T-FMCS——厂务监控管理系统

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查看583 | 回复0 | 2026-6-23 10:28:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
1、 厂务监控系统介绍
一、T-FMCS 厂务监控系统
专为半导体显示、半导体晶圆制造高精密场景定制研发的新一代厂务监控管理系统,是高端产线稳定运行的核心底座系统。系统适配面板、芯片产线高洁净度、恒温恒湿、微压差、高稳定性的严苛生产要求,可对厂区核心厂务设施进行全域实时监控、智能调控、异常告警、数据溯源。
核心管控范围包含洁净空调系统、超纯水系统、特种气体输送系统、化学品供给系统、排风废气系统、动力配电系统、消防安防系统等全品类厂务设备。支持多车间、多厂区、多站点集中统一管控,可精准锁定环境参数波动、设备运行异常,保障产线生产环境恒定达标,从基础设施层面杜绝环境波动引发的产品不良与生产停机问题,是泛半导体工厂智能化基建的核心载体。
二、T-Equipment 设备健康管理系统
面向半导体、面板产线核心生产设备的全生命周期智能化管理平台,深度对接工厂CIM设备自动化系统,打破设备数据孤岛。系统可7×24小时实时采集生产设备的运行状态、工艺参数、振动、电流、温度、负载、启停记录等全维度数据,建立设备专属健康档案。
依托AI算法模型实现设备健康度实时评估、潜在故障提前预警、故障根因智能分析、维保计划智能排班,替代传统人工巡检、定期维保模式,有效降低设备非计划停机概率,提升设备综合效率OEE,降低设备维修成本与备品备件损耗,实现设备从“被动维修”向“主动预判、智能运维”转型。
三、T-Yield 良率管理系统
聚焦泛半导体行业核心痛点——产品良率管控,是行业专属的品质数据分析与良率优化平台。系统创新性打通FMCS厂务环境数据、设备运行数据、生产工艺数据、品质检测数据,构建全维度良率分析模型。
可自动统计产线良率数据、识别良率波动趋势、定位良率异常诱因,精准关联环境参数漂移、设备微小故障、工艺参数偏差、操作异常等各类影响因子,为工艺优化、设备调参、环境管控、品质整改提供数据支撑,持续助力产线良率提升、不良率压降,最大化挖掘生产产能价值。
四、T-APC 先进过程控制平台
面向高端产线工艺稳定性优化的智能控制平台,主打生产工艺参数的精准闭环控制。针对面板曝光、刻蚀、薄膜沉积、晶圆制程等核心精密工序,通过实时采集工艺运行数据,依托算法模型动态修正工艺参数偏差,实现工艺参数自适应调节、精准稳态控制。
有效解决传统人工调参精度不足、参数波动大、工艺一致性差的问题,大幅提升生产工艺稳定性与产品一致性,从工艺层面保障产品良率、提升生产精度,适配高端面板、先进制程芯片的精密生产需求。
五、AI视觉缺陷检测系统
基于深度学习算法自主研发的工业智能视觉检测产品,全面替代传统人工AOI检测模式,适用于面板基板、显示屏、晶圆表面、封装外观等多场景缺陷检测。可精准识别划痕、污渍、颗粒、色差、崩边、电路缺陷等各类微小瑕疵,支持缺陷自动检测、智能分类、等级判定、数据归档。
系统检测准确率高达99.5%,检测速度、精度、稳定性均优于传统人工检测,有效解决人工漏检、误检、效率低、成本高的行业痛点,实现质检环节全自动化、智能化升级。
2、 AI核心技术路线(算法架构+模型原理+技术细节)
格创东智深耕泛半导体垂直工业AI领域,摒弃通用算法的泛化短板,搭建以深度学习为核心、时序AI为支撑、工业大模型为赋能、多模态视觉为落地的四层AI技术体系,精准适配面板、半导体产线高精度、高实时、零容错的生产场景,所有算法模型均经过工业场景专项优化,具备高落地性、高准确率、高稳定性三大特征。
一、设备故障诊断:CNN+Transformer融合算法
设备故障诊断采用CNN卷积神经网络+Transformer自注意力模型融合架构,形成“微观特征提取+长序列关联分析”的双层诊断逻辑。其中CNN卷积神经网络专注设备微观特征提取,可将设备振动波形、电流波动曲线、温度变化曲线等一维时序信号转化为图像特征,精准捕捉设备微小磨损、轻微异常带来的细微数据偏差,解决传统算法无法识别的早期隐性故障。
Transformer模型依托多头自注意力机制,可对设备数天、数月的超长周期运行数据进行关联分析,挖掘设备渐变式老化、工况漂移等长期隐性规律。双模型融合互补,彻底解决工业设备复杂工况下误报、漏报问题,大幅提升故障诊断精准度。
二、能耗与工况预测:时序Transformer模型
针对工厂能耗预测、环境参数预测、设备负荷预测场景,全面升级采用时序Transformer模型,替代传统LSTM、GRU时序算法。传统时序算法存在长序列遗忘、长周期预测偏差大的短板,而时序Transformer通过时间位置编码机制,可完整保留全年、全季度、全月度工况特征,精准捕捉季节温度变化、生产排班调整、设备启停规律对能耗与洁净环境参数的影响。
该模型可实现高精度能耗趋势预测、负荷预判、环境参数预推演,为厂区节能调度、提前工况调控、错峰用能提供精准算法支撑,完美适配大厂连续化、高精密生产的预测管控需求。
三、场景智能化赋能:自研工业大模型
2023年正式发布自研泛半导体工业专属大模型,深耕面板、半导体垂直场景语料专项训练,区别于通用大模型,具备极强的工业场景适配性与落地性。模型核心支撑两大核心能力:一是自然语言交互,工作人员可通过自然语言快速查询设备数据、能耗数据、良率报表、故障记录,降低操作门槛;二是工业代码自动生成,支持简易算法脚本、报表脚本、控制逻辑代码自动生成,大幅降低平台二次开发与运维成本,提升数字化平台迭代效率。
四、智能视觉检测:改进型YOLO深度学习网络
视觉检测算法基于改进型YOLO深度学习检测网络搭建,针对泛半导体行业微小缺陷、低对比度缺陷、相似缺陷三大检测难点完成专项迭代优化。融合图像多模态特征融合、自适应光照校准、缺陷特征增强算法,可适配产线高速运动、复杂光照、高反光面板/晶圆表面等极端生产场景。
模型经过海量工业缺陷样本训练,最终实现99.5%的超高检测准确率,同时保障毫秒级单帧检测速度,完全匹配产线高速量产节拍,可全面替代传统人工AOI检测,实现质检自动化、标准化、智能化升级。
3、系统部署拓扑(三层架构+拓扑图+详细解析)
格创东智全系产品采用行业主流轻量化微服务架构,搭载Kubernetes容器自动编排技术,支持服务弹性扩容、快速迭代、高可用、高冗余运行。整体采用工业标准化设备层—边缘层—平台层三级架构,搭配混合云部署模式,严格适配半导体、面板行业工业数据安全合规要求,兼顾数据安全性、系统稳定性与运维便捷性。
一、整体拓扑架构
二、各层级详细功能说明
1. 现场设备层
全域数据采集源头,全面覆盖产线核心生产设备、厂务配套设备、各类高精度传感器与智能检测仪表。核心原生对接工厂CIM设备自动化系统,同步采集生产设备台账、运行状态、工艺参数、故障信息、维保记录;同时接入洁净空调、超纯水、特气、动力配电、能耗仪表等厂务设备数据,实现生产、厂务、能耗、环境全场景数据全覆盖采集。
2. 边缘网关层(自研T-Gateway网关)
作为数据传输与前置预处理的核心枢纽,自研T-Gateway网关兼容市面主流工业协议,可快速适配多品牌、多类型工业设备,彻底解决设备协议孤岛问题。核心负责现场多源异构数据的采集、清洗、去重、脱敏、本地缓存与边缘计算,可在网关端完成初步异常判断、简易设备联动控制,有效降低平台算力压力,保障数据传输的高实时性与高稳定性。
3. 平台服务层(T-FMCS核心微服务平台)
基于微服务架构搭建,通过Kubernetes实现服务容器化智能编排,支持各功能模块独立部署、独立迭代、弹性扩容、故障自愈。平台严格采用工业混合云部署架构,贴合泛半导体行业数据安全管控规范:设备核心运行数据、精密工艺参数、晶圆/面板良率数据、洁净环境数据等高涉密数据全部本地私有云部署、本地存储,杜绝核心生产数据外流;报表统计、远程运维、移动端查询、系统升级迭代等非核心服务部署于云端,大幅降低企业本地运维压力,兼顾数据安全与运维便捷性。平台集成实时监控、大数据分析、智能告警、设备管控、良率分析、AI推理、报表归档等全栈功能,是整套智能化体系的算力核心与业务中枢。
4、核心竞争优势
一、TCL产业生态背书,面板行业龙头壁垒
公司原生孵化于TCL集团,深度依托TCL华星全球领先的面板制造工艺与工厂运维经验,深耕显示面板行业多年,全面掌握高世代LCD、OLED产线的厂务管控、工艺优化、品质管控核心逻辑。拥有行业顶级的产线落地案例与技术积淀,在面板FMCS智能化领域的场景适配性、工艺理解度远超行业通用服务商,具备天然的产业生态与场景壁垒。
二、半导体赛道高速突破,头部客户资源富集
在稳固面板行业优势的同时,快速拓展半导体晶圆制造赛道,短时间内完成行业头部客户全覆盖,成功服务长江存储、中芯国际等国内顶尖晶圆制造企业,具备12寸先进制程晶圆产线的厂务智能化、设备智能运维、品质精细化管控落地能力,半导体行业案例与技术能力快速跻身行业第一梯队。
三、自研AI技术领先,实现场景替代式创新
公司核心AI算法、工业大模型、视觉检测系统均为自主研发,技术完全可控。AI视觉检测精度达到行业顶尖水平,可完全替代传统人工AOI检测,大幅降低质检人工成本;设备故障诊断、时序预测算法深度适配工业复杂工况,落地准确率高、实用性强,AI技术可深度落地赋能生产提效、降本、提质,区别于行业纯软件集成厂商。
四、一体化整合方案,全域数据深度互通
区别于行业单一FMCS系统服务商,格创东智独家打造FMCS厂务监控+设备管理+良率管理一体化解决方案,三大系统原生数据互通、业务协同。彻底打破厂务环境、生产设备、工艺参数、产品品质的数据孤岛,可从环境、设备、工艺多维度联动分析生产异常,实现从“单一设备监控”到“全链路生产优化”的升级,方案完整性与落地效果行业领先。
5、行业整体解决方案详解
针对面板、半导体晶圆制造产线高洁净度、高恒温恒湿、高工艺精度、高生产稳定性四大核心严苛生产要求,格创东智依托全系自研产品与AI算法能力,打造行业独有的“厂务基建+设备运维+工艺控制+品质良率+智能质检”五位一体全流程解决方案,全方位解决高端产线参数漂移、设备故障、良率波动、能耗偏高、运维低效等核心痛点。
一、厂务环境全域智能管控方案
通过T-FMCS系统对产线洁净空调、超纯水、特种气体、化学品输送、排风废气、动力配电等核心系统进行7×24小时不间断监控与智能调控。实时监测车间温湿度、洁净度、压差、气体浓度、水质纯度等核心环境参数,一旦出现参数漂移,系统自动告警并联动设备微调参数,保障生产环境全程恒定达标,彻底杜绝环境波动导致的产品不良、工艺异常、生产停机问题,为精密生产筑牢环境底座。
二、生产设备智能预测运维方案
依托T-Equipment设备管理系统,深度对接工厂CIM设备自动化系统,全面采集核心生产设备的运行工况、工艺参数、电气数据。通过CNN+Transformer融合AI算法,实时评估设备健康状态,提前预判设备潜在故障,精准输出维保方案与维修时间。实现设备故障提前预警、隐患提前排查,有效降低非计划停机时间,提升设备综合稼动率与生产稳定性。
三、生产良率智能优化方案
基于T-Yield良率管理系统,整合FMCS环境数据、设备运行数据、生产工艺数据、成品检测数据,构建多维度良率分析模型。系统可自动追踪良率波动根源,精准定位环境参数、设备状态、工艺参数、操作异常等不良诱因,为工艺整改、设备调优、环境管控提供精准数据支撑,形成“数据监测—异常分析—优化落地—效果复盘”的良率优化闭环。
四、工艺精准控制与智能质检方案
通过T-APC先进过程控制平台实现曝光、刻蚀、薄膜沉积等核心工序工艺参数的自适应精准调控,规避人工调参误差,保障工艺稳定性与产品一致性;搭配AI视觉检测系统,实现面板、晶圆产品缺陷全自动、高精度检测与智能分类,替代传统人工质检,大幅提升检测效率与检测精度,实现生产过程与品质管控的全流程智能化升级。
6、 标杆项目案例概要
一、TCL华星深圳t7高世代面板产线FMCS项目
国内顶级高世代柔性面板智能化标杆项目,T-FMCS系统全面覆盖t7产线所有车间及配套厂区,全局监控点位超8万个,实现全厂厂务设备、环境参数、能耗设备的集中监控、智能调控与统一运维。通过智能化管控与AI节能优化,项目落地后厂区整体运营成本降低15%,产线环境稳定性、设备运行可靠性大幅提升,为高精密面板稳定量产提供坚实保障。
二、长江存储武汉基地厂务系统项目
服务国内头部存储芯片量产基地,为12寸晶圆先进制程产线提供全套厂务智能化解决方案。系统完美适配晶圆制造超高洁净度、超高稳定性的严苛生产标准,全程保障超纯水、特气、洁净环境、动力系统的稳定运行,有效支撑长江存储12寸晶圆规模化、稳定量产,充分验证方案在高端半导体场景的适配性与稳定性。
三、京东方成都B19产线设备管理项目
为京东方高端面板产线搭建全套T-Equipment设备健康管理系统,实现核心生产设备全生命周期数字化、智能化运维。通过AI故障预警、智能维保调度、设备健康度评估等功能落地,有效解决设备运维粗放、故障频发、稼动率偏低的问题,项目落地后产线设备综合效率OEE提升10%,生产产能与稳定性显著优化。
四、中芯国际上海工厂智能运维项目
为中芯国际上海晶圆工厂搭建设备智能预警与运维管理体系,依托深度学习AI算法模型,精准识别设备隐性故障与运行异常。系统故障预警准确率高达95%,大幅减少设备突发故障停机次数,降低维修成本与生产损失,助力晶圆产线实现高效、稳定、低成本量产,树立半导体行业智能运维标杆。

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