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在与半导体设备制造商合作时,我们遇到一个有趣的问题:许多精通设备控制的优秀软件工程师对GEM、GEM300和EDA标准并不熟悉。有时设备在实验室成功开发后,在运往工厂前,我们会发现设备并未完全或仅部分实现了所需的GEM/GEM300/EDA标准。 这种情况在工厂要求使用EDA(接口A)通信接口时尤为普遍。设备软件工程师有时难以在短期内开发出完全符合GEM/GEM300/EDA标准的软件。
对于多数人力和财力有限的设备公司而言,企业自身往往难以具备开发GEM/GEM300/EDA软件的资源。另一个问题是,我们发现许多经验丰富的软件工程师更青睐互联网、游戏、手机应用等高曝光度的软件行业,而非低调的半导体行业。 尽管半导体工厂自动化软件市场的多家公司提供了GEM/GEM300/EDA软件开发工具包(SDK),软件工程师仍需掌握工厂自动化基础知识才能开始编写集成代码。工厂自动化涉及大量SEMI标准规范。 例如GEM标准包含约450页文档,涵盖E4、E5、E30、E37、E37.1、E172、E173等规范;GEM300标准约280页文档,包含E39、E40、E87、E90、E94、E116、E157、E148等标准。 更为复杂的EDA标准约有480页,包含E120、E125、E128、E132、E134、E138、 E164等规范。对于经验不足的工厂自动化软件工程师而言,自动化软件的集成可能是一项极其繁琐且困难的任务。
CimetrixCIMControlFramework™(CCF)是一款基于微软.Net技术的设备自动化控制软件框架。该软件不仅为设备制造商提供监督控制与设备控制框架代码,更全面实现了GEM、GEM300及EDA标准。借助CCF软件平台,软件工程师无需精通所有工厂自动化SEMI标准,即可轻松转型为工厂自动化开发专家。 CCF软件框架内的工厂自动化组件基于Cimetrix公司的三款独立软件开发工具包(SDK):Cimetrix CIMConnect(实现GEM标准)、CIM300(实现GEM300标准)和CIMPortal Plus(实现EDA标准)。 全球所有300mm晶圆制造工厂均安装了使用CIM300软件的设备。任何需要EDA数据采集的工厂都配备了使用CIMPortal Plus软件的设备。借助CCF软件框架,Cimetrix已完成将所有工厂自动化集成到框架中的工作。设备软件工程师可将更多时间用于开发自有设备控制软件。
在CCF框架下,CIMConnect/CIM300/CIMPortal Plus的基础API功能得到了良好封装。软件工程师可通过CCF框架提供的函数或接口,轻松实现工厂主程序所需的全部GEM/GEM300/EDA标准功能。 实现EDA标准的关键任务包括:创建支持分层结构的设备模型,并按标准生成XML数据。此外,生成的模型还需符合SEMI E164标准。设备模型在CCF软件初始化时动态生成,软件工程师只需极少操作,即可获得完全符合EDA标准的设备控制应用程序。
使用CCF软件框架来降低设备控制程序和工厂自动化程序的开发难度与周期,并不意味着客户必须替换现有的软件平台或经过测试的稳定代码。CCF是一个完全开放的自动化控制程序框架,提供源代码支持。您可以将其视为已组装好的乐高玩具。 用户既可将自有代码模块集成至CCF,也可选取部分CCF功能模块移植至自身框架。客户可在自有程序框架中复用CCF内的工厂自动化模块(包括GEM/GEM300/EDA),同时确保完全符合所有SEMI工厂自动化标准。此举对用户现有程序的影响微乎其微。
得益于CCF框架的完全开放性,如同乐高积木般,软件工程师能够轻松享受自由定制所需控制系统框架的乐趣。对于任何提供设备控制软件框架程序的公司而言,要实现如此丰富的功能库都绝非易事。
未来几年,越来越多的工厂将朝着智能制造方向发展。随之而来的是对数据需求的日益增长。EDA标准正逐渐成为工厂主流的数据采集方式。CCF无疑将成为设备制造商快速、全面实施各类工厂自动化标准的最佳利器。
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