基于仿真的半導體物料搬運系統調度優(yōu)化.pdf

1、半導體行業(yè)競爭日趨激烈，為使企業(yè)在競爭中占據有利地位，必須不斷提高準時交貨率，降低生產周期等來滿足市場不斷變化的市場需求。在300mm 的半導體晶圓制造系統中，為提高搬運效率、減少人工搬運等而應運而生的自動物料搬運系統扮演著重要的角色。自動物料搬運系統的性能指標在很大程度上影響著整個生產系統的性能。因此，本文結合國內外已有的研究成果，對自動物料搬運系統的調度問題進行系統和深入的研究。
　　 針對Intrabay 系統，提出了系統

2、的仿真模型框架，包括輸入、仿真模型和控制與輸出三大部分，其中仿真模型包括了投料模塊、生產模塊、運輸模塊和調度模塊，控制模塊集成了基于響應面和啟發(fā)式算法的仿真優(yōu)化方法。根據仿真模型框架，本文應用Arena 仿真軟件對Intrabay 系統建立了仿真模型。
　　 針對自動物料搬運系統，提出了一套動態(tài)調度方案，該方案根據關鍵因子和等待比例兩個系統狀態(tài)變量將系統狀態(tài)分為緊急批量調度、長等待時間調度和非長等待時間調度，并為各個狀態(tài)選取了相

3、應的候選調度規(guī)則。為求解優(yōu)化的動態(tài)調度方案，應用系統仿真模型框架的各個模塊，并分別結合響應面優(yōu)化方法和遺傳算法進行求解。優(yōu)化后的仿真結果表明，響應面優(yōu)化和遺傳算法優(yōu)化得到的動態(tài)調度方案均比靜態(tài)使用最長等待時間規(guī)則調試方案獲得更好的性能指標，其中遺傳算法不論在優(yōu)化結果和求解效率均優(yōu)于響應面優(yōu)化方法。
　　 為能進一步提高Intrabay 系統的性能，將投料調度和作業(yè)調度與運輸系統綜合考慮，提出了一套集成的動態(tài)調度方案，該方案除了以

4、上運輸系統的調度以外，根據自動貨架可得率將系統狀態(tài)分為高可得率和低可得率調度，根據等待加工作業(yè)隊列長度將系統狀態(tài)分為長隊列和短隊列調度，同樣也為以上四個狀態(tài)確定了候選規(guī)則。應用遺傳算法與仿真模型結合求得優(yōu)化的集成動態(tài)調度方案，實驗仿真結果表明，該方案能在運輸調度的基礎上進一步提高系統的整體性能。
　　 研究表明，通過優(yōu)化自動物料搬運系統的投料調度、作業(yè)調度和運輸調度，可以獲得更好的準時交貨率、生產周期、在制品量和等待時間指標，因