CIM系统如何助力半导体产业智造升级
芯片揭秘主播 幻实（右）对话 上扬软件（上海）有限公司董事长、CEO 吕凌志（左）
CIM是部署在半导体晶圆制造以及先进封测工厂内部的生命级软件系统，由制造系统MES、装备控制平台EAP、良率分析控制系统YMS、实时调度排产系统APS等数十种软件系统组成。
8吋、12吋晶圆制造工厂以及先进封测工厂，如果缺少CIM系统可能无法组织有效的大规模生产。CIM系统的优劣将影响半导体工厂的生产效率、良率控制、半导体企业的订单能力和议价能力，进而影响半导体企业的市场竞争力。
拥有20年积累的CIM企业有着怎样的发展逻辑？在半导体生产管理领域，CIM有何重要性？目前国内外CIM市场有着怎样的竞争格局？未来又会呈现哪些趋势？
本期节目我们邀请到上扬软件（上海）有限公司董事长、CEO吕凌志博士，一起来听他讲述20年艰辛的创业之路以及CIM系统如何助力半导体企业实现“智造”。
以下内容由对话音频整理
- 半导体产线必须面对生产实际，国内CIM系统集成制造必须突围
- CIM系统——没有什么技术难点，但永远在迭代更新
- 不断积累基础，AI和大数据才有价值
- 智能制造的未来需要质量、工艺、数据、客户需求环环相扣
半导体产线必须面对生产实际国内CIM系统集成制造必须突围
幻实（主播）
本期我们邀请到了上扬软件（上海）有限公司的董事长、CEO吕凌志先生，下面请吕博士给大家打个招呼！
吕凌志（嘉宾）
大家好！20年前我从新加坡回到中国，开启了上扬之旅。当初我承诺20年后我的软件还能在相关行业内使用，现在我可以说我做到了。今天是上扬的新的起点，未来我们有更重的任务——为了国产智能制造软件的突破，我们需要再奋斗20年！
幻实（主播）
请吕博士给我们讲一讲您的公司提供什么样的产品和服务，面向哪些客户？
吕凌志（嘉宾）
上扬公司做的软件在业界叫制造环节的EDA，准确来说是CIM（Computer Integrated Manu-facturing,计算机集成制造），就是用计算机软件把整个制造过程集成在一起。
12吋半导体产线的生产过程极为庞大，整条产线都需要用一套软件来管控 ，包括产品控制、工艺控制、工艺管理等。一千多步流程，几千台设备，几千种产品在一起“混跑”的情况下，保证生产线高效的运行是我们的核心目标。
人们都说光刻机很重要，但是它如果停机，只影响某一道工艺的生产，如果我们的软件停线宕机，将影响整个生产线的运营，每小时可能损失上千万，所以我们这个团队压力很大，我们一定要把软件做得非常可靠。
在中国的12吋生产线上，目前使用的还是国外的软件，作为国内厂商我们自身必须实现突破。
myCIM半导体方案模块（图源：上扬软件有限公司）
幻实（主播）
您当时因为怎样的机缘选择了做CIM系统？
吕凌志（嘉宾）
当年我在新加坡当研究员，做了9年的软件系统的建模研究。研究员的工作比较轻松，每天喝点咖啡，开个会，每年写两篇论文，另外，新加坡给我的待遇相当优厚，衣食无忧，但我觉得日子太清闲不好。
当时我的博士论文是制造数据库方向，我也教过三年的生产管理和质量管理课，上课的时候，我发现我讲的内容是空洞的、是无法征服学生的，我必须面对生产实际，所以我选择了创业。
我用差不多两年的时间访问中国的生产厂商，最后就遇到了我的第一位客户，就是现在绍兴的生产线，他们在进口日本设备的时候忘了买软件，当时一套软件要100多万美元，他问我多少钱可以做，我说大约100万人民币。
当时客户有些心动，他的第一个问题是：你用什么做？我说东西都在我脑子里。第二个问题是：你的员工在哪里？我说明天去招，他心里一沉。第三个问题是：你的公司在哪里？我随即把我的公文包打开说，我的营业执照税务证都在这。
接着他直言说你这是皮包公司？你凭什么承诺能做好这个软件？当时我就讲了那一句话：做不好无颜面对江东父老！这也是我的创业初心。
CIM系统没有什么技术难点但永远在迭代更新
幻实（主播）
现在我们国内的发展阶段和国外的发展阶段是怎样的？您在这个行业走了这么多年，觉得挑战在哪里？
吕凌志（嘉宾）
其实这个市场很小，是个冷门领域，也是一件苦差事。一个厂买一套软件后就不会买第二套了。国外四家相关企业也先后被应用材料收购。
2001年我回国的时候，中芯国际、华虹都在用国外软件，直到今天中芯国际12吋量产线和华宏量产线都还在用国外软件。但是去年中芯国际在他们的宁波生产线、绍兴生产线中开始使用我们的核心软件，我也十分感谢我们的客户能够提供这样的机会。
CIM很“奇怪”，其实它从技术上讲没有什么难点，但永远在迭代更新，需要我们去保证质量，需要有自己的想法和设计理念，需要客户给你机会，需要有资金，需要有时间和耐心，这几个条件具备你才能做，但是谁能全部都准备好给你呢？只有自己去坚持。
不断积累基础，AI和大数据才有价值
幻实（主播）
最近几年做半导体软件的公司越来越多，但好像很多公司做的都是某个单一模块，比如说现在比较流行的AI，然后加一些算法来解决良率提升问题，或者去做某一些数据分析和处理。在您的公司版图规划里边有没有这一块的内容？
吕凌志（嘉宾）
实际上在整个的智能制造系统中，首先我们得把最基本的系统做好。曾经阿里巴巴也找过我，问我大数据怎么跟你们公司结合，我告诉他你必须懂得专业，先把基础的东西做好，逻辑理清。
虽然我们公司已经有相关的规划，但是我们一定要把生产线的基本系统突破以后，再加AI和大数据才有价值。
一片12吋wafer能够产生10G以上的数据，月产3万片的产线每月数据量超过30万G，这些数据里有很多值得挖掘学习的算法。但如果你基本的数据不对，那么你在垃圾堆里是挖不出金子的，正确的数据才能找到正确的解决方法。
myCIM 系统采用了基于Workflow驱动的微服务架构（图源：上扬软件有限公司）
这次融资的两大战略投资方给了我们3~5年的研发基金，我们要先做好这一块，当然AI大数据也在规划当中。另外我在这一届提出了5G智能制造标准，5G标准是在原有的三个自动化（设备自动化、搬送自动化、排产排程自动化）基础上，再加两个智能自动化（工艺自调整、自愈可优化），还有就是在未来的工厂中可以自我学习，自我优化，做到在发生问题之前进行预防，并且针对问题每天都能实时优化。
myCIM 系统硬件构架（图源：上扬软件有限公司）
智能制造的未来需要质量、工艺、数据、客户需求环环相扣
幻实（主播）
好的,如果给我们未来的半导体制造做一个预期或者做一个预判，你觉得它未来会发展成什么样子？
吕凌志（嘉宾）
我觉得半导体制造行业未来发展非常乐观，这个行业它有实际的场景、有行业本身的需求、有行业的原始数据，所以这个行业是在不断优化、不断提升效率、不断节省成本中去满足人类往前走的智能化或者智能制造的需求。
另一方面，我认为路还很远很长，需要将客户的产品需求、工艺的需求、质量需求，在这样一个智能制造领域下做到无缝对接、无缝的继承、同时加上深度学习和高级算法，最终才能将挑战迎刃而解。所以我觉得只有源源不断的市场与客户需求才能推动这个行业长期发展。
我希望大家要有一种长期主义精神，希望半导体行业能够对标3年、5年、10年、20年，而不是说我做了两年，热情就过去了。过程肯定是曲折的，我们要要有工匠精神，一步步去打磨出好的系统，把每个服务做好，严防死堵每个质量环节，保证数据正确，工艺正确，每个系统能够可靠，CIM集成的运营才能达到很好的智能制造。
我国制造业在近十几年有长足的发展，2019 年我国工业增加值全球第一，然而我国制造业更多的以全球代工厂的身份，从事原材料的基础加工和中间产品的制造，在关键器件与核心技术上处于劣势。
要想提升行业景气度，就必须推进智能制造。智能制造被认为是第四次工业革命，又称工业 4.0，其内涵是以智能化手段改革工业生产流程，目前包括 中国（中国制造 2025）、美国（先进制造业国家战略计划）、德国（工业 4.0 战略）、英国（英国工业 2050）、日本（日本再兴战略）在内的全球多个国家战略层面积极推进智能制造。
“中国制造 2025”的目标是提升中国制造业全球竞争力。软件是智能的载体，工业软件是智能制造的大脑，其在航空航天、电子信息、生物医药等高端制造领域是不可或缺的基础性工具，国内智能制造和工业互联网的推进将显著提升工业软件行业景气度，再加上外部环境倒逼关键产品国产化，工业软件国产替代可期。
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