柳欣呈

臨沂大學物理與電子工程學院 山東臨沂 276000

MES 系統(tǒng)也就是制造執(zhí)行系統(tǒng)，該系統(tǒng)旨在加強MRP 計劃的執(zhí)行功能。在制造生產(chǎn)過程中，通過MES 系統(tǒng)聯(lián)結(jié)MRP 計劃與車間作業(yè)現(xiàn)場控制，進一步加強對生產(chǎn)過程的監(jiān)管控制，提高整個制造生產(chǎn)管理的自動化、智能化水平，確保生產(chǎn)線的安全穩(wěn)定水平。將MES 系統(tǒng)應用于半導體設計制造具有十足的必要性。半導體制造業(yè)是一個典型的技術(shù)密集型科技制造行業(yè)，半導體制造過程是一個離散的制造生產(chǎn)過程，在半導體設計生產(chǎn)過程中運用MES 系統(tǒng)進行生產(chǎn)過程監(jiān)控與生產(chǎn)現(xiàn)場管理，獲得生產(chǎn)車間內(nèi)的精準信息并將其傳送給底層生產(chǎn)控制系統(tǒng)，使整個生產(chǎn)制造系統(tǒng)得以正常穩(wěn)定運行[1]。

1 半導體設計制造中MES 系統(tǒng)的傳統(tǒng)應用

1.1 應用方式

進入21 世紀后，半導體生產(chǎn)制造的信息化、數(shù)字化、智能化水平明顯提高，客戶管理系統(tǒng)、供應商系統(tǒng)、GUI 系統(tǒng)、PROMISE 系統(tǒng)等被應用于半導體生產(chǎn)制造過程，方便了工程師調(diào)度安排。如在某生產(chǎn)車間內(nèi)應用GUI 系統(tǒng)后，基于B/S 架構(gòu)以及該系統(tǒng)的其它功能就能實現(xiàn)對生產(chǎn)車間流水線上各批次產(chǎn)品的管理；且在有限局域網(wǎng)的支持下實現(xiàn)廠區(qū)內(nèi)各網(wǎng)絡設備的互相關(guān)聯(lián)，這樣就使調(diào)度安排更加便利。在某半導體生產(chǎn)車間內(nèi)進行封裝測試時，MES 系統(tǒng)的使用也使整個封裝測試過程大大減化。在作料完畢后，凈化間內(nèi)的作業(yè)人員可從產(chǎn)線走到車間臺式電腦上進行快速過賬操作；在批次上架時將批次放入指定貨架并在臺式電腦上進行上架入庫操作；在查詢批次狀態(tài)與機臺狀態(tài)時可通過特定的臺式電腦予以完成[2]。

1.2 存在缺陷

在傳統(tǒng)技術(shù)模式下，MES 系統(tǒng)中在線操作都是要通過臺式電腦完成，雖然這在一定程度上提高了半導體生產(chǎn)制造的先進化程度，但也仍存在較多問題。如使用臺式機操作時會出現(xiàn)賬料不符的情況。受客觀條件限制，凈化車間內(nèi)無法實現(xiàn)人手一臺電腦，而在幾人共用同一臺電腦的情況下就有可能出現(xiàn)賬料不符問題。

在生產(chǎn)制造過程中，作業(yè)人員因無法在第一時間使用到電腦而造成過賬不及時問題，出現(xiàn)批次作料與MES 轉(zhuǎn)賬不同步現(xiàn)象。這一問題會給正常的生產(chǎn)活動與管理秩序帶來很大影響。在傳統(tǒng)技術(shù)模式下，凈化間內(nèi)臺式電腦位置固定不變，電腦與作業(yè)機臺之間的距離較遠，操作時需要工作人員數(shù)次往返，不是十分方便。并且每次操作時都需要重新切換GUI 賬戶，也需要刷新系統(tǒng)，這無形中造成了時間的浪費，影響了作業(yè)效率。在傳統(tǒng)技術(shù)模式下，操作MES 系統(tǒng)時需要工作人員手動鍵入批號，這也就加了大誤操作、批次信息失真失準等問題出現(xiàn)的可能性。

2 移動MES 系統(tǒng)在半導體設計制造中的應用

PDA 也被稱為掌上電腦，按照具體的用途PDA 主要被分為兩類，消費品PDA 與工業(yè)級PDA。在當前的工業(yè)領(lǐng)域應用的主要是工業(yè)級PDA。隨著科技的發(fā)展，PDA 與MES 系統(tǒng)融合的趨勢也日益明顯，在PDA 中融入MES 系統(tǒng)后便能實現(xiàn)手持掃描輸入，這樣不僅減少了工作人員的工作量，提高了生產(chǎn)效率，而且也降低了出錯率。

2.1 基于PDA 的移動MES 系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

在PDA 中，有先進的Android 系統(tǒng)做基礎，因此在將其應用到半導體設計與生產(chǎn)活動中時，只需要采用Java 語言開發(fā)出相應的APP，然后在5G 無線網(wǎng)絡中接入PDA，將接入了PDA的5G 無線網(wǎng)絡進入到半導體生產(chǎn)廠區(qū)的局域網(wǎng)中，這樣GUI系統(tǒng)與PDA 的數(shù)據(jù)交互就能實現(xiàn)。為了彌補傳統(tǒng)技術(shù)模式的不足，在將移動MES 系統(tǒng)應用于半導體設計生產(chǎn)時，主要是采用HttpClient 方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，以此保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量與效率。在設計生產(chǎn)過程中，首先通過POST 方式向GUI 傳遞參數(shù)，獲取數(shù)據(jù)文件（XML 格式），的然后對文件進行解析，基于爬蟲等技術(shù)手段獲取所需數(shù)據(jù)信息，并將該信息通過PDA 界面向用戶展示出來以便其查詢使用。在這一過程中，由GUI 對數(shù)據(jù)信息進行處理保存[3]。

2.2 移動MES 系統(tǒng)各項操作流程

①Track In：進行這項操作時，首先是輸入相關(guān)信息，如設備ID，產(chǎn)品批次號等。根據(jù)批次號從服務器獲得批次信息顯示，點擊Track In 按鈕進行操作，操作過程中于數(shù)據(jù)庫中記入結(jié)果。②Track Out：操作時點擊相對應的按鈕進行正式操作，同樣將結(jié)果記入數(shù)據(jù)庫。③批次查詢：進行批次查詢操作時首先輸入批次號，根據(jù)服務器顯示出的信息獲得包括片數(shù)、品種、狀態(tài)等在內(nèi)的各縣信息。④機臺狀態(tài)修改：在進行該項操作時先輸入設備ID，然后通過服務器獲得設備的各項狀態(tài)信息，然后基于實際的狀態(tài)要求點擊修改按鈕進行修改。修改完成后將結(jié)果記錄到數(shù)據(jù)庫。⑤批次上架：進行批次上架時需要輸入貨架號、批次號等，輸入完成后點擊“確認上架” 按鈕，于指定貨架中增添該批次產(chǎn)品信息，在數(shù)據(jù)庫中記入信息[4]。

2.3 移動MES 在凈化間的實際應用

將5G 無線網(wǎng)作為移動MES 系統(tǒng)運行的前提條件，在半導體生產(chǎn)凈化間中鋪設一定數(shù)量的無線AP 點，讓凈化間中間層大部分區(qū)域被覆蓋。在生產(chǎn)過程中，如果AP 上綠色的指示燈閃爍，說明沒有設備接入但整體狀態(tài)穩(wěn)定，如果藍色指示燈常亮說明有設備接入整體狀態(tài)也良好穩(wěn)定。作業(yè)時，工作人員手持PDA 進入凈化間，通過PDA 使用自己的工號登陸GUI 系統(tǒng)，然后根據(jù)實際要求進行各項操作，在操作過程中不需要移動位置，不需要改變設備以及等待電腦。由此可見，移動MES 有效彌補了傳統(tǒng)技術(shù)模式的不足，不僅提高了工作效率而且保證了數(shù)據(jù)輸入的準確性，確保了產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。

3 結(jié)語

綜上所述，移動MES 系統(tǒng)具有技術(shù)先進、操作靈活方便、可靠性高等優(yōu)點，在半導體制造中發(fā)揮著重要作用。在當前背景下應進一步加大對其的研究、優(yōu)化與融合，將其更好地應用到半導體制造中。