MES Capability Management (一)

當我們建構好生產流程(Process Route)之後，MES 便可以依據此流程開始逐步生產(WIP tracking), 但如果該生產站點需要使用機台(Equipment)來做加工，那麼該如何決定應該使用哪一個機台呢？

最簡單的想法，就是在流程中的每一個站點(Step)直接定義要使用的機台，也就是直接將 Equipment ID 定義在站點中，當WIP tracking到某一個站點時，只要看到Equipment ID, 就知道該派往到哪一個機台去，這樣就解決了。

但是現行的 Equipment多具備多工的能力，一般都是由不同的程式或是參數來決定，我們可以將它定義成不同的Recipe ID, 假使有兩個站點使用同一個機台，但是設定不同，我們只要定義兩個不同的Recipe ID分別設定在這兩個站點中, 如此站點 A的 WIP 使用的是 Recipe a, 而在另一個站點 B的 WIP, 雖然也使用同一個機台，但用的卻是 Recipe b, 這樣即可解決機台多工的問題。

Step_A = (Equipment 1, Recipe_a);
Step_B = (Equipment 1, Recipe_b)

但事實上，工廠的機台不會只有一台，相同的機台也可能同時有很多台；當然我們可以將所有的 Equipment ID都定義在站點中，但這樣做，一方面可能要定義的Equipment ID很多；一方面彈性也不夠，例如，新購入一台機台，那我們就要掃過一遍所有可用此機台的站點，將此 Equipment ID加進去；但是，為避免不必要的誤動作，一般工廠對流程的修改是限制比較嚴格的，這樣的作法是比較不被接受的；所以我們採用的方式是將這些相同的機台給一個類別名稱(Equipment Type), 站點中只定義這個類別名稱以取代個別的 Equipment ID, 這樣，新購入的機台只要加入了這個類別，那麼所有使用該類別的站點就都可以使用這機台了，不必再去逐一修改。

Step_A : (Equipment Type 1);
Equipment Type 1 = { Equipment_A1, Equipment_B1, Equipment_C1, ...}

問題又出現了，這些機台可能是購入的時間不同，也可能是不同的機型或供應商，雖然做一樣的事，但是控制程式可能是不同的，也就是 Recipe ID不同，如何在選擇了不同的機台，還能使用到正確的 Recipe ID? 於是我們將這些在相同製程條件下的機台與它所用的Recipe組合起來成為一個虛擬的 Recipe, 或是稱作 Logical Recipe, 例如：

Logical Recipe A ={(Recipe_a1 | Equipment_A1), (Recipe a2 | Equipment_B1), (... | ...)},

一般實做都是一個mapping table, 當決定了 Equipment ID, 再用 Logical Recipe 去對應真正的 Recipe ID, 是站點中的設定就變成這樣子了：

Step_A = (Equipment Type 1, Logical Recipe A)
Step_B = (Equipment Type 1, Logical Recipe B)

早期在IC Fab, LCD廠所使用的 MES, 很多都是這樣設計的。

但是影響機台製程能力的可能不單單是 Recipe 而已，可能還要考慮所使用的一些工具、配備或是原物料等，以IC 廠為例，Stepper或是 Scanner 機台要再考慮 Reticle 的問題，LCD CF廠的Coater 機台，可能要考慮光阻液 (PR, Photo Resistant)的問題，這些條件慢慢的加到了 Step上 process specification 的定義中，這些後來加上的東西由於是各自獨立設定的，彼此間並未整合，設定上也越來越困難，於是一種新的方式慢慢的出現了。

Capability 的想法，印想中是台積電最早提出來的，逐漸的被各廠採用，新一代的MES也朝向這樣子的設計。許多會影響 Capabilty 的東西被整合起來，我們稱之為 Capability Enabler, 所謂的 Enabler 表示它的狀態直接 enable or disable 機台的 Capability, 在這樣的設計下，Step上只要簡單的定義一個 Capability ID, 剩下的就是這個 Capability 的管控問題了。