SEMI E30規格の概要SEMI E30規格の概要
SEMI E30規格（別名GEM：汎用装置モデル）は、工場の機械が生産管理を行うコンピュータシステムと通信する方法を規定する。機械がGEMインターフェースを備えている場合、工場のコンピュータシステムはそれを監視し、データを収集し、遠隔操作が可能となる。GEMはSEMI E5のメッセージングシステムを利用し、SEMI E37またはSEMI E4通信プロトコルを用いて接続する。
SEMI E30規格の目的SEMI E30規格の目的
SEMI E30の主目的は、スマートファクトリー製造を支援する設備通信の標準化である。GEM（汎用設備モデル）規格は、設備動作を定義するための構造化された方法論を提供し、設備オペレーターとホストシステム間のシームレスな連携を可能にする。
SEMI E30は、SEMI E5規格で定義されたメッセージおよび機能のサブセットを参照し、それらの適切な使用方法とタイミングを明確にします。
SEMI E30の機能には以下が含まれます：SEMI E30の機能には以下が含まれます：
- 装置と工場ホストソフトウェア間の信頼性の高い通信を確立する。
- 制御状態を定義し、ホストシステムとオペレータのどちらが装置を制御しているかを決定する。
- 機器の状態、センサーデータ、およびプロセス情報をホストに報告する。
- 重要な機器の動作に関する通知をホストシステムに送信し、詳細なイベント情報を含みます。
- レシピ管理をサポートし、ホストがレシピをダウンロードして選択し、機器上で実行できるようにします。
SEMI E30の主要概念と特徴SEMI E30の主要概念と特徴
SEMI E30は、その機能を定義し、製造装置とホストシステム間の標準化された通信を可能にすることでスマートファクトリー環境を実現する、いくつかの必須コンポーネントを組み込んでいます。
- レシピ管理: ホストシステムが設備レシピを管理できるようにし、ゴールデンレシピ保護のためのアップロードおよびダウンロードを含みます。これにより、製造プロセスにおける一貫性と再現性が確保されます。
- 機器制御: 3つの制御レベル（ローカル、リモート、オフライン）で構成される状態モデルを定義し、明確な操作境界を設定します。機器はGEMインターフェースを介して多様なリモートコマンドを実行可能です。さらにGEMはコンピュータ時計の同期をサポートし、データ相関分析の精度向上を実現します。
- データ収集: 機器のソフトウェアおよびハードウェアに関連する、数点から数千点までのデータポイントの公開をサポートします。ホストシステムが収集するデータと報告頻度を決定するため、カスタマイズされた監視と分析が可能です。
- 収集イベントとアラーム通知: ホストは、どのアラームと収集イベントを報告するか、および各イベントメッセージに関連するデータを設定します。機器は幅広い通知を生成でき、運用状態や異常の詳細な追跡を可能にします。
- 通信プロトコル: 現代の実装では標準となっているTCP/IP経由の高速通信にHSMS（SEMI E37）プロトコルを採用。レガシーシステムではシリアル通信にSECS-I（SEMI E4）を使用する場合がある。全メッセージはSECS-IIおよびHSMS/SECS-Iで定義されたコンパクトなバイナリ形式で伝送され、効率的なデータ交換を保証する。
- 自己発見: GEMインターフェースにより、ホストは機器に対して実装詳細（利用可能な収集イベント、データ変数、ステータス変数、機器定数、アラーム、サポートされるコマンドなど）を問い合わせることができます。これにより、動的な統合と設定が可能になります。
- 識別情報: GEMインターフェースを通じて、機器の供給元、モデル名、ソフトウェアリビジョンを特定するためのメタデータを提供し、トレーサビリティとシステム管理をサポートします。
- システム信頼性: 通信障害時のメッセージスプール機能などを含み、データの完全性と業務の継続性を確保します。
これらの機能は一体となり、リアルタイムの設備監視、プロセス最適化、予知保全——スマートファクトリー構想の主要な柱——を支える堅牢かつ柔軟な基盤を形成します。
SEMI E30規格が業界にとって重要な理由は何ですか？
SEMI E30規格は、半導体製造、太陽光発電、LED生産、その他精密性・自動化・相互運用性を要求するハイテク産業といった先進製造分野の基盤を成す。工場設備通信フレームワークの礎として、SEMI E30は中核機能を定義し、GEM 300シリーズを含む数十の追加SEMI規格によって拡張され、設備動作とデータ収集のさらなる標準化を実現している。
- 機器サプライヤー向け: GEMはユニバーサル通信インターフェースを提供し、統合作業を大幅に削減します。機器メーカーは、すべての顧客サイトに一貫したGEMインターフェースを展開できると同時に、各工場がデータ収集を設定し、機能を選択的に有効化できるようにします。このインターフェースは拡張性があり、後方互換性を損なうことなく、新しいデータポイントや機能を追加できます。
- 半導体メーカーおよび製造工場向け： GEMは自動化されたデータ収集、プロセス制御の改善、効率化された設備管理を通じて業務効率を向上させます。共通の通信規格を使用することで、複数ベンダーの設備をシームレスに統合することを可能にします。
- ソフトウェアプロバイダー向け: GEMは製造設備との幅広い互換性を保証し、工場自動化および制御システムの開発と導入を簡素化します。
- 業界全体にとって： GEMはほぼ普遍的な採用を達成し、半導体前工程製造装置の100%がGEMインターフェースをサポートしています。この広範な実装は、その信頼性と有効性を裏付けています。相互運用性を促進し、スマートファクトリー構想を実現することで、GEMは運用コストの削減、歩留まりの向上、市場投入までの時間の短縮に貢献します。
PDFソリューション製品 SEMI E30規格対応
PDF Solutionsは、SEMI E30の利点を実装し最大限に活用するために特別に設計された複数の製品を提供しています：
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機器側
- Cimetrix CIMConnect: 装置メーカー向けにSECS/GEMインターフェースを提供し、工場ホストとのシームレスな通信を実現します。
- Cimetrix CIM300: 300mmファブ向けのGEM300規格準拠をサポートし、GEM、E87、E90、その他の規格を統合。
- Cimetrix CIMControlFramework: SEMI規格とシームレスに統合されるように設計された、装置自動化システム向けの完全なソフトウェアフレームワーク。
- Cimetrix EquipmentConnect: SEMI GEM、GEM300、およびEDA/Interface A規格のシームレスな実装のために設計された強力なソフトウェアツールキット
工場側
- サピエンス・データプラットフォーム: SEMI規格をサポートするホスト側ソリューションで、効率的な工場ホスト運用を実現します。
- Cimetrix HostConnect: HSMSを介したSECS-IIメッセージングを使用してホストアプリケーションを作成するための拡張ソフトウェアライブラリ。
- Cimetrix SECSConnect: SECS-IまたはHSMSを介したSECS-IIメッセージングを使用したアプリケーション作成のためのライブラリ。
テストテスト
- Cimetrix EquipmentTest： SEMI規格への装置インターフェース準拠を検証し、工場ホストシステムとの統合を効率化するために設計された包括的なSECS/G EMテストソリューション。
これらのソリューションは、信頼性の高い通信、監視、制御を可能にし、製造業者が自社の業務においてSEMI E30を採用・実装することを容易にします。