全球半导体行业正在以前所未有的速度扩张，据数据分析表明，到2030年，半导体行业将以每年6%~8%的速度增长，届时年收入将达到1万亿美元。
其中终端市场对计算、数据存储、无线通信和人工智能等用途的需求约占这一增长趋势的60%，其余部分来自需要成熟节点（晶圆小于200毫米）的行业，比如汽车、工业和有线通信领域。除此之外，虽然需要尖端芯片的终端市场（例如计算和人工智能领域）的变动可能会造成需求小幅度波动，但至少在未来十年内，半导体行业将实现整体增长。
半导体行业的增长伴随着投资。在过去的20年中，我们看到领先的300毫米晶圆在研发和运营最佳实践方面获得了大量投资，这使得提高制造能力变得相对容易，但对于200毫米或更小的晶圆平台（常用于汽车、工业和有线通讯），情况就会有所不同了。在这些平台上制造的芯片被称为“成熟节点”，历年来只满足固定需求，增长平平，但当终端市场的巨大需求将成熟节点的制造设施（即晶圆厂）推向满负荷生产时，情况将发生变化。
许多晶圆厂需要迅速提高产能，部分还需要提高性能，以尽量减少工具停机维护的成本，但大多数拥有成熟节点的晶圆厂至少已有20年的历史，其设备、工艺和生产率也与之不相称。在这种情况下，需要满足市场需求和成本预期，晶圆厂的效率就显得尤为重要，根据McKinsey的经验，提高设备的可靠性可以帮助工厂将工具可用性（一台设备准备好处理来料的时间比例）提高15%以上，而当面临瓶颈额问题时，70%~80%的改进将转化为工厂的整体设备效率。因此，工厂可以在不增加工具或扩大占地面积的情况下，迅速利用大量的潜在能力，通常可以提高10%以上。
而要做到这一点的话，就必须在思维方式、流程和系统上做出重大改变，从被动反应转向预防和提前规划，还需工厂领导者优先考虑设备恢复，进行持续的计划维护，并有效管理零部件。
正所谓，一流的半导体工厂维护计划包括三大要素：通过短环根本原因分析 (RCA) 快速解决问题，建立坚实的计划维护基础，以及高效管理零部件。
· 利用短环RCA快速解决问题
短环RCA是一种敏捷的问题解决技术，可以帮助团队分解原因并生成解决方案，它可以帮助团队就工具停机的主要原因达成共识，并制定解决计划。
半导体工厂团队可以使用短环RCA来找到解决特定工具问题的最佳方法。
对于需要进行根本原因分析的每台设备，团队都将明确指出需要解决的问题，并评估其频率和影响，小组还将确定调查问题所需的内部和外部资源。接着是收集有关设备的历史数据，与相关机器技术人员再次确认问题的性质，并确定任何相邻的问题。
为了开展RCA，工作团队将聚集在一个专门的场所，提出假设，采用五项原因分析法，对可能的根本原因进行优先排序，并集思广益找出潜在的解决方案，这项工作的结果可能是一个可能成功的行动方案。如果不成功，团队可以重新使用历史数据来产生洞察力，从而转化为解决方案。
最后，团队将实施他们的解决方案并跟踪其效果。
· 奠定坚实的计划维护基础
有效的计划维护基础可将工厂可用性提高5~7个百分点，虽然回报丰厚，而且步骤简单明了——规划、实施和持续改进，但计划性维护计划很难在许多工厂持续实施。、
一个成功的计划性维护项目的基础是让制造团队有机会逐步采用正确的做法。每个里程碑都能让团队认识到其有效预防工作的影响，且针对不同任务的标准和评级可以激励团队不断改进，实现更高水平的绩效。
最成功的项目每周都会召开团队会议，审查通过关键绩效指标衡量的进展情况，并进行反馈，帮助团队制定进一步改进的计划。在这些项目中，计划包括提前安排维护工作并通知相关利益者。最有效的团队会安排未来两周的维护活动，并至少提前十天通知利益相关者。
实施阶段的重点是与利益相关者进行沟通，消除计划维护活动的障碍。一流团队每班至少检查两项计划维护活动，并在30分钟内解决路障。
从那时起，持续改进就是一个不断采纳或拒绝可能的改进过程。效率最高的团队会在收到建议后一周内做出采纳或拒绝的决定，这样新建议就能迅速融入他们的工作方式。
· 有效管理零部件
零件管理可能是影响工厂可用性的隐形杀手，因为更换零件并不总是与严重问题相关联，但是零部件的延迟或不可用会延长或恶化最初的问题。如若部件缺失或延迟可能导致工具停机，而停机时间是库存部件预计停机时间的六倍。在整个工厂中，零件管理是一个无止境的关键挑战。
控制塔是一只利用实时数据快速做出决策的跨职能团队，可以帮助分析问题并创建和实施有关零部件管理的解决方案，这些解决方案随后将成为改善流程和管理供应商的战略工具集的一部分。由于半导体供应链的复杂性和地区特殊性，零部件管理风险团队将成为控制塔的重要操作者。
· 写在最后
对半导体的需求将继续增长，工厂也感受到了压力。缓解压力的方法之一，尤其是对于生产200毫米及以下晶圆的工厂来说，就是从被动转变为主动管理设备恢复、计划维护和零件管理，那么整个工厂，甚至是说全球半导体行业都将从中受益。
