[發(fā)明專利]一種模擬信息素機制的動態(tài)派工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110197359.2
• 申請日: 2021-02-22
• 公開（公告）號: CN112947340A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設計）人: 林國義;李莉
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 王麗霞

本發(fā)明提供了一種模擬信息素機制的動態(tài)派工方法，包括：當設備在某時刻變?yōu)榭捎脿顟B(tài)時，判斷設備是否為批加工設備；如果是，則按照預定公式計算設備前排隊工件的緊急程度，并根據(jù)所述排隊工件的緊急程度，確定設備前排隊工件是否有緊急工件，如果有緊急工件，則按照預定公式組批工件；確定各組批工件的選擇概率；選擇具有最高選擇概率的組批工件在設備上開始加工。本發(fā)明采用動態(tài)派工規(guī)則，派工效率優(yōu)于人工優(yōu)先級調(diào)度方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種模擬信息素機制的動態(tài)派工方法，屬于半導體制造系統(tǒng)動態(tài)調(diào)度領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的半導體生產(chǎn)制造企業(yè)的生產(chǎn)線所使用的派工規(guī)則是基于人工的優(yōu)先級調(diào)度方法，簡稱PRIOR，其主旨思想是按照人工經(jīng)驗來設定優(yōu)先級，在最大程度上保證產(chǎn)品能夠按時交貨，即滿足交貨期指標。這種方式因為主要依靠人工經(jīng)驗，不僅需要花費大量的勞動力，而且派工效率不高。

自從20世紀90年代以來，伴隨著制造業(yè)信息化的發(fā)展，其生產(chǎn)過程中積累了大量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)挖掘也開始在制造業(yè)中得到應用。國內(nèi)外學者在生產(chǎn)調(diào)度問題傳統(tǒng)建模及優(yōu)化方法的基礎上，基于實際調(diào)度環(huán)境中的大量歷史數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)和相關(guān)調(diào)度仿真數(shù)據(jù)，采用特征分析、數(shù)據(jù)挖掘和仿真等技術(shù)手段提取隱含在大量數(shù)據(jù)中，對改善復雜生產(chǎn)過程調(diào)度性能指標有重要作用的關(guān)鍵調(diào)度信息，并利用上述信息建立基于數(shù)據(jù)的生產(chǎn)過程相關(guān)調(diào)度模型或動態(tài)確定生產(chǎn)過程相關(guān)調(diào)度模型的關(guān)鍵參數(shù)。數(shù)據(jù)挖掘能夠從相關(guān)數(shù)據(jù)中獲得知識來改進決策和提高產(chǎn)量，同時采用數(shù)據(jù)可視化能夠給決策者一個更直觀的認識，幫助決策者更好的理解和利用調(diào)度規(guī)則。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種模擬信息素機制的動態(tài)派工方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的半導體生產(chǎn)線中采用基于人工的優(yōu)先級調(diào)度方法進行派工效率低的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種模擬信息素機制的動態(tài)派工方法，包括如下步驟：

當設備在派工時刻變?yōu)榭捎脿顟B(tài)時，判斷所述設備是否為批加工設備；

如果是，則計算所述設備前排隊工件的緊急程度，并根據(jù)所述排隊工件的緊急程度，確定所述設備前排隊工件是否有緊急工件；

如果有緊急工件，則根據(jù)所述設備的加工能力、在所述設備前排隊使用工藝菜單的工件數(shù)目和所述設備上排隊工件的停留時間，對工件進行組批；

選擇具有最高選擇概率的組批工件在所述設備上開始加工。

進一步地，根據(jù)公式(1)計算所述設備前排隊工件的緊急程度：

其中，為設備i在派工時刻t要處理工件n的緊急程度，為工件n在設備i上的剩余加工時間，F(xiàn)_n為工件n的平均加工周期與加工時間的比值，D_n為工件n的交貨期，為工件n在設備i上的占用時間；MAX為最高加工優(yōu)先級。

進一步地，所述對工件進行組批，具體方法為：

根據(jù)公式(4)對工件進行組批：

其中，im為設備i的工藝菜單索引號；M_i為設備i上的工藝菜單數(shù)目；為二進制變量，如果工件n在設備i上采用工藝菜單im，則否則B_i為設備i的加工能力；N_im為在設備i前排隊使用工藝菜單im的工件數(shù)目；為設備i上的排隊工件n的停留時間。

進一步地，所述確定各組批工件的選擇概率，具體方法為：

根據(jù)公式(9)確定各組批工件的選擇概率：