MES系统在半导体行业中的应用

近年来，半导体行业在国家政策的大力扶持下，国内半导体企业顽强生长，取得了不错的发展成就，但距离打破国外技术垄断仍有一段差距。对此，国内半导体企业必须加强生产管理，同时积极开展新技术的研发工作，努力发展自主知识产权，促进本土半导体行业的健康快速。

半导体生产线是目前制造业资金最密集、工艺最复杂、优化调度最困难的生产过程之一。生产计划与调度有其特殊性：

1、半导体生产工艺流程从原料(单晶硅)到最终产品(芯片)产出，整个加工过程既有物理变化又有化学变化，它对温度、环境清洁程度均有严格要求，同时还有随机性重做(rework)和半成品报废的问题，这对生产管理带来了很大困难。

2、在制品(WIP)的生产时间在过程中的地位非常重要。WIP在库存停留的时间越久越容易被空气污染，产品质量会降低，而库存费用也大大增加。

3、半导体是按照订单生产，而客户对产品的要求是多品种、小批量。由于每个产品的生产工艺不同，lead time也不同，需要生产计划人员能够及时、准确的了解各个生产工序的信息来进行安排。

4、半导体生产工艺流程包括晶圆制作、晶圆探测、晶圆装配、封装，以及终端产品检测，有很强的阶段性，有时也有多个工艺路线并存。生产中既有Flowshop问题，又有Job shop问题。

因此，越来越多半导体企业正在积极地寻找提升现代化管理软实力的办法和路径。半导体MES系统的应用，实现半导体企业车间的信息共享，将企业的实际生产车间与企业计划紧密的结合起来，提高了设备的利用率和企业生产车间的管理效率。

1、库存管理

主要包括原材料的库存管理和产品的库存管理。通过查询原料库存，可以知道它的供应商以及规格，通过查询产品库存，可以了解从物料转化为产品所有经过工序的批号、责任人和质量编号，能够为全程质量跟踪及企业高效率地管理库存提供规范，全面提高工作效率和质量。

2、在制品（WIP）管理

从生产订单的接收开始创建批次，到生产物料的投入以及产线中对批次的查询、批次扣留、物理分批、批次报废等，按照工艺工程师在PRP设定模块中创建的产品工艺流程，对应产品批次从开始站点一站一站的流动。

3、设备管理

主要是对生产线上机台设备以及子设备的监控管理。生产线上的操作员通过设备监控面板实时监测厂区各个区域机台的运行状态，及时维护并制定PM计划、设备检测计划等。

4、工程数据采集和统计过程控制（SPC）

工程数据采集覆盖生产制造过程中的各种数据信息，包括生产工艺、产品定额、生产进度、质量数据、设备负荷、在制品加工状态等。SPC 利用统计方法利用采集的数据对过程中的各个阶段进行控制，从而达到改进与保证质量的目的。SPC 确保制造过程持续稳定、可预测，起到提高产品质量、生产能力、降低成本的作用。

5、生产计划管理

根据客户订单的生产数量和完成时间，系统下达生产指令，包括每个工序的具体任务，每个任务的参数，每台设备的工作时间，加工规格及数量等信息，当出现异常情况时，能够及时调整计划，完成订单。

6、在制品查询

主要完成各个工序生产情况、各个工序过站情况、QC检验情况、各个SN过站记录、各个工序动作执行情况等。

7、质量管理

质检过程对制造过程各阶段的质量数据进行采集，通过实时的测试数据，对故障记录进行分类分析，对设备、工具、仪器的定期复检，提供对产品质量状态的全程跟踪、质量归零管理、质量成本管理。

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