成功案例｜12吋硅片厂首创！格创东智RTS系统实现全工序分钟级智能排程，驱动产线高效联动与成本跃降
意匠
国内领先的12吋硅片制造商,月产能超40万片,是集成电路、分立器件及传感器等半导体产品制造的核心材料供应商,在国内半导体硅片产业链中处于战略地位。
对行业龙头而言,产能不是瓶颈,极致节拍才是。随着12吋硅片产线不断扩大产能、产品结构日趋多样,企业在领先基础上寻求更高维度的跨越:如何在既有生产管理基础上,使用更高效、更智能的排程手段,进一步释放产线潜能、提升整体运营韧性与协同水平:
排程效率再升级:尽管人工排程体系已领先行业平均水平,但面对多品种、小批量的高端订单需求,2-3小时的单次排程耗时仍有优化空间,临时调整的灵活性需进一步提升;
设备潜能深挖掘:作为行业设备利用率标杆企业,其仍瞄准 “极限效率”,希望通过减少机台切换损耗与待料时间,将 RUN 率从 “优秀” 推向 “卓越”;
计划执行强协同:主生产计划与车间执行层的信息同步效率,需匹配其规模化生产的管理精度,以应对突发状况时的快速响应需求;
WIP管理精深化:在制品周转效率已处于行业上游,但该企业追求 “极致库存周转”,通过精细化管控释放储位资源,进一步压缩流转周期。
格创东智基于对半导体制造场景的深度理解,以 “动态优化生产计划,全面提升工厂竞争力” 为核心目标,打造了业内首个适配12吋硅片生产特性的RTS(Real Time Scheduling)实时智能排程系统。可根据12吋工厂排程和生产调度需求,结合主计划需求和车间产能,考虑机台工艺制约、车间在制品、机台实时状态等诸多约束和优化规则制定各机台的作业计划。
三层技术架构协同,实现动态排程
数据层:深度集成MES、FDC、PM等系统,实时采集设备状态、WIP位置、工艺参数、Q Time时效等核心数据,构建毫秒级更新的产线数字孪生模型。
算法层:创新融合Backward/Forward双向规划引擎,搭载求解器、启发式算法与离散事件仿真技术,可在分钟内完成传统模式数小时的排程计算,支持15分钟内响应动态调整。
应用层:开发近60个功能模块,涵盖排产甘特图(可视化机台作业计划)、WIP水位监控(实时追踪在制品分布)、整批流转管理(保障批次一致性)等核心功能,实现 “计划-排程-执行-反馈”闭环。
六大核心能力创新,突破生产瓶颈
实时动态智能排程:基于设备实时状态(如 PM计划、FDC预警)、在制品优先级(交期、产品等级),自动匹配 “高端产品优先”“连续配方生产” 等智能规则,精准分配批次至最优机台。
全工序联动调控:支持磨片、倒角、减薄、双抛、终抛、清洗、外延等工序的全流程排程;综合处理Q Time窗口、设备专机/共机、辅料寿命、机台能力分级、设备PM计划等多维约束。
设备效能优化:通过 “健康设备优先调度”“最小换型成本算法”,减少机台无效等待;通过优化批次顺序,提升设备连续作业率。
柔性制造支撑:支持多品种、小批量生产,紧急插单响应时间(如特殊要求硅片的加急生产)从小时缩短至分钟,满足客户定制化交付需求
整批流转优化:管控关键瓶颈工序节奏(如双抛、终抛、外延),防止WIP堆积;结合整批流转,减少分批、碎批,降低Lot Hold,压缩产品Cycle Time。
产能智能预测:通过历史数据建模,预测未来7天产能缺口(如某设备因PM计划导致的产能下降),提前给出资源调配建议(如调整班次、协调备用设备)。
项目在两年持续建设下,已实现全工序智能排程与部分联动调度,再次刷新行业智能制造标准:
1、数字化转型树立新标杆
在原有生产体系基础上,引入RTS系统,将进一步增强精益管理水平,为企业长期稳定发展和数字化转型提供有力支撑。
排程精细化:分钟级智能排程带来更高响应速度;
全局协同优化:主计划与车间执行层信息联动增强;
精益管理升级:形成更高效、更柔性、更稳健的生产管理体系。
2、生产效率领跑行业新维度
通过分钟级实时智能排程与全局优化,RTS系统可持续提升设备利用率、缩短生产周期,进一步提高生产效率。
设备利用率改善:设备待料与复机的非生产时间明显减少,设备整体运行效率稳步提升;
生产周期缩短:整批流转更加顺畅,产能评估和计划调整响应更快,产线在制品数量下降,生产节拍更加稳定;
人员效能增强:系统辅助决策,减少了人工重复操作,排产与车间管理人员工作效率得到提升,新员工培训周期也有所缩短。
3、经济效益构筑护城河
RTS系统帮助企业在数字化转型、生产效率和成本结构上实现进一步优化,带来显著的综合经济效益。
新增产值可观:产能利用率稳步提高,新增产值带来可观的增收;
制造成本下降:切换损耗、返工返洗及资源占用等显著减少,制造成本进一步降低;
资金周转优化:在制品库存减少,周转周期缩短,流动资金占用降低。
该企业生产负责人表示:“作为行业先行者,我们始终以‘更高标准’自我要求。格创东智 RTS 系统不仅解决了我们在规模化生产中的精细化管理难题,更让我们在设备效能、柔性制造等关键领域建立了新的竞争壁垒。这种‘从优秀到卓越’的跨越,正是我们冲击全球高端硅片市场的核心底气。”
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