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成功案例|12吋硅片廠首創!格創東智RTS系統實現全工序分鐘級智能排程,驅動產線高效聯動與成本躍降

成功案例|12吋硅片廠首創!格創東智RTS系統實現全工序分鐘級智能排程,驅動產線高效聯動與成本躍降

2025/8/11 15:04:26

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國內領先的12吋硅片制造商,月產能超40萬片,是集成電路、分立器件及傳感器等半導體產品制造的核心材料供應商,在國內半導體硅片產業鏈中處于戰略地位。

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對行業龍頭而言,產能不是瓶頸,極致節拍才是。隨著12吋硅片產線不斷擴大產能、產品結構日趨多樣,企業在領先基礎上尋求更高維度的跨越:如何在既有生產管理基礎上,使用更高效、更智能的排程手段,進一步釋放產線潛能、提升整體運營韌性與協同水平:

??排程效率再升級:盡管人工排程體系已領先行業平均水平,但面對多品種、小批量的高端訂單需求,2-3小時的單次排程耗時仍有優化空間,臨時調整的靈活性需進一步提升;

??設備潛能深挖掘:作為行業設備利用率標桿企業,其仍瞄準 “極限效率”,希望通過減少機臺切換損耗與待料時間,將 RUN 率從 “優秀” 推向 “卓越”;

??計劃執行強協同:主生產計劃與車間執行層的信息同步效率,需匹配其規模化生產的管理精度,以應對突發狀況時的快速響應需求;

??WIP管理精深化:在制品周轉效率已處于行業上游,但該企業追求 “極致庫存周轉”,通過精細化管控釋放儲位資源,進一步壓縮流轉周期。

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格創東智基于對半導體制造場景的深度理解,以 “動態優化生產計劃,全面提升工廠競爭力” 為核心目標,打造了業內首個適配12吋硅片生產特性的RTS(Real Time Scheduling)實時智能排程系統。可根據12吋工廠排程和生產調度需求,結合主計劃需求和車間產能,考慮機臺工藝制約、車間在制品、機臺實時狀態等諸多約束和優化規則制定各機臺的作業計劃。

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三層技術架構協同,實現動態排程

??數據層:深度集成MES、FDC、PM等系統,實時采集設備狀態、WIP位置、工藝參數、Q Time時效等核心數據,構建毫秒級更新的產線數字孿生模型。

??算法層:創新融合Backward/Forward雙向規劃引擎,搭載求解器、啟發式算法與離散事件仿真技術,可在分鐘內完成傳統模式數小時的排程計算,支持15分鐘內響應動態調整。

??應用層:開發近60個功能模塊,涵蓋排產甘特圖(可視化機臺作業計劃)、WIP水位監控(實時追蹤在制品分布)、整批流轉管理(保障批次一致性)等核心功能,實現 “計劃-排程-執行-反饋”閉環。

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六大核心能力創新,突破生產瓶頸

●實時動態智能排程:基于設備實時狀態(如 PM計劃、FDC預警)、在制品優先級(交期、產品等級),自動匹配 “高端產品優先”“連續配方生產” 等智能規則,精準分配批次至最優機臺。

●全工序聯動調控:支持磨片、倒角、減薄、雙拋、終拋、清洗、外延等工序的全流程排程;綜合處理Q Time窗口、設備專機/共機、輔料壽命、機臺能力分級、設備PM計劃等多維約束。

●設備效能優化:通過 “健康設備優先調度”“最小換型成本算法”,減少機臺無效等待;通過優化批次順序,提升設備連續作業率。

●柔性制造支撐:支持多品種、小批量生產,緊急插單響應時間(如特殊要求硅片的加急生產)從小時縮短至分鐘,滿足客戶定制化交付需求

●整批流轉優化:管控關鍵瓶頸工序節奏(如雙拋、終拋、外延),防止WIP堆積;結合整批流轉,減少分批、碎批,降低Lot Hold,壓縮產品Cycle Time。

●產能智能預測:通過歷史數據建模,預測未來7天產能缺口(如某設備因PM計劃導致的產能下降),提前給出資源調配建議(如調整班次、協調備用設備)。

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項目在兩年持續建設下,已實現全工序智能排程與部分聯動調度,再次刷新行業智能制造標準:

1、數字化轉型樹立新標桿

在原有生產體系基礎上,引入RTS系統,將進一步增強精益管理水平,為企業長期穩定發展和數字化轉型提供有力支撐。

●排程精細化:分鐘級智能排程帶來更高響應速度;

●全局協同優化:主計劃與車間執行層信息聯動增強;

●精益管理升級:形成更高效、更柔性、更穩健的生產管理體系。

2、生產效率領跑行業新維度

通過分鐘級實時智能排程與全局優化,RTS系統可持續提升設備利用率、縮短生產周期,進一步提高生產效率。

●設備利用率改善:設備待料與復機的非生產時間明顯減少,設備整體運行效率穩步提升;

●生產周期縮短:整批流轉更加順暢,產能評估和計劃調整響應更快,產線在制品數量下降,生產節拍更加穩定;

●人員效能增強:系統輔助決策,減少了人工重復操作,排產與車間管理人員工作效率得到提升,新員工培訓周期也有所縮短。

3、經濟效益構筑護城河

RTS系統幫助企業在數字化轉型、生產效率和成本結構上實現進一步優化,帶來顯著的綜合經濟效益。

●新增產值可觀:產能利用率穩步提高,新增產值帶來可觀的增收;

●制造成本下降:切換損耗、返工返洗及資源占用等顯著減少,制造成本進一步降低;

●資金周轉優化:在制品庫存減少,周轉周期縮短,流動資金占用降低。

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該企業生產負責人表示:“作為行業先行者,我們始終以‘更高標準’自我要求。格創東智 RTS 系統不僅解決了我們在規模化生產中的精細化管理難題,更讓我們在設備效能、柔性制造等關鍵領域建立了新的競爭壁壘。這種‘從優秀到卓越’的跨越,正是我們沖擊全球高端硅片市場的核心底氣。”

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審核編輯(
王靜
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