[發明專利]半導體生產線投料控制方法

無效

• 申請號: 201010592636.1
• 申請日: 2010-12-10
• 公開（公告）號: CN102023573A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 曹政才;王民;吳啟迪;趙會丹;彭亞珍;靳保
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 樓艮基

技術領域

本發明涉及一種自動控制與信息技術領域的方法，具體地，涉及一種半導體生產線投料控制方法，屬于先進制造技術領域。

技術背景

半導體生產線是目前世界上公認的最復雜的生產線之一。與其它制造系統相比，半導體生產線具有工藝流程復雜、多重入加工流、混合加工模式和高度不確定性等明顯特征，由此造成其調度問題復雜，屬于NP難題。半導體生產線上主要存在三種類型的調度：投料控制、路徑調度和工件調度。投料控制處于整個調度系統的“龍頭”地位，用于決定何時投入多少種類的原料到生產系統，以便在盡可能發揮系統生產能力的同時滿足客戶需要，與其它生產過程相比，投料控制在半導體生產線中尤其重要。

多年來，半導體生產線投料控制一直是工業工程領域的研究熱點。C.R.Glassey等人1988在IEEE?Transactions?on?Semiconductor?Manufacturing期刊上給出一種避免饑餓(Starvation?Avoidance，SA)投料策略，該策略的目標是確保足夠的工件及時到達瓶頸設備以避免瓶頸設備出現饑餓，當瓶頸設備WIP降到事先既定的水平之下時，就需要投入新工件到生產線，該策略能夠降低瓶頸設備的空閑率、提高產量；J?W?Fowler等人在2002?Production?Planning?and?Control期刊上提出工作負荷調整(Workload?Regulation，WR)投料策略，其核心思想是通過投料使半導體生產線各個加工區的工作負荷得到調整，從而達到最優性能；Q.Chao等人在2006Proceedings?of?the?Electronic?Packaging?Technology?Conference上將固定在制品策略與工作負荷調整策略相結合，提出一種新的WIPLOAD投料策略，實驗結果證明該策略可以減小平均加工周期及其標準差，是可靠有效的。

以上投料策略雖各有優點，但是要么不考慮實時信息反饋，要么只對于瓶頸設備狀態變化產生反應，對于其它意外事件的承受和處理能力不夠，很少關注隱含反映實際調度環境特點及調度知識的大量相關有效數據，導致所研究成果不能直接應用于實際半導體企業。

模糊Petri網是Petri網與知識表達的結合，符合人類的思維和認知方式，在描述和分析許多物理系統乃至社會系統的并行和并發行為時具有廣泛的意義。本發明鑒于模糊Petri網在知識表達和邏輯推理方面的優勢，解決半導體生產線投料控制問題。

發明內容

本發明的目的在于，通過提供一種半導體生產線投料控制方法，以解決目前使用的方法在投料控制時不能很好應對各種突發狀況問題，從而提供一種更加有效地智能半導體生產線控制方法。

本發明是采用以下技術手段實現的。

一種半導體生產線投料控制方法，采用模糊Petri網技術進行生產線在線投料控制，其特征包含以下步驟：

步驟1：構建投料模糊Petri網推理模型；

步驟2：構建半導體生產線在線投料機制；

步驟3：模糊Petri網模型參數設置；

所述的步驟1包括：

1.1.通過對實際半導體生產系統不確定性事件，明確投料Petri網模型的模糊推理條件庫所集；

1.2.通過明確推理條件下得到的結論，確定投料Petri網推理結論庫所集；

1.3.同時通過提煉積累投料決策規則，匯總推理規則集；

1.3.1.如果生產線WIP高于瓶頸設備滿負荷時設定值的10％，則降低當前的投料速率；

1.3.2.如果生產線WIP低于平瓶頸設備滿負荷時設定值的10％，則增加當前的投料速率；

1.3.3.如果生產線瓶頸設備利用率高于設定值(如：95％)，則降低當前的投料速率；

1.3.4.如果生產線瓶頸設備利用率低于設定值(如：90％)，則增加當前的投料速率；

1.3.5.如果有緊急訂單，則降低當前的投料速率；

1.3.6.如果生產線返工量超過當前設定值的5％，則降低當前的投料速率；

1.3.7.如果瓶頸設備發生故障，則降低當前的投料速率。

1.4.建立投料模糊Petri網推理模型；

所述的步驟2利用投料模糊Petri網推理模型進行周期性決策判定；一旦意外事件發生，則立即啟動該模型，根據各結論庫所的可信度，判定是否修改并自行修改投料計劃；