上次发表半导体CIM科普的文章 带你轻松了解什么是半导体CIM系统 引起了广泛关注，想不到大家对CIM系统关注度如此之高，当时也给自己立下个flag来详细介绍相关的系统，现在，续集终于来了！由于半导体CIM系统十分复杂且分类较多，后续将逐一介绍，每个系统都会有多个篇章介绍，由浅到深，慢慢填坑。
01 什么是MES系统
分享也是学习的过程，由于个人知识储备的原因文中难免有疏漏或者错误的地方，恳请指正，互相学习。本文主要是半导体生产相关的MES系统介绍的初始篇，主要是基础介绍。
MES (Manufacturing Execution System)即制造执行系统，如果说CIM系统是芯片制造的EDA，那么MES就是CIM系统的核心与晶圆厂的大脑，旨在监控、控制和优化芯片制造过程。
如果没有没有CIM/MES系统会是怎样？
MES是CIM系统中最为关键的系统，在晶圆厂中，MES系统连接企业的上层管理系统（如ERP）与底层设备控制系统（如EAP），负责对整个生产过程的实时监控、数据采集、资源调度和生产优化。
02 MES系统功能介绍
半导体MES系统主要通过信息化手段对复杂的半导体制造过程进行管理和优化，其关键功能包括：
1. 生产管理与调度
• 实时生产跟踪：对每一块晶圆或每批产品的制造工序、时间、设备状态进行实时记录，确保生产计划按时完成。
• 动态生产调度：根据设备状况、原材料到位情况和订单优先级动态调整生产顺序，提高资源利用率。
2. 数据采集与分析
• 生产数据采集：通过对设备、材料、环境、工艺参数等的全方位数据采集，生成透明化的生产状态报告。
• 数据分析与反馈：使用统计工具（如SPC）分析生产数据，识别工艺异常并及时反馈给操作人员。
3. 产品追溯与质量管理
• 全面追溯：实现从原材料、每道工序到最终产品的全生命周期追溯，确保产品质量合规性。
• 良率提升：通过监控每道工序的参数与测试结果，优化工艺以提高良率。
4. 设备集成与自动化控制
• 设备状态监控：实时监测设备运行状态，减少设备宕机对生产的影响。
• 工艺自动化：MES通过与EAP对接实现设备控制的自动化，减少人工干预。
5. 仓储与物流管理
• MES系统能够优化半导体晶圆、掩膜版（Mask）、化学材料等的存储与流转，提高生产效率。
6. 生产计划与成本管理
• MES可以动态调整生产计划，实时计算生产成本，帮助企业优化资源分配并降低运营成本。
以上为某企业MES的架构图，不同的半导体公司的架构有所差异，12寸晶圆厂相对8寸也更复杂，后续也会介绍MES架构，功能及业务逻辑，敬请期待~
03 MES系统的发展历史
MES的起源可以追溯到20世纪60年代，当时美国的Dana Corporation公司为了解决生产过程中的信息传递问题，开发了第一个MES系统。此后，随着计算机技术的发展，MES系统逐渐成为制造业生产过程中的重要组成部分。从20世纪90年代开始，随着全球化竞争的加剧，MES系统在全球范围内得到了广泛的应用和推广。
而在半导体行业中，MES被归属于CIM系统，是整个CIM系统的核心，不仅成本占CIM系统的大头，而且决定整个代工厂的发展水平。
MES在半导体制造的应用最早出现在国外，应用材料，IBM，西门子是行业的巨头和领头羊，同时由于半导体制造工艺复杂，行业壁垒高，CIM/MES更是长期被国外巨头所垄断。
相比国外，CIM/MES国内发展较晚，早期国内晶圆厂也大多选择国际知名的应用材料或者IBM的产品。近年来由于国外对中国半导体行业的制裁，不仅硬件逐渐国产化，软件的国产化替代呼声也越来越高，同时资本市场对CIM/MES的关注度也越来越高，国内也涌现了不少行业内十分优秀的企业。
部分CIM/MES的优秀企业
04 未来发展方向
半导体MES系统领域虽然相对国外发展较晚，但是这也是一种机遇，乘着国产化替代的东风，我们又可以将系统融入最先进的互联网技术，假以时日，我们也会有自己优秀的产品。
未来，MES系统可以考虑往这些方面发展：
1. 智能化与自动化深化
MES系统将深度融合人工智能技术，支持异常检测、预测性维护和生产优化决策。
自动化程度进一步提升，实现对设备和工艺的自主调控。
2. 数据驱动与大数据分析
MES将与大数据平台结合，实现从生产数据中挖掘工艺改进和效率提升的潜力。
支持多工厂数据的横向对比与纵向挖掘，推动全球化协同制造。
3. 基于云的MES系统
随着云计算技术的发展，未来MES系统可能逐渐由本地部署转向基于云的架构，实现更高的灵活性与扩展性。
4. 国产化与自主研发
国内MES系统将逐步向高端化和标准化发展，提升本地供应链安全性。
发展自主可控的MES平台，支持国家半导体产业链的战略安全。
5. 与工业互联网融合
MES将成为工业互联网的重要节点，实现对车间、设备、供应链的全面联动。
支持5G和边缘计算场景，提升数据传输效率与实时性。
05 总结
半导体MES系统是现代半导体制造工厂的中枢神经，其对生产管理、质量控制和资源优化具有至关重要的作用。随着行业技术的快速迭代和国产化进程的加速，MES系统的智能化、云化和本地化趋势将进一步推动半导体制造业迈向新高度。在全球供应链竞争与合作加剧的背景下，MES系统的升级与国产替代将是未来发展的重要方向。