《晶圓制造自動化物料運輸系統調度》針對自動化物料運輸系統(AMHS)調度問題大規模、隨機性、實時性和多目標的特點,在系統、深入地進行AMHS建模方法和運行過程分析的基礎上,分別介紹了AMHS中的Interbay系統和Intrabay系統的優化調度方法,介紹了AMHS集成調度和AMHS調度性能評價方法。本書提出的方法和技術將為廣大企業、科研院所、高等院校進一步深入研究晶圓制造AMHS調度問題提供理論基礎,為推動晶圓制造AMHS調度技術發展和企業實際應用提供參考,對提升我國晶圓制造企業的核心技術競爭力及行業綜合實力具有重要意義。
《晶圓制造自動化物料運輸系統調度》為國家科學技術著作出版基金資助圖書,在總結作者多年研究成果的基礎之上,系統全面介紹了晶圓制造系統中AMHS建模、AMHS運行特性分析、AMHS調度方法、調度性能評價等內容,有很高的參考價值。
張潔,女,上海交通大學機械與動力工程學院智能制造與信息工程研究所教授、博士研究生導師,中國機械工程學會生產工程分會生產系統專業委員會常務理事,全國高校制造自動化研究會常務理事。長期致力于將先進制造技術與先進管理理念和IT技術密切結合的課題研究與開發,尤其在智能制造系統與大數據技術、智能信息采集系統、智能物流管理系統、智能優化算法、智能制造執行系統關鍵技術、智能調度方法、基于大數據技術的車間性能分析與運行決策等方面進行了深入研究并取得豐碩的成果。主持與參加了國家自然科學基金重點項目和面上項目、國家高技術研究發展計劃項目、國家科技重大專項、國家科技攻關項目、國際合作項目、省部級科技重點項目等20多個項目。出版了專著5部,發表論文被SCI收錄20余篇,被EI收錄40余篇,被ISTP收錄10余篇。獲得國家發明專利授權7項。
第1章 晶圓制造系統(1)
1.1 半導體制造產業(1)
1.1.1 半導體制造產業的發展與現狀(1)
1.1.2 未來半導體制造產業面臨的挑戰(6)
1.2 半導體芯片制造工藝(7)
1.2.1 晶圓制備(7)
1.2.2 晶圓制造(7)
1.2.3 晶圓揀選測試(10)
1.2.4 芯片封裝(10)
1.2.5 芯片封裝測試(11)
1.3 晶圓制造系統的構成(11)
1.3.1 晶圓加工系統(11)
1.3.2 晶圓制造物料運輸系統(15)
1.4 晶圓制造系統的調度(17)
本章參考文獻(18)
第2章 晶圓制造自動化物料運輸系統(21)
2.1 晶圓制造物料運輸系統的發展(21)
2.1.1 半自動化物料運輸系統(21)
2.1.2 自動化物料運輸系統(22)
2.1.3 智能化物料運輸系統(23)
2.2 晶圓制造自動化物料運輸系統的組成(24)
2.2.1 晶圓卡(24)
2.2.2 傳送系統(25)
2.2.3 存儲系統(27)
2.2.4 跟蹤系統(28)
2.2.5 控制系統(29)
2.3 晶圓制造物料運輸系統布局(29)
2.3.1 單脊椎型布局(29)
2.3.2 雙脊椎型布局(30)
2.3.3 整體式布局(30)
2.3.4 周邊布局(31)
2.3.5 混合式布局(33)
2.4 晶圓制造自動化物料運輸系統的特點(33)
本章參考文獻(34)
第3章 晶圓制造AMHS的建模(35)
3.1 基于網絡流模型的晶圓制造AMHS建模(35)
3.1.1 網絡流模型基本理論(35)
3.1.2 晶圓制造AMHS網絡流建模過程(36)
3.2 基于排隊論模型的晶圓制造AMHS建模(40)
3.2.1 排隊論模型基本理論(40)
3.2.2 晶圓制造AMHS排隊論建模過程(43)
3.3 基于數學規劃模型的晶圓制造AMHS建模(46)
3.3.1 數學規劃模型基本理論(46)
3.3.2 晶圓制造AMHS數學規劃建模過程(48)
3.4 基于馬爾可夫模型的晶圓制造AMHS建模(49)
3.4.1 馬爾可夫模型基本理論(50)
3.4.2 晶圓制造AMHS馬爾可夫建模過程(51)
3.5 基于仿真模型的晶圓制造AMHS建模(53)
3.5.1 仿真模型基本理論(54)
3.5.2 晶圓制造AMHS仿真建模過程(55)
3.6 基于Petri網模型的晶圓制造AMHS建模(62)
3.6.1 Petri網模型基本理論(62)
3.6.2 晶圓制造AMHS的Petri網建模過程(63)
3.7 本章小結(70)
本章參考文獻(70)
第4章 晶圓制造AMHS運行特性分析(72)
4.1 AMHS運行過程描述(72)
4.2 常用AMHS運行分析方法(73)
4.3 晶圓制造AMHS擴展馬爾可夫模型(75)
4.3.1 參數定義與假設(75)
4.3.2 擴展馬爾可夫模型定義(77)
4.3.3 擴展馬爾可夫模型的分析過程(78)
4.3.4 模型有效性驗證(85)
4.4 基于擴展馬爾可夫模型的AMHS運行分析(90)
4.4.1 運輸小車平均利用率分析(90)
4.4.2 空載運輸小車平均到達時間間隔分析(92)
4.4.3 期望和實際運輸量分析(93)
4.4.4 晶圓卡等待時間分析(94)
4.4.5 運輸小車堵塞相關指標分析(97)
4.4.6 AMHS運行分析實例(100)
4.5 本章小結(103)
本章參考文獻(103)
第5章 晶圓制造AMHS調度方法(104)
5.1 基于啟發式規則的晶圓制造AMHS調度(104)
5.1.1 啟發式規則概述(104)
5.1.2 啟發式規則在晶圓制造AMHS調度中的應用(108)
5.2 基于運籌學方法的晶圓制造AMHS調度(111)
5.2.1 運籌學方法概述(111)
5.2.2 運籌學方法在AMHS調度中的應用(115)
5.3 基于智能算法的晶圓制造AMHS調度(119)
5.3.1 智能算法概述(119)
5.3.2 智能算法在AMHS調度中的應用(126)
5.4 本章小結(132)
本章參考文獻(132)
第6章 Interbay物料運輸系統調度(134)
6.1 Interbay物料運輸調度問題描述(134)
6.2 基于AMPHI的Interbay物料運輸調度方法(136)
6.2.1 基于AMPHI的Interbay物料運輸調度模型(136)
6.2.2 基于AMPHI的Interbay物料運輸系統調度框架(138)
6.2.3 Interbay物料運輸任務指派(139)
6.2.4 基于模糊邏輯的參數權重調節(144)
6.2.5 實例驗證(152)
6.3 基于復合啟發式規則的Interbay物料運輸調度方法(161)
6.3.1 Interbay物料運輸全局優化調度模型(162)
6.3.2 基于復合啟發式規則的Interbay物料運輸調度框架(164)
6.3.3 基于遺傳規劃的復合規則生成算法(165)
6.3.4 實例驗證(173)
6.4 本章小結(177)
本章參考文獻(178)
第7章 Intrabay物料運輸系統調度(179)
7.1 Intrabay物料運輸調度問題描述(179)
7.2 基于GDP的Intrabay物料運輸調度方法(180)
7.2.1 基于GDP的Intrabay物料運輸調度模型(180)
7.2.2 基于GDP的Intrabay物料運輸調度框架(183)
7.2.3 基于模糊邏輯的晶圓卡運輸動態優先級決策(183)
7.2.4 基于匈牙利算法的Intrabay物料運輸任務指派方法(187)
7.2.5 基于貪婪優化的運輸小車調度策略(188)
7.2.6 實例驗證(189)
7.3 基于推拉結合策略的Intrabay物料運輸調度方法(193)
7.3.1 基于推拉結合策略的Intrabay物料運輸調度框架(196)
7.3.2 推拉結合的VSL和LSV調度規則(196)
7.3.3 實例驗證(198)
7.4 本章小結(203)
本章參考文獻(203)
第8章 晶圓制造AMHS集成調度(204)
8.1 AMHS集成調度問題描述(204)
8.2 基于PMOGA的AMHS集成調度方法(206)
8.2.1 基于PMOGA的AMHS集成調度模型(206)
8.2.2 基于PMOGA的AMHS集成調度框架(208)
8.2.3 面向AMHS集成調度的并行多目標遺傳算法(208)
8.2.4 實例驗證(219)
8.3 基于GARL的AMHS復合啟發式集成調度方法(222)
8.3.1 AMHS集成調度基本規則(223)
8.3.2 小車路徑庫構建(224)
8.3.3 基于遺傳算法的路徑智能選擇算法(224)
8.3.4 實例驗證(224)
8.4 本章小結(228)
本章參考文獻(228)
第9章 晶圓制造AMHS調度性能評價(230)
9.1 AMHS調度性能評價的建模需求(230)
9.2 基于面向多代理的知識有色賦時Petri網模型的AMHS建模方法(232)
9.2.1 面向多代理的知識有色賦時Petri網的定義(232)
9.2.2 基于AOCKTPN的AMHS建模過程(235)
9.2.3 AOKCTPN模型的可行性分析(247)
9.3 基于AOKCTPN的AMHS調度性能評價(251)
9.3.1 變遷時間分析(251)
9.3.2 調度性能評價指標(252)
9.3.3 調度性能評價方法(253)
9.4 晶圓制造AMHS調度性能評價實例(254)
9.4.1 AOKCTPN模型可行性的實例驗證(254)
9.4.2 基于AOKCTPN的AMHS調度性能評價(254)
9.5 本章小結(261)
本章參考文獻(262)
后記(263)