【連載 : 産業別ソリューション】半導体製造業界のDX編

[HirokazuK]

こんにちは。HPEでOEMビジネス開発を担っている竹中です。

「半導体」という言葉、、、ほぼ毎日ニュースをにぎわしていますが、日々の生活にも影響が出てきていますね。パソコン、車、ゲーム機など品切れで困ったなんていう経験もあるんじゃないでしょうか。

昨年、政府も1.4兆円の支援策を表明するなど、半導体を自国で製造できるような施策が世界中で進んでいます。今回のブログでは、この半導体を世の中に供給している裏方「半導体製造装置」を提供する業界がどのような挑戦をしているのか綴ってみたいと思います。

～これまでの取り組み～

半導体製造 あまり聞きなじみがない業界かもしれませんが、日本には世界に名の知れた企業がゴロゴロ集まっています。この業界が目指す重要な指標が「ロスの削減」です。

これは高価なシリコンウエハーを元材料として扱うためで、このロスの削減に向け、入荷した素材~加工~出荷する製品・品質管理といった工程において、製造装置のセンサー情報や、検品画像データを活用したロス削減の取り組みが徹底されてきました。

HPEが提供するサーバーやストレージ、ネットワーク機器もこの分野で広く利用されていますが、このような取り組みは、計画・設計に基づいた「あるべき形から外れない」ことでロスを最小化する伝統的な手法といえるでしょう。

～新たなチャレンジ～

さて、世界中で供給不安解消するための新たな製造ラインの投資がされていますが、業界全体は今回の危機で新たな課題に直面しています。それは素材コスト・供給量量・為替が想定外で変動することです。また、これまでの考えでは定跡だったコストの安い地域で集中生産という概念を捨てなければなりません。

あるべき計画を遂行しながらさらに想定外に対応する、これまでのロスの削減に加え、「変動への対応」が、半導体製造関連企業の新たなチャレンジであり重要な差別化材料となっています。

～変動への対応　半導体製造におけるDX～

ロス削減を目的とした取り組みをレガシーとするなら、新たな取り組みをいったん「DX」と呼ばせてもらいます。昨今、DXと表現されているものの一例をあげると、そもそも何か別のものがオンライン上で組み合わさって新たな価値や解決策が生じたというケースがありますね。

しかし、半導体製造のDXというのは少し異なるものになります。

もともとロス削減の取り組みが高い水準で進んでいるため、全く別物の何かを組み合わせるというより、これまでの取り組みの「拡張」が半導体製造におけるDXの形になってきます。

具体的な「拡張」のお話をすると、

・単一装置の監視から、ライン全体状態管理まで範囲を拡張し、工場としての統合解析を可能にする。

・収集データの範囲・種別を広げ、製造ラインエンジニア以外の、例えば調達部門、アナリストによるビジネス全体としての解析を行うといった、拡張を行い、その効果として

・能動的な生産量/種のコントロール

・より多くの効率的工程・パラメーターの発見

・異なる条件下での製造ラインのアベイラビリティを検証

・リスク回避のための資材調達、価格設定への示唆

といった新たな付加価値・成果を得るといった例です。

これが半導体製造におけるDXで、戦略的な生産・供給、経営に寄与することとなります。

～半導体製造のDX推進における課題～

このようなDX推進を図る上で、まずはプラットフォームとして効率的なデータ蓄積と、解析の即時性を実現するツール・メソッドの採用といった技術の採用が不可欠となります。

これら技術は一般的な業界、消費者にとっては非常に利用しやすいパブリッククラウドサービスで提供されていますが、こと半導体業界固有の要件「知財流出の防衛」において、すぐにパブリッククラウドサービスを利用の判断がつかないといった障壁があります。また製造機器との通信や、規模、工程、装置数、解析データ量により求められる要件が異なってくるため、プロダクションでの採用は現実的ではない部分があるでしょう。

＜求められる機能と技術の例＞

データの蓄積（データベース、オブジェクトストレージ）

解析の即時性（AI・MLの活用、コンテナ実行管理）

異なる組織ユーザーの参画、ツール・メソッドの活用（コンテナ実行管理、セキュリティ）

～チャレンジを支えるHPE技術～

大容量データの蓄積、クラウド技術をプライベートな環境で実現するためには、技術習得に加え、

システムへの投資と、メンテナンス、セキュリティ保持といった運用負荷が多大にかかるといった障壁があります。

このような障壁に対し、HPEでは、不揮発性メモリーの進化、またSDS（ソフトウェア デファインド ストレージ）、CPU/DPU/RAMの省電力化と集積向上といった技術進化をいち早く製品に採用し、ユーザーが最も効果的な選択をできるポートフォリオを提供しています。これにより機器、インフラの投資上の障壁は一層下がっております。

またオンデマンド・多視点・複合解析に必要となる技術　コンテナ実行管理、オブジェクトストレージといったOSS技術については「HPE EZMERAL」としてサブスクリプション提供され、OSSメンテナンス運用の軽減に大きく寄与し、またインテリジェンスな解析を支援するMLフレームワークも提供されます。

さらに、これら機器・サブスクリプションをまとめて従量課金型で提供する「HPE GreeLake」を利用することで、初期投資のスパイクを抑えつつもビジネスチャンスに即時投入できるリソース配備を可能とし、

財務上の負担軽減に貢献した多くの実例が出ております。

～終わりに～

半導体製造におけるDX推進は、サプライチェーンの再構築における戦略の一つとして綴らせていただきましたが、なにより危機の脱出に成功した際には、建設的な意味で持続可能な社会の実現や、平和維持に少しでも寄与する材料となるよう切に願います。

この業界の一端を担うメンバーの一人として、「May the PEACE be with us!」

 これまでのHPE OEM Solution関連のまとめはこちらをご覧ください。

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