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天岳先进:从数据包袱到价值引擎,碳化硅产线海量质检数据存储管理实践

分类:最佳实践 发布时间:2025年12月29日
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作为全球少数能批量供应4H-SiC衬底的企业,碳化硅衬底行业龙头天岳先进正助力中国突破第三代半导体材料的“卡脖子”环节。在产能不断扩张的同时,为提升产品良率和质量,其产品质检环节采用的自动化检测设备和检测频次、精度也不断增加,并带来海量质量检测数据。

面对数据0丢失、需保存15年以上的严苛合规要求,以及跨厂区数据协同的效率瓶颈,天岳先进携手杉岩数据,不仅破解了数据存储成本高昂、质量追溯时数据检索耗时长的难题,更将数据资产转化为驱动质量提升与工艺优化的核心引擎,为中国半导体材料的自主创新提供了坚实的数据基座。

在全球半导体产业向第三代宽禁带材料跃迁的浪潮中,碳化硅(SiC)正成为新能源汽车、5G通讯等战略新兴产业的基石。作为全球少数能批量供应4H-SiC衬底的企业之一,山东天岳先进科技股份有限公司(简称“天岳先进”)凭借在半绝缘型和导电型碳化硅衬底领域的深厚积累,已成长为全球碳化硅衬底市场的核心参与者,引领行业迈入“12英寸时代”,跻身国际碳化硅衬底领域第一梯队。根据权威行业调研机构日本富士经济报告测算,以销售收入计算,2024年,天岳先进在全球碳化硅衬底市场占有率达到22.8%,稳居全球前三。

在产能不断扩张以满足日益增长的下游需求的同时,天岳先进也积极拥抱智能制造,通过打造碳化硅半导体智慧工厂,引入人工智能和数字化技术优化生产工艺、提高良率,为保障产品高质量、高一致性奠定了坚实基础。

数据洪流:碳化硅生产合规要求之下的“烦恼”

随着新能源汽车市场的爆发式增长,碳化硅衬底因其在高频、高功率、高导热性能上的卓越表现,需求持续激增。然而,机遇与挑战并存。汽车行业对产品质量与可追溯性的要求近乎严苛,为满足产品质量分析、下游客户质量追溯要求,以及遵循《IATF16949汽车行业质量管理体系标准》 ,生产数据必须保存15年以上。

图片来自天岳先进官网

这为以天岳先进为代表的行业领军企业带来了前所未有的数据存储和管理压力。生产与质检过程中,缺陷图像等海量小文件持续产生。据估算,目前仅A厂区年增文件数量就达数亿级别,B厂区更是达到10亿+,且数据量逐年递增。按15年保存期限计算,两地数据总量将攀升至数百亿、存储容量达数十PB的惊人规模。传统的数据存储与管理模式,不仅成本高而且管理难,在这场数据洪流面前显得力不从心。

传统架构之困:数据孤岛、检索之难与成本重压

在引入杉岩IDM系统之前,天岳先进面临着一系列典型且棘手的挑战:

● 跨厂区数据协同效率低下,海量数据检索如“大海捞针”:A厂区与B厂区的数据分别存储于本地NAS中。当A厂区质量部门的工程师需要调取、分析B厂区的生产数据以进行质量追溯或工艺比对时,受限于跨地域网络带宽,大尺寸图片加载缓慢,严重拖慢了质量分析的效率,影响问题定位与决策速度。

检索方式上,工程师只能通过文件名或复杂的目录层级进行查找。寻找特定批次的缺陷图片,往往需要耗费数天时间,成为生产效率提升的瓶颈。质检人员回忆道:“每次调取B厂区的数据,网络延迟让图片加载慢如蜗牛,质量分析效率大打折扣。更糟的是,文件夹时常无法打开,检索一个文件要等上几分钟,产线却停不得。”

● 存储架构无法满足长期保存合规要求:传统NAS存储容量有限,无法承载长达15年的数据积累。IT人员不得不定期进行繁琐的“手动搬家”——将NAS中的数据拷贝至硬盘中进行离线归档。这一过程效率极低,且存在数据丢失、损坏的巨大风险,不符合行业和客户要求。

● 存储成本与性能难以平衡:所有数据都存储在高性能NAS上,缺乏分级存储机制。对于大量已极少访问的历史冷数据,仍占用着昂贵的在线存储空间,导致总体存储成本(TCO)居高不下。

这些痛点清晰地表明,一套能够实现海量数据统一存储、智能管理、高效检索与低成本长期合规归档的全新数据基础设施,已成为天岳先进保障生产连续性、提升质量管控水平、维系市场竞争力的关键。

破局之道:杉岩IDM构建检测数据存管用一体化平台

针对天岳先进的核心诉求,杉岩数据提供了以杉岩检测数据管理系统(IDM) 为核心的一站式解决方案。该方案并非关注简单的数据存储,而是从数据采集、存储、管理到应用的全生命周期重构。

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1. 统一数据管理,打通跨厂区壁垒

方案在A厂区和B厂区分别部署分布式对象存储集群,通过IDM系统的全局管理能力,两地数据实现质检数据统一存储管理,彻底打破了数据地域孤岛。整个系统具备弹性扩展能力,天岳先进可根据产能增长预测,灵活、在线地扩容存储节点,性能和容量随之线性增长,完美支撑未来千亿级文件的管理需求。

2. 智能采集与自动标签,释放数据价值

在产线各检测机台部署轻量级IDM Agent,实现检测数据的实时、自动采集上传。在上传过程中,系统自动解析文件路径、名称等关键信息,并智能打上如“编号”、“工艺步骤”、“检测时间”、“设备号”等多维度业务标签。这使得原本无序的海量图片文件,转变为自带丰富语义信息的结构化数据资产,为后续的精准检索与分析奠定基础。

3. 多维度秒级检索,数据找得快用得爽

基于强大的标签引擎,IDM为天岳先进提供了革命性的检索体验。质量人员可通过组合多个自定义标签(如“B厂区-工序-2025Q1-特定缺陷类型”),在数十亿文件中实现跨厂区数据秒级精准检索和批量打包下载。同时,系统支持在检索结果列表中直接预览缩略图,无需逐个点击查看,极大提升了缺陷复查与质量回溯的效率。

4. 冷数据自动归档至磁带库,实现极致TCO

方案引入了数据智能全生命周期管理策略,将高频访问的热数据(如近期生产数据)保存在高性能存储池;将超过一定年限的冷数据自动归档至后端磁带库。关键的是,归档数据的元数据依然保留在在线存储中,保证了即便对于磁带库中的冷数据,也可秒级检索并精准还原。同时,系统支持设定数据保存期限,到期后自动安全删除,实现了存储空间的循环利用。这一系列自动化策略,在满足15年合规要求的同时,显著降低了长期存储的整体成本。

5. 开放集成,助力质量追溯与工艺优化

此外,平台提供标准S3、CIFS、NFS、FTP等接口,文件对象无损互通免数据拷贝,无缝对接天岳先进现有的机台缺陷分析软件、MES、YMS等业务系统,确保数据流在生产与管理环节间畅通无阻。

成效显著:从数据“包袱”到数据驱动质量管理的效能跃迁

通过部署杉岩IDM系统,天岳先进的产线数据管理实现了质的飞跃,收获了显著的业务价值:

● 质量追溯数据检索下载0等待:跨厂区数据统一检索,使质量追溯和异常分析定位的时间从过去的数天缩短至分钟甚至秒级,数据打包下载,相比传统模式效率提升10倍以上。工程师得以将更多精力投入于工艺分析与优化,而非数据寻找。

● 存储架构安全合规,数据0丢失:分布式架构轻松承载了未来数百亿乃至千亿级文件数量,结合自动归档至磁带库的生命周期管理,一劳永逸地满足了15年数据保存的合规要求,彻底消除了手动归档的数据丢失风险。

● 运维管理化繁为简,效率提升70%:两地存储资源通过一个平台统一监控、管理,运维复杂度大幅降低。自动化策略替代了大量人工操作,IT运维效率提升超过70%。

● 总体拥有成本(TCO)降低65%:通过基于通用存储硬件、冷数据自动分层归档、数据到期自动删除、自动化运维等,在保证业务性能的前提下,可降低单位数据的长期存储管理成本65%以上,实现了高效能与低成本的平衡。

结语:以数据智能,铸就智能制造基石

在天岳先进迈向全球碳化硅产业领导者的征程中,对海量检测数据的高效驾驭,已成为其保障产品高质量、实现制造精益化、匹配客户质量追溯要求的核心能力。杉岩数据凭借对智能制造场景的深刻理解,以IDM系统助力天岳先进成功将海量检测数据“包袱”转化为“数据资产宝藏”。

在高端制造竞争中,领先的工艺技术必须与领先的数据管理能力相辅相成。通过构建存、管、用一体化的数据基座,企业方能真正释放数据价值,在高质量发展的道路上行稳致远。杉岩数据将持续深耕制造行业,以创新的海量数据存储与管理解决方案,助力更多中国智造企业夯实数据基石,赢得未来竞争。

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