半导体行业中物料自动控制的应用研究 69页

'半导体行业中物料自动控制的应用分析摘要中国的半导体行业正处在一个高速发展地阶段，在国内已经涌现出一批极具规模和实力的半导体业制造公司。但是集成电路的制造过程是一个非常非常复杂的过程，经历了几百甚至几千个步骤，才能完成一种产品加工。因此，在产品的生产过程中需要不断地在不同生产区域进行作业，这就必须依靠机器搬运来加速产量的提高。但是，由于需要加工的芯片数量巨大，分布的区域较多，使得在生产过程中很难搜索到所需芯片的物理位置，几乎不可能进行物料自动派工，同时对物料自动搬送也造成很大困扰，由此带来的一个十分重要的课题就是如何建立一个性能良好和功能完善的物料自动控制系统支持国内半导体制造生产上的需要。本文所规划和设计的正是一个以半导体制造行业为背景的物料自动控制系统。这个系统包括了所有需要进行搬运的芯片的数据，按照物理实际位置进行了分类和储存，以便公司操作人员在将要进行搬运前准确查找到芯片位置，自动进行派工，并且能按实际生产需要，多批量进行搬运。这个系统的建立极大地提高了半导体制造行业的生产量，更重要的是提高了工作效率，为集成电路的生产制造提供了有力的保障。概括来讲主要有以下成果：1)提出了系统规划,业务需求分析，技术准备工作,这些前期的充分准备，使得相关人员对系统的需求理解、系统地设计和规划能够有比较明确、统一的认识，有利于系统有序、成功的完成。2)对该系统进行模块设计,进行与MES系统的接口设计，与 STOCKER的接口设计，以及对数据库性能方面的考虑,在这些设计的基础上，同时由于前期的规划、需求分析比较到位，使得这个系统基本涵盖了半导体搬运及加工流程的所有需求3)这个系统的设计完成，对于半导体行业中自动化物料搬运起了决定性的作用，把以前需要依靠人为干预进行物料的自动化搬运，变成了物料的自动化派工以及动态控制自动化搬运，大大降低了生产成本以及人力资源。关键词：半导体行业，物料控制，自动派工，芯片搬运，生产效率 ResearchonAutomatedMaterialControlSysteminSemiconductorIndustryABSTRACTTheChinesesemi-conductorindustryiscurrentlyathighly developingstage.InChina,groupsofhighlystructuredand well-institutedsemiconductorcorporationshaveemergeintothescene. Themanufacturingprocessofasemiconductorproductisanextremely complicatedprocess.Tosucceedinmanufacturinganendproduct,itis necessaryfortheobjecttoundergohundredsoreventhousandsofsteps. TheobjectisoftendispatchedintovariouslocationsintheFABduetothe needsofmanufacturingprocesses,thusawell-definedmechanism becomesanecessityinpromotingthethroughputoftheendproducts. Duetotheenormousquantityofwafersthatneedstobeprocessedand thelargelywidespreadoftheFABarea,thepinpointingoftheneeded waferatitsexactlylocationbecomesasomewhattedioustask.Itis almostimpossibletoautomatetheflowingprocessoftheobjectandthe automatingofmovingsuchobjectisalsoaserousobstacle.Forthe reasonsabove,thebuildingofawell-definedandfullyfunctional materialautomaticcontrollingsystemisextremelyimportant.Thefocusofthispaperiscenteredontheplanninganddesigningof amaterialautomaticcontrollingsystemrootedonbehaviorpatternsofthe semiconductormanufacturingprocess.Thissystemshouldenclosedall thedatanecessaryfordispatchingthemovingofthewafer,andthedata shouldcategorizedandstoredbasedonthephysicallocationsofthe equipments,thusitmakeseasyfortheFABoperatorstolocatetheactual positionofneededwaferforwaferpre-dispatchandthenautomatethe movingprocess.Alsoitshouldbeabletodispatchwaterinbulkquantity ifanactuallyneedarises.Withsuchsystembuilt,theproductivityofthe manufacturinggoodswillbegreatlyincreased.Mostimportantly,itraises theworkingefficiencyoftheFABoperation,whichwillintermprovides betterassuranceforthesemiconductormanufacturingindustryinrelation tothemanufacturingprocesses.Tosumupthekeypoints,theresultantsystemshouldhavethecharacterslistedbelow:1)Awell-definedsystemdesign,well-analyzedrequirements,andengineersequipwithnecessarytechnicalknowledge,withthesethreemajorbuildingblocksinplace,itpromotestheunderstandingofrequirementsamongtheparticipantsandalsoprovidedaclearerviewofsystembuildinganddesign.Auniformunderstandingbringsaboutsuccessfulcompletionoftasks/processesinorderlyfashion.2)Withclearperspectivesonthesystemmoduledesign,theAPIwithMESsystem,theAPIwithSTOCKERequipments,andthecapabilitiesoftheemployeddatabase,mergingtheperspectiveswiththeacquiredknowledgefromearlystagesofsystemplanningandanalysis,thecompletedsystemencompassesthedispatchingandmovingneedswithinthesemiconductormanufacturingprocesses.3)Uponthecompletionofthissystem,amajormilestoneinautomatingmaterialdispatchandmovinginthescopeof semi-conductormanufacturingprocesseswillbeset.Itwill replacethemanualaspectsofdispatchingandmovingwork withinthesemi-automaterialprocesstoafullyautomated materialdispatchingandmovingprocess.Bygreatlyreducesthe timefactorandhumanresources,theoverallcostforthe manufacturingprocessisalsoreduces.Keywords:Semiconductor,Material,Auto-Dispatch,Wafer,Productivity 目录摘要.............................................................................................................IABSTRACT............................................................................................III第一章概述...............................................................................................21.1选题的背景依据与意义..................................................................2 1.2国内外情况分析..............................................................................3 1.3本文的分析内容..............................................................................3 1.4工作成果..........................................................................................4 1.5论文组织结构..................................................................................5 1.6本章小结..........................................................................................6第二章物料自动控制系统的需求分析以及体系结构..........................72.1MCS系统概述..................................................................................7 2.2MCS系统的需求分析......................................................................9 2.3MCS 系统的关键技术....................................................................15 2.4MCS系统体系结构的方案分析...................................................21第三章物料自动控制系统的方案设计及技术分析............................233.1设计原则........................................................................................233.2运行环境设计................................................................................233.3MCS系统的核心技术方案分析设计...........................................25 3.4本章小结........................................................................................45第四章物料自动控制系统取得的成果................................................464.1MCS系统实现的功能....................................................................46 4.2系统实现负载均衡及冗余............................................................51 4.3系统现场测试................................................................................52 4.4本章小结........................................................................................53第五章物料自动控制系统的总结与展望............................................545.1课题分析成果总结........................................................................545.2课题分析中尚未解决的问题及今后解决办法设想....................545.3课题分析方向的展望....................................................................56 5.4本章小结........................................................................................56 参考文献...................................................................................................57致谢.......................................................................................................59攻读硕士学位期间已发表或录用的论文..............................................60 第一章概述1.1选题的背景依据与意义中国集成电路（IC）产业经过40余年的发展，已经形成了一个良好的产业基础，并已经进入了一个加速发展的新阶段，正处于起飞的前期。产业总体表现为小基数，高增长，国家发展政策到位，人气指数正旺，以国际资本为主的产业投资正热，投资规模可观，并正朝着全球IC制造中心之一方向发展。目前国内IC企业达651家从业人员11.5万人。现已形成由10多家芯片制造骨干企业、20多家封装测试企业和200多家有一定规模的IC设计企业组成的包括设计、制造、封装测试业配套发展的产业格局。这些主流企业主要分布长三角地区、京津环渤海湾地区和珠三角地区，其中长三角地区的IC产值占到全国产值的七成。巨大的市场吸引国际知名集成电路企业纷纷来华投资。近两年来，国内新建投厂、在建和筹建的6到8英寸IC芯片生产线项目23个，总投资额约250亿美元。根据统计报告，从市场份额来看，我国IC市场的需求潜力巨大，受全世界瞩目。我国IC市场的特点是低普及率、高增长率。2002年我国IC市场总销量为283.2亿块，总销售额为1135.5亿元，同比增长26.2%，进口额133.6亿美元，与2001年相比，增长了29.8%，占我国IC市场总销售额的97.1%。从以上的统计数据可以看出，中国的半导体行业正处于一个欣欣向荣的阶段。大量的设计公司和制造公司正在不断地涌现，亚洲乃至世界的集成电路制造重心有向中国移动的趋势。国内相应的设计，制造，封装和测试正在形成一个完整的产业链。但是集成电路的制造过程是一个非常非常复杂的过程，经历了几百甚至几千个步骤，才能完成一种产品加工，因此，在产品的生产过程中需要不断地在不同生产区域进行作业，这就必须依靠机器搬运来加速产量的提高。但是，由于需要加工的芯片数量巨大，分布的区域较多，使得在生产过程中很难找到所需的芯片，由此带来的一个十分重要的课题就是如何建立一个性能良好和功能完善的物料自动控制系统支持国内半导体制造生产上的需要。本文所规划和设计的正是一个以半导体制造行业为背景的物料自动控制系统。这个系统包括了所有需要进行搬运的芯片的数据，按照物理实际位置进行了分类和储存，以便公司操作人员在将要进行搬运前准确查找到芯片位置，自动进行派工，并且能按实际生产需要，多批量进行搬运，以此来达到动态控制自动化物料搬送系统。这个系统的建立极大地提高了半导体制造行业的生产量，更重要1 的是提高了工作效率，为集成电路的生产制造提供了有力的保障。1.1国内外情况分析物料自动控制系统在国外已经有数家半导体领先企业针对自动化物料搬送开发出了相应的系统，中间也经历比较曲折的过程。开始针对方便搬送，减少人力资源，只是单纯利用机械装置，进行半自动化的芯片搬送。但是到后来，随着产量的增加，许多企业都寄希望于利用软件来达到自动化物料派工、搬送。在开始阶段，半导体行业的自动化物料搬送就是来源于日本DAIFUKU自动化物流设备有限公司的分析，该公司致力于针对半导体行业特点提出方案并且进行设计、实施，制造出先进的自动化物流搬送系统，其系统能够通过小车和轨道进行无人物料运输，但是这个架构只是减轻了繁重的体力活动，并没有实现自动化控制物料派工、搬送一体化。为了解决这一难题，DAIFUKU公司对整个半导体行业进行系统的分析，将生产流程和该系统结合，提出自动化物料控制的概念，自动物料控制系统的动态决策功能使自动物料控制系统从早期通过快速机械运动缩短生产周期的设计理念过渡到智能控制空中运输车位置、合理派工的新理念。后来相继有日本的Shinko、Muratec、美国的PRI等等一系列公司投资设计制造，并且也都开发出配套的物料自动控制系统，在真正意义上实现自动化物料派工、搬送。时至今日,在半导体行业中，还没有看到有中国开发的半导体物流自动控制系统应用于生产中。在物流这一块还是全部依赖于国外先进企业的技术支持，通过引进国外的硬件基础设施，以及相对应的自动化软件产品，中间还需要有国外的技术支持人员来进行维护，造成需要投入大量的资金来建立这样一个项目。1.2本文的分析内容本文的分析内容主要是以半导体行业为背景，实现芯片的搬送系统进行自动化控制。对目前主流的几个分布式对象技术进行分析与比较，以及对半导体设备标准协议进行进一步分析，并对这些技术如何利用到系统中进行技术分析。同时本课题在理论分析与分析的基础上，提出了半导体物料自动控制系统的体系结构及解决方案，并对该系统进行核心技术方案分析设计和成果测试。本课题分析主要分析以下几个关键问题：(1)根据实际生产流程与系统性能的分析来实现业务需求(2)如何实现对半导体设备的控制与数据传递(3)与CIMS系统中其他子系统之间的接口实现2 在以上问题中需要对目前国内外的半导体行业主要的物料自动控制系统的相关技术进行一个较完整的了解，并对每种技术的特点进行分析与总结，同时结合半导体行业的特点，以选择科学合理的技术组合来实现。对于半导体物了自动控制系统的总体架构的设计，需要符合半导体芯片业务及生产流程的要求，结合实际用户的需求。本分析课题进行了较科学而严密的分析与设计。对于本课题所要分析的关键技术比较与综合应用，本课题结合了半导体行业的需求，讨论了其相关技术在系统中的适用性。对于面向半导体行业的物料自动化控制这一系统的解决方案的设计，应与系统总体架构的设计相符合，并合理地运用各类关键技术，并同时尽可能地做到满足开放的要求，从而较好地兼容。基于上述的分析内容与难点分析可见本课题所涉及的面是比较广泛的本课题分析采取的主要方法是查阅专业书籍专业杂志专业网站上的相关资料进行相关的程序设计实验听取相关的学术报告并进行相应的分析思考总结与应用设计。1.1工作成果半导体制造业在中国是一门相对年轻的产业，所以在国内基于半导体制造行业的物料自动控制系统的项目非常少，这个项目的成功经验可以被其它相似的物料自动控制的设计和规划项目所借鉴。总体来看这个项目的设计和规划是比较成功的。我们针对传统的物料运输系统，通过与制造部与产品部门进行沟通，并且实地考察生产流水线，掌握整个半导体行业的业务需求，以及芯片生产的整个流程，看起来这是一个较为普通的项目，但是在实际操作过程中，要获得有用的信息并非想象中那么容易：第一，当企业产量达到满产的时候，即生产到达最高峰，在生产在线运作的芯片数是成千上万的，有时候甚至会达到十几万，像这样的数目，如果要求操作人员进行对芯片搬运的话，那要多大的劳动力？！第二，如果需要在同一时间内，要求操作人员从上万个里面找到所需要加工的芯片，同时调出相同类型的产品进行加工，由于可能有十几个或几十个芯片需要投入加工，那得花多少时间和精力！如果每一个芯片都要这么操作的话，生产将会无法继续下去。第三，如何针对某片芯片获取整个搬送流程信息？如果某天发现某一芯片的生产流程出错，但是有不知道在哪个环节出的错，我们必须有一个资料库能够及时的针对这一芯片的搬送流程进行追踪。论文提出的系统规划，业务及生产流程的分析，前期用户需求分析，关键技3 术的准备工作,核心技术方案分析设计,使得项目相关人员对项目的需求理解、系统地设计和规划能够有比较明确、统一的认识，有利于项目的有序、成功执行。而且这个系统的流程由很强的通用性，可以被相似的项目所借鉴。论文提出了作者对现有的主流分布式对象技术的分类讨论及分析，并且对XML技术、数据库技术、SECS协议等技术进行了技术分析与分析，结合半导体行业特有的生产需求，提出了作者认为的技术组合。论文提出了实现系统的体系结构和方案解决，并提出了核心技术方案分析设计。同时运用数据库技术及集群机制对系统的高可靠性及负载均衡方面进行了专题分析，并通过现场测试验证其有效性。1.1论文组织结构本文共分五个部分。第一章概述。对选题的背景依据与意义，国内外情况分析，本文的分析内容，并对已取得的工作成果进行阐述。第二章物料自动控制系统的需求分析以及体系结构。该章主要讨论的是物料自动控制系统在半导体行业中的需求分析以及体系结构。该章结合对半导体行业中计算机集成制造系统(CIMS)的描述，对物料自动控制(MCS)的特点与需求分析进行了讨论，并且通过分析体系结构分析了其中的关键技术及其技术支持，包括中间件技术、半导体设备之间的通讯协议、数据库技术等。第三章物料自动控制系统的方案设计及技术分析。该章主要讨论的是物料自动控制系统在半导体行业中的方案设计以及技术分析。该章结合对分布式对象技术以及半导体行业设备通信协议(SECS)的在系统设计中的所起到的作用的描述，对物料自动控制系统(MCS)的核心技术方案分析设计的实现进行了讨论。第四章物料自动控制系统取得的成果。该章介绍物料自动控制系统在技术上所实现的功能，及其带来的现实成果，并且通过在进行现场测试之后验证系统的可靠性。第五章物料自动控制系统的总结与展望。该章为总结与展望主要对分析成果进行了总结对课题中尚未解决的问题进行了描述并提出了今后的解决设想最后文章对今后的分析方向进行了展望。4 1.1本章小结本章主要介绍本课题分析背景、分析意义，国内外情况分析，本文的分析内容，工作成果进行阐述。5 第二章物料自动控制系统的需求分析以及体系结构本文主要讨论的是物料自动控制系统在半导体行业中的需求分析以及体系结构。该章结合对半导体行业中计算机集成制造系统(CIMS)的描述，对物料自动控制(MCS)的特点与需求分析进行了讨论，并且通过分析体系结构分析了其中的关键技术及其技术支持，包括中间件技术、半导体设备之间的通讯协议、数据库技术等。1.1MCS系统概述2.1MCS在CIMS中的地位MCS系统在CIMS中与设备系统联系密切的子系统，也是CIMS系统中底层的系统。半导体行业生产线实现自动化过程中，MCS是不可缺少的系统，图3.1是CIMS的系统结构图，圆圈部分是MCS所处的位置。6 MESEquipmentAutomationMCSSECSI/II图2.1CIMS的系统结构Fig.2.1CIMSystemarchitecture1.1MCS在CIMS中的作用MCS在CIMS中主要有以下功能和作用：(1)MCS是一个在真正意义上的实现了半导体芯片全自动化无人搬送的系统。它提供了友好的用户界面来管理和控制芯片的运输和存储，为用户提供所需的数据和信息，例如，芯片存储地点、芯片的下一站加工地点以及芯片的生产状态信息等等。而这些数据是上层制造管理系统或者资源规划、决策系统所必须的。(2)MCS系统直接控制硬件设备，使得CIMS系统得到充分的发挥。例如，芯片存储仓库以及运载芯片的车辆装置都在MCS的掌控之下，并且随时都可以进行关闭和开启。使得CIMS的理念在半导体行业显现的更加有效和实用。(3)MCS的实现不断推动CIMS理论的发展和完善，促进了半导体制造业技术的不断提高。使得生产效率逐步增加，产品良率也不断提高，同时也促进半导体芯片的产量不断的在飞速增加。7 1.1MCS系统的需求分析2.1需求综述是MCS初步设计的重要环节需求分析(RequirementsAnalysis)是对所开发的系统应具备的目标、功能、性能等要素的综合描述，是MCS设计的步骤之一。软件的需求分析必须要有对原业务的一个深入了解、提取、抽象、升华的过程，物料自动控制系统(MCS)的需求分析尤其需要如此，业务用户的需求情况几乎影响到整个系统实施过程中所做出的全部决策。因为MCS系统与设备以及芯片生产流程紧密相关，所以必须实地考察生产线上的设备和生产流程。在需求分析过程中，同时需要与相应负责的设备工程师、制造工程师进行沟通，了解设备的特性以及芯片生产的流程，以便在设计和实现控制程序是注意到的一些问题。同时在系统整体设计上，必须考虑到MCS和CIMS中其他系统的通讯和关联，系统之间的通讯模式和内容都要清楚。2.2调研材料的总结和分析3.1对于设备的调研总结(1)工厂区域的考察经过对半导体行业生产线的实际考察，工厂根据生产流程划分为四个区，即黄光区、蚀刻区、离子植入和离子扩散区。各个区域完成芯片制造中相关的一部分。(2)按区域设备数量的划分但是每个区域由于生产需求的不同，在一定时间内对芯片加工的数量、批次以及生产速度都各不相同。因此每个区域的设备数量也就不尽相同了。(3)不同特性的设备考察对于设备厂家来说，不同厂家有不同的特性。调研发现，来自不同设备制造厂家的设备在硬件设备、人机界面、操作方式等方面都不太相似，但是很多控制方式都是相同的，例如下达命令、收集参数的数据信息的结构基本相同的，都是用到了标准的SECSI/II协议。总结:由于半导体行业中设备的多样性，所以对设备的控制不可能使用一个控制程序。同时各类厂家的设备都有一些共性，可以在系统设计时充分利用这些共性，避免系统实现的冗余过多，使得控制程序最大限度共享。8 1.1对于芯片生产流程业务的调研总结(1)压力测试每一个系统上线之前都需要有压力测试，以验证其可靠性。但是我们不可能通过人工来模拟满负荷生产的状况，因此需要提供不断循环作业的功能来模拟真实的满负荷搬送场面。(2)批量搬送为了半导体芯片的无人搬送，不仅需要实现自动化，而且根据实际生产需求，有时候为了提高芯片的量产，我们还要提供多批量运输功能，取消批量运输功能，以及合并多个批量运输，并且反馈信息。(3)负载平衡在特定的某个生产区域中，存在某一区域的几台设备吞吐量严重失衡。可能由于操作人员调度芯片过于频繁，某一设备出入货太多、太快，但是同区域其他设备却处于闲置状态，不能得到有效地利用。因此需要负载平衡功能来缓解这一问题。同样，对于同一设备中多个出入口，也需要负载平衡。(4)自动循环在芯片生产过程中，由于某几个区域之间需要重复循环工作。对于这一情况，需要设置自动循环搬送功能，以避免了操作人员重复劳动的麻烦。(5)备用选择由于在现实工作情况中，会遇到某一设备损坏或者芯片存满而导致后来的货无法储存的情况。这就需要我们提供备用的解决方案，而不至于出现无法存货的糟糕情况。(6)自动报警当遇到设备或者某个子系统突然无法工作，而当时无人在场。这时我们需要有实时的报警功能来通知我们的设备工程师以及系统工程师来解决。(7)芯片维护允许增加、删除和更改芯片，从而维护产品列表；可以在芯片列表中添加新 的类别和删除类别。芯片属性：芯片ID、名称、种类、位置、状态、出入设备的时间。 (8)设备维护允许增加、删除和更改设备，从而维护设备列表；可以在设备列表中添加新 的设备和删除存在的设备，也可以更改设备的现有状态，即可使设备设置成为脱 机、联机以及待命状态。设备属性：设备ID、名称、状态、区域位置。1.2MCS与CIMS其他子系统的关联调研9 (1)MCS与MES的关联在半导体的CIMS系统中MES是半导体制造厂家CIMS的核心。它的核心功能就是一个过账系统，FAB中所有与生产有关的元素都要在MES上有记录(即账目)。例如全厂工程师、操作工、各种设备、生产机台、量测机台以及每一片正在加工或者搬送的芯片，都以ID的形式记录在MES的庞大的实时数据库中。每一种元素的状态发生变化时，都必须告知MES以便及时更新数据记录。这也是为什么MES能够实时地判断和监控整个生产状况。MCS是MES收集实时数据的来源。MCS在搬送芯片的过程中，要实时地将设备的状态数据、产品的参数以及芯片当前的加工状态回报给MES。下面举个例子说明MCS与MES的关系。当一批芯片(称为一个Lot)在某个设备进入之前，必须首先在MES上过MCS系统需求分析与初步设计帐，即这批芯片的状态有“派工”(Dispatched)变为“激活”(Active)状态。然后这批芯片才可以从机台拿出放在设备的前台(Port)上，MCS会收到来自设备己上货的事件，而后MCS将会下达设备相应的指令，命令设备进行入库。当设备开始载货过程时，MCS必须报告MES芯片己经开始进入设备的信息，MES将把这批芯片的状态由“激活”改为“入库”。同样当前机台生产结束时，MCS向MES告知入库己结束的信息，MES将这批货的状态由“正在加工”改为“加工完成”(BatchFinish)，而后进入下一个加工步骤的“激活”状态。图2.2是MES上一批芯片状态转换，MCS报告相应的事件给MES做相应的状态改变，当芯片处理异常发生时，MCS会报告MES将当批货“挂起”(Hold)做相应的处理之后才可进入正常的生产流程。10 图2.2MES中一批芯片的状态转换Fig.2.2WaferstatusexchangeinMES(2)MCS与EAP的关联EAP也是CIMS系统中重要的一个系统。它是直接控制生产机台，芯片进入机台进行加工之前都需要由EAP来控制，保证芯片的正常加工。同时EAP也会将根据MCS更新芯片的数据来确定是否能够将此芯片载入机台进行加工，并且实时地向MES系统发送相关的数据和信息。1.1MCS系统性能需求的调研半导体芯片制造企业规模每条生产流水线月产5~7万片，年工作时间365天不停工，共有设备22台，平均工作时间24小时/天。按照这样的状况来计算，平均每台设备货架的利用率设备利用率公式：BUS=(现库存数量)/(设备容量)x100%11 BUS的单位：%.由图2.3显示平均每台设备内的利用率为60~70%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%123456789101112131415161718192021222324Hour图2.3平均设备库存利用率Fig.2.3AverageBinutility单位时间内平均芯片出入库的累计次数RTS=(芯片入库+芯片出库+芯片上载+芯片下传)/小时RTS单位:移动次数/小时由下图2.4显示平均每小时内每个设备就需要搬移芯片50~60次12 9080706050403020100123456789101112131415161718192021222324Hour图2.4单位时间内芯片搬移次数Fig.2.4AverageRobottransfer芯片搬送响应时间∑TABiIDTA=ABiIABTABi=芯片从设备A搬送到设备B之间所需的时间单位IAB=在单位时间内从设备A到B之间总共搬送芯片的数量FromCLS01CLS02CLS03CLS04CLS05CLS06CLS07CLS08CLS09CLS10CLS11CLS12CLS13CLS14CLS15CLS16CLS17ToCLS010:09:150:02:440:03:550:03:170:04:300:05:050:11:170:09:590:09:050:10:110:07:130:07:160:09:360:08:080:08:39 CLS020:08:590:10:380:05:050:03:220:03:000:04:320:05:350:08:210:05:530:07:230:06:390:07:380:06:560:07:580:08:160:08:55CLS030:10:280:10:350:02:210:03:070:07:420:04:370:04:400:05:200:06:180:05:570:06:570:06:330:07:210:08:31 CLS040:10:440:10:530:10:070:02:560:02:470:03:120:03:460:04:440:05:170:05:380:05:450:11:200:06:500:07:17 CLS050:09:420:09:310:10:380:11:550:02:410:03:240:03:190:04:570:06:030:07:080:05:510:08:400:07:31 CLS060:10:530:10:040:10:180:10:340:13:230:03:080:04:070:05:160:04:590:05:320:04:520:06:250:06:54 CLS070:09:390:09:140:10:010:06:200:03:490:04:070:04:080:05:150:07:120:05:230:06:240:06:280:06:12 CLS080:09:090:08:510:08:560:08:330:09:360:10:110:03:080:03:250:03:440:04:140:03:440:04:550:05:430:07:04 CLS090:07:300:07:360:07:480:08:340:07:500:10:040:10:100:02:540:03:460:03:170:03:200:03:330:05:330:04:51 CLS100:11:260:09:000:06:550:09:310:08:330:09:340:03:300:05:310:03:090:03:450:03:510:05:02 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CLS04777212233337455 CLS056678122344465CLS0676779223333445 CLS0766642223534444 CLS08666567222223344 CLS09555556722222335 CLS107646562322233 CLS11465555667122234 CLS12445556767122322 CLS134455666772233 CLS1444545556769122 CLS15344444466722 CLS1633434444575567722 CLS17333355671 CLS182212633449513787987 CLS19327533449565767764图2.6平均每小时芯片搬送数量统计Fig.2.6AverageWaferdeliverynumber按照上面图中数据显示，设备本身以及设备与设备之间芯片的搬送情况可以计算出，平均搬送时间：4.7min单位时间内(每天)每台设备搬送次数：150次以上数据还未包括操作人员查询记录量，由此不得不考虑系统能否承受得了如此繁忙的作业。因此性能调优也是重要的一个环节。1.1MCS系统的关键技术通过以上需求分析可以看到，从总体上MCS系统必须实现的三大功能：(1)根据实际生产流程与系统性能的分析来实现业务需求(2)如何实现对半导体设备的控制与数据传递(3)与CIMS系统中其他子系统之间的接口实现而设计的重点与难点在于第一点和第二点的功能实现。由于半导体行业对于业务需求的不断变化，不仅仅只是为了实现其现在的生产情况，还得考虑到将来有更多的需求，而且针对产量的日益增加，还得考虑到其性能方面的要求，这就不得不要求应用程序自身有很好的可扩展性、高可用性、管理的方便性、高性能和数据完整性。而且由于半导体行业的特殊性，尤其是设备的专业性，很难用通常的控制方式来实现。因此，我们在设计系统体系架构方面，通过以下几种关键技术来进行讨论和分析。1、分布式对象技术在系统中的作用当前流行的分布式对象技术是面向对象设计风格与多层客户机/服务器体系结构的有机结合。在这种软件体系结构中，应用程序的所有功能都表达为由众多分布式对象提供的各种服务，每一对象也可利用系统中的其他对象(甚至是来自14 其他系统的对象)提供的服务。一个对象既可以担任服务方角色，也可以同时担当客户方角色，客户程序与服务程序之间的界限更加淡化。与客户机/服务器体系结构相比，分布式对象系统具有更高的灵活性。系统中的分布式对象通过接口向其他对象表明它所能提供的信息或服务，其他对象根据接口了解这些分布式对象的用法。对象接口是分布式对象系统的核心内容，它代表了软件系统中不同组件之间必须共同遵守的合约。只要对象接口的语法与语义保持不变，对象实现的变化(例如采用不同的数据结构与算法，由关系数据库改为对象数据库、甚至改用不同的程序设计语言等)不会对使用该对象的其他对象产生任何影响。分布式对象技术具体是指在网络计算平台上开发、部署、管理和维护以资源共享和协同工作为主要目标的分布式应用系统。即开发者设计的应用必须在互连计算器组成的网络上分散计算以减轻系统负担，这些应用必须对己有的资源进行最优利用以满足业务的需求并达到性能、可扩展性、安全应用和维护等方面的要求。目前，分布式计算的模型和规范有多种，如:DCE,CORBA,DCOM等，但大体上可以分为狭义的分布式计算和广义的分布式计算。前者又可分为紧密耦合和松散耦合两类。它们以分布式操作系统为中心，强调资源管理及访问的透明性，并将分布式系统和计算机网络严格分开来。这类软件多处于实验室阶段，大规模的应用较少，其较为成功的代表是PVM。后者对分布式系统和计算机网络不做严格区分，更强调技术的使用性，可以看作是一些松散耦合的系统。可分为面向过程和面向对象的分布式计算两类，目前分布式对象计算占据主流。主流分布式对象技术比较(1)DCOMDCOM是微软和其它业界厂商合作提出的分布式组件对象模型(DistributedComponentObjectModel),DCOM起源于动态数据交换DDE(DynamicDataExchange)，即通过剪切和粘贴实现两个应用程序之间共享数据的动态交换。对象键接和嵌入OLE(ObjectLinkandEmbed)就是从DDE引申来的。随后微软推出了包含一个简单的、用于同一台机器上应用程序之间通信的机制—组件对象模型COM(ComponentObjectModel)的OLE2.0，从而掀开了微软组件模型的发展序幕。COM除了提供对象的创建和管理功能外，它还包含了三个基本的组件:永久存储、智能名字和统一的数据传输113.COM和这些组件的集合形成了COM的体系结构，它描述了如何创建对象、对象之间如何通信、对象如何存储。如何标识对象以及如何在对象间进行数据交换等要领。但是COM为了保证二进制兼容而采用了C++的虚拟函数表，这些虚拟函数表用C语言中的概念来解释就是函数地址表或者其它类似的说法。COM接口就是作为指向虚表的指针提供给用户的，而且是一个指向单一虚表的指针，那么这些接口就不可能实现多重继承，15 加上COM是非分布式的，由此分布式组件对象模型DCOM应运而生。DCOM是COM在网络上的扩展。它提供了组件间粘合的功能和其它服务，包括协同工作、位置透明性、安全性、网络化和基本服务，使得组件间可以相互通信并且以标准形式操作。其通信过程为:在DCOM客户端，DCOM客户向DCOM库发送的请求会返回一个DCOM接口，利用该接口创建一个DCOM对象的实例。DCOM库查询Windows注册表提取如何创建和寻找这个对象的消息，这个消息、可以使DCOM库与服务控制管理器进行交互。DCOM库查询服务控制管理器以激活一个远程DCOM对象实例。对远程对象的激活可以使用RPC进行适当的处理，转换为请求，通过TCP/IP协议联机发送出去。在DCOM服务器端，这种请求首先被RPC处理，然后由服务控制管理器使用DCOM库创建被请求服务对象的一个实例，执行相关操作后，通过解析器将结果返回给客户端。DCOM组件模型在著名的微软电子商务解决方案SiteServer3.0和很多大型的分布式系统中得到广泛应用。(2)EJBEJB(EnterpriseJavaBeans)是Sun公司在1998年的JavaOne98开发者大会上正式发布的用于开发和部署多层结构的、分布式的、跨平台的、面向对象和JAVA应用系统的组件模型规范，是J2EE企业版的核心内容。它集合了Javabean、远程方法调用RMI和JAVA命名和目录接口JNDI等多种Java平台技术，利用这个模型开发用用来创建可移植与分布式企业应用程序的服务器企业应用程序组件，比创建独立的企业应用程序所使用的企业应用程序组件更为简单。EJB客户端包含调用EJB上特定业务方法所需的EJB接口(本地接口和远程接口)，同时也包含服务器端处理对象的管理句柄，EJB客户使用JNDI来查找相对的引用，由接口与存根(Stub)为客户创建、删除和查找EJB远程对象的句柄提供相应的操作。EJB服务器是管理EJB容器(容器是管理一个或多个EJB实例的抽象)的高端进程或应用程序，并提供对系统服务的访问;实际EJB应用程序组件，用来提供任何特定应用程序业务方法的激发创建、删除、查找、激活化、数据库存储与数据库加载逻辑，同时还包含EJB实现的代理和框架(框架)，用来对与客户之间所传输的数据进行编码和译码，并且使用代理程序自动在调用被发送给EJB实现实例之前执行大量的企业级中间件服务，例如事务、状态、持久性和安全性等。(3)选择CORBA的理由CORBA是由OMG组织制定的一种标准的面向对象应用程序体系规范。简单地说，CORBA应用程序非常类似于其它面向对象的应用程序。不同的是，当对象在另一台机器上的时候，客户端和服务器端必须通过一个特殊层来管理网络通信，在客户端称为存根，在服务端称为框架。16 三种主流基于组件的分布式对象技术由不同的公司或者集团提出，其中DCOM,EJB分别依赖于微软和SUN的强大技术体系，在各自的电于商务解决方案中得到广泛应用和支持:虽然CORBA由集团提出，但由于集团成员包含了几乎所有的大型计算机公司，不管是在硬件还是软件方面都有很多产品对它提供支持。因此，在现实的己经进行的分布式应用开发中，三者势均力敌，成三足鼎立之势。但从适用平台、通信协议、构建的分布式系统性能和开发的复杂程度等方面来看，CORBA在三者之间有着不可比拟的优势。在开发和接口定义语言方面，DCOM和CORBA虽然都可以使用多种程序开发语言，但与CORBA的应用语言广泛性相比，DCOM相对来说更适合与C++紧密集成，而对其他一些语言的支持却存在一些问题。因为DCOM对象之间需要有类似于C风格的指针传递，而对于根本不支持指针的COBOL和JAVA语言而言，开发DCOM分布式应用相对困难。ODL是DCOMIDL的主要接口应用语言，以类似于C的语法由MIDL编译器产生独立于语言的类型库，它不支持某些面向对象的概念例如多重继承。EJB是基于JAVA技术体系的组件，因此它只能使用Java语言和JavaRMIAPI进行接口定义和应用开发。CORBA采用的接口定定义语言是OMGIDL，它采用类似于C一的语法，简单易学，并且提供到多种语言的映像，包括Java.C++、Smalltalk等，可以在使用不同语言的客户机和服务器之间实现异构通信。2、对象-关系型数据库技术在系统中的作用对象-关系型数据库管理系统RDBMS是信息集成平台的基础。RDBMS能很好地处理与数据管理相关的数据存储、检索、转换、可伸缩性、可靠性和可用性等方面的难题。RDBMS也正在迅速适应近几年物流应用程序引入的数据和访问模式的多样性。对象-关系数据库这种技术的主要影响表现在编程上，面向对象有助于转变编程的过程。但是，应该认识到，并非每个JAVA程序都是面向对象的。系统中有关面向对象的最重要的方面就是设计组的思想。程序编写时没有可重用组件和标准是很平常的。前一段时间，我们核查了一个用JAVA编写的大系统的失败，其中，每个程序员都设定了自己的标准，整个系统只有少部分是利用面向对象的编程标准来编写的。在一定程度上，面向对象的革命已经对数据库界产生了一定的影响。由主要数据库模型制作者支持的类属模型的发展如此强烈就是这场革命的反映。同样，在应用开发中，拥有可重用对象组件的模板的广泛应用正在成为主要编程厂家的规范。对象-关系数据库的完全实施可能会为我们提供什么？对象-关系范例具备哪些简单关系数据库中所不具备的优势呢？17 (1)能够以更快的速度和更少的花费创建数据库。(2)能够更容易地、以更少的花费维护数据库。(3)系统将会更加灵活和健壮，因而事务中的变化或新发现的需求能够更容易地、以更少的花费被修改。3、XML语言在系统中的作用扩展标记语言(XML)是一种元标记语言。就像在广域网协会(WorldWideWebConsortium，W3C)的XML1.0规范中所说明的，XML可以让用户定义自己的标记语言，从而可以在XML文件中描述并封装数据。这些文件可以在类似于NetscapeNavigator或MicrosoftInternetExplorer的浏览器中显示，并通过因特网在应用之间或业务之间交换，存储到数据库中或从数据库中取出。XML具有简单性，它是开放标准的一部分，加入了用户自定义的标记。XML文档是易于阅读和理解的。与数据所关联的标记，例如Juan，标记使数据具有了含义,所以XML文档很容易理解。其结果是：在因特网上如果Web页是XML格式的，则搜索会更加高效。不仅可以搜索数据，而且可以在搜索中加入与数据相关联的上下文信息，这样就形成了更精确的搜索机制。XML另一个巨大的优势在于它基于由W3C制定的开放标准。这样，没有一家公司可以垄断标准而强制其他公司接受它所制定的东西。如果其他的公司需要某项功能，则业界公司的成员代表组成的W3C工作组委员会就召开会议并讨论相关问题然后加入所需的功能。如果公司不想等到W3C采取行动，它们可以自行实现当前未定义的功能。这样做的公司是冒风险的，由于W3C没有引入该功能，最终用户可能会不采用该扩展。这些公司需要逐渐修改该功能，最后正式把扩展引入W3C，这样所有人都可以各取所需，从中受益。由于XML生成简单，易于理解，并基于开放标准，可以想象得到当前正在建设的基于XML的应用的广泛性。这些应用程序处理基于XML的电子书籍、电子杂志或任何种类需要存储并与其他应用交换的文档。它们也处理在线业务，包括抽取数据和把数据以一般格式转发给其他在线业务。实际上，以文档为中心和以数据为中心的领域都会从XML中受益，当前的应用就反映了这一点。业界公司允许自由地下载和使用通用的XML功能，类似于XML解析器和XSLT处理程序,这使得应用开发者也可以从中受益。由于这些功能可以在因特网上免费得到，而且即使公司需要进行内部发行，也可以在短时间内重写，因此，在因特网时代应用开发者可以快速的完成其程序。另外，由于这些组件基于开放的标准，可以想到，开发者很容易由一个生产商转到另一个，替换一下功能，程序就又可以工作了。很自然的，在使用类似的免费软件之前，性能、内存占用、功能的完整性、技术支持等都是开发者所必须考虑的。即使如此，如果实现的数18 量不断增长并可以广泛地得到，那么应用开发者就应该能够很快开发出基于XML的产品。最后，除了已提到的优点之外，健康、金融及其他一些行业特定的DTD已经制定了用于统一在因特网上的业务之间交换的XML文件的格式。明显的好处是通过把XML作为交换和存储的数据格式，因特网上的业务到业务型电子商务就变得容易进行。只要某一行业关于一种特定的XML格式达成协议，该行业的商家就不必再为把文件由一种格式转换到另一种格式而烦恼，例如汽车零件行业。最终，把数据和文档转换到XML后，在因特网上进行商务活动的顾客和商家都将直接从中受益。4、SECS通信协议在系统中的作用半导体设备与主机的通信协议为SECS(SEMIEquipmentCommunicationStandard，半导体设备通信标准)，此协议是由SEMI(SemiconductorEquipmentandMaterialsInternational，半导体设备与材料国际联盟)制定。半导体设备必须在运转生产期间与系统主机保持密切的通讯，以接受来自系统主机的控制或者询问，并且能及时回应系统的要求和汇报执行结果;除此之外也需要主动地汇报设备运作和异常状况。SECS协议是基于RS-232的点对点协议，由SECS-I,SECS-II两层构成。半导体设备与系统之间通过RS-232串口进行通信。与设备之间的运作情况，会有不同的交谈内容，所以交谈的内容如同剧本一样，有顺序且规定了发言的次序。在SECS通信中则将此一来一往的交谈称为Scenario。交谈的内容及顺序则由机台与主机间的协议而定，但也有SEMI己定义的Scenario。基本的对话模式分为以下七种：(1)无需回复的对话。当发话者认为接收者无需回报接收后的处理结果，或者即使被拒绝也无防时，则可告知接收者无需回复。(2)询问/要求资料的对话:发话者要求接收者回复其所询问的资料。(3)传送/确认的对话:发话者发出一条SECS-IImessage后，会等待接收者回复确认信息。(4)要求/同意/发送/确认:当发话者要发出多条Message时，须先询问接收者是否可以接受此信息，等待接收者回以同意后，才开始发送信息，而后会等待接收者回复确认信息。(5)未格式化的资料在系统与设备间传送的交谈。(6)在与设备间有关控制的交谈，此部分定义目前很少用到。(7)当发话者要求接收者回复其所需的信息时，接收者可能由三种不同的回复，a信息已回复:b无法回复发话者的信息;c接收者告知发话者其所要的资料将在随后的交谈中回复。在第三种情况中，接收者必须在准备好资料后主动与发话19 者交谈，回复先前发话者所要的资料。SECS协议是半导体行业的标准协议，半导体设备和控制系统必须遵从此标准，是MCS系统设计与开发的基础。1.1MCS系统体系结构的方案分析针对前面提到的半导体行业物料自动控制过程中几个主要问题的调研分析，我们采取上述各类技术作为该系统的组合模式，分布式对象技术+对象-关系型数据库技术+XML+SECS协议。对于MCS系统体系结构来说，首先，必须做好接口设计问题：(1)对于CIMS系统其他子系统的接口问题。即整个CIMS有统一的标准接口，方便系统的整合。(2)对于半导体设备的接口问题。这是为了让MCS系统能正确地与半导体设备建立互相通讯机制，更好到达到控制半导体设备。(3)对于MCS系统内部接口:信息管理层与设备监控层之间的信息传递机制与标准，遵循低耦合、高内聚原则其次，通过实际需求的考察和出于对整个CIMS系统的集成性的考虑，MCS的系统分为三个层次。三个层次的系统结构使得复杂的设备控制逐层分化，每层任务明确，易于实现。面向设备系统和CIMS中其它子系统有良好的接口，系统开发的共享性达到了最大限度。MCS系统的体系结构入图2.3所示。图2.7MCS系统结构Fig.2.7MCSSystemarchitecture20 (1)数据源层：数据源层提供各类结构化(如关系表)、半结构化(如XML文档)与非结构化(如字节流、扫描文档)的数据源。这些数据源都来自与其他应用系统的信息互递得到的。(2)服务层：该层是整个系统的核心部分。它对于外来的信息以及数据转化为结构化、半结构化与非结构化的格式，并且达到实现内部各个模块之间的传递，以及包括处理文本搜索和挖掘、版本控制和元数据管理、转换复制和高速缓存技术。(3)应用接口层：对于外在的设备以及其他子系统提供了标准驱动模块和编程接口。(4)客户端层：给相关客户提供各类应用服务，更好地方便操作人员和系统管理人员进行操作和维护。21 第三章物料自动控制系统的方案设计及技术分析1.1设计原则物料自动控制系统(MCS)，既是自动化搬送的神经中枢，又是CIMS系统的重要组成部分。为此，物料自动控制系统(MCS)系统设计遵循以下设计原则:(1)实用性原则满足企业管理及自动化物流的实际业务及工艺需求。(2)可靠性原则在保障系统成熟、稳定、可靠前提下力求技术先进、合理，满足实时控制、不停顿系统的要求。(3)灵活性原则允许系统结构调整(如三库服务器的合并或分拆)、工艺流程调整等，通过参数调整(不需修改应用程序)来灵活实现，适应企业流程有限变化的要求。(4)易维护使用原则操作、维护方便;故障恢复迅速、备用方案简洁快速。(5)扩展性原则从企业整体信息化角度进行规划，为将来业务发展留有充分的扩展空间和信息接口。(6)知识转移原则采用不断培训、完善文档、贴身服务等形式，将系统涉及的技术、文档等知识，完整地无保留地转移到客户指定相关人员，使客户能熟练使用并进行系统维护。1.2运行环境设计(1)硬件平台从计算和数据处理能力及对其稳定性的要求，系统使用SUNV880系列的机型作为系统主服务器。系统采用VERITAS双机热备份软件和EMCCX700系列的磁盘阵列。双机22 热备份是一种双机双控容错系统。通过在物理上互联、紧密集成在一起的两台服务器，当其中一台出现故障时，将自动切换到另外一台服务器运行相同的系统。从而能够使得企业级的商业系统达到高可用性，其正常运行时间与全部运行时间的比例超过99.9%。这种高可用性是通过软件、硬件的冗余来实现的，它保证某一台服务器的故障不会影响整个系统的服务响应。工作站选用SUNBLADE系列，可以与SUN服务器更好的协同工作。BROCADE企业级系列交换机产品性能稳定可靠性高。所选用型号具有千兆光纤接口，提高了数据传输的速度，3层交换技术提高了可用性，堆叠结构便于今后的扩展。图3.1MCS系统的硬件物理结构图Fig.3.1MCSSystemphysicalarchitecture(2)软件平台系统采用Oracle9i数据库，其适用于大容量数据存储和计算，具有高性能、协同计算、高可用性、可管理性、可伸缩性和安全性等特点。并且Oracle9i具有系统故障快速恢复、人为错误透明恢复、数据损坏防护等新特点，从而大大提高了可用性和健壮性。另外，Oracle对java的全面支持，使得非常易于今后的应用扩展。同时，为了实现负载均衡以及自动冗余的功能，在运用Sun公司的SunCluster3.0集群软件的基础上，配合使用OracleRAC，不仅对MCS系统实现了23 自动冗余的功能，还达到了负载均衡的效果。开发工具选用BorlandJBuilder,它是Borland公司发布的面向对象的开发工具。该软件几乎支持所有主流数据库产品，十分便于数据库开发。同时JAVA具有能与Windows、Unix、Oracle等很好结合，易掌握使用等特点。1.1MCS系统的核心技术方案分析设计在MCS系统中，如何解决系统中不同进程与进程之间的通信？我们主要通过CORBA的帮助来处理这个问题。下面图3.2就体现了MCS系统基于CORBA的分布式对象技术的逻辑结构图。图3.2MCS系统的逻辑结构图Fig.3.2MCSSystemlogicalarchitectureCORBA作为对象总线，主要的功能是为客户提供对象的中介服务(ObjectRequestBroker)，通过CORBA的支持，客户能够以动态或静态的方式调用远程对象所封装的方法。所谓静态的调用方式，指的是客户采用的对象构件中明确定义了调用接口，客户运行的应用程序可以直接访问到某远程对象及其方法;而所24 谓动态的调用方式，则是指客户的应用程序在构造和生成的时刻并未确切规定或定义远程调用的对象，而是在运行期间，根据当时的需求条件，通过分布对象软总线提供的对象需求中介服务，动态地定向所要访问的对象和途径。遵循CORBA的产品一般统称为对象请求代理(ORB),ORB是一种中间件，主要负责在对象之间建立起客户端与服务器的关系，通过ORB，客户端即可透明地访问到一个服务器上的对象内的方法。不论服务器对象是在同一台机器上还是在网络上。ORB的机理是首先截获客户对象发出的请求，负责找出能够对请求做出应答的对象，然后将参数传递给该服务器对象，并启动其中的方法，最后还要负责将结果返还给请求的客户方。因此客户方不必知道所请求的对象的位置，以及该对象的编程语言、操作系统等其它与对象接口无关的信息。因此，ORB在异构的分布环境中不同机器上的应用之间提供了一种交互操作的能力;从而实现了多个目标系统之间的无缝连接。在传统的客户/服务器应用中，开发者采用各自的设计、语言、标准和协议。而协议要依赖于实现协议的语言、网络的传送方式以及许多其它的因素。ORB则大大简化了这一开发过程。采用ORB后，穿越应用接口的协议都是用CORBA中的接口定义语言定义的。IDL是一种语言，但对各个应用而言又是唯一的，因此ORB又提供了相当的灵活性，IDL允许用户任意选择适当的操作系统，应用的运行环境，甚至语言。最重要的是，ORB允许集成现存的构件，应用软件的开发者在基于ORB开发环境中只需简单地规划对象构件，这些构件的接口都采用相同的IDL来描绘，然后书写一段打包的代码，将对象拼装起来。CORBA体系结构(1)ORB核心的作用1)对象的定位2)编组与解组3)启动初始服务4)屏蔽底层网络协议5)提供接口库和其它的API(2)客户端存根客户端存根实际是一段程序代码，为接口中每一个操作(方法)提供一种虚实现。它具有以下的特点:1)存根是自动生成的;2)存根是静态的，一经生成便不再改变，除非修改相应的IDL并重新生成;3)存根是与ORB的具体实现相关的;4)存根的实际工作包括接受客户端程序的请求，返回操作结果编组与组。25 (3)服务器框架服务端框架提供了一个为指定接口编写服务器的实现代码的框架，具有和桩相同的特点。(4)动态调用接口可以把动态调用接口看作一组标准的API，客户程序通过使用这些API动态发起CORBA调用，而不需要桩的帮助。(5)动态框架接口DSI动态框架接口可以看作是一组标准的API，具有如下的特点:1)动态框架接口不是由DL接口定义生成的;2)动态框架接口不依赖于静态框架(6)ORB接口ORB提供一组标准的API来完成客户端和服务端公共需要的功能。这些API的使用方式与普通的CORBA调用方式一样。客户端和对象实现都可以调用ORB接口中的API.(7)对象适配器(ObjectAdapter)对象适配器提供了服务端对象与ORB核心之间的适配层，它为对象实现提供了大部分所需要的ORB功能。1)根据CORBA规范的定义，对象适配器有以下的作用:2)对象引用的生成与解释;3)根据对象引用找到它对应的对象实现;4)方法调用;5)交互的安全性;6)对象与实现的激活与终止激活;7)对象实现的注册CORBA工作方式客户端对远程对象的调用，有两种方式:静态方式和动态方式。(1)静态方式在静态方式中，存根事先由IDL接口文件编译生成，它包括代理对象的定义和实现。代理对象的定义与IDL接口中的定义相一致，包括名字、操作、参数等方面，代理对象的实现封装在代理对象内部，它实际上并执行客户所期待的实现，而是把客户的请求编组后交给ORB核心，等待远程的对象实现执行这一操作，执行后得到的返回参数和结果将通过ORB核心传回给存根进行解组，然后由存根以26 本地操作的方式把返回参数和结果送回给等待结果的客户端程序。客户端程序通过对象引用直接调用存根中定义的各项操作。在静态方式中，框架事先由IDL接口文件编译生成，特定的框架接受特定的、对某个接口的请求。(2)动态方式动态调用方式允许客户程序调用在编写该客户程序时尚未确定IDL接口类型的对象。在客户端代码编写时，服务对象可能还没有创建，这样在构造客户端应用程序时就需要通过构造请求对象来动态获取服务实现对象的引用后调用其提供的服务方法。接口定义语言(IDL)在CORBA模型中，对象实现对外提供信息和服务，客户程序利用这些信息与服务完成某些系统功能，这些信息与服务是对象实现与客户程序之间的一种合约，只有严格遵循合约的规定，双方才可能协调工作。OMG的接口定义语言(InterfaceDefinitionLanguage，简称IDL)就是书写这种合约的标准语言，客户方与服务方必须使用这种统一的语言才能理解合约的内容。OMGIDL能够给出完整的对象接口定义，包括对象上每一个操作需要的参数、返回结果、上下文信息以及可能引发的异常等，完全可胜任对复杂对象的语法规格说明的无二义性描述。OMGIDL具有如下特点:(1)具有面向对象的设计风格;(2)可用于定义分布式服务的规格说明;(3)可用于定义复杂的数据类型;(4)独立于具体的程序设计语言和特定的硬件、网络和操作系统平台。OMGIDL是一种说明性语言，程序员仍需要采用传统的面向对象或过程序程序设计语言编写客户端和服务端代码。CORBA服务CORBA的一个优势是提供了大量可以重用的通用服务。CORBA服务是CORBA的核心内容。CORBA对象服务扩展了基本的CORBA体系结构。CORBA服务代表了一组预先实现的，软件开发商通常所需要的分布式对象。它的接口与具体的应用领域无关，所有的分布式对象程序都可以使用它们。目前，CORBA规范已经定义了15种服务，分别为:生存周期服务、持久性27 服务、命名服务、事件服务、并行控制服务、事务处理服务、关系服务、外部服务、查询服务、许可证服务、属性服务、时间服务、安全服务、交易器服务和集合服务。在MCS系统中，我们利用在CORBA中，使用远程对象引用来调用不同对象之间的方法，我们就定义了一个叫“ObjectReference”这样一个类来简化远程对象之间引用的问题。首先，在程序内部初始化这个“ObjectReference”类，publicstaticvoidmain(String[]args){ObjectReference.init(args,”progname”);//Performrestofmain}在初始化完这个类之后，就能通过它来获取远程对象引用。在这个类中我们定义了很多方法，每一个方法都会返回系统中的远程服务端所调用的引用。就拿获取芯片信息模块(CarrierServer)来说吧，其他模块需要调用其中某个引用时，就可以通过芯片信息模块中的GetCarrier()方法获取。publicvoidmyMethod(){try{CarrierServercs=ObjectReference.getCarrierServer();Carriercarrier=cs.getCarrier(carrierId);//Performmethodsonthe//Carrierobject.}catch(MCSExceptionex){//Handlewithexception}}同样，在MCS系统中，当某个特定的动作发生时，如何以“事件”(event)的形式来通知相应的组件。我们在这里通过建立一个“EventBrokerClient”类，28 通过这个类来发布MCS中的events和预定所指定的events。在这里，就如何组织和命名events，发布events，预定和取消指定的events来进行讨论。(1)组织和命名events在com.mcs.eventpackage中，我们定义了一个名为“MCSEvent”的类，它规定events的主题以及所有子类可能调用的方法，是所有event都将直接或间接继承该类。下面的这个例子说明了ConfigEvent继承了MCSEvent。packagegui;importcom.mcs.event.MCSEvent;publicclassConfigEventextendsMCSEvent{publicConfigEvent(){super(“gui.ConfigEvent”);}publicConfigEvent(Stringsubject){super(subject);}}(2)发布eventsMCS通过“EventBrokerClient”来发布和预定events，发布events是指发送一个消息到某个监听进程，下面这个例子说明了如何发布events：ConfigEventtheConfigEvent=newConfigEvent(“A.B.C”);try{ObjectReference.getEventBrokerClient().publish(theConfigEvent);}catch(MCSExceptione)29 {//Handletheexception}(3)预定events为了预定一个event，需要建一个“MCSListener”的接口。当某个对象一开始接收到某条MCSEvent时，该对象必须指定该event将作为今后指定的event，然后告诉EventBrokerClient将该对象加入到events预定列表中：try{ObjectReference.getEventBrokerClient().addMCSListener(“A.B.C”,mcsListener);}catch(MCSExceptionex){//Handletheexception}(4)取消events同理，为了取消一个event，该对象必须告诉EventBrokerClient，把它从events预定列表中删除掉：try{ObjectReference.getEventBrokerClient().removeMCSListener(“A.B.C”,mcsListener);}catch(MCSExceptionex){//Handletheexception}30 在上面这个例子中，removeMCSListener这个方法用到这两个参数：event的主题和MCSListener对象。如果希望不希望接收任何的events，那我们就用下面的这个例子来实现：try{ObjectReference.getEventBrokerClient().removeMCSListener(mcsListener);}catch(MCSExceptionex){//Handletheexception}讲述完MCS系统如何应用CORBA技术后，下面来谈谈MCS系统如何与半导体设备之间进行通信以及如何控制半导体设备。对于这一点，我们上面就已经提到了SECS这个协议。该协议是由SEMI(SemiconductorEquipmentandMaterialsInternational，半导体设备与材料国际联盟)制定。半导体生产机台必须在运转生产期间与主机保持密切的通讯，以接受来自主机的控制或者询问，并且能及时回应系统的要求和汇报执行结果;除此之外也需要主动地汇报机台生产和异常状况。SECS协议是基于RS-232的点对点协议，由SECS-I,SECS-II两层构成。半导体设备与系统之间通过RS-232串口进行通信。SECS-1定义了SECS通信的电气特性、传输速度、交换码、数据长度、信息头部、校验和与等待时间限制，SECS-I规范有以下内容。(1)以RS232为串行通信标准，1位起始位，1位终止位，无奇偶位，数据位为8:并且采用半双工通信方式;(2)通信传输速率范围是波特率300--9600bbps，目前均以9600bps最为常用，少数为19200bps;(3)交换码就是主机与机台进行通信前的握手信号。当机台或者主机要开始传送SECS报文前要先送一个ENQ告知对方要传送数据报文过去，等到对方回31 应一个EOT时才开始传送报文;而当报文传输结束需要对比校验和(Checksum)是否相符，若相符则发出ACK告知对方;否则发送NAK告知对方需要重传一次。表3.1为SECSI的交换码定义。表3.1交换码NameBinaryCodeHexFunctionENQ0000010105RequesttoSendEOT0000010004ReadytoReceiveACK0000010106CorrectReceptionNAK0001010115IncorrectReception(4)数据长度是用来表示一个块(Block)内含多少个字节，除了表示数据长度的1个字节和2个字节的校验和，一个块的实际传输数据的长度为10^254字节;而一个报文(Message)中最多可以由32,767个块(约8M字节)。SECS-I的报文头部格式如图3.4所示。(5)信息头部，每一个块的头部长度为10个字节。每个字节都有其特定的含义，为转换为SECS-11的内容和格式提供所有的信息。SECS-1的头部格式如图有规定，这些实际的时间和次数的限定可以根据不同的机台在机台初始化时设定同的值。等待时间分类如表3.2所示:表3.2等待时间与重传次数限定等待时间说明取值范围典型值TI字符之间传送延迟限定0.1~I0s0.5sT2发送ENQ与接受EOT延迟限定0.2~25slogT3等待回复延迟限定1~120s45T4块之间传输延迟限定1~120s45RTY重传次数限定0~31次3次在SECS协议中SECS-11的功能相当于OSI协议中的表示层。它把SECS-I传输的二进制串翻译成形象直观的格式表示出来，SECS-11规范传输资料的标准结构和显示内容，方便使用者查看数据内容。例如要完成如图3.4的建立连线的报文传输，SECS-1和SECS-II格式分别如下所示。32 17:45:22SendingCRS1F13W(SECS-11格式).17:45:22SENT05(ENQ)17:45:22RECD04(EOT)17:45:22SENTOC000081OD80010000000801000118(S1F13的SECS-1格式)17:45:22RECD06(ACK)17:45:22MESSAGESENT17:45:22RECD05(ENQ)17:45:22SENT04(LOT)17:45:22RECD1D800001OE800100000008010221010001024103504550410556332E343003CA(SlF14的SECS-1格式)17:45:22SENT06(ACK)17:45:22RECEIVEDSECONDARYREPLYMESSAGESIF14(SECS-II格式)>>>SECS-II定义了SECS协议的报文格式和表示内容，通常叫做StreamFunction报文格式。所有的报文(通称Message)都用SnFm(n为StreamNumber;m为FunctionNumber)的形式表示。其中每次通信StreamFunction报文都是成对出现，分别称为PrimaryMessage(SnFm中m为奇数)和SecondaryMessage(SF)。如图33 1.1中S1F13为PrimaryMessage，而S1F14为SecondMessage，他们是对应的。一个Transaction是指一次完整的StreamFunction通信。SECS-II还规范了StreamFunction的使用范围和功能。在SECS-II中以Stream来区分不同的信息种类，再以Function区分信息不同的涵义。二者的编号范围StreamNumber为0~127;FunctionNumber为0~255。下面图3.3说明了MCS系统与设备之间如何建立通讯。图3.3MCS系统与设备建立通讯流程Fig.3.3EstablishcommunicationbetweenMCSandequipment34 以上的讨论是基于CORBA分布式对象技术，如何来建立系统内部进程通信的机制以及依据半导体SECS协议与设备之间如何来建立通讯并对设备进行有效地控制。下面根据我们所定义的其中几个流程来阐述MCS系统内部在逻辑上是如何实现物料搬送的。图3.3描述了MCS系统各个模块层次结构。图3.4MCS系统模块结构Fig.3.4MCSSystemmodulechart首先，当芯片进入设备时，获取芯片数据(1)Stocker获得芯片ID(2)Stocker获得当前芯片的位置(3)设置芯片现在的位置(4)发布“carrier.movement.locationUpdated”的event给EventBrokerServer(5)发布“device.port”的event给EventBrokerServer(6)获得该芯片路径信息(7)设置该芯片ID的状态为：已确认35 图3.5获取芯片进入设备的数据流程Fig.3.5Capturewaferprocessdata第二，初始化芯片搬送请求：(1)由MESServer创建新的芯片对象(2)CarrierServer发布“Carrier.created”的event(3)MESServer请求开始搬送芯片(4)TransportationServer得到该Carrier对象(5)TransportationServer得到该Carrier的传输路径信息(6)触发该Carrier开始搬送的请求(7)该Carrier对象发布“Carrier.movement.requested”的event36 图3.6初始化芯片搬送流程Fig.3.6Initializewaferdeliveryprocess第三，确定芯片搬送的时间以及次序(1)Stocker命令预定搬送的时间进度(2)TravelAgentServer获取该芯片的时间进度信息(3-5)TravelAgentServer获取该芯片所对应的路径对象(6-7)在Stocker中获得预定的位置，将“device.locationCount”的event发布给EventBrokerServer(8-9)将预定位置这一信息同时传递给transport,processequipment(10)更新该芯片搬送时间进度的信息(11)将“carrier.movement.scheduled”的event发布给EventBrokerServer37 图3.7确定芯片搬送时间进度流程Fig.3.7schedulewaferdeliveryprocess第四，Stocker开始搬送芯片(1)获取芯片离开该Stocker后下一站的物理位置(2)移动的event报告给device，触发“device.move.start”的event发布给EventBrokerServer(3)芯片从出口移走，触发“device.port”的event发布给EventBrokerServer(4)该芯片被通知搬送开始(5)Carrier发布“carrier.movement.locationUpdated”的event给EventBrokerServer(6)Stocker将“device.singleCarrierLocation”的event发布给EventBrokerServer(7)Stocker将“device.activity”(Busy)的event发布给EventBrokerServer38 图3.8Stocker开始搬送芯片流程Fig.3.8startwaferdeliveryprocess第五，Stocker完成芯片搬送(1)Stocker将“device.activity”(Idle)的event发布给EventBrokerServer(2)Stocker将“device.singleCarrierLocation”的event发布给EventBrokerServer,清除在设备中的位置信息(3)Stocker将“device.locationCount”的event发布给EventBrokerServer，清除预定的位置信息(4)Stocker将“device.port”的event发布给EventBrokerServer，将芯片放置在目的Stocker的入口(5)Stocker将“device.move.completed”的event发布给EventBrokerServer(6)Carrier被通知搬送完成(7)Carrier将“carrier.movement.locationUpdated”的event发布给EventBrokerServer(8)Carrier将“carrier.movement.Completed”的event发布给EventBrokerServer39 图3.9Stocker完成芯片搬送流程Fig.3.9finishwaferdeliveryprocess第六，将芯片搬送的任务指派给Transport设备(1)Stocker将对该芯片的控制权交由Transportdevice(2)Transportdevice获取该芯片的控制权(3)Transportdevice获取该芯片的搬送进度信息(4)Transportdevice得到该芯片下一步的路径信息(5)询问目的地Stocker的入口port信息40 图3.10芯片搬送指派给Transport流程Fig.3.10Assignjobofwaferdeliverytotransportprocess第七，Transportdevice开始搬送芯片(1)搬送任务交由transportdevice控制(2)transportdevice发布“device.move.start”的event给EventBrokerServer(3)transportdevice发布“device.transport.vehicle.arrival”的event给EventBrokerServer(4)将该芯片从Stocker转移到Transportdevice(小车)(5)Stocker发布“device.port”的event给EventBrokerServer,即该芯片已从出口处移走(6)Carrier(该芯片)被通知开始搬送(7)Carrier发布“carrier.movement.locationUpdated”的给EventBrokerServer(8)告诉Stocker该芯片已被移走41 图3.11transport搬送芯片流程Fig.3.11Transportprocesscontrolwaferdelivery第八，Transportdevice完成芯片搬送(1)Transportdevice发布“device.transport.vehicle.location.departure”的event给EventBrokerServer(2)Transportdevice发布“device.transport.vehicle.location.arrival”的event给EventBrokerServer(3)Carrier(该芯片)完成传输任务(4)Carrier(该芯片)发布“carrier.movement.location.updated”的event给EventBrokerServer(5)Carrier(该芯片)发布“carrier.movement.location.completed”的event给EventBrokerServer(6)Carrier(该芯片)进入生产设备(7)Transport发布“device.move.completed”的event给EventBrokerServer42 图3.12Transport完成芯片搬送流程Fig.3.12Transportprocessfinishwaferdelivery第九，芯片完成整个搬送过程(1)Carrier(该芯片)搬送完成(2)Carrier发布“carrier.movement.completed”的event给EventBrokerServer(3)生产设备(processequipment)发布“device.port”的event给EventBrokerServer(4)设置该芯片当前的位置并且发布给EventBrokerServer(5)Transportdevice发布“device.transport”的event给EventBrokerServer(6)Transportdevice发布“device.transport.vehicle.location.unassign”的event给EventBrokerServer43 图3.13完整的芯片搬送流程Fig.3.13Finishwholewaferdeliveryprocess1.1本章小结本文主要讨论的是物料自动控制系统在半导体行业中的方案设计以及技术分析。该章结合对分布式对象技术以及半导体行业设备通信协议(SECS)的在系统设计中的所起到的作用的描述，对物料自动控制系统(MCS)的核心技术方案分析设计的实现进行了讨论。44 第四章物料自动控制系统取得的成果1.1MCS系统实现的功能经过详细的方案分析与技术分析设计，MCS系统的运行结果和用户界面如图4.1所示。图4.1MCS系统运行界面Fig.4.1MCSSystemlayout通过上面的MCS系统界面来查看整个厂区物料搬送的情况，以及各个Stocker内部容量和剩余的情况。并且通过右键某个Stocker，动态实现对其包括状态改变(在线、离线)、逻辑上容量大小的调整、出入口开启或禁止等功能。同时在“CommandStation”主运行界面中(图4.2)，包含了MCS系统所有的基本功能。45 图4.2MCS主程序界面Fig.4.2MCSmainGUI通过下拉式菜单来实现系统的基本设置功能，包括：(1)配置Stocker名字、容量、其备用Stocker列表以及通讯协议(2)为每个Stocker规定其出入口位置(3)构建整个厂区Stocker的布局(4)为系统加载组件(5)为系统添加、删除、修改用户(6)为同区域Stocker创建组，以达到负载均衡的效果(7)通过警报等级来设置系统报警，以及相关接受对象其次，通过芯片数据管理界面(图4.3)，可以实时查看每片芯片的状态以及对其搬送的控制。图4.3芯片数据列表界面Fig.4.3WaferdatalistGUI通过这个界面可以看到每片芯片目前所在的物理位置、移动状态等，而且通过右键来对该芯片进行删除、改变其搬送地点、出入Stocker的时间。方便了对数据的管理和维护。46 第三，通过设备管理界面(图4.4)，可以实时控制每一台设备的状况。图4.4设备管理界面-1Fig.4.4EquipmentmanagementGUI-1通过右键某个设备，可以看到允许用户或者管理员对设备的状态进行监控，如图4.5所示。图4.5设备管理界面-2Fig.4.5EquipmentmanagementGUI-247 该界面显示了某设备内部的详细状况，包括该设备本身的逻辑状态，出入口的逻辑状态，以及端口上芯片的资料信息。并且通过右键可以改变其逻辑状态。在图4.6中，允许改变设备本身逻辑上的容量大小，查看该设备中存储的芯片数据。图4.6设备管理界面-3Fig.4.6EquipmentmanagementGUI-3第四，通过历史数据查询界面(图4.7)可以对每片芯片的当前以及历史搬运数据进行查找。48 图4.7历史数据查询界面Fig.4.7HistorydataqueryGUI可以按照某芯片警报等级、开始/完成搬送时间、芯片ID和名字、所处的物理位置以及详细的数据段等筛选项来跟踪整个搬送的历史记录，便于维护系统的稳定性。另外，可以通过选择用户需要的表格形式，来动态地产生统计性报表(图4.8)。图4.8统计报表界面Fig.4.8StatisticreportGUI49 该功能提供了在线信息查询的数据源。其实现方法是由创建不同的触发器，来产生不同栏位的表，以及定义最大行数。这样可以方便用户编写程序来达到所需的用户报表。1.1系统实现负载均衡及冗余不仅要求在功能上实现用户的需求，而且在性能上也要求强壮。根据前面提到的系统环境描述，MCS系统运行在Solaris平台上，利用SunCluster集群软件搭建了冗余的环境，达到7x24小时满负荷运行。图4.9所示，当一号主机死机，运行在一号主机上的MCS应用立刻切换到二号主机。图4.9系统冗余的实现Fig.4.9Systemredundantimplementation并且在运用集群软件的基础上，考虑到负载均衡的问题，应用了OracleRAC50 的技术来实现单机性能不足的问题，如图4.10所示。在两台主机上同时运行Oracle实例，同时对数据库进行读、写操作，达到资源利用率最大化。如果当实例A不工作，则MCS系统将会把所有连接在主机A上的会话转移到主机B上。图4.10Oracle并行技术应用Fig.4.10OracleRACapplication1.1系统现场测试2.1测试的必要性MCS系统的设计与开发最终目的是自动控制现场芯片的搬送。而且半导体设备都是高科技的产品，其智能化程度也越来越高，设备本身的软件和硬件系统都在不断更新换代，针对这种情况，现场测试是必不可少的步骤。2.2现场测试环境(1)现场测试环境中，已经布好CIMS系统的局域网，每个设备都连接好网络(2)设备安装就绪(3)在设备工程师的协助下，准备好足够的测试芯片(4)安装好MCS系统，连接到局域网51 1.1现场测试的目的所有的测试条件准备就绪之后，就可以进行实际芯片搬送流程的测试了。按照正常的搬送流程，MCS系统及设备初始化、芯片入库、派工、不同设备(Stocker)之间搬送、到达目的地设备(Stocker)、芯片出库。主要测试内容如下：(1)MCS系统下达的指令设备是否能够接收(2)设备回报的时间MCS系统能否正常接收(3)MCS系统是否与CIMS系统的MES子系统进行正常沟通(4)MCS系统是否能将所有的通信内容都记录到数据库中，以便测试完成之后校验芯片搬送是否正确以上对MCS系统的应用实践，将本课题提出的相关的技术分析、体系结构与解决方案，较好地用到了该项目的设计中。该系统的设计也较全面地体现了半导体行业物料自动控制中大部分所遇到的用户需求。该系统的设计与实现将有力地促进半导体行业中日益突出的物流问题的解决，对整个半导体行业的物料自动控制发展有较大的借鉴与推动作用。2.1本章小结本章介绍物料自动控制系统在技术上所实现的功能，及其带来的现实成果，并且通过在进行现场测试之后验证系统的可靠性。52 第五章物料自动控制系统的总结与展望1.1课题分析成果总结本课题经过分析设计取得了一定的分析成果，对面向半导体行业的物料自动控制系统与其相应的关键技术进行了分析与应用，并提出了自己的观点。课题中提出了自己对半导体行业业务以及生产流程的理解，并结合了半导体行业的不同用户需求提出了自己认为的关键技术组合。其中课题对CORBA分布式面向对象技术、XML和对半导体特有的设备通讯协议SECS等技术进行了技术分析与分析，并提出了数据库和集群软件技术分别在物料自动控制方面的用途。课题中提出了自己对半导体行业中物料自动控制系统的体系结构与解决方案，并提出了设计体系结构与解决方案的原则与所选择的核心技术与配套技术，作者认为一方面面向半导体行业的物料自动控制系统的体系结构与解决方案设计的原则应该在半导体特有的业务流程和生产作业流程的基础上，针对用户需求来设计，并且将分布式对象技术、XML、SECS、数据库技术和数据集群等技术进行科学地组合，同时体系结构与解决方案应对今后二次开发和系统扩展有较好的开放性与兼容性。课题中提出了对关键技术的应用，符合系统分析与设计的开放性原则，有较强的逻辑性并形成了一定的理论体系。以上成果对推动面向半导体物流的理论分析与应用有一定的促进作用，同时本课题的分析对其他行业的同类产品具有一定的参考价值。1.2课题分析中尚未解决的问题及今后解决办法设想本课题分析在导师的精心指导与本人的努力下取得了一定的成果，特别是对目前主要的关键技术进行了分析比较，并提出了面向半导体行业的物料自动控制系统体系结构与解决方案，依靠了自己多年的专业知识经验与专题分析，也体现了本课题分析的主要成果。53 但是由于本课题分析涉及的问题非常多，与许多软件领域都有联系，因此对本课题的分析带来了一定的困难。其中在本课题分析取得一定的成果的同时，还有若干问题因时间原因还未来得及解决，以下提出了对于这些问题今后解决办法的设想。虽然本课题经过对目前各主要关键技术进行了分析，提出了自己对面向半导体行业物流的自动化控制系统的体系结构与解决方案，并做了对实际生产操作的过程，但由于相关的业务及生产流程获得还不完整，对所提出的理论还未完全有时间进行全面的考验，今后需要继续分析并结合实际生产需求进行相关的实验，以证实所提出的理论的可操作性。本课题分析虽然讨论分析了目前主要的几个关键技术，但面对IT行业中实际存在的最新技术还很多，本课题分析由于时间原因，对于如何加强物料自动控制系统来说，还不能很全面地分析每一种新技术可能会带来的好处，今后还应更多更全面地了解各类现有的和新出现的信息技术及相关的特点，以严谨治学的态度对这些技术进行更全面更科学的分析与分析。本课题分析中虽然提出了对分布式面向对象技术，由于本人对分布式技术了解得还不够全面，使得本课题分析在此方面还比较薄弱。今后本人将对此项技术的发展密切关注，以更好地完善本课题的分析。本课题分析过程中还发现对半导体设备进行数据通讯时候，不同厂商提供的设备接口并非完全相同，如果要使得该系统能够作为一个业界的标准控制系统，必须充分了解半导体行业各类型设备的特点，掌握其设备接口模块的定义。这样才能更好地实现面向半导体行业生产物流的标准化。今后将对于该方面做进一步的分析。在数据源获得并集成后进一步地利用还需要诸如数据挖掘算法等方法，这些还需要与其它的分析人员合作完成。总之由于时间与精力的限制，并由于本人知识与经验的局限，本分析课题尚有上述一些问题未能完全解决，今后我将继续关注该分析领域并积极学习并吸收涉及该领域的新知识与新技术，并能将本课题未能完全解决的问题逐步进行消化，使本课题的分析得以完善。54 1.1课题分析方向的展望半导体作为一个正在迅速成长的行业，其信息化的应用自然成了一个热点。如何利用众多IT行业的新技术为其物流的信息化服务是非常具有挑战性和实际意义的。当今IT新技术对任何行业都正在发挥着巨大的作用，本分析课题只是针对面向半导体行业物流的一个局部进行了自动化控制方面的分析。今后有两点应该予以重视，一方面随着IT技术的发展相应的新技术会越来越多，对技术人员来讲可以有更多更有效的方法去选择，许多新技术会不断地融合。但是必须认识到为了实践这些技术，技术人员需要根据不同技术的特点进行组合，选择最合适的方案；另一方面必须认识到半导体行业中的物流在发展过程对信息化的要求会越来越高，技术人员必须以业务及生产流程为基础，满足半导体行业中各类用户不同的需求为导向，不论采纳何种技术，对于用户而言他们所关心的只是系统对于他们能提供哪些功能，能否实现他们的需求。因此进一步的加强关键技术的设计，开放的安全完善的接口，使得满足客户的需求，是任何系统建设的基本宗旨。相信这些宗旨将来仍需不断坚持，同时作为技术人员还应该在今后的工作与分析中不断创新不断接纳新的理念与技术为实现这些宗旨而继续努力。总之作为面向半导体行业的物料自动控制系统的一个分析，本课题还有许多值得分析的地方。今后还要继续学习深入分析，为该领域的分析与应用提供更多更有价值的分析成果。1.2本章小结本章为总结与展望主要对分析成果进行了总结对课题中尚未解决的问题进行了描述并提出了今后的解决设想最后文章对今后的分析方向进行了展望。55 参考文献[1]经济日报2004年度中国集成电路企业发展报告2005.9[2]杨柳等,2003,第三方物流企业信息平台的分析与开发,[J],港口装卸,2003年第3期总第149期，P8-9[3]刘志强丁鹏盛焕烨物流配送系统设计清华大学出版社2004.2[4]骆温平物流与供应链管理电子工业出版社2002.10[5]王田苗胡耀光基于价值链的企业流程再造与信息集成清华大学出版社2002.09[6]徐文静物流战略规划与模式机械工业出版社2001.11[7]迟永林现代物流信息系统规划与设计的分析西南交通大学硕士学位论文2003[8]徐慧等信息系统集成技术与开发策略的分析苏州大学学报(自然科学版)2003[9]唐纳德J.鲍尔索克斯物流管理：供应链过程的一体化机械工业出版社1999.08[10]丁立言张铎物流系统工程清华大学出版社2004.09[11]朱耀祥，朱立强设施规划与物流机械工业出版社2004.02[12]李文军，周晓聪，李师贤分布式对象技术机械工业出版社2003[13]伍俊良管理信息系统(MIS)开发与应用科学出版社1999[14]美国OMGCORBA服务电子工业出版社2002[15」美国OMGCORBA语言映射电子工业出版社2001[16]奥特CORBA教程清华大学出版社1999[17]刘海岩，梁建龙计算机应用分析基于中间件的分布式系统开发过程的分析1200485-87[18]SEMIEquipmentCommunicationsStandard.(800Page).SemiconductorEquipmentand MaterialInternational,1982[19]Peter,GWozdz,SanJose.SemiconductorProcessingTechnology(346pages).StateUniversity, 1996[20]JerrySecurest.SECSCommunicationsHandbook(781pages).SecurestResearchPortola Valley,CA.[21]SemiconductorEquipmentCommunicationsStandard(1023pages).SEMI.1976 [22]SECSMessageLanguage(230pages).GWAssociate.1981. [23]张力，金益民计算机工程与设计CORBAvsDCOM实现分布式应用24(11) 2003,1163-65[24]罗楠，李玉忱计算机工程与设计基于M工DAS的企业物资采购系统的设计与实现24(7)56 2003,763-65[25]翁估明计算机时代动态调用CORBA对象技术的分析4200323-25[26]DirkS1ama,JasonGarbis,PerryRussell李师贤郑红吴涛译CORBA企业解决方案机械工业出版社200[27]李焕荣等,2004,基于XML的战略网络信息平台分析与实现,[J],计算机工程与应用,2004年第7期,P172-17557 致谢在上海交通大学三年的工程硕士学习很快就要结束了，非常怀念和同学们共同学习的时光。在论文写作结束的时候，特别需要感谢我的导师王东教授，在整个论文阶段，王老师给了我们很多的建议，认真地审阅，修改我们的论文。不厌其繁回答我们得各种问题。王老师渊博的知识、严谨的治学态度给我留下了深刻的印象。王老师敬业的作风与为人师表的风范将是我学习的榜样。现在我即将毕业，我再一次由衷地感谢王老师。感谢上海交通大学软件学院的各位教授。你们的辛勤教学，再一次充实了我。衷心感谢我的家人在我漫漫求学之路上的理解和支持。没有他们的支持和理解，我是不可能完成三年的学业的。同时需要感谢我的领导和同事，在我三年的学习过程中，他们的支持和无私奉献了给我更多的动力。最后，我要感谢审阅、评议我的论文和出席我的论文答辩的各位专家和教授。58 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文[1]李中平.已经在上海交通大学《计算机工程》2006增刊上发表一篇学术论文《物流系统在半导体行业中的应用》。59'