第1章 概述 3
1.1 制造系统自动化 3
1.1.1 制造系统的演变 3
第1篇 基础篇 3
1.1.2 制造系统的集成管理——生产管理自动化系统 4
1.2 制造系统中的计划、调度与控制 6
1.2.1 生产计划 6
1.2.2 生产调度 6
1.2.3 生产控制 7
1.3 制造系统的调度问题 7
1.4 半导体制造系统的调度问题 9
1.3.1 作业车间调度 9
1.3.2 流水车间调度 9
第2章 半导体制造系统及其调度 11
2.1 半导体制造产业的战略意义 11
2.2 半导体制造工艺简介 12
2.2.1 氧化 13
2.2.2 淀积 15
2.2.3 离子注入 15
2.2.4 金属化 16
2.2.5 光刻 17
2.2.6 刻蚀 18
2.2.7 化学机械平坦化 19
2.2.8 清洗 19
2.2.9 硅片测试 19
2.2.10 装配与封装 20
2.3 半导体制造系统的高度复杂性 21
2.3.1 工艺流程复杂 21
2.3.2 多重入加工流程 21
2.3.3 多种类型产品同时加工 23
2.3.4 混合加工模式 23
2.3.5 顺序相关的设备整定时间 23
2.3.6 不确定性 24
2.4 半导体制造系统的性能指标 25
2.5 半导体制造系统调度 27
2.5.1 半导体生产线调度问题的特点 27
2.5.2 半导体制造系统调度的资源 28
2.5.3 半导体制造系统调度的约束 29
2.5.4 半导体制造系统调度的目标 30
2.6 半导体制造系统调度分类 31
2.6.1 基于调度类型的半导体制造系统调度分类 31
2.6.2 基于调度环境和任务的半导体制造系统调度分类 32
第3章 半导体制造系统调度的建模方法 36
3.1 概述 36
3.2.1 Kelly网模型 37
3.2 传统建模方法 37
3.2.2 Markov模型 38
3.2.3 基于流平衡方程的静态模型 39
3.3 Petri网模型 40
3.3.1 Petri网理论基础 40
3.3.2 面向设备群的分层Petri网模型 40
3.3.3 Petri网建模举例 43
3.4 预测模型 45
3.5 群体智能模型 46
3.5.1 群体智能理论 46
3.5.2 基于群体智能的半导体制造系统调度模型 47
3.6 基于Agent的半导体制造系统集成调度模型 48
第4章 半导体制造系统调度方法 54
4.1 运筹学 54
4.1.1 数学规划 54
4.1.2 排队论 58
4.2 启发式规则 60
4.2.1 基于交货期的启发式规则 60
4.2.2 基于加工周期的启发式规则 61
4.2.3 基于工件等待时间的启发式规则 61
4.2.4 基于负载均衡的启发式规则 61
4.2.5 混合启发式规则 62
4.3.1 基于实例推理 63
4.3 人工智能方法 63
4.3.2 专家系统 65
4.3.3 人工神经网络 66
4.3.4 模糊逻辑 67
4.3.5 多智能体系统 70
4.4 计算智能 72
4.4.1 禁忌搜索算法 72
4.4.2 模拟退火算法 75
4.4.3 遗传算法 78
4.4.4 人工免疫算法 84
4.5.1 蚁群优化算法 86
4.5 群体智能 86
4.5.2 信息素算法 91
4.5.3 微粒群优化算法 94
第2篇 方法篇 101
第5章 半导体制造系统中的投料控制 101
5.1 概述 101
5.2 粗日投料策略 102
5.3 细日投料策略 111
5.3.1 开环投料策略 111
5.3.2 闭环投料策略 112
5.3.3 举例 118
第6章 半导体制造系统中的工件调度 120
6.1 概述 120
6.2.1 基于数学规划的工件排程 121
6.2 基于数学规划的工件调度 121
6.2.2 基于数学规划的工件分派 122
6.3 基于启发式规则的工件调度 123
6.3.1 多目标优化动态分派规则 123
6.3.2 复合优先级调度规则 126
6.4 基于人工智能的工件调度 129
6.5 基于遗传算法的工件调度 132
6.5.1 基于混合流水车间编码方法的遗传算法的工件排程 132
6.5.2 基于单亲遗传算法的工件排程 135
第7章 半导体制造系统中的批加工设备调度 142
7.1 概述 142
7.2.1 基于启发式规则的单台批加工设备调度 143
7.2 单台批加工设备调度 143
7.2.2 基于动态规划的单台批加工设备调度 144
7.3 并行批加工设备调度 146
7.4 带有批加工设备的半导体生产线动态调度 149
7.4.1 最小加工批量规则 149
7.4.2 批加工设备调度规则 149
第8章 半导体制造系统中的设备维护调度 155
8.1 概述 155
8.2 半导体制造过程设备维护调度策略的分类 155
8.3 基于系统仿真的设备维护调度 157
8.4 基于数学规划的设备维护调度 158
8.5 基于模糊逻辑的设备维护调度 161
第9章 半导体制造系统中的重调度 165
9.1 概述 165
9.2 重调度体系结构 166
9.3 重调度因素 167
9.4 重调度策略 168
9.5 重调度方法 169
9.5.1 局部修正式重调度方法 169
9.5.2 基于群体智能的全局修正式重调度方法 175
9.6 重调度性能评价 178
10.1.1 模型构成 183
10.1 HP24模型介绍 183
第10章 基于HP24模型的调度算法实现与分析 183
第3篇 应用篇 183
10.1.2 产品工艺流程 184
10.2 仿真模型实现 184
10.3 投料及调度算法的仿真实现 187
10.3.1 投料算法的实现 187
10.3.2 调度算法的实现 189
10.4 仿真运行结果分析与比较 193
10.4.1 指标分析 193
10.4.2 仿真结果记录 194
10.4.3 仿真结果比较 194
11.2 模型介绍 200
第11章 基于MiniFab模型的批加工设备调度算法实现与分析 200
11.1 概述 200
11.3 批加工设备调度算法仿真实现 201
11.3.1 生产线调度对象建立 202
11.3.2 工件加工步骤 202
11.3.3 设备的加工方式 203
11.3.4 设备加工时间 203
11.3.5 设备故障间隔时间与修复时间 204
11.3.6 批加工设备调度算法的编程实现 205
11.3.7 仿真运行结果 208
12.1.1 生产线物理模型 210
12.1 半导体生产线描述 210
第12章 基于SIMUL8的半导体生产线调度系统设计与实现 210
12.1.2 产品种类 211
12.1.3 生产方式 211
12.1.4 工艺流程与标准加工步骤 211
12.1.5 车间层控制系统SFC_1 212
12.2 开发半导体生产线调度与仿真系统TB-PSS的总体思路 213
12.2.1 总体目标 213
12.2.2 调度系统功能模块简介 214
12.2.3 调度系统架构 215
12.3 硅片加工生产线建模解决方案简介 216
12.3.1 功能区划分 216
12.3.2 薄膜加工区建模分析 217
12.3.3 利用SIMUL8对薄膜加工区建模 219
12.4 TB-PSS调度算法库的解决方案 219
12.4.1 TB-PSS调度算法库中包括的算法 219
12.4.2 调度算法库实现的基本原理 220
12.4.3 调度算法库实现的静态结构 222
12.4.4 调度算法库运行时的语境对象 223
12.5 TB-PSS系统功能与业务流程 224
12.5.1 TB-PSS功能简介 225
12.5.2 TB-PSS业务流程 228
A.1.1 科学研究中的仿真技术 233
A.1 离散事件系统建模及仿真技术 233
附录A 仿真建模技术与仿真建模软件SIMUL8简介 233
附录 233
A.1.2 仿真方法与分析方法 234
A.1.3 仿真建模与仿真建模软件 234
A.2 仿真软件SIMUL8 235
A.2.1 SIMUL8仿真原理 235
A.2.2 SIMUL8界面和基本功能 236
A.2.3 SIMUL8建模的基本构造对象单元 239
A.2.4 SIMUL8的建模方法 241
A.2.5 SIMUL8的编程语言Visual Logic 242
A.2.6 运用SIMUL8建模仿真的技巧集 243
附录B 专业词语汇总表 245