硅片制造业机电一体化发展研究

安保贞

摘要：机电一体化技术是将硅片技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。随着机电一体化在硅片制造业的成熟应用，为硅片制造业创造了新的发展方向和发展动力，随着科学技术的飞速发展，带动了机电一体化的更新换代。

关键词：硅片制造业;机电一体化;发展

1机电一体化技术的基础技术

1.1集成制造技术

计算机集成制造技术把人、生产控制、管理融合为一个整体，从而对原料、硅片生产、产品出货全流程的控制。从目前我国硅片制造行业的发展形势分析，硅片领域已总体实现了自动化、信息化发展，然而，“自动化孤岛”问题依然普遍存在，随着科技的发展，还需要进一步实现资源的共享，以便规范化地管理生产流水线。

1.2现场总线技术

这项技术可以为控制室中的各类仪表、设备的信息传播带来支持，经常应用于制造自动化、过程自动化、楼宇自动化等领域的现场智能仪器实现良好的通讯网络技术。以往的信号传输方式越来越不适应现代工业发展要求，而现场总线技术可以实现硅片设备各类信息的双向传输，极大地提升了信息的利用率。

1.3交流传动技术

这项技术具有更强的适应性、承载性、稳定性，可更好地抵抑外界信号带来的干扰。同时，电力电子、微电子技术的有效应用，可为交流传动技术的应用提供有力的支持，增强了硅片设备的安全性能。

2机电一体化在硅片设计和制造中的应用

2.1计算机数字控制的应用

数控技术已有50年的发展历史，根据不同的分类标准，可以将数控技术分为不同的发展阶段;根据体系结构来分，数控技术分为三个发展阶段，即硬数控系统、计算机硬件、软数控系统;根据伺服及控制方式来分，数控技术分为两个发展阶段，即步进电机驱动的开环系统、伺服电机驱动的闭环系统;根据电子器件来分，可以将数控技术分为五个发展阶段，即电子管数控、晶体管数控、中小规模IC数控、小型计算机数控、微处理器数控。目前在现代硅片制造过程中，想要实现自动化，必须以数控技术为基础，可见数控技术的重要性。以往的传统数控系统主要由硬件数控系统来完成相关的功能。微型处理器、微型计算机的功能在半导体技术以及计算机技术不断发展不断增强，而价格不断下降，所以数控装置在计算机数字控制装置中得到了发展，形成了计算机数控系统，对于数控功能的实现，主要由软件来实现。

2.2计算机集成制造系统的应用

计算机集成制造系统主要是指通过对计算机网络及其计算机单元CAD、DNC、CAM等实现设计、制造以及管理工作。通过对计算机集成化制造系统的运用，可以提高硅片制造的生产效率，降低工作成本。计算机集成制造系统由多个子系统组成，包括经营管理与决策子系统、加工生产子系统等等。计算机集成制造系统涵盖产品生产全过程，包括产品设计、开发、生产、销售以及报废等等。现代集成制造系统在传统计算机集成制作系统基础之上进行了功能拓展，根据现代硅片制造技术的发展需要，进行了细化，并提出了现代化特征，如集成化、智能化、数字化以及绿色化。同时现代集成制造实现了管理与技术的结合，与传统制造系统不同，强调人在产品生产中的作用。另外还加强了计算机集成制造系统应用范围的拓展，能够制造出更多属性不同、质量更高的硅片产品。

2.3柔性制造技术的应用

柔性制造技术是一项先进的生产技术，其核心技术是数控技术，并以工艺设计为先导，通过对柔性制作技术的运用，完成硅片制造的相关环节，包括产品价值与制造、产品装配以及检测等，可以有效地将加工对象转化为成品。柔性制造技术包括智能化技术、微电子技术等先进技术，与此同时，柔性制造技术还融合了传统制造技术，具有自动化、先进性以及高效率等特点。柔性制造技术主要以硬件柔性化为基础，对于不同的加工对象，该技术都可以运用自动变化、智能变化进行柔性制造加工。柔性制造系统主要由计算机控制，采用的是数控机床，为生产提供灵活的加工工艺。通过计算机能够实现连续监控设备并进行控制，同时还可以将设备运行情况记录下来。柔性制作技术能够使得企业制造生产更具针对性，更加灵活，能够满足更多顾客的需求。

3硅片制造业向机电一体化发展方向

3.1硅片制造机电一体化向绿色化发展

从人类社会发展规律来看，工业的发展决定着国民经济现代化的速度、规模和水平，在当代世界各国国民经济中起着主导作用。虽然工业的发展极大地满足了人们的物资需求，但是也造成了环境的污染、资源的枯竭等问题，放眼国内外，由于工业的发展造成的人类生存与发展的水资源、土地资源、生物资源以及气候资源的污染与破坏，激起了人类对于环境保护、自我保护的意识。在这种背景下，相关环境研究者倡议向绿色产品转型，站在企业生产和使用角度来看，硅片制造绿色化发展将会对环境的改善作出很大贡献，并且绿色化发展对资源的利用达到最大化，受到了企业以及产品购买者极大地认可。绿色化顾名思义就是不管是从生产、销售、使用再到回收都是全程绿色无污染，可以回收重新进入资源流通市场再次循环利用的。不管什么行业绿色化是持续发展的正确方向。

3.2硅片制造机电一体化智能化发展

在人工智能技术飞速发展的背景下，硅片制造领域得到广泛应用，对硅片制造行业产生了巨大影响。从实质上来说，它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能自诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，在硅片制造以及数控机床等领域广泛应用。人工智能在融合了计算机科学、心理学、哲学、数学和语言学等学科，将这些学科的精髓融入到人工智能系统中，使其拥有与人类媲美的逻辑思维能力和决策判断能力。

3.3硅片制造机电一体化科技化发展

科学技术是第一生产力。在加强硅片设计制造以及自动化发展的过程中一定要坚持科学技术为第一生产力这一发展理念，坚持走科技化的道路。如果停止了对科学技术的研究和发展，那么我国的硅片设计制造及其自动化的发展就会停滞不前，不能跟上时代的脚步，还会落后于时代发展的需求，就会被时代所淘。利用科学技术可以不断提高自动化的程度，能够促进我国工业制造的发展，使我国成为工业强国。所以要用科学技术来发展我国的硅片自动化，不断提高我国工业的生产效率，和我国工业生产的质量，为我国的社会经济发展提供生产动力。

3.4硅片制造机电一体化网络化发展

20世纪90年代计算机技术的飞速发展带来了网络技术的不断更新，为科学技术、教育、军事、政治、工业以及人们的日常生活都带来了天翻地覆的变化，加速了工业生产全球化的进程。随着新型机电一体化产品的研发问世，凭借其高端的性能和可靠的质量，在全世界各个国家拥有良好的销路，市场供不应求。网格化的根本特征并不一定是它的规模，而是资源共享，消除了资源孤岛。随着网络在全世界范围的普及，依托网络发展起来的远程控制和监视技术也随之蓬勃发展，远程设备与监视技术的终端正是机电一体化产品。由此可以看出，机电一体化产品正朝着网络化的方向发展。

结语

总之，机电一体化技术在硅片设计制造中的应用使硅片技术和电子技术的优势得到更好地融合。这种高新技术在工业技术创新中的有效应用，可以大幅度地提升硅片设备的生产效率，为国家的经济建设与发展提供更多的技术支持。

参考文献

[1]吴传全.机电一体化技术在硅片领域的应用与实践探讨[J].南方农机,2018(13):186-187.

[2]郝源.机电一体化化技术在工程硅片中的应用探析[J].设备管理与维修,2019(04):40-41.