基于EOPN的晶圆制造系统实时调度仿真平台

针对半导体晶圆制造系统(SWFS)的组织构成、加工过程和生产模式的典型特点,以拓展型面向对象Petri网(EOPN)为工具对该复杂系统建立了模型,在准确描述晶圆制造过程的基础上采用面向对象技术设计并开发了一套SWFS实时调度仿真平台.该平台不仅能够真实再现半导体晶圆的反复重入型加工过程,而且能够集成多种实时调度与派工控制算法,以准确高效的仿真计算进行算法测试和相应系统绩效的评价与预测.SWFS实时调度仿真平台的开发成功对SWFS的建模、调度和控制等相关研究起到积极的支持作用.     

基于规则的批处理设备调度方法在半导体晶圆制造系统中应用

针对半导体炉管区瓶颈设备的批处理调度问题,提出满足工艺约束和设备限制的组批调度算法.在考虑产品动态到达的基础上,根据半导体制造系统大规模、多重入、混合型生产等特征,针对晶圆平均等待时间进行优化,实现多产品、多机台的实时组合派工.仿真实验在一个虚拟的晶圆制造系统上进行.结果表明,该算法在实时派工中对瓶颈设备填充率和利用率显著提升,有效地缩短了产品加工周期.
     

晶圆制造系统中Lot加工序列优化的蚁群算法

针对半导体晶圆制造系统中设备从缓冲区选择Lot加工问题,提出Lot加工序列优化的蚁群算法,对其进行计算时间复杂度分析,并给出了该算法的改进形式.该改进算法是根据晶圆制造系统重入特点,基于瓶颈设备构建蚁群算法求解模型,通过迭代仿真最终获取Lot加工优先序列表.仿真结果表明,采用该算法在短期调度区间内,与一般的基于规则的动态调度算法相比,效果得到了显著的改善.     

基于分解多目标进化算法的光刻区调度方法

针对晶圆制造系统光刻区调度问题,考虑设备专用性约束、掩膜版数量约束及设备加工能力约束,以最小化总完工时间和光刻成本、最大化晶圆准时交付率和设备利用率为目标,提出了基于分解多目标进化算法的光刻区调度方法.针对非支配前沿点分布不均的问题,设计了基于聚类分析的参考点生成方法;综合考虑非支配解的分布均匀性、收敛性及计算资源的合...     

半导体晶圆生产线调度的性能指标体系研究

针对半导体晶圆生产线调度，提出了由用于日生产计划的调度方案对比的短期性能指标，和用于每日投料计划的、实施分析的长期性能指标组成的半导体晶圆生产制造系统的性能指标体系．其中，短期性能指标分为与产品有关的在制品值、移动步数和移动速率，以及与设备有关的设备利用率、负载程度、排队队长和瓶颈率；长期性能指标主要包括产品的加工周期、流程参数和生产率．在此基础上，设计并实现了半导体晶圆生产线调度性能评价系统，以指导半导体车间的实际生产．该系统已经在工厂中得到应用．     

半导体制造系统优化调度模型的分解和简化方法

在半导体制造系统流体网络模型的基础上,建立了以减小平均在制品水平为目标的可分解的优化调度模型,利用其可分解的特性,把整个调度周期划分为若干等长的子区间,把原调度问题分解为这些子区间上的子问题。在半导体制造环境下,这些子问题可以进一步简化,因此通过求解这些子问题得到了原调度问题的解。这种算法的计算量与调度周期成正比,而且应用实例表明,其性能有很大提高。     

基于混合蚁群算法的半导体生产线炉管区调度方法

炉管区是半导体生产线的主要瓶颈之一,对整个生产线的性能影响较大.当前针对炉管区调度研究以规则调度为主,且考虑约束较为简单,忽略了存在前后道工序影响的多机台调度以及晶圆加工的重入特性.针对具有等待时间约束、不兼容工艺菜单和重入特性的炉管区β_1→β_2调度问题,构建了目标为最小化晶圆平均流动时间的β_1→β_2调度模型.将该调度问题分成组批、设备选择及批排序3个阶段,提出了一种基于混合蚁群优化算法的炉管区调度算法.针对组批阶段,设计了一种可变阈值控制策略.针对批排序阶段,设计了混合蚁群优化算法.进行了历史生产数据的不同规模54组算例实验,结果表明:混合蚁群算法的性能均优于几种常用启发式规则和遗传算法的性能.将所提出的混合蚁群算法应用于实际晶圆生产线,能够有效减少生产过程中晶圆的流动时间.     

基于瓶颈设备处理时间波动的WIP估计方法

针对半导体晶圆制造系统缩短制造周期(CT)和提高产出率(TH)两个目标,考虑了瓶颈设备偏离其正常和可预测处理时间的情况（即瓶颈设备处理时间波动）,结合CONWIP投料规则和G/G/m排队网络模型,开发了一种确定半导体晶圆制造系统中合理在制品（WIP）水平的启发式算法.仿真实验结果表明,在系统中保持该算法所计算出的WIP水平,在一定的瓶颈设备处理时间波动范围内可以取得合理的TH和CT.     

集成式工艺规划与车间调度问题研究现状及发展

集成式工艺规划与车间调度(IPPS)问题的研究对于制造系统整体性能的提高具有重要意义,综述与分析了近年来IPPS问题研究的发展现状.概述了IPPS的3种主要建模方法,分析了特定生产环境下工艺规划与车间调度进行集成的特殊性.从单目标优化与多目标优化两方面综述了IPPS求解方法的研究概况,分析了多目标IPPS求解方法研究中存在的问题.总结了不确定扰动下的IPPS问题及面向绿色制造的IPPS问题研究现状,分析了2种情况下IPPS模型构建和求解方法设计上带来的新问题.基于上述综述分析,展望了未来开展集成式工艺规划与车间调度问题研究的一些方向.     

基于规则与生物免疫机理的多目标作业调度方法应用研究

敏捷制造单元是一个涉及多目标、多约束和多扰动的复杂系统，它的最优作业调度求解有很大难度。这里分析了敏捷制造环境的作业调度规律及其特点，建立了用于调度启发式规则集合，构造了基于生物免疫机理的作业调度算法，并对生物智能算法涉及的相关参数进行了分析与优化。并且以调度案例库中的部分案例为对象，给出了基于规则和生物智能计算调度方法的优化结果，及其与其他调度方法的对比分析。