一種多層印刷電路板制造中感光阻焊過程的優(yōu)化調(diào)度方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多層印刷電路板制造中感光阻焊過程的優(yōu)化調(diào)度方法，屬于生產(chǎn)車間智能優(yōu)化調(diào)度【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明通過確定感光阻焊過程調(diào)度模型和優(yōu)化目標(biāo)，并使用基于種群增量學(xué)習(xí)算法的優(yōu)化調(diào)度方法對優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化；其中調(diào)度模型依據(jù)每塊電路板在各臺機(jī)器上的加工完成時間來建立，同時優(yōu)化目標(biāo)為最小化最早完工時間。本發(fā)明使得PSR過程的表達(dá)清晰準(zhǔn)確；使得概率模型在精度和復(fù)雜度上達(dá)到較好平衡；使得算法的全局搜索更具引導(dǎo)性；可以有效利用優(yōu)勢個體的歷史信息，也可以保證算法的全局搜索具有一定的寬度；有利于算法跳出局部最優(yōu)，進(jìn)而使得算法搜索更多的不同區(qū)域；提高了算法的局部開發(fā)能力，可進(jìn)一步提高解的質(zhì)量。
【專利說明】一種多層印刷電路板制造中感光阻焊過程的優(yōu)化調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多層印刷電路板制造中感光阻焊過程的優(yōu)化調(diào)度方法，屬于生產(chǎn)車間智能優(yōu)化調(diào)度【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)是電子元器件集成的載體，是電子產(chǎn)業(yè)最重要的部件之一。幾乎每種電氣設(shè)備，為了實(shí)現(xiàn)不同元器件之間的電氣互連，都要使用印制板。在PCB的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，多層板占據(jù)了大部分的產(chǎn)值比例，多層電路板的制造能力，已成為衡量PCB行業(yè)技術(shù)水平的最重要標(biāo)準(zhǔn)。隨著市場競爭的日趨激烈，如何有效地提高多層電路板生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)的效率，是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和市場競爭力的關(guān)鍵。
[0003]在PCB系統(tǒng)的制造過程中，感光阻焊(Photograph Solder Resist, PSR)過程是其中最為關(guān)鍵的一環(huán)。PSR過程包括感光油墨刷印、干燥、曝光、顯影4個階段，需要分別在4臺不同機(jī)器上完成。在整個電路板的印制過程中，PSR過程實(shí)現(xiàn)了圖形由設(shè)計軟件向物理實(shí)體的轉(zhuǎn)移，占據(jù)主要時間。因此，對PSR過程進(jìn)行合理的調(diào)度，是縮短生產(chǎn)周期，提高PCB系統(tǒng)產(chǎn)能的關(guān)鍵。在制造多層電路板過程中，待加工的板材每增加一層，就要經(jīng)過PSR過程一次。具體來說，要印制L(L>1)層的電路板，則該板材需要按相同順序重復(fù)經(jīng)過PSR過程中的4臺機(jī)器L次，方能完成加工。因此，PSR過程的特點(diǎn)在于，每塊板材在每一次加工過程中均按照機(jī)^2，10，皿4，Ml, M2, M3, M4,…，Ml, M2，M3，M4的機(jī)器順序進(jìn)行加工，且每臺機(jī)器上各塊材料的加工順序相同。PSR過程屬于一類典型的可重入流水線生產(chǎn)過程。由于每臺機(jī)器上各塊板材的加工順序相同，學(xué)術(shù)界定義這類流水線為M臺機(jī)器可重入流水線(M-machineReentrant Flow-shop, MRFS),業(yè)已證明兩臺機(jī)器以上MRFS調(diào)度問題屬于NP難問題，即無法在多項(xiàng)式時間內(nèi)求得其精確解。顯然，機(jī)器數(shù)M=4的MRFS調(diào)度問題(即:PSR過程調(diào)度問題)，也屬于NP難范疇。對該問題進(jìn)行合理的調(diào)度，可明顯提高PCB系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。
[0004]由于PSR過程調(diào)度問題是NP難的，使得傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)規(guī)劃方法只能求解小規(guī)模問題，而啟發(fā)式構(gòu)造性方法優(yōu)化質(zhì)量較差。因此，本發(fā)明設(shè)計一種基于種群增量學(xué)習(xí)(Population-based Incremental Learning,PBIL)算法的優(yōu)化調(diào)度方法，可在較短時間內(nèi)獲得PSR過程調(diào)度問題的優(yōu)良解。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是在較短時間內(nèi)獲得PSR過程調(diào)度問題的優(yōu)良解的問題，提供了一種多層印刷電路板制造中感光阻焊過程的優(yōu)化調(diào)度方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種多層印刷電路板制造中感光阻焊過程的優(yōu)化調(diào)度方法，通過確定感光阻焊過程調(diào)度模型和優(yōu)化目標(biāo)，并使用基于種群增量學(xué)習(xí)算法的優(yōu)化調(diào)度方法對優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化；其中調(diào)度模型依據(jù)每塊電路板在各臺機(jī)器上的加工完成時間來建立，同時優(yōu)化目標(biāo)為最小化最早完工時間Cmax:
【權(quán)利要求】
1.一種多層印刷電路板制造中感光阻焊過程的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于:通過確定感光阻焊過程調(diào)度模型和優(yōu)化目標(biāo)，并使用基于種群增量學(xué)習(xí)算法的優(yōu)化調(diào)度方法對優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化；其中調(diào)度模型依據(jù)每塊電路板在各臺機(jī)器上的加工完成時間來建立，同時優(yōu)化目標(biāo)為最小化最早完工時間Cniax:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層印刷電路板制造中感光阻焊過程的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于:所述優(yōu)化調(diào)度方法的具體步驟如下: A、編碼方式:以每層電路板的加工順序進(jìn)行編碼31=1；;^，JI2) , JInxJ ;其中η為待加工電路板的個數(shù)，L為電路板的層數(shù)； B、種群和概率模型初始化:種群規(guī)模為Μ，采用隨機(jī)方法產(chǎn)生初始化種群，直至初始解的數(shù)量達(dá)到種群規(guī)模的要求；采用nX (nXL)階的概率矩陣作為算法的概率模型:...PuiivrO

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多層印刷電路板制造中感光阻焊過程的優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于:所述種 群規(guī)模設(shè)置為50。
【文檔編號】G05B19/418GK103838219SQ201410097143
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】錢斌, 李作成, 胡蓉, 孫映白, 曹高立, 萬婧 申請人:昆明理工大學(xué)