火爆的半导体材料行业，光刻技术、晶圆厂与处理芯片基本上无人不晓。但是在晶圆厂成功创造出处理芯片，除开光刻技术必不可少外，还有一位奉献者，便是半导体材料CIM（Computer Integrated Manufacturing，计算机集成生产制造）系统——布署在半导体生产工厂内生命级手机软件系统，特别是其最为重要的MES系统（Manufacturing Execution System，生产制造实行系统），好似晶圆厂大脑的一样，一旦出现难题，可能导致产线数亿元的高价损害。可以这么说，卡死MES系统，可能就掐住了半导体设备的“喉咙”。

遗憾的是，像光刻技术、EDA一样，半导体材料MES/CIM行业都是相对高度垄断性，发展趋势40年以来，国际市场主要是由IBM、应用材质、三星、海力士等海外几个大佬控制。2000年以后，伴随着国内半导体制造业逐步盛行，半导体材料MES/CIM行业出现了国内公司影子，特别是2015年后，国产替代要求被激起，发展趋势产业化MES/CIM变成业内的共识，一时之间，资产、新创企业陆续涌进这一跑道，想“抄来既用弯道超越”的是，想“融资快速赚钱”也有，这让本来只图艰苦奋斗的MES/CIM从事人士也逐渐手足无措。

也许，现在是时候厘一下这个跑道的过去、现在和未来，进而更坚定走下去的脚步。

工业软件的“堡垒” 半导体设备的“人的大脑”

半导体材料CIM系统便是半导体材料行业工业软件的通称，一套CIM系统包含很多个控制模块，十几个子系统，比如：生产制造实行系统 MES、设备自动化 EAP、优秀制造操纵 APC、实时调度排单系统 RTD 等数十种手机软件。

做为半导体工厂的生产制造运营软件，CIM系统与半导体设备的高速发展相伴而生。

以往几十年来，在颠覆性创新的引领下，芯片处理速度愈来愈高，半导体设备的复杂性也会跟着提高，圆晶规格从4英寸、6英寸、8英寸到12英寸，规格特别大，工艺制程愈来愈小，?晶圆厂的工艺流程翻番提高，生产加工从人力、全自动到自动式，自动化技术、智能化系统水平愈来愈高，这种都是对的半导体材料领域内的工业软件产生更高要求。

中国最开始研制出半导体材料MES系统的上升手机软件创办人吕凌志强调，晶圆厂有5大因素：人、机、料、法（工艺制程）、环（自然环境），CIM系统就是为了管理方法融洽这种因素，让整个晶圆厂的生产流程能够顺利实行。但在一套CIM系统中，MES就是其中最核心最基本的手机软件，它如同全部产线大脑的，要管理方法IC生产制造里的百余到过千道步骤，要确保机器设备线、原材料线、工艺指标线正常运作，还需要能按照实际运营状况全自动作出调整，完成最佳生产制造。

“工厂每日造成上亿个transaction数据信息，做为管理与领导者，MES系统不可以有任何的卡屏和不正确，一旦卡屏，造成产线废片，那亏损将达到一定乃至上亿人民币。”吕凌志告知集微网。

半导体材料是一个需要长时间积累下来的产业链，工业软件也是一个需要长时间积累下来的领域，二者的融合——半导体材料工业软件MES/CIM系统则就更难了。也正因为准入条件高，开发设计迭代更新难，MES/CIM系统又被称为“生产制造环节EDA”，这一领域的开发软件已经成为工业软件中具有挑战的"堡垒"。

国际市场大佬控制 夹缝中寻找突出重围

也正是因为MES系统对整个晶圆厂而言媲美大脑关键特性，晶圆制造公司在投资办厂时选择供应商就更趋严苛传统。此外，从费用来看，一套MES软件系统约为晶圆厂项目总投资的1%，占有率并不是很高，因而在交易动则上百亿的晶圆厂来看，宁可多花点钱购置大型厂成熟的系统。

顾客的购置使用更进一步促进产品升级健全，这也会造成在半导体材料MES/CIM行业，大的恒大的发展趋势惯势。以往几十年来，网络资源、销售市场逐步向大佬汇聚，垄断性之态从此产生。

现阶段，从全世界CIM市场格局看来，关键主要有两个派系，一是以美系为起止点的，也包括日系、新加坡的衍化系，核心制造商以应用材质、IBM为主，现阶段内地许多代工企业使用了美系生产商商品；二是韩管理体系，比如，三星、SK海力士。但在高档MES销售市场，主要是由应用材质、IBM两大佬占有。在其中，应用材质根据数次企业并购，将全世界几个MES关键经销商收在集团旗下，凭借完备的MES产品系列及其自己在半导体行业行业的优点，其MES商品在多个晶圆厂商中得到广泛运用；而IBM则借助自己家晶圆制造的优点及其强悍的软件开发整体实力，研制出自己家MES系统，不但用于自已的晶圆制造工厂，也用于格芯、tsmc等代工企业内。

回过头看中国市场，伴随2000年《鼓励软件和集成电路产业发展的若干政策》（通称18号文）的出台，我国准许了一批集成电路芯片产业发展产业基地，半导体产业5英寸、6英寸晶圆制造新项目相继落地式，国内半导体CIM公司也由此逐渐盛行，在行业夹缝中寻找突出重围。

上升手机软件便是那时最开始进到这一领域的企业之一。

2000年上下，绍兴市华越微电子技术要进一条5英寸产线，那时候买了日本机器设备，但忘掉购置MES系统，再来购买日本MES系统要100多万美元，责任人因此寻找吕凌志。凭着以前在这一领域多年来的技术性和人脉累积，吕凌志坚决接下来这一硬任务，搭建团队科技攻关，最后满足绍兴市华越5英寸晶圆厂MES系统的需要，实现零的突破。在工地产线的持续运用迭代更新下，这一套系统之后又被用来上海市新入半导体材料6英寸线，至今仍然被客户持续应用，这也是中国自主研发用以晶圆厂制造的第一套MES系统。

拥有顾客零的突破，上升手机软件MES系统的迭代更新推动就会变得畅顺下去。目前我国最大的一个6英寸产线士兰微24万片产线、中芯绍兴8英寸11万片产线，应用的基本都是上升app的MES系统。近期，在取得华为哈勃项目投资、大基金二期参投的C轮融资后，上升手机软件已经全力推动其12英寸量产线MES系统的开发迭代更新。

吕凌志表明，“MES这行业就是你要累积，你不做4、5、6英寸就难以作出8英寸，8英寸没做出来的，更做不来12英寸的系统。”

据了解，我国目前在4-6英寸晶圆制造厂中MES软件已基本完成产业化，8英寸产线中高于80%的行业仍由外资企业占据，12英寸基本上被外资企业龚断。

工业软件特性 慢节奏熬成真工夫

伴随着国内半导体加工工艺的实施，2015年后，MES/CIM等半导体材料领域内的工业软件发展趋势逐渐受到重视。后来中兴公司、华为事件更像是金属催化剂，引领着这一领域变成产业链左右关心风口。在资本和的政策推动下，这一领域不断涌现好几家国内公司，埃克斯、哥瑞利、芯享高新科技、铠铂高新科技、赛美特、泰治科技等，各自根据不同市场细分科技攻关使力。

多年来的小众跑道一下子热起来，也出现很多不同类型的做法和响声：有急于求成从美国买现有手机软件再包装、有想要互联网营销跑马圈地迅速超越的、有想要融资快速赚钱的......

尽管跑道火爆有利于产业链干大，但吕凌志来看，不要忘记了做工业软件的初衷，“这一领域并不是说把大哥做掉，老二就能变成大哥，需看顾客认不认同，想要获得顾客，就得有自己的经验和积累。这一领域没有捷径可走，不太可能弯道超越，需有锲而不舍的精神实质，秉持笃定的长期性现实主义者逻辑思维。”

做为半导体设备领域内的工业软件，MES/CIM无法摆脱“工业生产专业知识编码化”的原本容貌，慢，是这一领域的独有标识。从IBM、应用材质MES系统开发设计过程可见一斑。

IBM的MES系统来源于1995年推出POSEIDEM系统，后鉴于此系统持续迭代开发出现在市面上广泛使用的SiView系统。应用材质的MES系统则需要上溯到上个世纪70时代，国外MES生产商Consilium（却被应用材质回收）开发设计出CAM系统（MES的原型）。能够得知，现如今造就MES领导地位两大大佬，都独自走过数十年的开发设计、运用、迭代更新过程。

“MES做为工业软件是工业管理、技术性、加工工艺甚至基本原理的基本知识、工作经验、标准的表述。它和处理芯片、航发具备相同的特性。如果将MES只是当做一种手机软件，就如把处理芯片当做碎石子一样好笑。”被客户形容为老法师，在MES/CIM行业披荆斩棘20多年来的吕凌志自知这一领域生长规律。

开发设计MES系统，以行业知识为核心的“工业生产专业知识”是衡量MES意义的重要，做为晶圆厂生产制造现场管控的关键手机软件，MES对设备现场模型、认知、提升、全自动管理等是最关键的水平。

工业软件的“工业生产”特点，决定了从业工业软件研发的优秀人才务必同时具有把握工业生产专业知识能力与将行业专业知识手机软件化能力，那样人才培养时间长，也是急不来。

吕凌志觉得，工业软件情景调查、技术架构、团队成长、销售业绩、顾客运用等等都需要从中低端到高档、从开发到批量生产长期性迭代更新，务必潜心在自己细分行业，取出“凳子要坐十年冷”的心态来看待。“半导体材料工业软件不用抢地封疆的快马加鞭，而更应该一步一个脚印、能穿越沙漠的小骆驼。”他强调道。

事不避难者进 备战12英寸量产线MES系统

MES系统做出来的是一回事，但能不能使用量产线上又是另一回事。在其中，则以12英寸量产线为较难。

吕凌志介绍道，对比8英寸，12英寸工厂因为机器设备多、工艺流程多、自动化水平高，给MES的研发带来新的考验。以5万片生产能力的产线为例子，12英寸产线的信息量可以达到8英寸产线的5倍。多倍持续增长的多元性也注定12英寸产线MES系统开发设计难度系数多重。最艰难的一点是，手机软件发生BUG是很有可能事件，但12英寸产线上如果是因为手机软件BUG危害生产制造，这可是莫大的灾祸，对可靠性性能要求也是做到吊顶天花板等级。

据了解，目前我国生产商在12英寸MES系统上已能够实现一部分作用，但间距运用到量产线，也有很长之间的距离。以上升手机软件为例子，用于12英寸晶圆厂的MES商品myCIM，通过顾客当场自然环境的持续使用迭代更新，目前已经能够满足产品研发线、中试线等小批量生产产线及部分量产线的需求。例如，上升手机软件承接了全世界前三大图象传感器供应商之一豪威半导体材料12英寸晶圆厂CIM的研发实施项目。

应用领域繁杂尝试错误难，最近几年，国内工业软件免不了深陷“商品弱-顾客唾骂-并没有迭代更新-商品更弱”的无限循环中。对于目前凭着过去实践经验和产品升级所获得的12英寸顾客使用自然环境，吕凌志心怀感激，并且也战战兢兢：“顾客项目投资1百多亿元的晶圆厂，如果是因为这还不到1亿人民币的app挂掉，厂区停工，那就是无法想象的的，我也完全负担不起这个风险。”

但事不避难者进，12英寸产线MES的难度很大更充分体现了产业化推动的重要性。在当前国际局势下，MES止步不前风险不可以不让忧虑，一方面有可能出现网络信息安全进攻难题，根据侧门就可导致停产停工厂的重大损失；另一方面，12英寸产线海外CIM系统如被禁止迭代更新，将代表着中国高端芯片将无法制作出去。

当下，在政策与资本助力下，产业化MES/CIM可以说即将迎来比较好的发展趋势时时刻刻，有资本大力支持，也是有公司想要给予尝试错误自然环境。

“现阶段，12英寸量产线MES项目推进上，己经跑过了一段路程。”吕凌志表露，“对比并没有当场使用、故步自封写PPT的团队，我们已经找到了问题所在，发现了真正的差距，剩下的就是放手一搏、全力冲刺。为此也已做好全面准备：充足的融资资金、有经验的团队、国内最好的客户试用环境。我们希望尽快实现0-1的突破，三五年内能与国际友商分庭抗礼。”

“国产替代是契机，最终还是要走上市场化。”吕凌志强调指出，“只有把产品做好，服务做好，性能做上去，成本降下来，才能最终获得客户认可。”

在半导体制造争夺已上升为各国战略高度的时下，MES/CIM已成为不可或缺的“保驾护航”利器。与半导体制造共进退的国产MES/CIM厂商，也将在硝烟弥漫的淬炼中稳扎稳打、尽快突围。