[發明專利]面向產品族排序的批處理機的調度裝置及方法有效

申請號：	201310022583.3	申請日：	2013-01-22
公開（公告）號：	CN103116809A	公開（公告）日：	2013-05-22
發明（設計）人：	賈文友;劉莉;趙雪松;劉濤	申請（專利權）人：	安徽工程大學
主分類號：	G06Q10/04	分類號：	G06Q10/04
代理公司：	暫無信息	代理人：	暫無信息
地址：	241000 安徽***	國省代碼：	安徽;34
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摘要：
搜索關鍵詞：	面向品族排序批處理調度裝置方法
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【說明書】：

所屬技術領域

本發明涉及重入生產線的批處理機調度，尤其涉及一種用于可重入生產線的面向產品族排序的批處理機調度裝置及調度方法。

背景技術

可重入生產線是在上世紀80年代末90年代初，由美國Kumar教授針對半導體芯片、膠卷等行業的生產特點而提出的概念，并將其列為有別于Flow-shop（流線型車間）和Job-shop（單件型車間）的第三類重入型生產線(re-entrant)，即未完成產品沿著生產線進行傳送時，有可能數次訪問同一個工作臺。批處理是指在不超過工作臺的最大加工能力時，一次可以加工多個未完成產品，每次實際加工多個未完成產品稱為批（Batch）。如在可多重入的半導體芯片生產線中，爐管區等批處理機具有加工時間一般都大于非批處理機的加工時間，需要多層重入性加工，而且批處理機價格更昂貴等特性。半導體生產系統的瓶頸機一般為批處理機。可重入生產線的批處理機的合理調度控制成為調度與控制研究中的一個NP-hard問題，它制約著半導體制造系統的整體績效，開展批處理機的合理調度控制研究對改善半導體芯片生產線的性能具有重要意義，一直是學術界與應用界的研究熱點之一。

目前，從我國乃至各國的半導體芯片生產的情況看，設備更新和產品升級的速度非常快，生產線的調度方法研究遠遠跟不上其實際發展的需要。在半導體可重入生產線上，對于批處理機生產過程調度中，常規批處理機調度模型包括：對批處理機前的緩沖器里的不同階段產品族（注：產品族概念不同于產品類型，假設產品類型的數量為N，產品需要重入批處理機的次數為K，則產品族的數量F=N.K）的工件按一定規則組批，所組的批再按一定目標函數最優排序和調度排序中優先級最高的批到空閑可用的批處理機。但是隨著批處理機前的緩沖器里的工件數量的不斷增加，所組的批數量也相應增加，這樣調度問題的規模增大，增加求解問題的難度，且使得求解時間變長，最終影響調度算法的時間復雜度和解的精度。

發明內容

本發明針對上述現有技術中存在的技術問題，提供一種用于可重入生產線的面向產品族排序的批處理機調度裝置及調度方法，克服了具有可重入特性的半導體芯片生產線的多機批處理動態實時調度過程中隨著批處理機前的緩沖器里的工件數量的不斷增加，所組的批數量也相應增加，調度問題的規模增大，求解問題的難度增加，且使得求解時間變長，最終影響調度算法的時間復雜度和解的精度的局限性。

本發明具體解決其技術問題所采用的技術解決方案是：

一種面向產品族排序的批處理機的調度裝置，研究對象是多機平行批處理設備組和被調度的多產品族，要求批處理設備的產品重入是許可，產品族動態到達，包括兩個子模塊：基于啟發式算法的實時調度仿真平臺模塊和基于松弛的混合整數線性數學模型排序求解模塊。這兩個子模塊通過滾動時域策略在可變時間窗下循環實施。

上述面向產品族排序的批處理機的調度裝置的調度方法，包括步驟如下：

步驟1，實時調度仿真平臺完成上一個空閑可用批處理機的調度，初始化時間窗；

步驟2，實時調度仿真平臺實時記錄并保存批處理機前的緩沖期里的不同產品族的工件數量等信息，實時記錄并保存批處理機狀態信息；

步驟3，產生實時調度仿真平臺數據輸出觸發事件：有一臺處于批處理機空閑可用狀態，設置該批處理機為等待狀態；

步驟4，判斷：如果可用的產品族數量只有1種類型，不用運行面向產品族排序的基于松弛的混合整數線性數學模型排序求解模塊，跳轉到步驟8；如果可用的產品族數量多于1種類型，往下執行；?

步驟5，更新與基于松弛的混合整數線性數學模型鏈接的數據庫中關于緩沖器里不同產品族的數量信息；

步驟6，運行基于松弛的混合整數線性數學模型模塊，輸出在規定的目標函數下優化的產品族一維排序數組；

步驟7，產生實時調度仿真平臺調度處于等待狀態批處理機的觸發事件：優先級別最高的產品族信息反饋給實時調度仿真平臺；?

步驟8，執行往處于等待狀態批處理機的調度事件，并根據被調度的產品族的相關信息更新批處理機前的緩沖期里的對應產品族的工件信息并保存；

步驟9，終止當前時間窗；