問題：Subfab 資料整合中的複雜性、成本及擴展性不足
典型的半導體廠房內設有來自多家製造商的各類工業設備，這些設備提供多種不同的通訊介面以擷取運作數據。此外，某些狀態資訊必須以特定平台的格式傳送至製造執行系統（MES）及企業資源規劃（ERP）軟體。
目前已有許多透過個別標準化及開放式通訊協定來擷取與處理資料的現成方案；然而，工業硬體架構的範圍廣泛且往往呈現碎片化，這可能導致必須開發大量客製化的單次解決方案。這不僅需要針對每項新設備投入可觀的初期投資，且維護此類異質系統所需的心力，其規模增長與半導體廠區的規模不成正比。
解決方案：一個可擴展的整合樞紐
Subfab360 ATC 提供了一套整合式解決方案，用於將半廠區內的異質資料來源（裝置／設備）與資料使用者（MES、ERP、監控、分析、報表系統）相互連結：
- 一方面，Subfab360 ATC 可透過標準介面與裝置通訊，以讀取運作參數。
- 另一方面，Subfab360 ATC 會將這些資料流整合為單一的共用格式，並同樣透過標準介面將其轉發至下游的資料使用系統。
當發生預先設定的警報或警告狀況時，Subfab360 ATC 便能主動透過簡訊和電子郵件通知使用者。
典型的安裝系統由一組獨立節點組成，每個節點皆以現場控制器形式實現，負責管理子工廠內特定現場站點的設備。每個 Subfab360 VFC（虛擬現場控制器）均可透過基於網頁的使用者介面（UI）進行遠端管理，或透過終端機使用 SSH（一種用於安全存取及管理遠端裝置的網路協定）進行管理。
簡而言之，Subfab360 ATC 扮演著次級工廠整合樞紐的角色，能無縫串聯現場裝置與企業系統。不妨將其視為次級工廠的交通管制員——負責收集、標準化並將資料分發至所需之處。
摘要：
Subfab 360 ATC
- 充當中介軟體層
- 串聯異質系統、裝置及應用程式
- 負責協定轉換、資料轉換及路由
- 減少點對點整合
- 在發生警報或警告時，會主動透過簡訊和電子郵件通知使用者
Subfab360 ATC 的實施
該軟體採用了供應商中立的設計理念：
- 預設即支援多種標準工業通訊協定，例如 OPC UA、Modbus 及 Interface-A
- 資料流和狀態通知可推送至各種訊息服務和資料庫，例如 Kafka、Pulsar、InfluxDB 及 MySQL。
- 一旦安裝並設定好 Subfab360 ATC，且滿足必要的網路要求後，資料便會開始從裝置傳輸至下游系統。
Subfab360 ATC 的架構中，已內建對新裝置、通訊協定及資料使用者的擴充性。algorismic 與半導體設備製造商攜手合作，以充分釋放半導體前端製程資料管道中各裝置的最大潛力。另一方面，algorismic 亦在整個過程中與晶圓廠業主密切合作，涵蓋從需求分析、系統整合到部署後持續支援的各個階段。
優勢：單一平台、全面掌控、極致靈活性
- Subfab360 ATC 為生產經理提供了一個單一且全面的存取入口，用於彙整並視覺化所有子工廠的營運數據。
- 一套完全獨立的本地部署解決方案，可確保對資料擁有完全的控制權，無需與外部服務進行通訊。
- 由於具備靈活的部署選項，Subfab360 ATC 既可作為「即插即用」解決方案搭配專用硬體部署，亦可整合至現有的 IT 基礎架構中。
- 晶圓廠營運商能從 Algorismic 在晶圓廠深層技術方面的專業知識中獲益，並避免建置難以維護的孤立解決方案。
- 模組化架構使系統能夠從小規模安裝開始，並可根據需求在子工廠內進行擴展——無需採取「全有或全無」的做法。
- 大多數受支援的裝置皆可無需額外硬體即可整合。
- 透過標準化介面與靈活的配置，將停機時間降至最低，使設備的重組與更換變得輕而易舉。
- Subfab360 ATC 具有供應商中立性。透過採用成熟的標準介面，可避免供應商鎖定，並保護現有的資料管道。
作者：Yaroslav Petrov，algorismic gmbh 技術長（CTO）；
Hugh Wessel，algorismic gmbh 後端開發工程師