Будущее, которое нас окружает
С продукцией ПАО «Микрон» ежедневно встречаются десятки миллионов человек. Сегодня вряд ли встретишь москвича или гостя столицы, ни разу не державшего в руках проездной билет или карту «Тройка». Чипы для этих билетов производятся на «Микроне».
Банковские
карты, паспорта, бейджи и браслеты для мероприятий, на которых
используется контроль входа и выхода, метки для маркировки продукции -
это лишь малая часть вариантов использования продукции предприятия.
Примеры ситуаций, в которых использование меток делает вещи умнее, а процессы - эффективнее, можно приводить бесконечно. В Тульской области недавно запустили пилотный проект по маркировке коров, позволяющий по идентификатору получать все параметры, связанные с особенностями ухода за каждой бурёнкой. Ожидали, конечно, повышения эффективности: в таком режиме один человек может обслуживать до двухсот животных. Но в ходе эксперимента выяснилось, что «чипирование» коров привело не только к экономии на сотрудниках, но и к повышению удоя в среднем на 15 процентов. Что произошло? Из части процессов всего лишь убрали «человеческий фактор», а именно путаницу и ошибки.
Похожая технология сейчас тестируется в одной из больниц: тяжелобольным надевают специальные браслеты, и медицинские работники, приближаясь к пациенту, видят на экране планшета не только его имя и фамилию, но и перечень уже сделанных процедур и введённых лекарств, а также список процедур, которые осталось выполнить в этот день. Это позволяет избежать ошибок в ходе лечения пациента.
Недавно
на пространстве ЕАЭС была введена единая система маркировки меховых
изделий. На всех шубах появились метки радиочастотной идентификации
(RFID-метки), что позволило контролировать их оборот и привело к
повышению сбора налогов. Аналогичное решение сейчас внедряется в
Иркутской области для контроля за поставками леса: с помощью RFID-меток
фиксируются дата вырубки, порода дерева, сорт древесины, производитель и
прочие параметры.
Если пометить RFID-метками автомобильные номера и заменить видеокамеры считывателями, то будут полностью исключены ошибки распознавания, на которые сегодня часто жалуются автолюбители. Считывателю абсолютно всё равно, заклеен ли номер неправильно припаркованной машины бумагой, залеплен ли грязью номер автомобиля, нарушающего скоростной режим, и так далее.
Многие решения, которые совсем недавно казались нам абсолютной фантастикой, сегодня оказываются технологически вполне доступными. Индустриальный интернет, «умные» города, телеком, биометрия, дополненная и виртуальная реальность - всё это технологии уже не завтрашнего, а сегодняшнего дня. Их скорейшее внедрение - вопрос теперь уже не столько технологический, сколько, пожалуй, организационно-финансовый.
Предъявите билет!
В
сборочном цехе №3 делают проездные билеты для транспорта, универсальные
электронные карты и чипы для загранпаспортов и водительских
удостоверений.
Фотографировать здесь запрещено. А вот изучить все этапы производства карт для метро можно. Экскурсантов проводят от станка к станку, подробно описывая весь процесс. Вот аппарат для утонения (шлифовки и полировки) пластины. Здесь пластину лазером разрезают на отдельные кристаллы и наклеивают их на плёнку, которая отправляется на конвейер. Вот станок, на котором собирается инлей - попросту говоря, начинка для транспортного билета. Автомат берёт кристалл и наклеивает его на контактную пластину с антенной. На следующем станке готовая пластина имплантируется в билет. После вырубки остаётся только персонализировать его, то есть напечатать номер и запрограммировать количество поездок. Собственно, поэтому в цехе не разрешают фотографировать: любая утечка может привести к подделке. По той же причине экскурсантам не показывают цеха, где производятся банковские карты и тем более - чипы для нужд Минобороны.
Сердце за стеклом
По дороге в «чистые комнаты» экскурсантов просят надеть халаты и
бахилы. И это только для того, чтобы можно было подойти к стеклянной
стене и увидеть, как работает предприятие, входящее в пятёрку ведущих
микроэлектронных производств Европы.
«Это сердце нашего производства, здесь рождаются чипы», - рассказывает Сергей Анатольевич Романычев, возглавляющий на «Микроне» производство микросхем.
Экскурсантам показывают производство кристаллов на 200-миллиметровых пластинах с топологией 180-90 нм. Полученные пластины с кристаллами - в общем, полуфабрикат. В дальнейшем они превращаются либо в микросхемы, либо в электронные билеты, кредитные карты, паспортно-визовые документы, RFID-метки и так далее. Конечная продукция используется в атомной промышленности, в космосе, в энергетике, здравоохранении и многих других отраслях. Часть такой продукции предназначена только для внутреннего рынка - например, чипы, которые устанавливаются в военную технику. Гражданская продукция успешно экспортируется: например, метки и инлеи («начинка» для бесконтактных пластиковых карт - прим. profiok.com) покупаются в США и Юго-Восточной Азии. У «Микрона» есть представительства в Америке и Китае.
Мощность
производства - около трёх тысяч пластин в месяц. Пластины с топологией
180 нм и 90 нм здесь выпускают серийно, линия 65 нанометров пока
выпускает опытные образцы. К сожалению, для серийного выпуска нужны не
только технологические возможности самого «Микрона», но и рынок, а у нас
в стране с топологиями такого уровня практически никто не работает.
За стеклом деловито снуют люди в масках и комбинезонах. Внутрь экскурсантам нельзя: в помещении поддерживается особый класс чистоты, допускающий наличие не более десяти посторонних частичек на 1 кубометр объёма. Микроклимат тоже постоянный: 22 градуса Цельсия, влажность от 45 до 55 процентов. Если в помещение попадёт пыль, неминуемо повысится процент брака: на производстве, где характеристики продукта измеряют в нанометрах, даже одна пылинка может нанести непоправимый ущерб.
Технологи
переносят пластины в специальных вакуумных контейнерах и устанавливают
на требуемые агрегаты. Станок берёт пластины по одной и производит
нужную операцию, занимающую от нескольких минут до нескольких часов. Для
получения конечного продукта таких операций требуется больше трёх
тысяч, а сама пластина изготавливается несколько месяцев. Поэтому
производство непрерывное, его останавливают для профилактики лишь пару
раз в год.
Основной показатель, на который здесь ориентируются, - так называемый «процент выхода годных». В среднем считается нормальным, если он составляет 85-95 процентов в зависимости от изделия. То есть около 15 процентов бракованных кристаллов на пластине - вариант нормы.
«Мы держим планочку немного повыше, на уровне 96-98 процентов», - говорит Сергей Романычев. Добиться оптимизации помогла собственная разработка «Микрона»: контейнеры с пластинами оснастили RFID-метками, написали соответствующее программное обеспечение, и теперь нужная операция на станке запускается автоматически, то есть человеческая ошибка здесь исключена.
Главное - люди
-
Выходит, результат деятельности предприятия определяется уже не столько
людьми, сколько технологиями? - задали вопрос экскурсанты.
- Технология без людей - ничто, - развеял сомнения Сергей Романычев. - Производство не может работать само по себе, и даже если оно будет полностью роботизировано, кто-то должен будет его поддерживать. В любом случае результат определяется профессионализмом и уровнем квалификации персонала, который поддерживает технологию.
Персонал на «Микроне» высокой квалификацией обладает в полной мере. Большинство сотрудников прошли обучение на современных европейских производствах. Молодёжь приходит, в основном, из профильных вузов - зеленоградского МИЭТа и МФТИ, где у «Микрона» есть профильная кафедра. Лучше всего адаптируются те, кто определился с будущей работой ещё на 3-4 курсе: у них есть возможность пройти на «Микроне» практику, поэтому к моменту окончания вуза они обладают не только теоретическими знаниями, но и практическими навыками. В противном случае выпускнику вуза приходится доучиваться и проходить «курс молодого бойца».
«Если я скажу, что проблемы с кадрами нет, я слукавлю, - говорит Сергей Романычев. - У нас установлено, пожалуй, самое сложное технологическое оборудование, которое вообще используется в промышленности. Сервисные инженеры и наладчики, способные работать с таким оборудованием, очень востребованы на рынке».
Сегодня
электронное оборудование действительно используется практически во всех
областях. Неподалёку от «Микрона» строится завод Mercedes-Benz, который
запустят в 2019 году. Наверняка там тоже потребуются опытные
профессионалы. Поэтому «Микрон» старается не только привлекать
специалистов на производство, но и удерживать их. В компании есть
программы материального поощрения, решаются вопросы с жильём и
медицинским обслуживанием сотрудников.
Заметим, что производство на «Микроне» не вредное. Если десятки лет назад на полупроводниковых производствах использовался ручной труд, то сейчас контакты с вредными веществами практически исключены. Вопрос о профессиональных заболеваниях сотрудников предприятий слегка озадачил: от постоянной работы в чистом помещении при идеальной температуре и влажности разве что иммунитет может слегка ослабеть, поскольку у организма нет необходимости подключать суперрезервы.
На
производстве пластин с кристаллами специалисты работают в четыре смены
по 12 часов: двое суток с 8 утра до 8 вечера, затем двое суток отдыха,
потом две ночных смены и снова отдых. Говорят, с привычной пятидневки на
такой график переходили с трудом, а теперь всем сотрудникам очень
нравится: много свободного времени, планировать свои дела можно надолго
вперёд. Заплаты достаточно скромные: операторы зарабатывают в среднем 40
тысяч рублей, инженеры и технологи - от 60 тысяч, ведущие специалисты -
100-150 тысяч рублей в зависимости от специфики их работы и уровня
квалификации.
Сотрудников предприятия всеми силами пытаются включить в диалог, то есть взаимодействовать с ними не только в форме приказов и регламентов. В холле административного здания установлен специальный почтовый ящик, через который любой желающий может отправить критику, благодарности или предложения непосредственно генеральному директору ПАО «Микрон» Гульнаре Хасьяновой. Говорят, она лично изучает все обращения.
Советское - значит отличное!
Во
времена СССР отечественная микроэлектроника входила в тройку сильнейших
в мире. Причём страна производила не только электронную компонентную
базу (ЭКБ), но и оборудование для её выпуска.
Сейчас на мировом рынке доля российской продукции не превышает одного процента, а современные станки для выпуска такой продукции Россия не делает вообще.
Интересно, что производственные линии 1980-х годов, запущенные ещё в Советском Союзе, до сих пор исправно работают, и останавливать их никто не собирается. Тут, пожалуй, нужно объяснить тонкость, которая часто ускользает от неспециалистов. Дело в том, что в микроэлектронике принцип «чем мельче, тем лучше» работает далеко не всегда.
Казалось бы, сообщение о том, что в нашей стране только одно предприятие способно работать с топологией 65 нм, а Intel и Samsung тем временем запустили в серию образцы с топологией 10 нм и уже работают с более мелкими образцами, должно подвести нас к выводу о нашем безнадёжном технологическом отставании. Это не совсем так.
Например, современнейшие системы вооружения до сих пор используют пятимикронные микросхемы, разработанные в советское время (микрон в тысячу раз больше нанометра - прим. profiok.com). Они надёжны, прошли большие циклы испытаний, проверены временем и полностью выполняют свои задачи - зачем же их на что-то менять? «Микрон» до сих пор выпускает пятимикронные чипы на 100-миллиметровых пластинах для нужд Минобороны на добротном советском оборудовании. Говорят, оно отлично работает и легко обслуживается.
Более
того, многие микросхемы в принципе не могут быть бесконечно малого
размера из-за задач, которые им предстоит выполнять. Например, в
космической электронике необходимо обеспечить защиту от радиации, а на
сверхмалых кристаллах этого сделать нельзя. Или, скажем, микросхемы,
управляющие питанием: их размеры тоже измеряются микронами, поскольку
кристаллы меньшей топологии разрушаются от сильного тока.
Словом, даже при том, что оборудование и технические решения были созданы десятки лет назад, эта продукция до сих пор востребована и отлично решает свои задачи. Например, воронежский завод полупроводниковых приборов «ВЗПП-Микрон» выпускает десятки тысяч пластин в месяц на оборудовании 1980-х годов, при этом мощностей не хватает на то, чтобы удовлетворить весь спрос. Специалисты говорят, что в последнее время ряд предприятий даже возобновили производство дискретных электронных приборов - диодов и транзисторов, которые, как оказалось, успешно используются до сих пор.
А что с импортозамещением?
Технологические
«скачки» в микроэлектронике происходят с периодичностью раз в несколько
лет. Современное производство на «Микроне» на 200-миллиметровых
пластинах было запущено 10 лет назад. Сейчас в мире широко используются
450-миллиметровые пластины и соответствующее оборудование, более
современное.
Отчасти благодаря тому, что ведущие фирмы оперативно меняют продукты и стремятся быть «на гребне волны», на рынке появилась ниша, в которую успешно встроился «Микрон». Скажем, зарядные устройства: в США и Японии нужные микросхемы не делают, потому что стремятся выпускать более современные образцы, а Китай эту технологию скопировать не смог. В результате каждое десятое зарядное устройство в мире содержит биполярную микросхему, изготовленную «Микроном».
На производстве с топологией 180-90 нм всё оборудование импортное - американское и японское. Сырьё тоже привозят из-за рубежа: для «чистого» производства даже вода для промывки пластин или газы, с помощью которых сваривают трубы, по которым поступает эта вода, должны быть очищены от любых примесей. И дело не в том, что российские производители не в состоянии произвести воду, газы или кислоту нужного качества (наверное, смогут, если постараются), а в том, что такое производство никогда не окупится, если потребителем этой продукции будет только зеленоградский «Микрон». Чтобы такие производства всё-таки появились, производителей микроэлектроники должно становиться больше.
«Наверное, ставить вопрос о полном импортозамещении в области радиоэлектроники в сегодняшней ситуации было бы нелогично, - объяснил порталу profiok.com заместитель директора Центра экономического развития и сертификации (ЦЭРС ИНЭС) Юрий Смыслов. - Пытаться с нуля выстроить полный контур производства внутри одной страны при том, что в силу специфики отрасли есть узкие ниши, которые уже заняты одной-двумя компаниями, пожалуй, не стоит. Международное разделение труда - нормальная практика, и достичь технологических высот в радиоэлектронной промышленности можно только в кооперации с сильными технологическими партнёрами.
Дело в другом: переход к цифровой экономике создаёт множество новых рынков и ниш. Наша задача сейчас - не упустить возможность их занять, используя наши возможности и богатое наследие. К примеру, буквально на днях одна из компаний Ростеха объявила о запуске производства ситалловых подложек, которые используются при выпуске чипов. До этого они импортировались из-за рубежа: после распада СССР завод, который выпускал эти изделия, остался на территории Украины. Теперь российские специалисты не просто воссоздали советскую технологию, но и улучшили её».
«Полупроводниковое
производство само по себе никогда не окупится, - считает Сергей
Романычев. - Здесь колоссальные затраты на энергетику, на поддержание
микроклимата, здесь очень дорогое оборудование. А цена - та, которая
окупила бы затраты, - заключена не в кристалле, а в конечном изделии, то
есть в микропроцессоре, готовом к использованию».
Отсюда и вывод: экспортировать дешёвые микросхемы и потом закупать дорогие изделия с собственными кристаллами внутри - как минимум, обидно. Тратить годы на воспроизведение импортной продукции, пока лидеры рынка создают новое, обидно вдвойне, потому что это означает продолжать плестись в хвосте.
Поэтому на «Микроне» задумались о разработке собственных технических решений - например, для промышленного интернета вещей. В этой новой сфере мировые технологические цепочки ещё не сформировались, и у России, если наша радиоэлектронная промышленность начнёт активно развиваться, есть все шансы завоевать серьёзные ниши на этом рынке.
По словам Сергея Романычева, помимо «Микрона» в РФ есть ещё одно предприятие, работающее с таким же уровнем топологии, - «Ангстрем-Т». Там создана похожая производственная линия, но серийное производство, к сожалению, не успели запустить до введения санкций против РФ.
- Почему же к сожалению? - удивились экскурсанты. - Разве вы не боитесь конкурентов?
- Да что вы, - рассмеялся Романычев. - Мы покрываем в лучшем случае процентов пять от потребностей внутреннего рынка. Конкуренты нам будут только в помощь.
Фото: пресс-служба ЦЭРС.
