蘇州華星光電技術有限公司(以下簡稱：蘇州華星)是全球半導體顯示領域的領跑者，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(計算機集成制造系統(tǒng))系統(tǒng)國產(chǎn)化替代項目圓滿收官，首個全面部署自研CIM系統(tǒng)的半導體顯示智能工廠就此誕生，標志著蘇州華星智能制造水平再上一個新臺階。
把時間撥回到兩年前。2020年8月，TCL華星光電技術有限公司攜手蘇州工業(yè)園區(qū)國有資本投資運營控股有限公司，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。收購完成后，蘇州華星將主要生產(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)擴大TCL乃至中國在中、大尺寸顯示業(yè)務領域的競爭力。
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，需要進一步提升新品推出效率、提高產(chǎn)品品質并降低生產(chǎn)成本。而這些升級需求，也對工廠智能制造的要求越來越高，其中號稱“半導體智能工廠生命級軟件”的CIM系統(tǒng)對生產(chǎn)的影響最為關鍵。CIM是一個智能化的過程，各平臺對信息的收集、分析、決策，到二次分析、大數(shù)據(jù)模型的預測性分析、給出決策意見都由系統(tǒng)完成，通過讓制造自動化、集成化、系統(tǒng)化來提高生產(chǎn)效率。
然而，同國內(nèi)許多先進制造業(yè)工廠一樣，受限于國外軟件的高昂價格、低效服務和陳舊的技術框架，蘇州華星CIM系統(tǒng)更新迭代的速度遠遠跟不上企業(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)領先的制造業(yè)數(shù)字化轉型科技企業(yè)格創(chuàng)東智與其聯(lián)手，立志攜手攻破這個難題。
變道超車，自主可控帶來競爭優(yōu)勢
半導體CIM系統(tǒng)涵蓋設備管理、生產(chǎn)管理及品質管理三大領域，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)需要在實際工廠環(huán)境中演練驗證，再加上半導體工藝流程極為復雜，產(chǎn)品生產(chǎn)要經(jīng)過上千臺設備，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)該領域的研發(fā)工作一直進展緩慢。
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——蘇州華星對半導體制造有深刻的認知和豐富經(jīng)驗，格創(chuàng)東智作為工信部評定的國家級雙跨工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，具有成熟的工業(yè)軟件開發(fā)能力，特別是在半導體CIM方面積累深厚。
雙方聯(lián)合研發(fā)的新CIM系統(tǒng)，不僅達到其替代的進口系統(tǒng)的水準，多個高階功能上線后表現(xiàn)還更加出色，充分滿足了生產(chǎn)管理與運營需求。
“全新的CIM系統(tǒng)讓工廠自動化率達到了國內(nèi)頂尖水準，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)技術框架更為先進、系統(tǒng)升級迭代變得更加高效，這將有力支撐蘇州華星的產(chǎn)能擴充及數(shù)字化轉型變革。特別是在制造周期、交貨周期、良品率等方面提升效益明顯，我們預計將同步實現(xiàn)綜合人均產(chǎn)值提升和生產(chǎn)成本下降，產(chǎn)品將具有更強的全球競爭力?！碧K州華星總經(jīng)理鞠霞介紹。
以半導體制造最為關注的品質優(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行更智能的分析，有效解決了傳統(tǒng)依靠人工經(jīng)驗判斷的痛點，提高了產(chǎn)品品質，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，通過實時共享數(shù)據(jù)，快速應對需求波動，精確控制產(chǎn)量，進而降低運營成本。此外，通過車間規(guī)劃升級改造，設備對應力范圍擴大，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”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。
在常規(guī)建廠期，前期產(chǎn)能不高，CIM系統(tǒng)上線后通常會有3個月左右的時間過渡，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，實現(xiàn)無感知“換腦”，這極大地考驗著交付團隊的多項目群管理能力。
“必須要一次性成功切換30多套核心系統(tǒng)，否則會造成產(chǎn)品數(shù)據(jù)錯亂，設備無法稼動，全廠癱瘓，在有備案的情況下也至少需要80小時以上全面恢復。工廠每天的運轉費用高達幾百萬，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)務場景，制定靈活實用的技術方案以及精細化管理項目?！备駝?chuàng)東智交付團隊IT負責人瞿杰華介紹。
兩年里，新舊系統(tǒng)替換之路走得穩(wěn)健扎實。上百套流程、上千個業(yè)務流程與上萬個系統(tǒng)功能，從孿生建設到虛擬現(xiàn)實驗證，大量的業(yè)務場景模擬，大批量投產(chǎn)驗證……在漫長而復雜的部署與實施過程中，蘇州華星與格創(chuàng)東智項目團隊最終實現(xiàn)了百余個系統(tǒng)切換零失敗，新系統(tǒng)上線即支撐工廠滿產(chǎn)的目標。
2021年4月，蘇州華星和格創(chuàng)東智完成了數(shù)百個MIS基礎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，并達成切換后即時滿產(chǎn)的任務;2022年9月23日，t10 fab工廠MES系統(tǒng)切換完成，標志著歷時兩年的國產(chǎn)化CIM系統(tǒng)替代項目圓滿成功。
“全新的CIM系統(tǒng)擁有完整知識產(chǎn)權、全鏈技術能力，可實現(xiàn)自主可控升級迭代。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)驗又示范了一種智能工廠轉型升級的新模式。這是一件值得我們自豪的事，也標志著我們中國企業(yè)的自主研發(fā)能力和項目管理能力均達到了較高水平?！? 格創(chuàng)東智CEO何軍表示。
趕超燈塔，爭做中國數(shù)字領航“排頭兵”
近日，工信部印發(fā)的《關于組織開展2022年新一代信息技術與制造業(yè)融合發(fā)展試點示范申報工作的通知》，首次提出打造中國自己的燈塔工廠——“數(shù)字領航”企業(yè)方向。“數(shù)字領航”企業(yè)將聚焦全要素、全流程、全生態(tài)數(shù)字化轉型，以技術實力強、業(yè)務模式優(yōu)、管理理念新、質量效益高為行業(yè)轉型標桿，探索制造業(yè)數(shù)字化轉型新路徑。
“蘇州華星從設備控制層軟件、制造執(zhí)行層軟件、品質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)的信息進行融合，實現(xiàn)了資源動態(tài)管控、精益生產(chǎn)優(yōu)化、智能在線檢測、設備動態(tài)管理、質量精準追溯等全業(yè)務流程閉環(huán)管理，將傳統(tǒng)孤立的各個系統(tǒng)徹底整合為一套系統(tǒng)，在工廠數(shù)字化轉型過程中極具代表性。無論是在業(yè)務價值、創(chuàng)新價值、技術能力方面，都足以比肩甚至超越燈塔工廠，為工廠數(shù)字化轉型示范成功經(jīng)驗?！盨EMI信息控制標委會中國分會聯(lián)席主席、半導體智能制造行業(yè)專家丁險峰博士表示。
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現(xiàn)智能生產(chǎn)、提升競爭力以應對未知挑戰(zhàn)，更為中國制造業(yè)數(shù)字化、智能化升級開辟了一條新的示范路徑，為做大做強做優(yōu)數(shù)字工廠提供了標桿案例，成為推動制造業(yè)高質量發(fā)展的行業(yè)智慧力量。
