MES-система «К.У.П.О.Л.»

Зачем России единая MES для производства Микросхемы?

В этой экосистеме проектирование, производство, контроль качества и управление фабрикой связаны друг с другом данными. Одним из элементов этой архитектуры должна стать MES-система «К.У.П.О.Л.» — «Комплекс Управления Производством и Организация логистики».

В августе 2026 года стало известно, что Минпромторг рассматривает внедрение единого отраслевого стандарта управления кристальным производством в рамках дорожной карты развития САПР микроэлектроники до 2030 года. «К.У.П.О.Л.» должен объединить в единый цифровой контур 15 предприятий отрасли. Среди публично названных потенциальных участников — «Микрон», «Ангстрем», НМ-Тех, НПП «Исток» им. Шокина, «Отраслевые решения», «Волга», а также белорусские «Интеграл» и «Планар».

На первый взгляд речь идет о внедрении очередной промышленной информационной системы. На практике замысел значительно интереснее. Если проект будет реализован в заявленном масштабе, «К.У.П.О.Л.» может стать одним из элементов цифровой инфраструктуры микроэлектроники, связывающим предприятия с очень разным оборудованием, технологическими процессами и производственной историей.

Тезис 1. «К.У.П.О.Л.» претендует на роль не MES одного предприятия, а общего цифрового стандарта управления производством для значительной части микроэлектронной отрасли.

Почему фабрика микросхем — особенный завод

Чтобы понять значение проекта, необходимо представить, как вообще появляется микросхема. Полупроводниковая фабрика мало похожа на привычный конвейер, где заготовка последовательно перемещается от одного станка к другому.

Кремниевая пластина многократно проходит фотолитографию, травление, нанесение материалов, ионную имплантацию, термическую обработку, очистку, измерения и другие операции. Она может возвращаться к установкам одного класса много раз, постепенно приобретая сложную многослойную структуру будущих транзисторов и соединений.

На «Микроне», например, серийно освоены процессы с проектными нормами 180 и 90 нм. Для базовой 90-нм технологии формируется семь металлических слоев. В опубликованном описании производства указывалось, что изготовление кристалла занимает примерно три-четыре месяца, за которые пластина проходит около 300 операций. Если считать путь от исходного кремния до готовой транспортной карты, число операций достигает примерно 3000.

Другие данные самого предприятия иллюстрируют тот же порядок сложности: для изготовления пластины с микросхемами могут требоваться сотни операций на протяжении примерно четырех месяцев.

Тезис 2. Кристальное производство требует непрерывной прослеживаемости сотен операций: цифровая система должна месяцами сохранять производственную историю каждой партии.

На таком предприятии особенно дорого стоит не только поломка оборудования. Критичны неправильный маршрут партии, пропущенная операция, ошибочный технологический рецепт, использование неподходящего материала или потеря информации о результатах измерений.

Пластина уже содержит стоимость всех предыдущих операций. Поэтому чем дальше она продвинулась по технологическому маршруту, тем дороже потенциальная ошибка.

Что делает MES

MES — Manufacturing Execution System — можно представить как оперативный мозг производства. Выше нее находится ERP, где предприятие управляет заказами, финансами, закупками и ресурсами. Ниже располагаются системы управления технологическими процессами и непосредственно оборудование.

Упрощенная архитектура выглядит так:

ERP → MES/MOM → АСУ ТП и SCADA → оборудование.

ERP сообщает, что предприятие должно произвести. MES определяет, как и когда производственный заказ будет исполнен: формирует задания, отслеживает партии, оборудование, материалы, рабочие места и результаты операций.

Тезис 3. MES связывает производственный план с физическим оборудованием фабрики, превращая заказ предприятия в последовательность конкретных технологических действий.

Для кристального производства это особенно важно из-за WIP — незавершенного производства. Одновременно внутри фабрики могут находиться многочисленные партии на разных стадиях готовности. Одни ожидают фотолитографию, другие — травление, третьи проходят метрологию, четвертые временно остановлены.

MES должна видеть эту картину практически как диспетчер воздушного движения видит самолеты.

Откуда появился «К.У.П.О.Л.»

История проекта началась значительно раньше нынешней инициативы Минпромторга. Разработчики «Диполя» начали формировать концепцию собственной MES примерно в 2015 году, ориентируясь на развитие принципов «Индустрии 4.0». Постепенно система получала новые функции и возможности интеграции.

Сегодня разработчик определяет «К.У.П.О.Л.» как программную среду, объединяющую инженерно-технические подразделения, снабжение, склад, рабочие места и оборудование через локальную сеть предприятия. Система предназначена для оперативного управления производственным циклом.

Продукт зарегистрирован в Роспатенте — свидетельства №2019618034 и №2019618297. В ноябре 2023 года «К.У.П.О.Л.» был включен в реестр российского программного обеспечения под №19974 в классе средств управления производственными процессами MES.

Тезис 4. Проект опирается на российскую MES-платформу, которая развивается более десяти лет и уже имеет статус отечественного промышленного программного продукта.

Это существенное преимущество. Для микроэлектронного предприятия MES — слишком критическая система, чтобы рассматривать ее как экспериментальный веб-сервис. От нее требуется длительная эксплуатация, интеграция с оборудованием и постепенное расширение функциональности.

Цифровая биография каждой партии

Одна из центральных функций MES — сквозная прослеживаемость. Система должна собирать информацию об изготовлении изделий, поддерживать технологическую документацию, маршруты, оборудование, сотрудников, материалы и производственные задания.

«К.У.П.О.Л.» имеет собственный API, через который способен получать внешние данные и передавать информацию другим программным системам. Разработчик также заявляет возможность обмена данными в режиме online.

В результате для условной партии возникает цифровая цепочка:

заказ → партия → пластина → маршрут → установка → операция → результат → измерение → следующая операция → тестирование.

Тезис 5. Каждая партия должна получить полноценную цифровую производственную историю: где она находилась, что с ней происходило, на каком оборудовании и с каким результатом выполнялась операция.

Такая история полезна не только диспетчеру. Если через несколько недель обнаруживается дефект, инженер может проследить его происхождение назад по производственной цепочке и попытаться установить связь с конкретной установкой, технологическим режимом, материалом или партией сырья.

Пятнадцать фабрик — пятнадцать разных миров

Самая амбициозная часть инициативы Минпромторга заключается в ее масштабе. Предполагается охватить 15 предприятий. Публично пока названа только часть потенциальных заказчиков, поэтому говорить об окончательно утвержденном составе всех пятнадцати участников преждевременно.

Даже уже известный перечень показывает сложность задачи. «Микрон» является крупным российским foundry-центром и предлагает контрактное производство с технологическими нормами от 250 до 90 нм. Другие предприятия специализируются на собственных классах микроэлектроники, СВЧ-компонентах, технологическом оборудовании или отдельных стадиях производственной цепочки.

Тезис 6. Главная трудность заключается не в установке одинаковой программы на 15 предприятиях, а в способности принципиально разных фабрик описывать производство на общем цифровом языке.

Именно здесь слово «единая» приобретает особое значение. Отраслевая MES должна унифицировать понятия партии, операции, оборудования, маршрута, результата контроля и производственного события, одновременно сохраняя особенности каждого предприятия.

Общий программный слой над разным оборудованием

Российские предприятия микроэлектроники развивались десятилетиями. На одной фабрике могут одновременно эксплуатироваться установки разных поколений и производителей.

Менять весь этот парк только ради совместимости с новой MES экономически бессмысленно. Поэтому ценность представляет противоположная архитектура: программный слой адаптируется к имеющемуся оборудованию.

Система «К.У.П.О.Л.» предусматривает интеграцию с программным окружением производства и получение внешних данных через интерфейсы обмена.

Тезис 7. Единая MES должна работать поверх оборудования разных поколений и производителей, превращая технологически неоднородные фабрики в совместимые цифровые производства.

Подобный подход позволяет модернизировать предприятие постепенно. Новый станок или измерительная установка становятся еще одним источником данных внутри существующего цифрового контура.

Россия и Белоруссия в одной производственной системе

Особый интерес вызывает присутствие среди потенциальных пользователей белорусских предприятий «Интеграл» и «Планар». Их участие прямо указано среди предприятий проекта.

Это меняет масштаб идеи. Перед нами уже не исключительно российская информационная система, а возможный элемент технологической кооперации России и Белоруссии. Общие правила описания производственных процессов теоретически облегчают взаимодействие предприятий, распределение заказов и сопоставление возможностей площадок.

Тезис 8. Белорусские участники расширяют проект до потенциального российско-белорусского цифрового производственного контура микроэлектроники.

Особенно важным здесь может стать не централизованное управление предприятиями, а совместимость данных. Фабрики могут оставаться самостоятельными, но понимать одинаковые производственные сущности и форматы обмена.

MES встречается с российскими САПР

Проект «К.У.П.О.Л.» появляется не изолированно. Он включен в более широкий контекст развития отечественных средств проектирования микроэлектроники.

До 2030 года затраты на НИОКР по созданию отечественных САПР оцениваются примерно в 54,6 млрд рублей. Целевой показатель программы — использование отечественных инструментов более чем 90% дизайн-центров, проектирующих изделия для российских производств.

Создаются средства цифрового, аналогового и СВЧ-проектирования, приборно-технологического моделирования и подготовки фотошаблонов. Интегратором отечественного маршрута проектирования цифровых СБИС выступает МНТЦ МИЭТ.

Тезис 9. Наибольший эффект возникает при интеграции MES с отечественными САПР: тогда цифровая цепочка способна пройти от проектирования микросхемы до ее физического изготовления.

Получается принципиально важная последовательность:

проектирование → технологическая подготовка → MES → производство → измерение → тестирование.

Если каждый элемент этой цепочки существует отдельно, технологическая независимость остается фрагментарной. Когда системы способны обмениваться данными, возникает уже единая инженерная среда.

Фабрика начинает разговаривать с разработчиком

Есть еще один уровень — обратное движение информации.

После изготовления кристалла можно измерить его параметры, провести электрические испытания, определить выход годных и изучить дефекты. MES знает производственную историю изделия. САПР знает, как оно было спроектировано.

Соединение этих массивов потенциально позволяет отвечать на очень ценные вопросы: почему конкретная область пластины показывает повышенный процент дефектов, с какой операцией связано отклонение и можно ли изменить технологию или проект следующей версии изделия.

В материалах о проекте прямо говорится о необходимости обеспечить прослеживаемость результатов разработки и тестирования и возможность корректировать проектные данные для производства.

Тезис 10. Полноценный отечественный технологический контур возникает тогда, когда данные проходят полный цикл: проектирование — производство — измерение — анализ — корректировка.

Так появляется обратная связь:

Design → Manufacture → Measure → Analyze → Correct → Manufacture.

Для отрасли это качественно более высокий уровень цифровизации, чем простая замена зарубежной программы отечественной.

А что с собственной автоматизацией «Микрона»?

Здесь возникает важный архитектурный вопрос. Крупные предприятия не начинают цифровизацию с чистого листа. У них уже существуют информационные системы, локальные разработки, средства идентификации продукции и автоматизации технологических процессов.

Например, «Микрон» еще несколько лет назад внедрял собственные решения прослеживаемости производства. RFID применялся для автоматизации движения продукции и снижения риска человеческой ошибки при прохождении сотен операций.

Поэтому отраслевой проект неизбежно столкнется с существующим программным наследием. Возможны интеграция систем, постепенная миграция, сохранение специализированных локальных модулей или появление общего уровня обмена данными.

Тезис 11. Для отрасли важнее не победа одной MES над всеми остальными, а формирование стандарта данных, позволяющего различным программам и предприятиям взаимодействовать.

Это один из принципиальных вопросов будущей архитектуры «К.У.П.О.Л.». Отраслевой стандарт необязательно означает пятнадцать совершенно одинаковых инсталляций.

Когда пятнадцать фабрик становятся системой

На одном предприятии MES позволяет видеть загрузку оборудования, движение партий, простои, производственные задания и результаты операций.

Если совместимыми становятся несколько предприятий, возникает следующий уровень возможностей.

Можно сопоставлять мощности, видеть потенциальные узкие места, унифицировать классификацию производственных событий, точнее прогнозировать сроки и организовывать кооперацию.

Тезис 12. Если 15 предприятий действительно перейдут к совместимой модели производственных данных, главным результатом станет не сама MES-программа, а цифровая наблюдаемость значительной части микроэлектронной промышленности.

Это не означает создания одного огромного диспетчерского экрана, с которого кто-то будет управлять всеми заводами. Значительно ценнее единая модель данных, позволяющая отрасли говорить на одном технологическом языке.

«К.У.П.О.Л.» и большая перестройка микроэлектроники

MES-проект развивается одновременно с крупными структурными изменениями отрасли. В 2026 году сообщалось о проекте консолидации ряда ключевых микроэлектронных активов, включая НМ-Тех, «Элемент» и «Ангстрем», в рамках Объединенной микроэлектронной корпорации.

На ее развитие до 2030 года планируется направить порядка 1 трлн рублей: 750 млрд руб. бюджетных средств и 250 млрд руб. со стороны Сбербанка. Среди направлений инвестирования назывались развитие площадок НМ-Тех в Зеленограде и создание производства микросхем с топологией 28 нм и менее.

Таким образом, обновление производственных мощностей, развитие САПР и унификация MES складываются в элементы одной картины. Новому оборудованию нужна современная цифровая инфраструктура, а новым фабрикам удобнее закладывать ее еще на стадии проектирования.

Что можно измерить после внедрения

Эффективность MES определяется не красотой интерфейса, а производственными показателями.

Один из важнейших — OEE, общая эффективность оборудования. Он помогает понять, насколько полно используется потенциальная производительность установки.

Другой показатель — yield, или выход годных кристаллов. Даже небольшое улучшение выхода годных на массовом производстве способно иметь существенное экономическое значение.

Третий параметр — cycle time, продолжительность прохождения производственного маршрута. Для процесса, занимающего несколько месяцев, сокращение лишних ожиданий между операциями становится самостоятельным резервом производительности.

Имеет смысл отслеживать также:

• объем незавершенного производства WIP;
• простои оборудования;
• очереди перед установками;
• долю брака;
• количество незапланированных остановок;
• время переналадки;
• соблюдение производственного графика;
• загрузку критического оборудования;
• продолжительность расследования дефектов.

Разработчик «К.У.П.О.Л.» указывал для существующих внедрений системы снижение уровня брака на 30%, однако эту цифру нельзя автоматически переносить на будущий отраслевой проект кристального производства: его собственные целевые показатели должны оцениваться отдельно.

Самая важная технология может оказаться невидимой

Пользователь обычно замечает интерфейс программы. Для отраслевого проекта гораздо важнее то, что находится глубже: структура данных.

Представим универсальную цепочку:

предприятие → фабрика → линия → установка → партия → пластина → маршрут → операция → рецепт → измерение → дефект → тестирование.

Если каждое предприятие одинаково понимает эти сущности, поверх них можно создавать аналитику, производственное планирование и новые средства автоматизации.

Это напоминает стандартизацию железных дорог. Недостаточно иметь хорошие локомотивы: необходимы совместимая колея, правила движения и система сигнализации. Для цифровой промышленности роль такой «колеи» выполняют форматы и справочники данных.

Кибербезопасность становится частью производственной технологии

Чем больше процессов объединяет MES, тем выше ценность содержащихся в ней сведений. Технологические маршруты, характеристики оборудования, объем незавершенного производства, результаты испытаний и причины дефектов могут представлять чувствительную информацию.

Поэтому единый стандарт не обязательно должен означать единую физическую базу данных. Рациональная архитектура может быть распределенной: предприятие сохраняет критические данные внутри своего защищенного контура, наружу передаются только необходимые сведения.

Для проекта такого масштаба кибербезопасность производства становится не дополнением к MES, а частью ее архитектуры.

В открытых материалах пока недостаточно сведений, чтобы уверенно описывать конкретную модель защиты будущего отраслевого решения. Поэтому вопрос о централизованном или распределенном хранении данных следует считать открытым.

Что о проекте пока неизвестно

Публичное раскрытие проекта произошло совсем недавно, поэтому значительная часть параметров еще не опубликована.

В частности, пока требуют уточнения:

• полный перечень всех 15 предприятий;
• окончательный статус каждого потенциального участника;
• бюджет непосредственно проекта «К.У.П.О.Л.»;
• стоимость внедрения на предприятии;
• календарный график;
• последовательность подключения фабрик;
• окончательная техническая архитектура;
• перечень промышленных протоколов;
• правила взаимодействия с существующими MES;
• схема хранения отраслевых данных;
• показатели информационной безопасности;
• целевые значения OEE;
• ожидаемое изменение cycle time;
• целевой рост yield.

Важно не смешивать эти пока неизвестные параметры с горизонтом общей дорожной карты САПР до 2030 года. Публично подтверждено нахождение проекта внутри этой программы, но из этого само по себе не следует конкретный календарь подключения каждой фабрики.

Цифровая нервная система микроэлектроники

Главное значение «К.У.П.О.Л.» раскрывается именно в контексте других проектов. Россия одновременно развивает собственные средства проектирования, модернизирует производственные мощности, строит новые линии и пытается создать отечественное программное обеспечение для управления фабриками.

В идеальной архитектуре все это соединяется:

САПР → технологическая подготовка → MES → оборудование → метрология → тестирование → аналитика → САПР.

На входе находится математическое описание будущей микросхемы. Затем оно превращается в физический кристалл. После производства измерения возвращаются в цифровую среду и помогают совершенствовать следующий технологический цикл.

В этом смысле «К.У.П.О.Л.» можно рассматривать как потенциальную цифровую нервную систему производства. MES знает, что происходит между появлением производственного задания и получением готового изделия.

И если общий язык производственных данных действительно охватит пятнадцать предприятий России и Белоруссии, эффект проекта будет измеряться не количеством установленных серверов или рабочих мест. Главным результатом станет способность большой и неоднородной отрасли постепенно функционировать как связанная технологическая система.

Справочный раздел

MES (Manufacturing Execution System) — информационная система оперативного управления исполнением производства.

MOM (Manufacturing Operations Management) — более широкая концепция управления производственными операциями, включающая диспетчеризацию, качество, техническое обслуживание и другие процессы.

ERP — система управления ресурсами предприятия, заказами, закупками, финансами и другими бизнес-процессами.

SCADA — система диспетчерского наблюдения и управления технологическими процессами.

WIP (Work in Progress) — незавершенное производство: партии и изделия, которые уже запущены в производственный процесс, но еще не готовы.

OEE (Overall Equipment Effectiveness) — показатель общей эффективности использования оборудования.

Yield — доля годных изделий или кристаллов относительно общего количества произведенных.

Cycle time — время, необходимое партии для прохождения производственного цикла.

Foundry — предприятие, производящее микросхемы по проектам заказчиков.

EDA/САПР микроэлектроники — программные средства проектирования электронных схем, топологии микросхем и связанных технологических процессов.

Технологический маршрут — последовательность операций, которую должно пройти изделие или партия в процессе производства.

Прослеживаемость — возможность восстановить производственную историю изделия вплоть до отдельных операций, оборудования и результатов контроля.

• 2015 год — начало разработки концепции MES «К.У.П.О.Л.» компанией «Диполь».
• 2019 год — получение свидетельств Роспатента №2019618034 и №2019618297.
• 20 октября 2023 года — заявление №285962 о включении системы в реестр российского ПО.
• 13 ноября 2023 года — «К.У.П.О.Л.» включен в реестр российского ПО.
• №19974 — номер реестровой записи системы.
• 09.02 — класс программного обеспечения: средства управления производственными процессами MES.
• 26 августа 2026 года — опубликованы сведения о планах Минпромторга по отраслевому внедрению системы.
• 15 предприятий — предполагаемый масштаб единого цифрового контура.
• Среди названных предприятий — «Микрон», «Ангстрем», НМ-Тех, «Исток» им. Шокина, «Отраслевые решения», «Волга», «Интеграл» и «Планар».
• Проект входит в контекст дорожной карты развития российских САПР до 2030 года.
• 54,6 млрд рублей — оценка совокупных расходов на НИОКР отечественных САПР микроэлектроники до 2030 года.
• Более 90% дизайн-центров — целевая доля использования отечественных САПР для проектов российских производств к 2030 году.
• Около 3–4 месяцев может занимать изготовление кристалла на примере производства «Микрона».
• Около 300 операций проходит пластина за этот производственный цикл.
• Около 3000 операций насчитывалось в описанной полной цепочке от монокристалла кремния до готовой транспортной карты.
• 200 мм — диаметр пластин в описанном кристальном производстве «Микрона».
• 180 и 90 нм — серийные проектные нормы, указанные для этого производства.
• До 7 металлических слоев формируется в описанной базовой технологии 90 нм.
• Около 1000 пластин в месяц выпускалось на момент опубликованного описания производства; назывались ориентиры повышения производительности до 1500, а затем 3000 пластин в месяц.
• Для контрактного производства «Микрон» указывает технологические нормы от 250 до 90 нм.
• 1 трлн рублей — заявленный масштаб финансирования развития Объединенной микроэлектронной корпорации до 2030 года в опубликованном в 2026 году плане; это отдельная программа и не бюджет MES «К.У.П.О.Л.».

«К.У.П.О.Л.» интересен прежде всего тем, что показывает следующий этап развития отечественной микроэлектроники. После создания отдельных российских технологий неизбежно возникает задача связать их между собой. Если проект удастся реализовать в полном масштабе, его наиболее ценным продуктом может стать даже не сама MES, а общий цифровой язык, на котором смогут взаимодействовать проектировщики, фабрики, оборудование и системы контроля качества.