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Modeling of photolithography process in semiconductor wafer fabrication systems using extended hybrid Petri nets 被引量:2
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作者 周炳海 潘青枝 +1 位作者 王世进 吴斌 《Journal of Central South University of Technology》 EI 2007年第3期393-398,共6页
To describe a semiconductor wafer fabrication flow availably, a new modeling method of extended hybrid Petri nets (EHPNs) was proposed. To model the discrete part and continuous part of a complex photolithography pr... To describe a semiconductor wafer fabrication flow availably, a new modeling method of extended hybrid Petri nets (EHPNs) was proposed. To model the discrete part and continuous part of a complex photolithography process, hybrid Petri nets (HPNs) were introduced. To cope with the complexity of a photolithography process, object-oriented methods such as encapsulation and classifications were integrated with HPN models. EHPN definitions were presented on the basis of HPN models and object-oriented methods. Object-oriented hybrid Petri subnet models were developed for each typical physical object and an EHPN modeling procedure steps were structured. To demonstrate the feasibility and validity of the proposed modeling method, a real wafer photolithography case was used to illustrate the modeling procedure. dynamic modeling of a complex photolithography process effectively The modeling results indicate that the EHPNs can deal with the dynamic modeling of a complex photolithography process effectively. 展开更多
关键词 semiconductor wafer fabrication photolithography process hybrid Petri net object-oriented method
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考虑晶圆驻留时间约束的双臂组合设备群调度
2
作者 马利平 刘玉敏 +2 位作者 赵艳平 王际鹏 承姿辛 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第2期59-66,共8页
组合设备群代表了当前晶圆制造装备发展的新趋势,其调度控制水平直接攸关半导体芯片制造企业的整体经济效益。针对半导体芯片制造中考虑晶圆驻留时间约束的双臂组合设备群,文章提出了一种基于特征转换的调度控制方法。首先,引入一种概... 组合设备群代表了当前晶圆制造装备发展的新趋势,其调度控制水平直接攸关半导体芯片制造企业的整体经济效益。针对半导体芯片制造中考虑晶圆驻留时间约束的双臂组合设备群,文章提出了一种基于特征转换的调度控制方法。首先,引入一种概念型晶圆制造系统,即特征双臂组合设备,并给出相应的稳态调度方法。其次,采用特征转换方法,将线性/树形结构的双臂组合设备群转换为特征双臂组合设备。随后,根据转换后的特征双臂组合设备重新调整双臂组合设备群的机械手作业序列,并求解可行的稳态调度方案。最后,通过实例验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 半导体设备 晶圆制造 组合设备 时间约束 调度
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基于规则的批处理设备调度方法在半导体晶圆制造系统中应用 被引量:6
3
作者 李程 江志斌 +4 位作者 李友 李娜 耿娜 姚世清 贾文友 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期230-235,共6页
针对半导体炉管区瓶颈设备的批处理调度问题,提出满足工艺约束和设备限制的组批调度算法.在考虑产品动态到达的基础上,根据半导体制造系统大规模、多重入、混合型生产等特征,针对晶圆平均等待时间进行优化,实现多产品、多机台的实时组... 针对半导体炉管区瓶颈设备的批处理调度问题,提出满足工艺约束和设备限制的组批调度算法.在考虑产品动态到达的基础上,根据半导体制造系统大规模、多重入、混合型生产等特征,针对晶圆平均等待时间进行优化,实现多产品、多机台的实时组合派工.仿真实验在一个虚拟的晶圆制造系统上进行.结果表明,该算法在实时派工中对瓶颈设备填充率和利用率显著提升,有效地缩短了产品加工周期. 展开更多
关键词 半导体晶圆制造系统 批处理 瓶颈 调度
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基于问题分解的蚁群算法在半导体晶圆制造调度中的应用 被引量:9
4
作者 郭乘涛 江志斌 张怀 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1798-1802,共5页
为了调度具有大规模、多重入、混合型生产等特征的半导体晶圆制造系统,提出一种将基于问题分解的方法与蚁群算法相结合的新的调度方法.通过基于时间与基于系统结构的复合分解过程,将大规模复杂调度问题分解为若干子问题,在相邻子问题间... 为了调度具有大规模、多重入、混合型生产等特征的半导体晶圆制造系统,提出一种将基于问题分解的方法与蚁群算法相结合的新的调度方法.通过基于时间与基于系统结构的复合分解过程,将大规模复杂调度问题分解为若干子问题,在相邻子问题间设置重叠操作以保证调度的一致性.为调度各子问题,提出一种分类蚁群算法以处理不同类型的机器.仿真实验在一个虚拟的晶圆制造系统上进行,结果表明,该方法对调度结果有显著的提升. 展开更多
关键词 半导体晶圆制造系统 调度 分解 蚁群算法
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面向瓶颈的半导体晶圆制造系统派工策略及参数优化 被引量:10
5
作者 张怀 江志斌 郭乘涛 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1252-1257,共6页
针对半导体晶圆制造系统中瓶颈设备动态漂移的特性,提出一种动态瓶颈实时派工策略.它是根据瓶颈机台的实时信息做出决策,决策参数通过响应曲面法和期望函数法确定并优化.实例验证表明,该算法相对于其他两种派工策略,在产能、加工周期、... 针对半导体晶圆制造系统中瓶颈设备动态漂移的特性,提出一种动态瓶颈实时派工策略.它是根据瓶颈机台的实时信息做出决策,决策参数通过响应曲面法和期望函数法确定并优化.实例验证表明,该算法相对于其他两种派工策略,在产能、加工周期、方差和制品数量等4个指标上均有所改善. 展开更多
关键词 派工策略 响应曲面法 期望函数 半导体晶圆制造系统
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基于EOPN的晶圆制造系统实时调度仿真平台 被引量:6
6
作者 张怀 江志斌 +1 位作者 郭乘涛 刘惠然 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1857-1863,共7页
针对半导体晶圆制造系统(SWFS)的组织构成、加工过程和生产模式的典型特点,以拓展型面向对象Petri网(EOPN)为工具对该复杂系统建立了模型,在准确描述晶圆制造过程的基础上采用面向对象技术设计并开发了一套SWFS实时调度仿真平台.该平台... 针对半导体晶圆制造系统(SWFS)的组织构成、加工过程和生产模式的典型特点,以拓展型面向对象Petri网(EOPN)为工具对该复杂系统建立了模型,在准确描述晶圆制造过程的基础上采用面向对象技术设计并开发了一套SWFS实时调度仿真平台.该平台不仅能够真实再现半导体晶圆的反复重入型加工过程,而且能够集成多种实时调度与派工控制算法,以准确高效的仿真计算进行算法测试和相应系统绩效的评价与预测.SWFS实时调度仿真平台的开发成功对SWFS的建模、调度和控制等相关研究起到积极的支持作用. 展开更多
关键词 半导体晶圆制造系统 仿真 实时调度 拓展型面向对象Petri网
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半导体生产线动态调度方法研究 被引量:14
7
作者 李莉 乔非 +1 位作者 姜桦 吴启迪 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期949-954,共6页
为了满足半导体生产线多目标优化要求,提出了多目标优化动态调度规则。它由正常状态调度规则、瓶颈设备较低在制品水平的调度规则、非瓶颈设备较高在制品水平的调度规则、多批加工设备调度规则以及紧急工件调度规则五种类型的调度规则... 为了满足半导体生产线多目标优化要求,提出了多目标优化动态调度规则。它由正常状态调度规则、瓶颈设备较低在制品水平的调度规则、非瓶颈设备较高在制品水平的调度规则、多批加工设备调度规则以及紧急工件调度规则五种类型的调度规则组成。使用具有半导体生产线本质特征的简化模型,将多目标优化动态调度规则与先入先出法、最早交货期法、临界值法进行了比较,结果表明,多目标优化动态调度规则能够改善半导体生产线的整体性能,更好地优化模型的生产率、加工周期与在制品水平,最终提高准时交货率。 展开更多
关键词 半导体生产线 动态调度 生产率 加工周期 在制品水平 准时交货率
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基于遗传算法的半导体生产线调度研究进展 被引量:5
8
作者 曹政才 吴启迪 +1 位作者 乔非 王遵彤 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期97-102,共6页
半导体生产线调度是制造系统实际生产中的重要问题,也是理论研究的难点之一.遗传算法是计算智能的主要研究对象,因此基于遗传算法的半导体生产线调度研究,具有非常重要的研究价值和实践意义,已经引起了国内外研究者的广泛关注.文中评述... 半导体生产线调度是制造系统实际生产中的重要问题,也是理论研究的难点之一.遗传算法是计算智能的主要研究对象,因此基于遗传算法的半导体生产线调度研究,具有非常重要的研究价值和实践意义,已经引起了国内外研究者的广泛关注.文中评述近几年来在半导体生产线调度优化中遗传算法的应用,详细介绍了算法编码、操作、参数的选择、算法的改进及具体应用,并指出这一领域中值得进一步研究的一些问题和可能的发展方向. 展开更多
关键词 半导体生产线 调度 遗传算法
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基于Petri网与遗传算法的半导体生产线建模与优化调度 被引量:11
9
作者 曹政才 余红霞 乔非 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期340-344,共5页
针对半导体生产线调度复杂、难以优化的问题,本文提出一种基于层次有色赋时Petri网技术和遗传算法相结合的优化调度方法.该方法利用层次化的思想结合自顶向下建模方法对半导体生产线进行模块化建模,模型不仅能够反映生产线待加工产品的... 针对半导体生产线调度复杂、难以优化的问题,本文提出一种基于层次有色赋时Petri网技术和遗传算法相结合的优化调度方法.该方法利用层次化的思想结合自顶向下建模方法对半导体生产线进行模块化建模,模型不仅能够反映生产线待加工产品的多条加工路径及其资源约束,还可以对系统的设备维护、各种优先级等特性进行描述,得到对生产系统更完善更精确的刻画.通过在遗传算法编码中考虑投料策略、工件选设备规则、批加工调度规则和单件加工设备规则等因素得到更加有效的调度方案,提高了模型的优化程度.在此基础上,对实际半导体生产线的不同调度方案分别进行仿真,并对仿真结果进行比较,从而验证了建模方法的正确性及调度策略的有效性. 展开更多
关键词 半导体生产线 层次有色赋时Petri网 遗传算法 建模 优化
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基于自适应神经模糊推理系统的半导体生产线故障预测及维护调度 被引量:12
10
作者 曹政才 赵会丹 吴启迪 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期2181-2186,共6页
为解决半导体生产线设备故障预测问题,采用自适应神经模糊推理系统构建故障预测模型。利用减法聚类确定模型初始结构,采用由最小二乘算法和梯度下降法所组成的混合学习算法优化模型参数。经实验数据检验,所建模型拟合能力强且精度高,能... 为解决半导体生产线设备故障预测问题,采用自适应神经模糊推理系统构建故障预测模型。利用减法聚类确定模型初始结构,采用由最小二乘算法和梯度下降法所组成的混合学习算法优化模型参数。经实验数据检验,所建模型拟合能力强且精度高,能有效预测生产线下一阶段可能发生故障的设备名称等调度问题关键参数信息。在原有设备维护调度的基础上,嵌入故障预测模型,构建新的设备维护调度方案,并以某半导体生产线制造过程为例进行仿真验证,取得了良好的调度效果。 展开更多
关键词 半导体生产线 故障预测 维护调度 自适应神经模糊推理系统 设备
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半导体硅片加工过程复合控制策略研究及仿真 被引量:5
11
作者 王遵彤 乔非 吴启迪 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1924-1927,1950,共5页
复合优先级控制策略CPC是一种兼顾投料与调度策略的生产过程综合控制策略。通过比较加工任务的复合优先级系数,CPC策略能够确定下一个加工任务,以及决定何时投放新工件。CPC策略甚至能够暂停非瓶颈设备以避免瓶颈设备前的在制品堆积。... 复合优先级控制策略CPC是一种兼顾投料与调度策略的生产过程综合控制策略。通过比较加工任务的复合优先级系数,CPC策略能够确定下一个加工任务,以及决定何时投放新工件。CPC策略甚至能够暂停非瓶颈设备以避免瓶颈设备前的在制品堆积。仿真结果表明,这种复合控制策略是一种能够同时优化多种性能指标的生产过程控制策略,可降低加工周期及其方差,减少生产过程中的在制品数,提高设备利用率及生产率等。 展开更多
关键词 半导体 硅片加工 控制策略 调度策略 投料策略 仿真
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半导体生产线动态在制品水平控制方法 被引量:8
12
作者 胡鸿韬 江志斌 张怀 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期1759-1765,共7页
针对半导体晶圆制造中设备众多,生产周期长和多次重入等特点,提出一种在制品水平分解控制方法。首先,通过仿真实验,依据系统关键指标受设备性能变化影响的灵敏度大小,确定设备的约束权重;然后,依据设备约束权重,结合产品的加工参数,确... 针对半导体晶圆制造中设备众多,生产周期长和多次重入等特点,提出一种在制品水平分解控制方法。首先,通过仿真实验,依据系统关键指标受设备性能变化影响的灵敏度大小,确定设备的约束权重;然后,依据设备约束权重,结合产品的加工参数,确定每种产品各加工阶段合理的在制品水平分布;最后,设备依据实际在制品水平和目标在制品水平的差别和上下游信息,动态地选择工件加工。通过仿真实验,验证了算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 半导体晶圆制造系统 调度 在制品水平 设备约束权重
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基于改进型多目标粒子群算法的晶圆制造系统瓶颈工作站调度 被引量:8
13
作者 周炳海 胡新宇 孙超 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期63-68,共6页
为了尽可能提高瓶颈工作站利用率,在获得较高系统产能的同时得到一个合理的制造周期,构建了以最小化瓶颈工作站的平均加权提前/拖期时间和最小化瓶颈工作站流程时间为优化目标的改进型多目标粒子群算法,并对瓶颈工作站进行了性能分析.... 为了尽可能提高瓶颈工作站利用率,在获得较高系统产能的同时得到一个合理的制造周期,构建了以最小化瓶颈工作站的平均加权提前/拖期时间和最小化瓶颈工作站流程时间为优化目标的改进型多目标粒子群算法,并对瓶颈工作站进行了性能分析.将准时交货和快速生产要求分别映射为瓶颈工作站平均加权提前/拖期时间和流程时间,并构建了多目标优化模型.通过改进速度和位置的更新机制,对陷入局部最优的粒子进行交叉操作,设计了用于瓶颈工作站调度的改进型多目标粒子群算法.在不同作业规模下从算法的稳定性、Pareto前沿质量、收敛速度及运行时间出发,进行了调度仿真试验.结果表明该算法对提高瓶颈工作站的调度性能是有效的、可行的. 展开更多
关键词 半导体晶圆制造系统 瓶颈 工作站 调度 改进型多目标粒子群算法
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基于DBSCAN与FSVM的半导体生产线成品率预测方法 被引量:9
14
作者 邱明辉 曹政才 +1 位作者 刘民 刘雪莲 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期2594-2601,共8页
成品率是半导体生产线上的关键性能指标,对其进行预测分析能够有效控制芯片的生产成本、提高芯片质量,而芯片缺陷问题是制约成品率水平的关键因素。因此,研究一种密度聚类与模糊支持向量机相融合的半导体生产线成品率预测方法。首先,采... 成品率是半导体生产线上的关键性能指标,对其进行预测分析能够有效控制芯片的生产成本、提高芯片质量,而芯片缺陷问题是制约成品率水平的关键因素。因此,研究一种密度聚类与模糊支持向量机相融合的半导体生产线成品率预测方法。首先,采用密度聚类方法对晶圆缺陷聚集特性进行分析,获取缺陷分布模式参数和密度参数,作为成品率预测模型的输入参数;然后,针对缺陷与成品率之间存在的模糊关系,利用模糊规则并结合支持向量机方法构建半导体生产线成品率预测模型;最后利用成品率预测结果对晶圆缺陷聚集特性进行定性分析,确定缺陷问题的来源,并提出相应的改善措施。通过仿真实验表明,所提方法的预测精度优于常用的泊松模型和二项式模型,具有更好的可行性。 展开更多
关键词 半导体生产线 成品率 基于密度的聚类方法 模糊支持向量机
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基于模糊Petri网推理的半导体生产线投料控制策略 被引量:5
15
作者 曹政才 赵会丹 王永吉 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1545-1550,共6页
半导体生产线存在大量随机不确定因素,各种不确定扰动的发生,往往使已获得优化调度方案在执行过程中失去优良性,鉴于模糊Petri网在知识表达和逻辑推理方面的优势,本文研究将该思想用于半导体生产线投料控制,构建投料模糊Petri网推理模型... 半导体生产线存在大量随机不确定因素,各种不确定扰动的发生,往往使已获得优化调度方案在执行过程中失去优良性,鉴于模糊Petri网在知识表达和逻辑推理方面的优势,本文研究将该思想用于半导体生产线投料控制,构建投料模糊Petri网推理模型,建立完整的在线投料机制,以生产线实时信息为依据,决定系统采取的投料控制行为,以便尽可能发挥系统的生产能力,优化系统制造性能.最后,以某半导体生产线为例进行投料控制实验,结果表明,该策略是可行有效的. 展开更多
关键词 半导体生产线 投料策略 模糊PETRI网
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半导体生产线建模方法与调度策略研究进展 被引量:3
16
作者 曹政才 乔非 吴启迪 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第B12期2518-2525,共8页
半导体生产线是典型多重入复杂的制造系统,具有可重入性、复杂性、不确定性、多目标和多约束等特点,其优化调度问题是近年来控制领域的一个重要研究方向.本文根据近些年来这一研究方向上的主要研究成果,系统评述了国内外半导体生产线调... 半导体生产线是典型多重入复杂的制造系统,具有可重入性、复杂性、不确定性、多目标和多约束等特点,其优化调度问题是近年来控制领域的一个重要研究方向.本文根据近些年来这一研究方向上的主要研究成果,系统评述了国内外半导体生产线调度的建模方法和调度策略的研究进展,分析和讨论它们各自的主要优缺点和适用范围,简要介绍了重调度判定依据及所采用的方法,并指出半导体制造领域中值得进一步研究的一些问题和可能发展的方向. 展开更多
关键词 半导体生产线 建模 调度 重调度
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基于Agent的芯片制造生产线动态调度方法研究 被引量:3
17
作者 李莉 乔非 +1 位作者 许潇红 吴启迪 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期1710-1717,共8页
基于智能体技术,提出了芯片制造生产线动态调度新方法,实现了投料调度、工件调度与设备维护调度的集成。首先,给出了基于智能体的动态调度模型,该模型中包括管理智能体、投料智能体、工件智能体、设备智能体、运输智能体与人员智能体。... 基于智能体技术,提出了芯片制造生产线动态调度新方法,实现了投料调度、工件调度与设备维护调度的集成。首先,给出了基于智能体的动态调度模型,该模型中包括管理智能体、投料智能体、工件智能体、设备智能体、运输智能体与人员智能体。投料智能体用于实现投料控制,工件调度通过工件智能体与设备智能体之间的协商实现,设备维护调度由设备智能体实现。通过智能体间的合作,能够实现投料控制、工件调度与设备维护调度的协同进行。然后给出了工件智能体与设备智能体间协商使用的协商协议(即带有时间约束的单步协商协议),以及智能体决策中使用的调度算法(包括投料调度算法、工件调度算法与设备维护调度算法)。最后,通过实例,给出了方法的使用过程,并进行了模拟仿真。仿真结果表明,集成的调度方法能更好地优化模型的生产率、加工周期与设备利用率,最终提高准时交货率。 展开更多
关键词 芯片制造 动态调度 智能体 集成 协商协议 调度算法
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基于蚁群算法的半导体生产线调度方法研究 被引量:4
18
作者 邓可 林杰 张鹏 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第12期198-201,共4页
为了解决具有可重入特性的半导体生产线调度问题,提出基于蚁群算法的半导体生产线调度模型(ASWFSM)。在模型中,利用图论的方法把调度方案的寻优过程转换为蚂蚁对有向图的搜索,并且,引入专家系统作为推理机避免了寻优过程中对可行节点判... 为了解决具有可重入特性的半导体生产线调度问题,提出基于蚁群算法的半导体生产线调度模型(ASWFSM)。在模型中,利用图论的方法把调度方案的寻优过程转换为蚂蚁对有向图的搜索,并且,引入专家系统作为推理机避免了寻优过程中对可行节点判断的复杂性。仿真试验证明,此模型具有良好的调度效果和稳定性。 展开更多
关键词 蚁群算法 半导体生产线 可重入 生产调度 图论 专家系统
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半导体生产线基于DBR和ANFIS相融合的动态调度方法研究 被引量:3
19
作者 曹政才 彭亚珍 +1 位作者 李博 刘民 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2082-2087,共6页
实际半导体制造过程调度问题具有大规模、小确定、带复杂约束及多目标等综合复杂性,要确保上述生产过程优化运行,必须及时有效进行动态调度.鉴于半导体生产线具有多重入特征及紧急订单对常规订单产生影响,本文给出一种基于"鼓-缓冲... 实际半导体制造过程调度问题具有大规模、小确定、带复杂约束及多目标等综合复杂性,要确保上述生产过程优化运行,必须及时有效进行动态调度.鉴于半导体生产线具有多重入特征及紧急订单对常规订单产生影响,本文给出一种基于"鼓-缓冲-绳子"(Drum-Buffer-Rope,DBR)和白适应模糊推理系统(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System,ANFIS)相融合的半导体生产线动态调度方法.首先以最大化瓶颈设备有效产能及保证生产线负荷均衡为目标,将投料控制与工件调度有机结合进行DBR优化算法设计;其次根据生产线运行过程中积累大量的历史数据与实时数据,利用ANFIS构建紧急订单相关信息预测模型;再次结合专家经验知识,利用模糊推理系统将预测结果与相应的DBR算法相融合,使生产线提前调整投料策略,保证紧急订单到来时生产线能够有效完成其加工任务及减小紧急订单与常规订单之间的相互影响;最后通过某半导体生产线进行仿真验证,该方法能够实现生产线的多目标优化,为解决实际半导体生产调度问题提供参考. 展开更多
关键词 半导体生产线 动态调度 紧急订单预测 鼓-缓冲-绳子
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基于多代理的知识有色赋时Petri网的晶圆制造系统建模方法 被引量:5
20
作者 吴立辉 张洁 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期1921-1929,共9页
为了对大规模、复杂的晶圆制造系统进行有效建模,提出了基于多代理的知识有色赋时Petri网的晶圆制造系统分层建模方法。在设备层,对晶圆制造系统的系统资源、内部行为和知识进行封装,建立了设备层代理模型。在设备组层和系统层,根据系... 为了对大规模、复杂的晶圆制造系统进行有效建模,提出了基于多代理的知识有色赋时Petri网的晶圆制造系统分层建模方法。在设备层,对晶圆制造系统的系统资源、内部行为和知识进行封装,建立了设备层代理模型。在设备组层和系统层,根据系统需求对各设备组内部及其之间的关系进行配置,分别建立了设备层和系统层代理模型。该方法提高了模型的可配置和重用性,降低了建模的复杂性,同时将知识与模型的库所和变迁集成,增强了模型的运行决策能力。通过上海某企业的150 mm晶圆的生产数据验证,证明了基于多代理的知识有色赋时Petri网的晶圆制造系统模型的有效性。 展开更多
关键词 代理 晶圆制造系统 PETRI网 建模
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