在國(guó)家和地方政策的引導(dǎo)下,我國(guó)的制造業(yè)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步和諸多成績(jī),正在向高端化和高附加值方向發(fā)展,技術(shù)創(chuàng)新能力顯著提升。與此同時(shí),產(chǎn)業(yè)也存在缺失核心技術(shù)、成本快速上升、產(chǎn)能過(guò)剩等問(wèn)題,制造業(yè)企業(yè)亟待向智能化生產(chǎn)、協(xié)同化發(fā)展方面升級(jí)轉(zhuǎn)型,以實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)一體化,打破數(shù)據(jù)孤島、以智能化數(shù)據(jù)分析提升業(yè)務(wù)的協(xié)同性,提升管理流程和效率,以數(shù)字化實(shí)力打造核心競(jìng)爭(zhēng)力。其中,以泛半導(dǎo)體行業(yè)為代表的先進(jìn)制造業(yè),對(duì)于數(shù)字化、智能化有更嚴(yán)苛的要求。泛半導(dǎo)體行業(yè)投資體量大、工藝制程非常復(fù)雜、對(duì)品質(zhì)有極致追求、數(shù)據(jù)體量大分析難度大,支撐該產(chǎn)業(yè)的一系列核心技術(shù)尤其是工業(yè)軟件技術(shù)上,也亟需實(shí)現(xiàn)突破。
格創(chuàng)東智(上海)工業(yè)智能科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱格創(chuàng)東智)是中國(guó)領(lǐng)先的綜合型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)公司,為客戶提供以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為核心的新一代信息技術(shù)產(chǎn)品和智能制造解決方案。作為工信部遴選的國(guó)家級(jí)跨行業(yè)跨領(lǐng)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),格創(chuàng)東智由全球領(lǐng)先的高科技制造企業(yè)TCL孵化創(chuàng)立,依托TCL40多年制造經(jīng)驗(yàn)和大型集團(tuán)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),沉淀面向制造業(yè)多場(chǎng)景的核心技術(shù)能力,深耕半導(dǎo)體、新能源等行業(yè)數(shù)字化,并成功助力20多個(gè)行業(yè)2萬(wàn)多家企業(yè)的數(shù)字化建設(shè),由點(diǎn)帶面推動(dòng)中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
打造“中國(guó)智造”半導(dǎo)體數(shù)字工廠,開(kāi)創(chuàng)智能制造新模式
格創(chuàng)東智服務(wù)的一家國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體面板制造企業(yè),是該領(lǐng)域的佼佼者,擁有集面板設(shè)計(jì),研發(fā),生產(chǎn)和銷售為一體的強(qiáng)大實(shí)力。為了成為全球領(lǐng)先的智能科技公司,企業(yè)希望推進(jìn)業(yè)務(wù)流程改革,拉通多地、多產(chǎn)品的智能制造布局,實(shí)現(xiàn)全流程協(xié)作,提升公司智能制造整體水平,并通過(guò)系統(tǒng)升級(jí)改造和IT創(chuàng)新技術(shù)的導(dǎo)入引用,為給企業(yè)帶來(lái)持續(xù)的降本增效收益。
該企業(yè)在2021年攜手格創(chuàng)東智,開(kāi)啟全方位數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)之路,通過(guò)全流程、全鏈條的數(shù)字化升級(jí),推動(dòng)從集團(tuán)化管理、工廠營(yíng)運(yùn)模式,到業(yè)務(wù)流程及生產(chǎn)作業(yè)手法的全方位的變革,提升經(jīng)營(yíng)管理效率和效果。同時(shí),該企業(yè)意圖大力推進(jìn)自主國(guó)產(chǎn)化軟件建設(shè),最大程度削減對(duì)進(jìn)口軟件的技術(shù)依賴,以保證公司的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)不受國(guó)外廠商技術(shù)封鎖的影響。
格創(chuàng)東智與該企業(yè)業(yè)務(wù)單位通力協(xié)作,制定了周密全面的智能制造策略和實(shí)施路徑,其中亮點(diǎn)和核心模式如下:
以業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)智能工廠建設(shè),業(yè)務(wù)流程與系統(tǒng)高度融合:數(shù)字化升級(jí)的本質(zhì)是解決業(yè)務(wù)問(wèn)題,格創(chuàng)東智以業(yè)務(wù)流程驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功能研發(fā),支撐營(yíng)運(yùn)、營(yíng)銷、研發(fā)、制造、供應(yīng)鏈、品質(zhì)、物流、服務(wù)等8大核心環(huán)節(jié),通過(guò)深入的數(shù)據(jù)分析提升決策科學(xué)性,優(yōu)化企業(yè)運(yùn)營(yíng)與生產(chǎn)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)工程師業(yè)務(wù)自動(dòng)化、提升生產(chǎn)效率與產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
極致精細(xì)化管理,提升整體管理水平和效率:半導(dǎo)體顯示面板行業(yè)具有較高的技術(shù)壁壘,其工藝復(fù)雜、生產(chǎn)工序及流程關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)多、難度高,格創(chuàng)東智對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行精細(xì)化管理和信息化創(chuàng)新與提升,使得數(shù)據(jù)收集更全面、位置信息更準(zhǔn)確、異常感知控制更靈敏、各環(huán)節(jié)協(xié)同更高效,密切監(jiān)控研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、供應(yīng)鏈等情況。
工業(yè)軟件自主可控,支持二次開(kāi)發(fā):在緊密結(jié)合業(yè)務(wù)需求的同時(shí),格創(chuàng)東智自研構(gòu)建的“中國(guó)智造”智能工廠“中樞大腦”——CIM(ComputerIntegratedManufacturing)系統(tǒng)架構(gòu),并且自主研發(fā)和重構(gòu)了支撐智能工廠運(yùn)轉(zhuǎn)的全鏈條系統(tǒng),安全可靠、自主可控。系統(tǒng)支持靈活的技術(shù)升級(jí)、二次開(kāi)發(fā)和改造;在設(shè)備運(yùn)維上,節(jié)省人力財(cái)力;在信息安全上,實(shí)現(xiàn)高保障零風(fēng)險(xiǎn)。
整體規(guī)劃數(shù)字工廠建設(shè),實(shí)現(xiàn)全流程高效管理
1.數(shù)字化工廠整體規(guī)劃
智能工廠的8大業(yè)務(wù)流程(營(yíng)運(yùn)、營(yíng)銷、研發(fā)、制造、供應(yīng)鏈、品質(zhì)、物流、服務(wù))支撐著工廠的生產(chǎn)和營(yíng)運(yùn)管理,工廠的生產(chǎn)管理水準(zhǔn)即是數(shù)字化工廠的水準(zhǔn),而生產(chǎn)管理又依賴于各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)來(lái)支撐,因此整個(gè)項(xiàng)目的數(shù)字化升級(jí)從生產(chǎn)管理角度進(jìn)行規(guī)劃、建設(shè)和執(zhí)行。
基于不同用戶群體的業(yè)務(wù)特性,通過(guò)建設(shè)常規(guī)生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行工廠全自動(dòng)化生產(chǎn)管理,基于設(shè)備上報(bào)的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行定性和非定性分析以提升產(chǎn)品品質(zhì),根據(jù)工廠的設(shè)備狀態(tài)每生產(chǎn)計(jì)劃及良率波動(dòng)進(jìn)行短長(zhǎng)期預(yù)測(cè),為高層決策提供依據(jù)。
2.核心生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化建設(shè)
以該客戶的蘇州工廠為例,原有生產(chǎn)管理系統(tǒng)數(shù)十個(gè),使用的都是韓國(guó)的系統(tǒng)軟件,這些系統(tǒng)價(jià)格高昂、迭代升級(jí)速度較慢、技術(shù)框架較陳舊,工廠日常運(yùn)營(yíng)管理很大程度上受到了韓國(guó)技術(shù)供應(yīng)商的制約,與該客戶拉通各地智能制造布局,整體提升數(shù)字化能力的策略相違背。
考慮到以上項(xiàng)目背景,快速開(kāi)展國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)建設(shè)刻不容緩。本次系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目根據(jù)該客戶的業(yè)務(wù)特性進(jìn)行系統(tǒng)重構(gòu),工廠全套CIM系統(tǒng)自研,整體項(xiàng)目實(shí)施完成后確保系統(tǒng)水準(zhǔn)達(dá)到國(guó)內(nèi)外最高水準(zhǔn)。
3.國(guó)內(nèi)首創(chuàng)生產(chǎn)系統(tǒng)統(tǒng)一平臺(tái)T-work
傳統(tǒng)的生產(chǎn)系統(tǒng)彼此獨(dú)立,使用者常常需要在不同應(yīng)用間跳轉(zhuǎn)來(lái)完成工作,工作效率低、過(guò)于依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn),已無(wú)法滿足高度數(shù)字化下的作業(yè)需求,格創(chuàng)東智通過(guò)統(tǒng)一的應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行系列的技術(shù)改革,以應(yīng)對(duì)數(shù)字化挑戰(zhàn)。
相較于傳統(tǒng)各自獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)架構(gòu),該客戶需要的是基于生產(chǎn)系統(tǒng)平臺(tái),建設(shè)統(tǒng)一的生產(chǎn)營(yíng)運(yùn)管理平臺(tái),格創(chuàng)東智打造的T-work平臺(tái),助力實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理系統(tǒng)徹底融合,業(yè)務(wù)流程閉環(huán)管理。
T-work系統(tǒng)是基于格創(chuàng)東智自主研發(fā)的東智APaaS平臺(tái)打造的。格創(chuàng)東智在生產(chǎn)管理系統(tǒng)上建立數(shù)據(jù)模型和信息交互模型,使得系統(tǒng)具備“邏輯思維”。通過(guò)對(duì)設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行“思考”,進(jìn)而達(dá)到生產(chǎn)管控的目的。系統(tǒng)記錄的重要細(xì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以供給報(bào)表系統(tǒng)進(jìn)行各類報(bào)表的呈現(xiàn);通過(guò)系統(tǒng)收集重要的產(chǎn)品異常信息和產(chǎn)品檢測(cè)信息,提供給品質(zhì)分析系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品的詳細(xì)分析,進(jìn)而對(duì)品質(zhì)進(jìn)行管理。
4.亮點(diǎn)應(yīng)用:設(shè)備管理系統(tǒng)EES
針對(duì)傳統(tǒng)大型工廠會(huì)存在設(shè)備數(shù)據(jù)孤島和設(shè)備管理成本高等問(wèn)題,格創(chuàng)東智打造設(shè)備管理系統(tǒng)EES,包含等異常感知系統(tǒng)FDC、工藝參數(shù)管理RMS、狀態(tài)管理EPT等一系列系統(tǒng),可以進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)管理,設(shè)備參數(shù)管理,設(shè)備參數(shù)調(diào)優(yōu)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控,分析及健康狀況預(yù)測(cè)等。
例如,設(shè)備異常感知系統(tǒng)FDC可實(shí)時(shí)接收設(shè)備發(fā)生的感應(yīng)Data,判斷是否正常進(jìn)行,以幫助進(jìn)行質(zhì)量控制的系統(tǒng)。通過(guò)FDC能夠?qū)υO(shè)備的傳感器值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在車間生產(chǎn)過(guò)程中,設(shè)備根據(jù)設(shè)備狀態(tài)(一般是生產(chǎn)狀態(tài)下)將傳感器的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳給系統(tǒng),系統(tǒng)會(huì)加工生成相應(yīng)的趨勢(shì)圖。該趨勢(shì)圖包含了產(chǎn)品ID、時(shí)間、傳感器值、上下限這些基本的信息。而且還可以多設(shè)備或多傳感器同時(shí)對(duì)比查詢,有利于設(shè)備間差異性分析,發(fā)現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題點(diǎn)或者工程問(wèn)題點(diǎn)。
5.亮點(diǎn)應(yīng)用:良率管理系統(tǒng)YMS
良率是產(chǎn)品品質(zhì)和可靠性的體現(xiàn),決定了芯片量產(chǎn)成本和企業(yè)的利潤(rùn),是衡量工廠制造能力最重要的指標(biāo)之一,也是半導(dǎo)體制造領(lǐng)域最關(guān)注的內(nèi)容。格創(chuàng)東智構(gòu)建的YMS(YieldManagementSystem)系統(tǒng),具備良率逐層分級(jí)體系化分析、多維度異常分析、模板化分析等特色,主要用于產(chǎn)品的不良分析、收率監(jiān)控、產(chǎn)品履歷分析等。
細(xì)化的查詢指標(biāo)和功能包含收率查詢(包含特定不良的查詢)、特定Glass檢查結(jié)果查詢、Glass設(shè)備集中性查詢、Dcol查詢(如CellSize、研磨量)、InfabData查詢(如:研磨量散布情況)、SPC查詢等。
例1:通過(guò)收率查詢可以查詢指定產(chǎn)品在指定設(shè)備的時(shí)間段的收率情況。通過(guò)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)收率異常節(jié)點(diǎn),從而輔助收率異常的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和不良分析。
例2:當(dāng)發(fā)生不良異常時(shí),通過(guò)查詢?cè)O(shè)備集中性,初步判斷某些設(shè)備是否為發(fā)生源,可以輔助查找不良原因。
例3:如下圖,InfabData查詢研磨量散布情況,并且通過(guò)郵件預(yù)警發(fā)送給工程師,工程師結(jié)合數(shù)據(jù)判斷設(shè)備狀態(tài)有無(wú)異常,并作出及時(shí)的參數(shù)調(diào)整或設(shè)備調(diào)整。
社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益雙效俱優(yōu),構(gòu)建中國(guó)首個(gè)自主可控的半導(dǎo)體智能工廠
1.社會(huì)效益
泛半導(dǎo)體行業(yè)的高端制造業(yè)(芯片和面板)核心生產(chǎn)系統(tǒng)長(zhǎng)期依賴于國(guó)外廠商,同時(shí)該行業(yè)的系統(tǒng)架構(gòu)都比較老舊,僵化無(wú)法適應(yīng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的要求,本次數(shù)字化轉(zhuǎn)型,將國(guó)外全套CIM系統(tǒng)成功替換為自研CIM系統(tǒng),同時(shí)水準(zhǔn)不降低,用戶體驗(yàn)不打折,在行業(yè)內(nèi)有著極為特殊的意義,也標(biāo)示著國(guó)產(chǎn)化軟件在向國(guó)際水平邁進(jìn)。
2.經(jīng)濟(jì)效益
基于格創(chuàng)東智應(yīng)用平臺(tái)將生產(chǎn)管理系統(tǒng)的信息進(jìn)行融合,實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)流程閉環(huán)管理和生產(chǎn)線高度無(wú)人化,為極致化工廠生產(chǎn)管理夯實(shí)了基礎(chǔ),同時(shí)基于業(yè)務(wù)特性進(jìn)行各類業(yè)務(wù)流程定制化開(kāi)發(fā),將傳統(tǒng)孤立的系統(tǒng)徹底整合為一套系統(tǒng),在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中極具代表性。
通過(guò)數(shù)字化升級(jí)項(xiàng)目,工廠的生產(chǎn)管理數(shù)字化水平大大提高,突破了產(chǎn)能和品質(zhì)管理瓶頸,特別是在制造周期、交貨周期、良品率、溝通和協(xié)作效率管理方面表現(xiàn)突出。
專家推薦語(yǔ)
在我國(guó)大力推動(dòng)“數(shù)字領(lǐng)航”企業(yè)的背景下,格創(chuàng)東智此次打造的“中國(guó)智造”數(shù)字工廠意義深遠(yuǎn),其具有自主可控性強(qiáng)、管理水平精益化、體系建設(shè)全面化、數(shù)字思路創(chuàng)新化的特色,助力中國(guó)先進(jìn)制造業(yè)工廠實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)、提升競(jìng)爭(zhēng)力,以應(yīng)對(duì)未知挑戰(zhàn)。同時(shí),也為中國(guó)制造業(yè)數(shù)字化、智能化升級(jí)開(kāi)辟了一條新的示范路徑,為推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、做大做強(qiáng)做優(yōu)數(shù)字經(jīng)濟(jì)提供重要標(biāo)桿。
素材來(lái)源:《工賦引擎:上海市工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展實(shí)踐案例集》第二篇功能體系篇案例27《助力高端制造企業(yè)打造數(shù)字化工廠,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程閉環(huán)管理》