上个世纪90年代,在半导体产业高标准过程管理需求下,催生了高度行业化以及定制化的MES制造执行系统,并演化成可集成模式的I-MES制造执行系统套件。
作为改革开放排头兵,我国第一个引进MES的企业是宝钢,20世纪80年代宝钢预见性的引进了MES管理系统,但是经过几年发展,我国MES系统相较于国外仍然处于劣势。
2015年,中国制造业MES迎来了重大战略机遇。为了对标德国的“工业4.0”以及美国的“工业互联网”战略, 中国推出了“中国制造2025”的战略 ,并制定了一系列的技术标准以及从产业政策上进行了大量的引导,MES系统也由单一的生产记录型系统,进化为全方位的企业级执行协同系统。
这三十年的发展,对于国产软件来说,可谓“凛冬”,但 伴随着国产替代和政策扶持浪潮越来越大,国产半导体MES的“破冰号角”即将吹响。
这个时期,国内MES的从业者将迎来巨大发展机会,一批技术储备雄厚的企业实现跨越式发展。同时,云化、低代码的新企业也开始入局, 使得赛道异常火热,竞争更为激烈 。
#赛道火热
半导体MES系统起初是由设备供应商提供的,作为最早一批提供半导体MES的供应商,consilium和Promis利用低廉的价格在当时展开了水深火热的竞争。
但是,后来两家企业均被本身做半导体设备商的应用材料收购。在收购了Consilium和brooks software之后,也让 应用材料成为全球当之无愧的半导体MES霸主 。
进入21世纪后,专门的MES系统提供商开始出现,比如IBM提供了SIView的解决方案。 SIView是目前唯一可以与应用材料一较高下的半导体MES系统 。
而目前,在半导体MES领域,绝大部分12英寸晶圆厂系统几乎被国外厂商所垄断,其中IBM和应用材料两大行业巨头“霸占”了国内80%的市场。
国产半导体MES系统能否从中突围,分获一杯羹,打破IBM和应用材料两大巨头的垄断,无疑对国产芯片制造有着重要的意义。
据了解,半导体制造端的软件主要是CIM软件,而在整个CIM系统中,MES又是核心系统。但是 技术壁垒高、验证时间长是半导体MES系统的特性 ,和半导体设备不同,半导体MES系统在晶圆厂的全产线上是不能有任何偏差,这也造成了半导体MES行业市场份额极为集中,且行业壁垒极高,新玩家很难进入这一市场。
随着晶圆尺寸从4英寸变为6英寸、8英寸、12英寸,芯片性能和制造要求在不断提升,晶圆厂的自动化水平也在不断提升,从人工产线变为半自动产线、自动产线, MES系统对晶圆厂生产越来越重要 。
值得一提的是,今年以来,国内半导体MES企业异军突起,获得资本和市场的高度关注,融资赛道异常火热。
2021年,各半导体MES/CIM领域的国产厂商凭借其专业人才、技术实力获得资本青睐,相继完成大额度融资,实现国产软件自主化。
# 凭实力竞争
上扬软件
成立于2001年的上扬软件,是国内首批专门为半导体、光伏、LED等高 科技 制造业提供MES、CIM等软件产品和解决方案的供应商。目前已拥有4、5、6、8、12寸半导体MES整体解决方案。除了myCIM(MES)以外,上扬软件还提供包括EAP、RMS、APC、FDC、RCM、MDM在内的子系统。
2021年5月,上扬软件完成C1轮融资,获得哈勃资本、兴橙资本、红土善利的投资。此前,上扬软件在2017年就获得了深创投的A轮融资,启动进入半导体高端市场;2019年获得北京屹唐华创、上海物联网的B轮融资,进入8/12寸MES的产品研发。 10月份,上扬软件又完成了由大基金二期领投,中芯聚源、浦东科投等跟投的新一轮数亿元融资。在资金的大力支持下,上扬软件拿下了国内CMOS晶圆代工厂商长光圆辰和存储厂商杭州驰拓的12英寸产线 。
芯享 科技
芯享 科技 成立于2018年,是国内领先的半导体晶圆制造、先进封装厂生产自动化CIM系统解决方案服务商,也是目前国内少数可以为8寸、12寸晶圆制造FAB提供整体自动化咨询与建设的高新技术企业,在半导体封测领域的数个技术方向上也打破了国际CIM厂商垄断,达到了世界先进水平。
芯享 科技 以MES生产执行为核心,通过生产计划等链入企业管理系统,为客户服务员。目前已拥有9家晶圆厂商客户,MES客户包括SK海力士和华虹等。 今年3月,芯享 科技 获得红杉中国、高瓴资本、华登国际联合领投的近亿元A轮融资 。
赛美特
2020年并购成立的赛美特,成功合并了具有多年半导体行业经验积累的“上海特劢丝”“固耀SEMI Integration“和“深圳微迅”三家公司。成立以来,致力于填补国内集成电路制造工业软件领域空白。
赛美特自主研发打造的国产CIM解决方案,涵盖1800多个满足8/12寸晶圆制造厂所需的功能,能够打破国外厂商垄断,是目前国内唯一可支持12寸晶圆全自动化生产的智能制造软件服务商。
2021年5月,赛美特获得5000万元A轮融资。 据了解,目前赛美特在上海成立了专门的MES事业部,其产品目前已用于50余座工厂,客户包括SK海力士、三星、紫光等。
哥瑞利
成立于2007年的哥瑞利,一直专注于打造中国自有的高端半导体智能制造CIM软件,目前已为半导体、面板、光伏、PCB、PCBA、半导体设备等多行业提供了全栈产品线及解决方案。研发服务团队超过300人,拥有21项专利和111项软件著作权(含申请中)。在半导体前道领域,其客户有中芯国际等。 11月12日哥瑞利获得由招商资本、国新风投深圳领投的3亿元新一轮融资 。
值得注意的是,2021年哥瑞利实现了全国产自研的MES在半导体12寸前道晶圆制造全自动化工厂的首次应用,预计在明年交付量产。
除了上述企业,国内其他软件企业也研发了半导体MES产品,比如华磊迅拓、乾元坤和等。但这些企业普遍以第三方开发服务起家,在与专业的半导体MES大厂比较时仍然有行业适配上的差距。
因此, “菜鸡互啄”的时代已经过去,留下来的都是专业选手的竞赛 。
#写在最后
“种一棵树,最好的时候是十年前,其次是现在”。在半导体行业也有一个说法,做半导体要么是20年前,要么是今天。
如今,在大基金、中芯聚源、华登国际、高瓴资本等各类资金的支持下,上扬软件等老牌玩家获得了更大的支持,芯享 科技 等新兴玩家也开始浮现, 国产半导体MES行业发展正步入快车道 。
而如何抓住当前行业快速发展的窗口,在行业增速放缓时,做好研发投入和营收的平衡,将会是国产半导体MES厂商需要面对的挑战。
一、主动管理和质量控制
能够全面主动地对企业制造全过程进行管理是生产高质量产品的唯一途径。
企业要在每一个工序中都做到主动管理,以确保每次的制作材料都有配套的机器、 *** 作人员及时间,这样才能生产出最优质的产品。
MES通过以下功能来实现对生产过程并帮助企业大大改善生产指标,例如:产品产量显著提升、废品率和材料误用率明显减少:
● 运营商和设备认证
● 调度和流量管理
● 工艺数据管理
● 集成自动执行功能
应用案例:
医疗器械和诊断行业,MES主动管理与质量控制这一功能在满足产品安全和遵从行业法规方面至关重要。
企业利用MES进行建模和系统配置,并采用特殊制造流程和工艺,以防范在制造过程中产生的误差。
同时,企业还通过MES进行实时数据采集,来检测产品质量问题。
二、提高企业透明度
现代MES能够通过仪表板、预配置报告和临时报告等功能提高企业信息透明度,这使得企业经营者和管理者能快速知晓可行性情。
试想一下,现在每一位企业股东都有机会通过获取必要的信息来帮助企业决策,以实现更加智能化的运作。
企业透明度的提高带来强大的竞争优势:
(1)实时掌控生产环境,使决策更加高效
(2)深入了解企业信息,帮助挖掘出供应链的深层问题
(3)通过MES与各个生产程序的整合,显著改善生产指标:
(4)通过实时监控,节省生产原料
(5)通过使用仪表板,大幅降低不合格产品率
(6)提高产品的可追溯
应用案例:
在半导体行业,MES提供的企业透明度是其他管理系统无法做到的。它帮助企业实现了有效的数据关联和快速的跨设备分析。
对于从备件生产到装配的各个环节可能都分布在不同地区的生产企业来说,这个过程至关重要。
MES对完整产品系谱提供了全程的数据跟踪与追溯,使生产商能够快速地理解产品需求,从而做出决策。
三、真正的持续改进
每一个生产商都会希望通过对当前的生产数据进行分析来改进产品,以实现未来生产力的不断提升。
但是,却很少有生产商能够使得这一生产改进过程形成较好的良性循环,从而实现真正意义上的持续改进。现代MES的应用将改变这一现状。
现代MES的崛起,与它促进企业持续改进的能力之间有着必然的联系。
现代MES通过项目优先、自动精细化数据收集、仪表板、增强性报告、流程建模、工程更改订单管理、自动变更执行、监控和报警等功能来实现生产的持续改进。
通过这些功能,MES为企业建立了“定义>测量>分析>改进>控制”的生产模式。因此,它是企业真正实现持续改进和提高生产主动性的核心因素。
四、降低品牌风险
现在,生产商们面临着众多品牌风险的困扰,如产品召回、质量逃避、顾客的不满意度上升等。
现代MES通过积极执行、系统化监测和预警、不合格产品管理和工程变更单(ECO)性能来预防并遏制质量逃避,防止潜在的产品召回,从而降低品牌风险。
若召回事件已经发生,MES通过流程可追溯性,与前后产品系谱进行全面对比,可准确地找出受影响的产品,帮助生产商将损失降至最低。
这样便可从源头上降低顾客的不满度,也可将品牌风险降至最低。
五、提高利润空间
MES使企业利润空间最大化的做法简单明了,即同时增加收入和降低成本,使产品成熟和盈利达到一个新的水平。
在面对快速发展的未来时,制造企业通常会碰到以下情况:
(1)为什么在满负荷生产并有良好的营业额时,并没有达到预期的收益?
(2)如何减少或消除人工、纸张、库存、废品和不盈利生产等情况来增加资产利用率?
现代MES带来的累计作用将会提高公司收益率,创造绝对的竞争优势。这就是收益率,这就是 MES 系统。
MES系统是一套面向制造企业车间执行层的生产信息管理系统。MES可以为企业提供包括制造数据管理、计划与调度管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工夹具管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成与分解等管理模块,为企业搭建一个坚实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。传统MES大致可以分为两类:1)专用MES。它主要是针对特定领域问题开发的系统,如车间维护、生产监控、有限产能调度或SCADA等。2)集成制造执行系统。起初,这种系统是为特定的标准化环境设计的,但现在已经扩展到许多领域,如航空、装配、半导体、食品和卫生等。它在功能上与上层的事务处理和下层的实时控制系统集成在一起。欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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