基于析取图考虑物料搬运的Job Shop调度算法

为有效解决考虑物料搬运设备的Job Shop调度问题,建立了非线性规划模型及改进析取图模型.在此基础上,以最小化最大完工时间makespan为调度目标,构造了两阶段结构式启发式调度算法.第一阶段,将析取图分解为机床调度析取子图和搬运设备调度析取子图,提出一个双层递进启发式算法.上层利用分支思想求解机床调度析取子图,根据上层结果,求解搬运设备调度析取子图.在第一阶段解的基础上,第二阶段构造了基于块理论的调度优化启发式算法.最后对算法进行了仿真分析,结果表明所提出的算法是有效、可行的.     

考虑多晶圆流的集束型设备群调度方法

为有效解决集束型设备群多品种晶圆调度问题,构建考虑多晶圆流集束型设备群调度算法.统筹考虑多晶圆流、驻留和资源约束等特征,并以系统Makespan最小为目标,建立数学模型.集束型设备群调度分解为外层晶圆序列决策和内层机械手调度两个阶段,采用蚁群寻觅结合双向搜索策略,将蚁群算法融合到晶圆时间约束集搜索算法迭代过程中.在此基础上,提出了ASTC(ant systems and time constraints)调度算法.对该调度算法进行仿真实验分析,结果表明该算法的有效性.     

带重入约束的双集束型晶圆制造设备调度算法

为了有效解决集束型晶圆制造设备群加工过程中存在的重入调度问题,构建了带重入约束的双集束型晶圆制造设备调度算法.首先分析了双集束型晶圆制造设备中重入约束特征.在此基础上,建立调度问题域,并以系统加工周期最小为目标,建立调度模型.采用分解策略,将双集束型晶圆制造设备调度问题分解成单个设备调度问题,并提出了一种全新的机械手调度顺序搜索的启发式算法.最后对调度算法进行仿真实验分析,结果表明该算法是有效的.     

基于析取图的集束型设备建模与调度方法

针对处理腔带有缓冲且能处理不同种类晶圆产品的单臂集束型设备调度问题,提出了基于析取图模型的分枝搜索调度方法.首先将问题转换为单机调度问题,建立析取图模型,采用分枝的方法获得可行解空间.然后在此基础上,提出以最小完工时间的机械手最优动作序列为目标的分枝搜索算法.最后对调度算法进行了仿真实验分析.结果表明,该算法有效可行,同时说明了处理腔带输入、输出缓冲的集束型设备对于满足不同种类晶圆的生产、提高生产能力均具有较好的效果.     

带驻留约束及双臂机械手的集束型设备群调度算法

根据集束型设备群的特点,对调度问题域进行描述,并提出了带驻留约束的双臂集束型设备群调度算法.该算法利用分解方法将集束型设备群分解为多个单集束型设备,并在此基础上提出一种基于机械手无冲突约束的搜索调度算法,调度目标是使到达晶圆在最短基本周期内完成加工.仿真实验分析结果表明,用所提出的算法进行集束型设备群的晶圆处理是有效的.     

多设备系统的生产批量、质量控制与预知维护联合优化

针对由多台设备通过串、并混联构成的多阶段生产系统,对其生产批量、质量控制以及预知维护进行了联合建模与优化.系统中的各台设备随时间逐渐发生劣化,可靠性及产品加工质量随之降低.在每个生产批量结束时,对各设备进行状态检测并评估其在下个生产期内的可靠性.预知维护同时以设备的可靠性、结构重要度以及产能比为决策依据,以合理分配维护资源.在每个阶段设置质检台以实时检测各设备加工产品的质量,并根据质量反馈信息,对次品率超过控制阈值的设备进行预防性更换以改善性能提高产品质量.以批量生产周期、质量控制阈值以及预知维护参数为三维联合决策变量,建立了有限时域内的平均费用率模型.基于蒙特卡罗仿真和响应曲面法设计了优化算法,实现了对模型的快速近似求解.最后通过一个实例演示了本模型,并对结果作了相关统计学分析.     

基于改进多目标布谷鸟搜索算法的 汽车装配线物料配送调度

考虑将电动车辆用来进行基于点对点配送策略的汽车装配线的物料配送,提出了改进多目标布谷鸟搜索算法. 首先,对该物料配送调度问题进行描述,在统筹考虑电量限制和准时化配送要求的基础上建立了以车辆数量和最长搬运时间作为衡量指标的目标函数,并开发了直接反映配送车辆和配送次序的融合编码机制. 然后,设计任务分配规则构造初始解,并在基于混沌动态步长的搜索过程中加入高斯变异和精英选择策略来提高算法的全局搜索能力和解的质量. 此外,开发两种局部搜索算子以强化算法深度寻优能力. 最后,仿真实验结果验证了该调度算法的可行性和有效性.     

半导体制造AMHS中悬挂式小车多因素调度方法

为提高半导体制造系统的整体性能,提出了一种考虑多因素的悬挂式小车（overhead hoist transporter,OHT）调度方法. 从工作站、晶圆批、搬运系统三方面分析了搬运距离、晶圆批优先级、工作站特性、OHT利用率、等待时间5个关键因素. 以成本最小作为调度目标,基于这5个因素构造了混合多因素调度模型,同时引用二分图匹配方法构建了调度模型的求解算法. 最后进行了仿真实验设计和分析,结果表明该方法是有效、可行的.      

整体式半导体自动物料搬运系统解死锁算法

为了有效地解决300mm晶圆制造中整体式自动物料搬运系统的设备缓冲约束引起死锁的问题,构建了基于图论的两阶段解死锁算法.首先对问题域进行了形式化描述,在此基础上,证明了死锁产生和解除的充分条件,以关键设备死锁解除时间最小化为目标,建立了数学规划模型,并构造了解死锁算法.该启发式算法使用存储柜转存晶圆批来释放死锁的小车资源,并应用图论理论构造了多个并行路径来解除死锁.最后,对算法进行了仿真实验,结果表明该算法能有效求解设备缓冲约束引起的死锁问题.与其他解死锁方法相比,上述算法能有效减少解死锁时间,提高了关键设备的可用率.     

面向对象的FMS控制系统模型与实现

为了使FMS(柔性制造系统)控制软件系统具有开放性,本文提出了面向对象的FMS控制系统模型.模型设计采用面向对象的模块化原则,并基于CORBA标准的面向对象开发平台,将相关可编程设备的物理单元抽象为对象.为了方便异构物理单元的集成,各个物理单元对象通过继承抽象单元类共享公共通讯协议(单元与单元之间及单元与总控制器之间通讯协议).为了证实提出的控制模型,在VC++5.0编程平台下开发了FMS控制软件,同时以上海交通大学生产与控制技术研究所FMS示范系统为实例进行了验证.