반도체 지원금을 신청할 기업 대상으로 본토에 지을 새 공장에 대한 ‘환경 평가’를 촉구했다. 초과이익 공유와 핵심 기술 접근에 이은 환경 규제까지 압박을 가하면서 미국 반도
biz.heraldcorp.com
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