开着飞机换引擎，替换CIM系统有多难？
如果把一家半导体智能制造工厂看作是一架高速运行的飞机，那么一套CIM（计算机集成制造系统）就是驱动飞机持续飞行的核心引擎。对于“昼夜不能停产”的半导体工厂而言，要替换全新的CIM系统，就好比“开着飞机换引擎”，不仅不停飞，还必须安全地飞。
近日，在格创东智的助力下，苏州华星光电技术有限公司（以下简称苏州华星）便完成了“引擎”的更换——在工厂满产状态下，对全栈核心CIM系统进行了新系统替代，成为中国首个核心CIM系统自主可控的半导体显示智能工厂。
9月23日，格创东智CEO何军与苏州华星总经理鞠霞出席“智能工厂钥匙”交付仪式。
敢为人先
打造半导体显示CIM整厂灯塔案例
作为全球半导体显示龙头企业，苏州华星亟需对工厂智能制造水平进行升级，其中，CIM系统最为关键。然而，苏州华星却面临着一个棘手的难题：工厂使用的CIM系统源自国外厂商，高阶功能被移除，技术框架陈旧，无法自主进行迭代升级，远远跟不上企业发展及市场变化。
CIM系统被誉为“半导体工厂生命级软件”，涵盖设备管理、生产管理及品质管理三大领域，包括30多套核心系统与上百套子系统，研发难度极大，需要多领域专家与研发人员携手攻关，并在实际工厂环境中演练验证。目前，国内该领域的研发工作进展缓慢，核心领域一直受限于国外垄断。
求人不如求己，苏州华星决定携手格创东智“开着飞机换引擎”， 以东智工业互联网平台架构为底座，结合苏州华星的业务特性，研发一套达到世界一流半导体显示工厂水平的CIM系统。
2020年8月，格创东智启动苏州华星CIM项目，2022年9月23日，随着难度最高的t10工厂MES系统切换完成，中国首座核心CIM系统100%自主可控的半导体显示智能工厂诞生。新旧CIM系统切换过程中工厂始终满产，这在全球范围内史无前例。
全新CIM系统上线后，不仅达到原国外系统的水准，多个高阶功能上线后表现还更加出色，工厂自动化率达到业内顶尖的98%，实现精益化生产管理和极致良率。
迎难而上
锻造核心关键能力
由格创东智独家完成的苏州华星新CIM系统，涵盖规划、研发，交付及后期运维，是半导体显示CIM整厂解决的灯塔式案例。在整个过程中，格创东智成功攻克一系列难题与挑战，充分展现出多项一流能力：
一、整厂CIM系统升级规划能力
自2018年成立以来，格创东智便一直专注于半导体行业智能制造升级，在数字化工厂整体方案规划方面拥有丰富经验。
格创东智依托在半导体制造业领域的工业know-how，汇聚顶级的技术专家团队，在短短两年的时间内为苏州华星进行了整厂CIM系统升级的规划与研发，从设备控制层软件、制造执行层软件、品质控制层软件等一系列核心生产软件入手，覆盖整厂全生命周期，最终实现了核心产品自研，所有系统自主可控。
二、多项目群精密管理能力
苏州华星的“引擎更换”涉及范围极广，包括智能工厂业务流程架构、各应用系统技术架构、从底层设备到上游营运管理数据架构以及软硬件基础架构，累计约40多个项目，项目成员约500多人。项目整体实施需要做到一次性成功切换所有核心系统，否则会造成产品数据错乱，设备无法稼动，全厂瘫痪，在有备案的情况下也至少需要80小时全面恢复，损失惨重。这依赖于顶级的项目管理能力、资源调配能力，以及丰富的现场管理经验。
为顺利完成这些挑战，格创东智基于对业务场景全面、深入的理解，制定了灵活实用的技术方案以及精细化项目管理办法，协同多个业务单位，全厂上千人统一指挥，每个环节环环相扣，最终取得胜利。
三、在线无感切换设计与执行能力
格创东智创新性的提出孪生CIM系统建设，虚拟现实验证及无感切换的策略方向。首先，以现有业务流程为基准，建设了30多套孪生CIM系统，然后在生产”零“影响的情况下，进行虚拟现实验证，通过近300次的迭代循环验证及优化，完成工艺全流程业务场景验证，最终确保了实际生产数据和虚拟数据匹配率100%，也为切换成功奠定了基础。
最后在系统切换前，协同业务单位进行多轮切换演练，从局部系统集成联动设备到全部系统集成，从小批量设备到大批量设备联动，从批量投产验证到稳定放量投产，通过层层考验，确保孪生CIM系统可以无缝替换原有系统。
创新突破
持续投入半导体CIM产品研发，实现IT与OT融合
除了苏州华星之外，格创东智半导体工厂智能化CIM解决方案已在多个半导体工厂落地，实现了从硅片、晶圆制造、封装测试、到成品组装，从多工厂到多车间的生产管理、品质追溯和工艺优化。
格创东智的半导体CIM系统核心产品按照服务对象分为生产管控、设备管理、品质优化三大类：分别包括MES（生产执行系统）、EAP（设备自动化系统）、APS（先进排程系统）；RMS（配方管理系统）、FDC（设备故障侦测与分类系统）、APC（先进工艺控制系统）、RCM（设备远程控制系统）；YMS（良率管理系统）和SPC（统计过程控制）、QMS（质量管理系统）等。
此外，格创东智认为，半导体工厂智能制造转型升级已经进入深化阶段，不仅需要从IT侧视角切入提供CIM系统，还需要充分挖掘数据价值，利用物联网、AI、大数据等创新技术优势，向OT侧的底层设备赋能，以软件和算法驱动装备和边缘控制硬件智能化升级。目前，格创东智在半导体领域已经形成了多个数据智能产品，如围绕半导体设备的“云、边、端一体化智能监控”、针对特定工艺（如CMP、CVD）的虚拟量测等。
当前，国内半导体智能制造发展如火如荼，国产化进程任重而道远，作为半导体领域坚持以自主可控方式推进行业发展的“芯势力”，格创东智将持续在核心技术上不断创新突破，为推动国内半导体行业的发展进程持续赋能。
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