蘇州華星光電技術(shù)有限公司（以下簡稱：蘇州華星）是全球半導(dǎo)體顯示領(lǐng)域的領(lǐng)跑者，其前身為韓國三星顯示蘇州工廠。經(jīng)過中資收購，現(xiàn)為TCL華星全資控股工廠。2022年9月23日，隨著其全棧CIM（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）系統(tǒng)國產(chǎn)化替代項(xiàng)目圓滿收官，首個(gè)全面部署自研CIM系統(tǒng)的半導(dǎo)體顯示智能工廠就此誕生，標(biāo)志著蘇州華星智能制造水平再上一個(gè)新臺(tái)階。
把時(shí)間撥回到兩年前。2020年8月，TCL華星光電技術(shù)有限公司攜手蘇州工業(yè)園區(qū)國有資本投資運(yùn)營控股有限公司，聯(lián)合收購了具備世界一流制造水平的三星顯示蘇州工廠。收購?fù)瓿珊螅K州華星將主要生產(chǎn)加工并銷售32吋至65吋超高清、曲面、窄邊框等中、大尺寸高端液晶顯示器（TFT-LCD）面板及模組產(chǎn)品，持續(xù)擴(kuò)大TCL乃至中國在中、大尺寸顯示業(yè)務(wù)領(lǐng)域的競爭力。
變身后的蘇州華星，為了在國內(nèi)和國際市場競爭中保持競爭優(yōu)勢，需要進(jìn)一步提升新品推出效率、提高產(chǎn)品品質(zhì)并降低生產(chǎn)成本。而這些升級(jí)需求，也對工廠智能制造的要求越來越高，其中號(hào)稱“半導(dǎo)體智能工廠生命級(jí)軟件”的CIM系統(tǒng)對生產(chǎn)的影響最為關(guān)鍵。CIM是一個(gè)智能化的過程，各平臺(tái)對信息的收集、分析、決策，到二次分析、大數(shù)據(jù)模型的預(yù)測性分析、給出決策意見都由系統(tǒng)完成，通過讓制造自動(dòng)化、集成化、系統(tǒng)化來提高生產(chǎn)效率。
然而，同國內(nèi)許多先進(jìn)制造業(yè)工廠一樣，受限于國外軟件的高昂價(jià)格、低效服務(wù)和陳舊的技術(shù)框架，蘇州華星CIM系統(tǒng)更新迭代的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上企業(yè)發(fā)展及市場變化。
對于蘇州華星而言，必須擁有與國際一流CIM系統(tǒng)媲美的自有CIM系統(tǒng)，才能支撐新一輪的發(fā)展與壯大。在此背景下，與蘇州華星同屬TCL、國內(nèi)領(lǐng)先的制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型科技企業(yè)格創(chuàng)東智與其聯(lián)手，立志攜手攻破這個(gè)難題。
變道超車
自主可控帶來競爭優(yōu)勢
半導(dǎo)體CIM系統(tǒng)涵蓋設(shè)備管理、生產(chǎn)管理及品質(zhì)管理三大領(lǐng)域，包括30多套核心系統(tǒng)與上百套子系統(tǒng)。業(yè)內(nèi)人士稱，CIM系統(tǒng)需要在實(shí)際工廠環(huán)境中演練驗(yàn)證，再加上半導(dǎo)體工藝流程極為復(fù)雜，產(chǎn)品生產(chǎn)要經(jīng)過上千臺(tái)設(shè)備，上百道工序，對控制系統(tǒng)的智能化及算法能力要求極高，因此國內(nèi)該領(lǐng)域的研發(fā)工作一直進(jìn)展緩慢。
面對挑戰(zhàn)，蘇州華星與格創(chuàng)東智充分發(fā)揮各自優(yōu)勢——蘇州華星對半導(dǎo)體制造有深刻的認(rèn)知和豐富經(jīng)驗(yàn)，格創(chuàng)東智作為工信部評定的國家級(jí)雙跨工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，具有成熟的工業(yè)軟件開發(fā)能力，特別是在半導(dǎo)體CIM方面積累深厚。
雙方聯(lián)合研發(fā)的新CIM系統(tǒng)，不僅達(dá)到其替代的進(jìn)口系統(tǒng)的水準(zhǔn)，多個(gè)高階功能上線后表現(xiàn)還更加出色，充分滿足了生產(chǎn)管理與運(yùn)營需求。
“全新的CIM系統(tǒng)讓工廠自動(dòng)化率達(dá)到了國內(nèi)頂尖水準(zhǔn)，徹底擺脫了對國外軟件系統(tǒng)的依賴。CIM系統(tǒng)完全自主可控之后，系統(tǒng)技術(shù)框架更為先進(jìn)、系統(tǒng)升級(jí)迭代變得更加高效，這將有力支撐蘇州華星的產(chǎn)能擴(kuò)充及數(shù)字化轉(zhuǎn)型變革。特別是在制造周期、交貨周期、良品率等方面提升效益明顯，我們預(yù)計(jì)將同步實(shí)現(xiàn)綜合人均產(chǎn)值提升和生產(chǎn)成本下降，產(chǎn)品將具有更強(qiáng)的全球競爭力。”蘇州華星總經(jīng)理鞠霞介紹。
以半導(dǎo)體制造最為關(guān)注的品質(zhì)優(yōu)化為例，工廠可通過生產(chǎn)數(shù)據(jù)對生產(chǎn)過程中的缺陷原因進(jìn)行更智能的分析，有效解決了傳統(tǒng)依靠人工經(jīng)驗(yàn)判斷的痛點(diǎn)，提高了產(chǎn)品品質(zhì)，優(yōu)化了投入產(chǎn)出過程。
在柔性制造方面，蘇州華星能夠按需批量生產(chǎn)定制產(chǎn)品，通過實(shí)時(shí)共享數(shù)據(jù)，快速應(yīng)對需求波動(dòng)，精確控制產(chǎn)量，進(jìn)而降低運(yùn)營成本。此外，通過車間規(guī)劃升級(jí)改造，設(shè)備對應(yīng)力范圍擴(kuò)大，產(chǎn)品形態(tài)更加多樣化，更能適合未來多品種小批量的客戶訂單需求。
全球創(chuàng)舉
“換腦手術(shù)”無感切換
除了攀爬研發(fā)的高山，此次CIM系統(tǒng)切換上線的過程中，亦攻克了諸多難關(guān)。在常規(guī)建廠期，前期產(chǎn)能不高，CIM系統(tǒng)上線后通常會(huì)有3個(gè)月左右的時(shí)間過渡，可以陸續(xù)提升系統(tǒng)完善度與穩(wěn)定性。然而留給蘇州華星新舊系統(tǒng)的過渡時(shí)間為“零”——需要在工廠持續(xù)保持滿產(chǎn)的狀態(tài)下完成新系統(tǒng)上線，實(shí)現(xiàn)無感知“換腦”，這極大地考驗(yàn)著交付團(tuán)隊(duì)的多項(xiàng)目群管理能力。
“必須要一次性成功切換30多套核心系統(tǒng)，否則會(huì)造成產(chǎn)品數(shù)據(jù)錯(cuò)亂，設(shè)備無法稼動(dòng)，全廠癱瘓，在有備案的情況下也至少需要80小時(shí)以上全面恢復(fù)。工廠每天的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高達(dá)幾百萬，哪怕停產(chǎn)一天也損失慘重。為順利完成這些挑戰(zhàn)，我們必須全面、深入理解業(yè)務(wù)場景，制定靈活實(shí)用的技術(shù)方案以及精細(xì)化管理項(xiàng)目。”格創(chuàng)東智交付團(tuán)隊(duì)IT負(fù)責(zé)人瞿杰華介紹。
兩年里，新舊系統(tǒng)替換之路走得穩(wěn)健扎實(shí)。上百套流程、上千個(gè)業(yè)務(wù)流程與上萬個(gè)系統(tǒng)功能，從孿生建設(shè)到虛擬現(xiàn)實(shí)驗(yàn)證，大量的業(yè)務(wù)場景模擬，大批量投產(chǎn)驗(yàn)證……在漫長而復(fù)雜的部署與實(shí)施過程中，蘇州華星與格創(chuàng)東智項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)最終實(shí)現(xiàn)了百余個(gè)系統(tǒng)切換零失敗，新系統(tǒng)上線即支撐工廠滿產(chǎn)的目標(biāo)。
2021年4月，蘇州華星和格創(chuàng)東智完成了數(shù)百個(gè)MIS基礎(chǔ)IT系統(tǒng)交割；2022年3月31日，m10 模組工廠MES系統(tǒng)切換完成，并達(dá)成切換后即時(shí)滿產(chǎn)的任務(wù)；2022年9月23日，t10 fab工廠MES系統(tǒng)切換完成，標(biāo)志著歷時(shí)兩年的國產(chǎn)化CIM系統(tǒng)替代項(xiàng)目圓滿成功。
“全新的CIM系統(tǒng)擁有完整知識(shí)產(chǎn)權(quán)、全鏈技術(shù)能力，可實(shí)現(xiàn)自主可控升級(jí)迭代。制造企業(yè)與軟件企業(yè)聯(lián)手研發(fā)的模式，為國產(chǎn)軟件的跨越式發(fā)展趟出了一條成功路徑。無感知切換的成功經(jīng)驗(yàn)又示范了一種智能工廠轉(zhuǎn)型升級(jí)的新模式。這是一件值得我們自豪的事，也標(biāo)志著我們中國企業(yè)的自主研發(fā)能力和項(xiàng)目管理能力均達(dá)到了較高水平。” 格創(chuàng)東智CEO何軍表示。
趕超燈塔
爭做中國數(shù)字領(lǐng)航“排頭兵”
近日，工信部印發(fā)的《關(guān)于組織開展2022年新一代信息技術(shù)與制造業(yè)融合發(fā)展試點(diǎn)示范申報(bào)工作的通知》，首次提出打造中國自己的燈塔工廠——“數(shù)字領(lǐng)航”企業(yè)方向。“數(shù)字領(lǐng)航”企業(yè)將聚焦全要素、全流程、全生態(tài)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以技術(shù)實(shí)力強(qiáng)、業(yè)務(wù)模式優(yōu)、管理理念新、質(zhì)量效益高為行業(yè)轉(zhuǎn)型標(biāo)桿，探索制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型新路徑。
“蘇州華星從設(shè)備控制層軟件、制造執(zhí)行層軟件、品質(zhì)控制層軟件等一系列核心生產(chǎn)軟件入手，將生產(chǎn)管理系統(tǒng)的信息進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)了資源動(dòng)態(tài)管控、精益生產(chǎn)優(yōu)化、智能在線檢測、設(shè)備動(dòng)態(tài)管理、質(zhì)量精準(zhǔn)追溯等全業(yè)務(wù)流程閉環(huán)管理，將傳統(tǒng)孤立的各個(gè)系統(tǒng)徹底整合為一套系統(tǒng)，在工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中極具代表性。無論是在業(yè)務(wù)價(jià)值、創(chuàng)新價(jià)值、技術(shù)能力方面，都足以比肩甚至超越燈塔工廠，為工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型示范成功經(jīng)驗(yàn)。”SEMI信息控制標(biāo)委會(huì)中國分會(huì)聯(lián)席主席、半導(dǎo)體智能制造行業(yè)專家丁險(xiǎn)峰博士表示。
蘇州華星自研智能工廠系統(tǒng)的落成，不僅助力蘇州華星實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)、提升競爭力以應(yīng)對未知挑戰(zhàn)，更為中國制造業(yè)數(shù)字化、智能化升級(jí)開辟了一條新的示范路徑，為做大做強(qiáng)做優(yōu)數(shù)字工廠提供了標(biāo)桿案例，成為推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的行業(yè)智慧力量。
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