带驻留时间约束的单臂组合设备的暂态分析

发布时间：2020-08-17 16:36

【摘要】：半导体芯片制造产业是信息技术产业群的基础和核心,它是一个技术尖端及高附加值的产业,对推动国民经济的发展有重大的战略意义。建立在半导体技术进步基础上的全球信息化、网络化和知识经济的飞速发展,使其成为衡量国家经济发展和科技进步的重要标志,使各国都把它视为国家发展的骨干产业。而随着晶圆直径的越来越大,加工工艺也越来越复杂,越来越多的采用自动组合装置进行大直径晶圆的加工。但是由于组合设备中加工模块之间没有缓冲空间,使得半导体芯片制造系统生产调度的控制非常复杂。先进的调度控制方法对于提高半导体芯片制造系统效率、降低成本、提高质量可做出重大贡献。为了对带驻留时间约束的单臂组合设备的调度问题做进一步研究来获得更优的生产策略,本文将深入研究它。在大部分的研究中,组合设备的调度是基于earliest调度策略的。但是,这些研究是没有考虑活动时间波动的。然而,在实际的生产系统中,加工模块的加工活动和机械手的活动都是随机波动的。因此考虑活动时间波动时非常必要的。为了尽可能多的消除活动时间波动对系统的影响,机械手的等待时间可以用来抵消活动的波动。这样就非常有必要分析基于earliest调度策略时,机械手的等待时间是怎么分布的。因此本文研究了组合设备从初始状态进入到稳态的过程即暂态过程。通过暂态过程分析我们可以得到系统的等待时间分布规律。从而判定基于earliest调度策略调度系统是否适合带驻留时间约束和活动时间波动的单臂组合设备。这就促使我们分析带驻留时间约束和活动时间波动的单臂组合设备的暂态过程。本文首先基于Petri网模型描述了带驻留时间约束的单臂组合设备的暂态以及稳态时的系统的动态运行过程。之后分析了系统的时间方面的一些性质。基于这些性质,提出了两种调度策略,即基于earliest调度策略和基于控制机械手等待时间的调度策略。对于调度系统基于earliest调度策略,系统运行至稳态后,我们给出了机械手的等待时间的分布情况,并用解析表达式给出。之后,给出了基于控制机械手等待时间的调度策略时机械手的等待时间分配方法。并月.发现,基于此调度方法,机械手的等待时间分配更加灵活。最后,通过对比,当考虑系统的活动时间波动时发现,基于控制机械手等待时间的调度策略比基于earliest调度策略更能降低系统活动时间波动对系统的影响。为了验证本文所得出的结论,基于Petri模型,使用eM-Plant仿真软件对系统进行仿真。通过实例验证了本文得出结论的正确性。
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：N945.1

【参考文献】