[发明专利]一种半导体生产线自适应动态调度装置

权利要求书

1.一种半导体生产线自适应动态调度装置，与制造执行系统连接，其特征在于，所述的调度装置包括调度管理器、学习器和显示设备，所述的调度管理器与制造执行系统连接，所述的调度管理器、学习器和显示设备依次连接；

所述的调度管理器由制造执行系统获取当前待调度工件列表传输给学习器，学习器利用其保存的派工规则计算当前待调度工件加工优先级并传输给显示设备，显示设备对当前待调度工件加工优先级进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种半导体生产线自适应动态调度装置，其特征在于，所述的学习器包括动态派工计算模块、学习机和仿真模块，所述的学习机、仿真模块、动态派工计算模块两两连接；

所述的动态派工计算模块中存储有动态派工规则，并利用动态派工规则计算由调度管理器提供的待调度工件的加工优先级；

所述的学习机学习动态派工规则的参数与实际工况的关系模型，并传输给动态派工计算模块；

所述的仿真模块用于模拟实际生产线的运行情况，并调用动态调度规则，生成调度方案，作为上述动态派工规则的参数与实际工况的关系模型学习所需的样本。

3.根据权利要求2所述的一种半导体生产线自适应动态调度装置，其特征在于，所述的动态派工规则具体为：

Step1：当设备i在时刻t变为可用状态时，确定设备是否为批加工设备，若是，则转Step2，若否，则转Step6；

Step2：计算设备i前待调度工件的信息变量

τin(t)=MAXRin×Fn≥Dn-tRin×Fn(Dn-t+1)-PinΣnPinRin×Fn<Dn-t---(1)]]>

信息变量表示待调度工件的加工优先级，为工件n在设备i上的剩余加工时间，F_n为工件n的平均加工周期与加工时间的比值，为工件n在设备i上的占用时间，MAX表示信息变量最大；

Step3：计算生产线上其他设备的信息变量

τidn(t)=ΣPidnTid---(2)]]>

id为设备i的下游设备索引号，为工件n在下游设备id上的占用时间，T_id为下游设备id每天的可用时间；

Step4：计算待调度工件的选择概率

Sn=Qinτin(t)=MAXα1τin(t)-β1τidn(t)τin(t)≠MAX---(3)]]>

为设备i上的工件n的停留时间，α₁、β₁为相对重要程度指标；

Step5：选择具有最高选择概率的工件在设备i上开始加工，返回Step1；

Step6：使用公式(1)计算设备i前待调度工件的信息变量；

Step7：确定设备i前待调度工件是否有紧急工件，即存在若是，则转Step8，若否，则转Step9；

Step8：进行组批工件操作：

对设备i的各工艺菜单im，若紧急工件数小于B_i，B_i为批加工设备i的加工能力，检测设备i前的普通工件是否与紧急工件采用相同工艺菜单，如果满足条件的普通工件数小于设定值，则按照工件等待时间越长越优先的原则选择设备i前工件组批，为二进制变量，否则，选择所有满足要求的普通工件组批；若紧急工件数大于等于B_i，直接选出最紧急的且满足最大加工批量的紧急工件组批；转Step17；

Step9：按照公式(1)判断下一步要使用批加工设备i加工的工件是否为紧急工件，若是，则转Step10；若否，则转Step11；

Step10：等待紧急工件的到达，然后转Step8组批工件；

Step11：判断批加工设备i的缓冲区内的待调度工件是否超过其日最高加工能力，若是，则该设备i为瓶颈设备，转Step12，若否，则转Step13；

Step12：按照待调度工件使用的设备i的工艺菜单im进行组批，若使用同一工艺菜单的工件超过了最大加工批量，按照工件等待时间越长越优先的原则分别组批，转Step17；

Step13：判断下游设备id的缓冲区内的待调度工件是否低于其日最低加工能力，若是，则下游设备id为空闲设备，转Step14，若否，则转Step16；

Step14：判断设备i的待调度工件中是否存在其下一步工序要到空闲下游设备id等待加工的工件，若是，则转Step15，若否，则转Step16；

Step15：进行组批工件操作：

对设备i的各工艺菜单im，获取下一步工序要在空闲下游设备上加工的并使用该工艺菜单的工件数目，如果小于设备的最大加工批量B_i，则检测是否存在其他工件与这些工件使用相同的工艺菜单，若满足条件的工件数目大于设定值，则按照工件等待时间越长越优先的原则选出若干个非紧急工件以满足最大加工批量；如果大于等于最大加工批量B_i，则直接选出排队时间最长的满足最大加工批量的工件组批；转Step17；

Step16：等待新工件的到来，转Step6；

Step17：确定各组批工件的优先级：

Γk=α2NikhBi+β2Bkmax(Bk)-γPikmax(Pik)-σ(Nidh/(ΣkNidh+1))---(4)]]>

其中，是组批k中紧急工件数目；B_k是组批k的组批大小；是组批k在设备i上的占用时间；是组批的下游设备的最大负载；α₂、β₂、γ、σ是相对重要程度指标；

Step18：选择具有最高选择概率的组批工件在设备i上开始加工，返回Step1。