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 .

半导体制造系统仿真调度中的优化方法

基于仿真的调度方法通常需要进行大量的仿真或者采用好的规则以优化调度结果 .本文建立了以减小平均在制品为优化目标的半导体制造系统的调度模型 ,对模型进行分解和简化 .把结论作为一个调度规则直接应用于仿真调度方法 .由于充分利用了系统全局的状态信息 ,可以有效地减少仿真的次数 。

半导体制造系统的优化调度模型

在流体网络模型的基础上建立了以减小平均在制品水平目标的半导体制造系统的调度模型.这些模型通常很难求解, 但它们是可分解的, 即可以把整个调度周期上的调度问题分解为一系列子区间上的调度子问题. 在半导体生产环境下, 子问题可以进一步简化. 把上述结果当作调度规则直接应用于基于仿真的调度方法, 可以克服流体网络模型的近似性, 同时, 由于充分利用了系统全局的状态信息, 提高了仿真调度的优化能力.

基于模糊理论的半导体制造系统时变多目标生产调度研究

针对半导体晶圆制造系统(SWFS)调度中的多目标优化和目标时变性问题,提出了一种时变多目标(TVMO)调度算法。基于模糊理论研究了时变模糊集合与多目标重要程度的复杂非线性量化关系,进而研究了 SWFS 的优化调度方法。所提出的方法兼顾最大产品交期率、最大生产移动量和瓶颈机台最大产能利用率三个目标,根据时变目标权重计算出在制品的加工优先权序列号。大量的仿真实验数据证明,该调度算法能够改善系统多个绩效目标,可为大规模复杂重入型制造系统的科学生产控制与调度提供有效支持。

半导体制造系统改进Petri网模型的建立及优化调度

为了更有效优化半导体制造系统生产资源调度,提出了基于分层着色时间Petri网模型的分时段优化调度方案.通过增强基本Petri网的描述能力和引入分层Petri网的思想,根据半导体制造系统的结构建立其改进Petri网模型-分层着色时间Petri网模型,并在模型中引入调度库所将调度算法嵌入到模型中,该模型能有效地克服基本Petri网模型规模膨胀的缺陷;同时将每一生产周期分成若干时间段,利用遗传算法来寻找各时间段内调度规则组合来优化半导体制造系统的动态性能,实现分时段优化调度,编码时,根据机器组的利用率来选择部分机器组为瓶颈机器组,重点调度瓶颈机器组,提高算法的搜索效率;仿真实验结果验证了该调度方案的优越性.

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.

面向瓶颈的半导体晶圆制造系统派工策略及参数优化

针对半导体晶圆制造系统中瓶颈设备动态漂移的特性,提出一种动态瓶颈实时派工策略.它是根据瓶颈机台的实时信息做出决策,决策参数通过响应曲面法和期望函数法确定并优化.实例验证表明,该算法相对于其他两种派工策略,在产能、加工周期、方差和制品数量等4个指标上均有所改善.

一种半导体自动化制造系统中的死锁避免

在半导体自动化制造TRACK系统中,由于没有缓冲空间,死锁避免更加困难,保守策略大大降低资源利用率。而路径的柔性为获得更有效的死锁避免策略提供了可能性。本文采用面向资源的着色Petri网建模,基于该模型并利用路径柔性,提出一个系统无死锁的充分条件,并给出相应的控制规律。依据该规律,系统中任务的个数不受限制,并能处理多晶片类型。最后,给出一个说明本方法的应用实例。

半导体晶圆制造系统的时变多目标生产调度优化

从当前半导体晶圆制造企业实际生产调度的角度出发,根据模糊控制理论和模拟退火算法,提出了解决半导体晶圆制造系统(SWFS)时变多目标生产调度复杂问题的方法.大量的仿真实验数据证明,该方法可以在求解速度和优化质量间取得平衡,并实现了全局优化效果,为实现SWFS的科学生产控制与调度提供了有效策略和方法.

基于问题分解的蚁群算法在半导体晶圆制造调度中的应用

为了调度具有大规模、多重入、混合型生产等特征的半导体晶圆制造系统,提出一种将基于问题分解的方法与蚁群算法相结合的新的调度方法.通过基于时间与基于系统结构的复合分解过程,将大规模复杂调度问题分解为若干子问题,在相邻子问题间设置重叠操作以保证调度的一致性.为调度各子问题,提出一种分类蚁群算法以处理不同类型的机器.仿真实验在一个虚拟的晶圆制造系统上进行,结果表明,该方法对调度结果有显著的提升.

半导体芯片制造混合调度方法

针对半导体制造系统设备性能的多样性、多产品混合加工以及可重入性等特点,采用遗传算法和动态调度规则结合的方法优化生产过程.首先,通过遗传算法优化工件加工路径;然后,通过动态控制策略确定工件加工顺序.最后,进行仿真实验,比较了不同动态调度规则和遗传算法混合使用的效果.结果表明,通过遗传算法能够得到较优化的结果.

半导体芯片制造调度并行蚁群算法研究

针对半导体制造设备性能的多样性、多产品混合加工以及可重入性等特点。传统的蚁群算法对生产调度问题存在搜索时间长,运算量大等应用瓶颈。受鱼群活动的启发将拥挤度引入蚁群算法设计中,解决早熟问题;然后利用雇主-工人并行模式把蚁群算法的局部搜索任务分配到各个网络节点,最后由雇主服务器进行全局更新。最后并行蚁群算法经实验证明可行、有效。

半导体生产线动态在制品水平控制方法

针对半导体晶圆制造中设备众多,生产周期长和多次重入等特点,提出一种在制品水平分解控制方法。首先,通过仿真实验,依据系统关键指标受设备性能变化影响的灵敏度大小,确定设备的约束权重;然后,依据设备约束权重,结合产品的加工参数,确定每种产品各加工阶段合理的在制品水平分布;最后,设备依据实际在制品水平和目标在制品水平的差别和上下游信息,动态地选择工件加工。通过仿真实验,验证了算法的可行性和有效性。

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.

基于改进型多目标粒子群算法的晶圆制造系统瓶颈工作站调度

为了尽可能提高瓶颈工作站利用率,在获得较高系统产能的同时得到一个合理的制造周期,构建了以最小化瓶颈工作站的平均加权提前/拖期时间和最小化瓶颈工作站流程时间为优化目标的改进型多目标粒子群算法,并对瓶颈工作站进行了性能分析.将准时交货和快速生产要求分别映射为瓶颈工作站平均加权提前/拖期时间和流程时间,并构建了多目标优化模型.通过改进速度和位置的更新机制,对陷入局部最优的粒子进行交叉操作,设计了用于瓶颈工作站调度的改进型多目标粒子群算法.在不同作业规模下从算法的稳定性、Pareto前沿质量、收敛速度及运行时间出发,进行了调度仿真试验.结果表明该算法对提高瓶颈工作站的调度性能是有效的、可行的.

串口通信库在IC工业制造系统中的应用

IC产业是当今世界经济发展的重要动力,是增强国家综合实力和国际竞争力的先导性和战略性产业。串口通讯在IC工业制造产业中有着十分广泛的应用,是工业控制系统中各个设备之间、设备与控制主机之间通信的主要途径。本文采用WindowsAPI函数实现串口的通信,文中介绍了使用API函数来实现串口通信的相关知识,利用API函数设计和实现了底层串口库,并将其应用到IC工业制造系统中,取得了良好的运行效果。

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.

Interbay物料运输系统实时调度方法

自动物料运输系统(AMHS)的运行效率对晶圆制造系统有影响。本文提出了一种有效的多目标动态调度方法。首先,建立多目标成本模型,并提出了一种基于模糊理论的改进方法,动态调整成本模型中的权值。采用匈牙利算法对模型进行求解。仿真实验结果表明,与其他调度方法相比,该方法具有更好的综合性能。

基于Kohonen神经网络的晶圆光刻流程动态调度方法

由于半导体晶圆制造过程的复杂性,使得实时控制过程难于实施.针对光刻区的不同状态,提出一种基于Kohonen神经网络的多策略实时调度方法,以适应生产过程中的复杂变化.仿真结果表明,该调度方法是有效可行的.

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.