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技术干货丨浅谈 MES/EAP 的设计问题

发布时间:2023-10-30    浏览人数:1人查看

我们一直认为 MES/EAP 进入下一个阶段的分水岭,应该是 Brooks 提出 FactoryWork/StationWork 2.X 的时候。在那之前,MES 是终端式 Curses 风格(用过 Curses 程式库的应该都知天命了),EAP 则是 GW/SDR 作为主流。FactoryWork/StationWork 带领大家进入了另外一个世界,以 CellWork 作为中间件(MessageBus),服务(Services)和事件驱动(Event Driven),改变了所有人开发的方法,搭配上当年最火红的 VB6,成为了主流。


我们最近发现,还有人的 EAP 依然沿用 Station Work 的大部分设计,因为 C# 代码中出现了:

public EMLibrary(ref COEAPData xData, WriteToScreenFuncDele xFunc, ref VB6.Collection colInterface) 

VB6.Collection ? .NET 的 Collection 不用,要用20年前的库 ?

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以下的更经典:


private TxReplyResult FCGetTxReplyResult (COClosure xTag)

Tx =Transaction
xTag = Stationwork/WinSecs, 给开发人员任意储存任何想要传值的参数设计。

我们回头再看 FactoryWork/StationWork 的设计,不得不佩服老外的设计,经过 30 年依然经得起考验。

近几年,很多中国本土的厂商都一窝蜂的选用了 Java (J2EE)作为 MES 的执行平台, 一堆大谈 Spring 的人,估计连 Beans 是什么都不知道,更不可能去思考 MES 到底适不适合用 J2EE  的方式来实现。大型 MES 的设计是有其特殊考量的。

能够提供用户客制化的方式一直是半导体 MES 很重要的一个环节。传统的做法主要是使用事件驱动(Event Driven)结合状态机 (State Machine)和服务 (Services),让用户或集成商可以实现客制化代码。后期则是使用场景(Scenario)和工作流 (WorkFlow)的方式来实现。今天我们来探讨一下,两者上有什么不同?


使用场景(Scenario)/工作流(WorkFlow)


使用场景(Scenario)/工作流(WorkFlow)的做法最简单直接粗暴,一根肠子直接通到底,考虑以下的场景:


WorkFlow1 {

  WaitForCarrierArrived

  CheckMaterialCondition

  TrackIn

  DownloadAndSelectRecipe

  EquipmentStart

  WaitForDataCollection

  DoDataCollection

  WaitForCarrierCompleted

  TrackOut

}


最大的问题就是,要有一个线程/程序来一直等着,如果系统写得不好,就牺牲了“负载均衡”和“冗余容错”。好处是简单直观,不容易出错,系统成本低。


事件驱动(Event Driven)


而事件驱动(Event Driven) 的写法如下:


WaitForCarrierArrived {

  CheckCurrentState

  CheckMaterialCondition

  TrackIn

  DownloadAndSelectRecipe

  EquipmentStart

}

 

WaitForDataCollection {

  CheckCurrentState

  DoDataCollection

}

 

WaitForCarrierCompleted {

  CheckCurrentState

  TrackOut

}


每一个事件都会触发单一代码,每一个代码中都要检查是不是在对的状态,才能做对的事。例如在没有收到 WaitForCarrierArrived,这时候就必须要检查是不是在对的状态,才能做 DoDataCollection,而 Scenario/WorkFlow 则会直接跳过。


事件驱动(Event Driven)方式的最大缺点就是开发不人性化,开发人员根本无法直观的知道下一步要做什么,在执行上,由于不确定是哪一个服务(负载均衡)执行,所以要除错,要开一堆的日志(或是用 Elastic 类的工具)。但最大的好处就是“负载均衡”和“冗余容错”。


事件驱动(EventDriven)用互联网程序员懂的话说就是 Node.js 的方式。


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我们在设计系统的时候,不论是 EAP 或是 MES,其实都需要兼容两种方式。而大部分传统的半导体 MES/EAP 主要支持的是事件驱动(Event Driven)的方式(例如 FactoryWork/StationWork),这个时候 TAG 就异常的重要了,如何把上一个事件(Event)执行的结果储存在 TAG 中,让下一个事件(Event)发生时知道上一个状态的结果。这个 TAG 的设计,应该是从 WinSecs 的 Transaction 中开始的 (至少在我经验中)。


不管是使用场景(Scenario)/工作流(WorkFlow)或是事件驱动(Event Driven)最关键的就是如何保证 “事件” 的顺序,通常大部分的 MES 都会加入一个队列(Queue)来保证事件的顺序。近年来,厂商都转向开源的队列,这样保护了客户的权益,而不是在未来变成孤儿(当然有些厂商依然用自己写的队列,在稳定性和未来维护性,我做为客户,我会有所担心)。


总而言之,没有对或错的设计,或是哪一种方式比较好,主要看哪一种方式最适合客户的场景。

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