Norme de synchronisation horaire SEMI E148

La norme SEMI E148 définit la synchronisation des horloges des équipements et systèmes industriels via le protocole NTPv4. Cette synchronisation est indispensable car des horodatages précis sont essentiels pour corréler les événements entre différents outils, analyser les données de processus, résoudre les problèmes et respecter les exigences réglementaires. Sans synchronisation horaire, il est impossible de déterminer avec certitude la séquence des événements dans votre processus de fabrication.

L'objet SEMI E148 TS-Clock est une interface standardisée utilisée par tous les composants d'usine pour exposer leurs informations temporelles. Il comprend l'heure actuelle, l'état de synchronisation, la source de temps, le niveau de précision et la date de la dernière synchronisation. Ceci permet de vérifier la fiabilité des horloges des équipements et la précision de leurs horodatages.

Pour la plupart des applications de fabrication de semi-conducteurs, la synchronisation temporelle Semi E148 doit garantir une précision de 10 à 100 millisecondes sur l'ensemble des équipements. Les applications critiques, comme le contrôle avancé des processus, peuvent exiger une synchronisation encore plus précise (1 à 10 ms). L'objet TS-Clock permet de contrôler la précision réelle et de vérifier qu'elle répond aux exigences.

NTPv4 (Network Time Protocol version 4) est un protocole éprouvé pour la synchronisation des horloges informatiques sur les réseaux. La norme SEMI E148 spécifie NTPv4 car il fonctionne de manière fiable en environnement industriel, gère les variations de latence du réseau, prend en charge le multicast pour une efficacité accrue et peut synchroniser divers équipements avec des précisions d'horloge différentes. Il a fait ses preuves depuis des décennies sur tous types de réseaux.

La plupart des équipements modernes intègrent déjà un client NTP. Vous aurez besoin d'au moins un serveur NTP (idéalement deux pour la redondance) dans vos locaux. Il peut s'agir de serveurs logiciels installés sur des ordinateurs standard, ou de serveurs NTP matériels dédiés avec récepteurs GPS pour une précision optimale. Votre infrastructure réseau existante ne nécessite généralement aucune modification.

En cas de perte de synchronisation d'un équipement, l'objet SEMI E148 TS-Clock signale l'état « DÉSYNCHRONISÉ ». L'équipement continue de fonctionner, mais son horloge peut se désynchroniser. Vos systèmes MES ou de surveillance doivent vous alerter afin que vous puissiez enquêter. L'équipement se resynchronisera automatiquement dès que la connexion réseau au serveur NTP sera rétablie.

Oui. Les équipements plus anciens dépourvus de prise en charge native du protocole NTP peuvent souvent être mis à niveau via des mises à jour du micrologiciel. Il est également possible d'utiliser des passerelles assurant la synchronisation NTP et exposant l'objet TS-Clock pour le compte des équipements existants. La méthode la plus appropriée dépend des capacités et des interfaces de communication de l'équipement.

Vous pouvez interroger l'objet TS-Clock de chaque composant d'usine pour vérifier l'état de la synchronisation, sa précision et la date de la dernière synchronisation. La plupart des systèmes MES et des outils de surveillance peuvent interroger automatiquement les objets TS-Clock et générer des alarmes lorsqu'un équipement perd la synchronisation ou dépasse les seuils de précision. Vous bénéficiez ainsi d'une visibilité centralisée sur l'état de la synchronisation temporelle.

Le niveau de strate indique le nombre de « sauts » qui séparent votre horloge d'une référence temporelle primaire (comme un GPS ou une horloge atomique). Les appareils de strate 1 reçoivent l'heure directement d'une source de référence. Les appareils de strate 2 se synchronisent avec des serveurs de strate 1. La plupart des équipements industriels fonctionnent en strate 2 ou 3. Plus le niveau de strate est bas, meilleure est généralement la précision, même si la qualité du réseau a également son importance.