
一、 核心目標(biāo)與設(shè)計(jì)原則
?極致穩(wěn)定性與高可用性:7x24小時(shí)不間斷運(yùn)行,關(guān)鍵系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì),確保生產(chǎn)零中斷。
?卓越的安全性:兼顧物理安全與網(wǎng)絡(luò)安全,保護(hù)核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)和高端設(shè)備。
?潔凈室環(huán)境保障:所有系統(tǒng)設(shè)備、管線部署需符合潔凈室規(guī)范,無塵、無振動(dòng)、無干擾。
?高度集成與智能聯(lián)動(dòng):各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)互通,實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)智能決策與自動(dòng)化控制。
?可擴(kuò)展性與靈活性:適應(yīng)技術(shù)快速迭代和未來產(chǎn)能擴(kuò)張的需求。
?能效管理:實(shí)現(xiàn)對(duì)超高耗能設(shè)施的精細(xì)化管理,降低生產(chǎn)成本。

二、 核心子系統(tǒng)詳解
以下是根據(jù)半導(dǎo)體工廠特點(diǎn)定制的核心弱電智能化子系統(tǒng):
1. 綜合布線系統(tǒng)
要求:作為所有信息傳輸?shù)摹案咚俟贰保仨殱M足高帶寬、高可靠性、抗干擾要求。
?方案:
主干:采用單模/多模萬兆光纖,核心區(qū)域考慮40/100Gbps預(yù)部署。
水平:六類A或更高等級(jí)屏蔽/非屏蔽雙絞線,防止電磁干擾。
特殊區(qū)域:潔凈室內(nèi)采用潔凈室專用線纜、面板和配件,防止產(chǎn)塵。
物理冗余:關(guān)鍵路徑(如核心機(jī)房到FAB車間)采用物理分離的雙路由布線。

2. 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
要求:穩(wěn)定、高速、安全,并實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)隔離。
?方案:
網(wǎng)絡(luò)分區(qū):
生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò):獨(dú)立的物理或邏輯網(wǎng)絡(luò),承載生產(chǎn)設(shè)備(如光刻機(jī)、刻蝕機(jī))的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),與外部網(wǎng)絡(luò)物理隔離或通過嚴(yán)格防火墻策略隔離。
辦公網(wǎng)絡(luò):承載日常辦公、郵件、互聯(lián)網(wǎng)訪問等業(yè)務(wù)。
設(shè)施網(wǎng)絡(luò):承載廠務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
安防網(wǎng)絡(luò):承載視頻監(jiān)控、門禁等數(shù)據(jù)。
無線網(wǎng)絡(luò):在指定辦公區(qū)和公共區(qū)域覆蓋,生產(chǎn)區(qū)通常嚴(yán)格限制或禁用。
設(shè)備:采用工業(yè)級(jí)核心、匯聚及接入交換機(jī),支持高可靠性協(xié)議。
3. 通信系統(tǒng)
要求:保障內(nèi)外通信暢通,并滿足應(yīng)急指揮需求。
?方案:
語音通信:部署IP-PBX系統(tǒng),與公共電話網(wǎng)(PSTN)互聯(lián)。
無線對(duì)講系統(tǒng):覆蓋全廠,特別是信號(hào)屏蔽嚴(yán)重的區(qū)域(如地下室、設(shè)備層),用于運(yùn)維、安保和應(yīng)急調(diào)度。
公共廣播與緊急廣播系統(tǒng):與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)背景音樂播放和火災(zāi)等緊急情況下的強(qiáng)制切換與疏散指揮。
4. 安全防范系統(tǒng)
這是半導(dǎo)體廠的重中之重,分為物理安全和網(wǎng)絡(luò)安全。
A. 物理安全:
?智能門禁一卡通系統(tǒng):
多因子認(rèn)證:在核心區(qū)域(如光刻區(qū)、CMP區(qū)、化學(xué)品庫)采用“卡+密碼”或“卡+生物識(shí)別(掌靜脈/指紋)”等方式。
防反傳/防尾隨:設(shè)置通道閘機(jī)或雙門互鎖。
權(quán)限精細(xì)化管理:根據(jù)不同人員(員工、訪客、承包商)設(shè)置不同的通行區(qū)域和時(shí)間。
與人員更衣流程聯(lián)動(dòng):集成電子衣柜管理。
?視頻監(jiān)控系統(tǒng):
無死角覆蓋:覆蓋主要出入口、周界、通道、重要設(shè)備區(qū)、化學(xué)品/特氣供應(yīng)區(qū)、倉庫等。
高清智能分析:采用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),并集成智能分析功能(如區(qū)域入侵、人員聚集、物品遺留/丟失、人員軌跡跟蹤)。
潔凈室專用攝像機(jī):采用無風(fēng)扇、無塵設(shè)計(jì),嵌入彩鋼板安裝,不影響潔凈度。
周界入侵報(bào)警系統(tǒng):采用電子圍欄、紅外對(duì)射、振動(dòng)光纖等技術(shù),與視頻監(jiān)控聯(lián)動(dòng)。
安檢系統(tǒng):在生產(chǎn)區(qū)出入口設(shè)置金屬探測門和X光行李掃描儀,防止未經(jīng)授權(quán)的物品(如U盤、手機(jī)、相機(jī))帶入,保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

B. 網(wǎng)絡(luò)安全:
等保合規(guī):遵循國家網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)保護(hù)(等保2.0)三級(jí)或更高要求。
縱深防御:部署下一代防火墻、入侵檢測/防御系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)審計(jì)、防病毒體系。
生產(chǎn)網(wǎng)安全:采用工業(yè)防火墻隔離不同區(qū)域的生產(chǎn)設(shè)備,部署工控安全審計(jì)平臺(tái)。
終端安全:嚴(yán)格管理移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備的使用,部署終端安全管理軟件。
5. 樓宇自控與廠務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)
這是保障生產(chǎn)環(huán)境的核心,通常升級(jí)為廠務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)。
?監(jiān)控對(duì)象:
暖通空調(diào)系統(tǒng):對(duì)潔凈室的溫度、濕度、壓差、顆粒物濃度進(jìn)行精密控制。
工藝?yán)鋮s水系統(tǒng):監(jiān)控水溫、水壓、流量。
純水/超純水系統(tǒng):監(jiān)控水質(zhì)電阻率、流量、壓力。
大宗/特種氣體系統(tǒng):監(jiān)控氣體壓力、濃度、泄漏(通過有毒/可燃?xì)怏w報(bào)警系統(tǒng))。
真空/壓縮空氣系統(tǒng):監(jiān)控壓力、露點(diǎn)。
廢氣/廢水處理系統(tǒng):監(jiān)控關(guān)鍵工藝參數(shù)。
電力監(jiān)控系統(tǒng):監(jiān)控各級(jí)配電柜的電壓、電流、功率因數(shù)等。
功能:實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)調(diào)節(jié)、故障預(yù)警、能效分析、報(bào)表生成。

6. 數(shù)據(jù)中心/機(jī)房工程
位置:盡量靠近FAB車間,減少網(wǎng)絡(luò)延遲。
設(shè)計(jì):A級(jí)標(biāo)準(zhǔn),采用模塊化數(shù)據(jù)中心解決方案。
?子系統(tǒng):
精密空調(diào):保證恒溫恒濕。
不間斷電源系統(tǒng):2N或更高冗余配置,確保關(guān)鍵負(fù)載不間斷供電。
氣體滅火系統(tǒng):通常采用IG541、七氟丙烷等潔凈氣體。
動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng):對(duì)供配電、UPS、空調(diào)、漏水、溫濕度、門禁等進(jìn)行集中監(jiān)控。
7. 智能物流與訪客管理
智能訪客系統(tǒng):線上預(yù)約、身份證驗(yàn)證、自動(dòng)發(fā)放訪客卡、與門禁權(quán)限聯(lián)動(dòng)。
智能儲(chǔ)物柜:與門禁系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)物品的授權(quán)存取管理。
AGV調(diào)度管理:與電梯、自動(dòng)門聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)物料在潔凈室內(nèi)的自動(dòng)傳輸。
三、系統(tǒng)集成與智能管理平臺(tái)
將以上所有子系統(tǒng)集成到一個(gè)統(tǒng)一的智能建筑管理平臺(tái)或廠務(wù)監(jiān)控平臺(tái)上,實(shí)現(xiàn):
全局可視化:在“一張圖”上查看所有設(shè)備狀態(tài)、報(bào)警信息和關(guān)鍵績效指標(biāo)。
?智能聯(lián)動(dòng):
消防與門禁聯(lián)動(dòng):火警時(shí),自動(dòng)打開對(duì)應(yīng)區(qū)域的門禁,啟動(dòng)緊急廣播。
入侵報(bào)警與視頻聯(lián)動(dòng):周界報(bào)警時(shí),自動(dòng)調(diào)取附近攝像頭畫面并錄像。
生產(chǎn)與廠務(wù)聯(lián)動(dòng):當(dāng)關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備預(yù)約開機(jī)時(shí),提前調(diào)整潔凈室環(huán)境參數(shù)。
大數(shù)據(jù)分析與預(yù)測性維護(hù):通過對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析,預(yù)測潛在故障,變被動(dòng)維修為主動(dòng)維護(hù)。
能效優(yōu)化:綜合分析電力、水、氣等能源數(shù)據(jù),找出節(jié)能空間。
四、導(dǎo)體廠弱電智能化實(shí)施建議
?前期規(guī)劃:在工廠設(shè)計(jì)階段就介入,與主體工程、潔凈室工程、工藝系統(tǒng)同步規(guī)劃。
?專業(yè)團(tuán)隊(duì):選擇具有半導(dǎo)體行業(yè)成功實(shí)施經(jīng)驗(yàn)的集成商和供應(yīng)商。
?標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范:嚴(yán)格遵循政策相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
?生命周期管理:考慮系統(tǒng)的后期運(yùn)維、升級(jí)和擴(kuò)展性。
百實(shí)科技半導(dǎo)體廠弱電智能化已遠(yuǎn)非傳統(tǒng)樓宇智能化的概念,一個(gè)優(yōu)秀的半導(dǎo)體廠弱電智能化解決方案,不僅能保障工廠安全、穩(wěn)定、高效地生產(chǎn),更是其提升良率、降低成本、在激烈競爭中保持領(lǐng)先地位的核心武器。
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