專(zhuān)利名稱(chēng)：用于可再入生產(chǎn)線加工的調(diào)度系統(tǒng)和調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是在由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)授予的合同ECS-9405371、美國(guó)陸軍研究局授予的DAAH04-95-1-0090以及電子業(yè)務(wù)聯(lián)合計(jì)劃(Joint Services Electronics Program)授予的合同N00014-96-1-0129下經(jīng)美國(guó)政府贊助進(jìn)行的。美國(guó)政府對(duì)本發(fā)明擁有一定的權(quán)利。
本發(fā)明涉及用于在采用可再入生產(chǎn)線加工的系統(tǒng)中調(diào)度未完成產(chǎn)品的系統(tǒng)和方法。具體地，本發(fā)明涉及一種調(diào)度系統(tǒng)和方法，該調(diào)度系統(tǒng)和方法使用最小閑滯(slack)策略以便在采用可再入生產(chǎn)線加工的系統(tǒng)中確定未完成產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)先權(quán)。
大多數(shù)人可能熟悉采用流水線車(chē)間加工的大量生產(chǎn)系統(tǒng)。在采用流水線車(chē)間加工的生產(chǎn)系統(tǒng)中，一個(gè)傳送系統(tǒng)沿著工作臺(tái)線運(yùn)送未完成產(chǎn)品，在每個(gè)工作臺(tái)處，完成一道制造產(chǎn)品的不同工序。例如，在采用流水線車(chē)間加工的汽車(chē)廠中，沿安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的第一工作臺(tái)、安裝驅(qū)動(dòng)鏈的第二工作臺(tái)以及安裝軸的第三工作臺(tái)等等傳送汽車(chē)的底盤(pán)。理論上，未完成產(chǎn)品沿裝配線從頭到尾行進(jìn)期間只訪問(wèn)各個(gè)工作臺(tái)一次。
大多數(shù)人可能不熟悉采用第二種加工類(lèi)型即所謂的可再入生產(chǎn)線加工的大量生產(chǎn)系統(tǒng)。在采用可再入生產(chǎn)線加工的生產(chǎn)系統(tǒng)中，沿著工作臺(tái)線傳送未完成產(chǎn)品，但未完成產(chǎn)品沿著生產(chǎn)線行進(jìn)時(shí)有可能數(shù)次訪問(wèn)同一個(gè)工作臺(tái)。在半導(dǎo)體工業(yè)中，普遍采用可再入生產(chǎn)線加工，其中以批量晶片為形式的未完成產(chǎn)品可經(jīng)歷數(shù)次清洗、氧化、沉積、噴涂金屬、蝕刻、離子注入以及脫模等工序，直至完成半導(dǎo)體產(chǎn)品。


圖1示出一種采用可再入生產(chǎn)線加工的簡(jiǎn)化多產(chǎn)品型生產(chǎn)或制造系統(tǒng)10。在系統(tǒng)10中，利用五個(gè)工作臺(tái)12a、12b、12c、12d、12e制造二種產(chǎn)品類(lèi)型A和B。每臺(tái)工作臺(tái)12最多具有六個(gè)緩沖區(qū)14，不同完成狀態(tài)下的產(chǎn)品被放在緩沖區(qū)14中以供在工作臺(tái)12上加工。例如，沿著最上面的可再入生產(chǎn)線制造的產(chǎn)品類(lèi)型A在完成并從系統(tǒng)10退出之前，訪問(wèn)工作臺(tái)12a和12b三次以及工作臺(tái)12c二次。典型地，在工業(yè)條件下，采用可再入生產(chǎn)線加工的多種產(chǎn)品型制造系統(tǒng)可利用三十臺(tái)到一百臺(tái)工作臺(tái)制造十多種產(chǎn)品，每種產(chǎn)品需要數(shù)百次加工工序。
如可從圖1中看出，在制造系統(tǒng)運(yùn)行期間的任何特定時(shí)刻，工作臺(tái)12a、12b、12c、12d、及12e處的緩沖區(qū)可含有二種產(chǎn)品不同完成階段下的各式各樣的未完成產(chǎn)品。然而，各工作臺(tái)12處的資源不是無(wú)限的，只是有限的。如果每臺(tái)工作臺(tái)12具有有限的資源，在某給定的時(shí)刻，在各工作臺(tái)12處只能加工一個(gè)緩沖區(qū)14中的一個(gè)未完成產(chǎn)品。從而，各未完成產(chǎn)品必須競(jìng)爭(zhēng)各工作臺(tái)12處的有限資源。
由于工作臺(tái)資源的有限特性以及二種類(lèi)型產(chǎn)品的未完成產(chǎn)品之間對(duì)這些資源的競(jìng)爭(zhēng)，這些緩沖區(qū)14中的未完成產(chǎn)品或晶片塊為等待能得到工作臺(tái)12消耗掉整個(gè)制造時(shí)間中的相當(dāng)大的一部分時(shí)間。這樣，利用可再入生產(chǎn)線加工制造一類(lèi)產(chǎn)品所需的時(shí)間明顯地大于對(duì)該給定類(lèi)型的產(chǎn)品沿著該可再入生產(chǎn)線的各個(gè)工作臺(tái)12的加工時(shí)間的總和。在工業(yè)條件下，一件未完成產(chǎn)品制造中在緩沖區(qū)14等待所消耗的時(shí)間可能超過(guò)該產(chǎn)品總制造時(shí)間的百分之八十。
通常，把制造某產(chǎn)品所需的實(shí)際時(shí)間稱(chēng)為該產(chǎn)品的生產(chǎn)周期(cycle)時(shí)間。與其相比，把為完成該產(chǎn)品在每個(gè)不同的工作臺(tái)12中每道工序期間的產(chǎn)品加工時(shí)間的和稱(chēng)為其理論生產(chǎn)周期時(shí)間。產(chǎn)品的生產(chǎn)周期時(shí)間與其理論生產(chǎn)周期時(shí)間的比率被稱(chēng)為產(chǎn)品的生產(chǎn)周期時(shí)間倍增因子，或稱(chēng)為實(shí)際對(duì)理論比率。
近來(lái)，在半導(dǎo)體制造工業(yè)界存在著巨大的相對(duì)于理論產(chǎn)品生產(chǎn)周期時(shí)間減少平均產(chǎn)品生產(chǎn)周期時(shí)間的動(dòng)機(jī)。一座現(xiàn)有技術(shù)的制造廠的成本約為十億美元。隨著將來(lái)半導(dǎo)體器件尺寸的縮小以及為制造下一代半導(dǎo)體器件需要新的復(fù)雜而昂貴的技術(shù)，該成本預(yù)計(jì)只會(huì)增加。為了回收建設(shè)這種工廠的成本，非常需要工廠以及時(shí)的方式達(dá)到高產(chǎn)量，從而確保建造該工廠的公司能夠利用與他們現(xiàn)有的市場(chǎng)機(jī)會(huì)一樣的市場(chǎng)機(jī)會(huì)(電子工業(yè)中機(jī)會(huì)的易失特性反映在電子產(chǎn)品的平均產(chǎn)品壽命約為六個(gè)目的這一事實(shí)上)。通過(guò)相對(duì)于理論生產(chǎn)周期時(shí)間縮短產(chǎn)品平均生產(chǎn)周期時(shí)間，可以提高產(chǎn)品產(chǎn)量、降低產(chǎn)品成本、減少對(duì)污染的暴露、減少用于維護(hù)加工工作的無(wú)利潤(rùn)資本、加快樣品制造并縮短對(duì)市場(chǎng)力(例如需求增大/減小)的響應(yīng)時(shí)間。生產(chǎn)周期時(shí)間方差上的減小可以導(dǎo)致能力的改善以滿(mǎn)足產(chǎn)品發(fā)送的約定日期。
最好同時(shí)達(dá)到平均生產(chǎn)周期時(shí)間和生產(chǎn)周期時(shí)間中的方差二方面的減少。事實(shí)上，當(dāng)前半導(dǎo)體工業(yè)界宣布的目標(biāo)是，在2007年把產(chǎn)品生產(chǎn)周期倍增因子減小到1.25并把約定發(fā)貨日期的24小時(shí)內(nèi)的準(zhǔn)時(shí)發(fā)送提高到95％。
半導(dǎo)體工業(yè)界已作出幾種嘗試，以便減少采用可再入生產(chǎn)線加工的制造系統(tǒng)的平均生產(chǎn)周期時(shí)間以及生產(chǎn)周期時(shí)間方差。最初，Wein建議，對(duì)于采用可再入生產(chǎn)線加工的單種產(chǎn)品制造系統(tǒng)，通過(guò)控制該制造系統(tǒng)中對(duì)晶片塊的釋放，而不是通過(guò)調(diào)度在某給定工作臺(tái)處各緩沖區(qū)中等待的各晶片塊的加工，可以減少以標(biāo)準(zhǔn)FIFO(先進(jìn)先出)策略為基準(zhǔn)的平均生產(chǎn)周期時(shí)間以及生產(chǎn)周期時(shí)間方差。參見(jiàn)Lawrence Wein,“半導(dǎo)體晶片制造的調(diào)度”，IEEE Transactions on SemiconductorManufacturing,PP.115-130(Aug.1988)。在此之后，Lu、Ramaswamy以及Kumar提出，盡管釋放控制策略可能是有幫助的，對(duì)各工作臺(tái)處的晶片塊的調(diào)度控制可造成平均生產(chǎn)周期時(shí)間上以及生產(chǎn)周期時(shí)間方差上的大得多的減少。參見(jiàn)Steve Lu,Deepu Ramaswamy,P.R.Rumar，“半導(dǎo)體制造廠中減少生產(chǎn)周期時(shí)間的均值以及方差的有效調(diào)度策略”，IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing,PP.374-388(Aug.1994)。
由Lu、Ramaswamy以及Kumar開(kāi)發(fā)的方法被稱(chēng)作起伏平滑策略法，它還被稱(chēng)作最小閑滯策略法的子類(lèi)。作為這二種策略法的一個(gè)示例，設(shè)想一個(gè)單種產(chǎn)品可再入生產(chǎn)線，其中在某工作臺(tái)變?yōu)樽杂煽杉庸ひ粔K晶片之前多個(gè)晶片塊在多個(gè)緩沖區(qū)中等待。利用最小閑滯策略法，每塊晶片伴有一個(gè)第一實(shí)數(shù)，每個(gè)緩沖區(qū)伴有一個(gè)第二實(shí)數(shù)，把第一實(shí)數(shù)和第二實(shí)數(shù)之間的差定義成每塊晶片的閑滯。根據(jù)該策略法，工作臺(tái)上下個(gè)要加工的晶片塊將選擇帶有最小閑滯值的晶片塊。
根據(jù)起伏平滑策略法，對(duì)每塊晶片和每個(gè)緩沖區(qū)所伴有的實(shí)數(shù)作出特別選擇。例如，Lu、Ramaswamy以及Kumar說(shuō)明一種起伏平滑策略法，在其中通過(guò)把第一實(shí)數(shù)設(shè)定成晶片塊對(duì)系統(tǒng)的到達(dá)時(shí)間(即晶片塊的釋放時(shí)間)，并且通過(guò)使第二實(shí)數(shù)為位于某給定緩沖區(qū)中某晶片塊的尚須生產(chǎn)周期時(shí)間估計(jì)，而減小生產(chǎn)周期時(shí)間的方差。Lu、Ramaswamy以及Kumar還說(shuō)明另一種用于減小平均生產(chǎn)周期時(shí)間的起伏平滑策略法，在其中第一實(shí)數(shù)是晶片塊的釋放號(hào)除以該類(lèi)產(chǎn)品的平均釋放率的商數(shù)，而第二實(shí)數(shù)是位于某給定緩沖區(qū)的某晶片塊的剩余生產(chǎn)周期時(shí)間估計(jì)。
Lu、Ramaswamy以及Kumar的調(diào)度策略法的一個(gè)缺點(diǎn)是該方法限于單類(lèi)產(chǎn)品制造系統(tǒng)。Lu、Ramaswamy以及Kumar的調(diào)度策略法的另一個(gè)缺點(diǎn)是應(yīng)用該方法需要開(kāi)發(fā)該制造系統(tǒng)或該廠的精巧仿真模型，并且在把結(jié)果傳送到所涉及的制造系統(tǒng)之前需要在該仿真模型進(jìn)行該調(diào)度方法的反復(fù)迭演。作為需要所涉及系統(tǒng)的模型的另一個(gè)后果是，Lu、Ramaswamy以及Kumar的方法對(duì)于仿真模型和實(shí)際制造系統(tǒng)之間的差異是特別敏感的，并且不容易適應(yīng)制造系統(tǒng)中的改變。
在1995年，Sohl和Kumar試圖把Lu、Ramaswamy以及Kumar的調(diào)度策略法擴(kuò)展到多類(lèi)產(chǎn)品制造系統(tǒng)中。請(qǐng)參見(jiàn)，David Sohl和P.K.Kumar，“用于多加工流制造廠的起伏平滑調(diào)度策略”，InternationalElectronics Manufacturing Technology Symposium,Austin,Texas,U.S.A(Oct.1995)。Sohl和Kumar提出，通過(guò)推導(dǎo)對(duì)閑滯的一種定義擴(kuò)展Lu、Ramaswamy以及Kumar的起伏平滑策略，該定義采用一個(gè)標(biāo)定因子以及一項(xiàng)平移以調(diào)節(jié)不同產(chǎn)品類(lèi)型的不同產(chǎn)品的閑滯值，從而可以進(jìn)行直接比較。
Sohl和Kumar的調(diào)度策略法具有幾個(gè)缺點(diǎn)。首先，Sohl和Kumar的方法仍舊需要準(zhǔn)備制造廠的精確仿真模型，而建模過(guò)去是并且現(xiàn)在依然是一項(xiàng)昂貴的任務(wù)。Sohl和Kumar的方法也需要在把結(jié)果應(yīng)用到涉及到的制造系統(tǒng)之前對(duì)該仿真模型進(jìn)行該調(diào)度方法的反復(fù)迭演。此外，Sohl和Kumar的方法需要對(duì)標(biāo)定因子及平移作出某些可接收值的初始猜測(cè)，并且然后只對(duì)這些初步猜測(cè)作出有限的探查。而且，Sohl和Kumar承認(rèn)該方法中存在不穩(wěn)定性，對(duì)于某些仿真模型該調(diào)度策略法是不收斂的，代之變成不穩(wěn)定的振蕩。對(duì)于許多生產(chǎn)系統(tǒng)，該方法不能同時(shí)減小所有產(chǎn)品的生產(chǎn)周期時(shí)間。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，提供一種在可再入生產(chǎn)線中的某工作臺(tái)處加工多個(gè)未完成產(chǎn)品的調(diào)度方法，這些多個(gè)未完成產(chǎn)品的每個(gè)安置在該工作臺(tái)的一個(gè)緩沖區(qū)中并且可加工成多種產(chǎn)品類(lèi)型中的一種，該調(diào)度方法包括步驟為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每一個(gè)產(chǎn)品存儲(chǔ)代表著多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)產(chǎn)品進(jìn)入該可再入生產(chǎn)線的時(shí)間測(cè)定變量，并且為緩沖區(qū)存儲(chǔ)代表著放入該緩沖區(qū)的該產(chǎn)品類(lèi)型的未完成產(chǎn)品完成前的尚須加工時(shí)間的時(shí)間測(cè)定變量。該方法還包括計(jì)算多個(gè)未完成產(chǎn)品中的各個(gè)產(chǎn)品的存儲(chǔ)的時(shí)間測(cè)定變量和在其中放著多個(gè)未完成產(chǎn)品中的各個(gè)產(chǎn)品的緩沖區(qū)的存儲(chǔ)的時(shí)間測(cè)定變量之間的差異，以便為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)產(chǎn)品生成一個(gè)閑滯變量。根據(jù)該方法，通過(guò)把多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)產(chǎn)品的閑滯變量和多個(gè)未完成產(chǎn)品中的所有已經(jīng)通過(guò)該工作臺(tái)的產(chǎn)品類(lèi)型的未完成產(chǎn)品的各閑滯變量進(jìn)行比較，為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)產(chǎn)品生成一個(gè)選擇變量，從而為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)產(chǎn)品歸一化閑滯變量。并且根據(jù)該方法，對(duì)多個(gè)未完成產(chǎn)品比較選擇變量以選擇多個(gè)未完成產(chǎn)品的一個(gè)以用于在該工作臺(tái)上加工，并且對(duì)比較選擇變量步驟中選出的多個(gè)未完成產(chǎn)品中的一個(gè)進(jìn)行加工。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，提供一種用于在可再入生產(chǎn)線的某工作臺(tái)處調(diào)度多個(gè)未完成產(chǎn)品的加工的設(shè)備，這些多個(gè)未完成產(chǎn)品的每個(gè)產(chǎn)品放在該工作臺(tái)的某緩沖區(qū)中并且能加工成多種產(chǎn)品類(lèi)型中的一種產(chǎn)品，該設(shè)備包括一種為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)產(chǎn)品存儲(chǔ)代表著多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)產(chǎn)品進(jìn)入該可再入生產(chǎn)線的時(shí)間測(cè)定變量的機(jī)制，以及一種為緩沖區(qū)存儲(chǔ)代表著放入該緩沖區(qū)的該產(chǎn)品類(lèi)型的未完成產(chǎn)品完成前的尚須加工時(shí)間的時(shí)間測(cè)定變量的機(jī)制。并且還提供一種用于計(jì)算多個(gè)未完成產(chǎn)品中的各個(gè)產(chǎn)品的存儲(chǔ)時(shí)間測(cè)定變量和其中放著多個(gè)未完成產(chǎn)品中的各個(gè)產(chǎn)品的緩沖區(qū)的存儲(chǔ)的時(shí)間測(cè)定變量之間的差異以便為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)產(chǎn)品生成一個(gè)閑滯變量的機(jī)制。該設(shè)備還包括一種機(jī)制，其通過(guò)把多個(gè)未完成產(chǎn)品的每個(gè)產(chǎn)品的閑滯變量和多個(gè)未完成產(chǎn)品中的所有已經(jīng)通過(guò)該工作臺(tái)的產(chǎn)品類(lèi)型的未完成產(chǎn)品的各閑滯變量進(jìn)行比較，為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)產(chǎn)品生成一個(gè)選擇變量，從而為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)產(chǎn)品歸一化閑滯變量，該設(shè)備還包括一種機(jī)制，用于比較多個(gè)未完成產(chǎn)品的選擇變量以便選出多個(gè)未完成產(chǎn)品中的一個(gè)供在該工作臺(tái)上加工。
本發(fā)明可提供一種調(diào)度方法，該方法可在任何時(shí)刻以任何一組該系統(tǒng)的初始起動(dòng)條件應(yīng)用于多種產(chǎn)品型的生產(chǎn)或制造系統(tǒng)中。
本發(fā)明可提供一種調(diào)度方法，該方法不需要在把結(jié)果應(yīng)用于生產(chǎn)或制造系統(tǒng)之前對(duì)所涉及的生產(chǎn)或制造系統(tǒng)進(jìn)行建模。
本發(fā)明可提供一種調(diào)度方法，利用能從生產(chǎn)或制造系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)該方法可實(shí)施于實(shí)時(shí)生產(chǎn)或制造系統(tǒng)。
本發(fā)明可提供一種調(diào)度方法，該方法是穩(wěn)定的、魯棒性的，并且適應(yīng)采用該方法的生產(chǎn)或制造系統(tǒng)中的變化。
本發(fā)明可提供一種調(diào)度方法，該方法同時(shí)改善與標(biāo)準(zhǔn)FIFO策略有關(guān)的平均生產(chǎn)周期時(shí)間以及生產(chǎn)周期時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)離差。
圖1是采用可再入生產(chǎn)線加工的生產(chǎn)系統(tǒng)的方塊圖，其中不同完成階段下的不同產(chǎn)品類(lèi)型的未完成產(chǎn)品在多個(gè)工作臺(tái)處競(jìng)爭(zhēng)有限的資源，例如加工時(shí)間；圖2是采用可再入生產(chǎn)線加工的生產(chǎn)系統(tǒng)的方塊圖，在其中通過(guò)本發(fā)明的調(diào)度方法控制在各工作臺(tái)處等待的未完成產(chǎn)品的加工調(diào)度；圖3是一個(gè)流程圖，表示一種產(chǎn)品類(lèi)型，例如晶片塊的未完成產(chǎn)品的移動(dòng)，如其沿著可再入生產(chǎn)線行進(jìn)；圖4是一種程序的流程圖，該程序用于調(diào)度從不同產(chǎn)品類(lèi)型的多個(gè)不同未完成產(chǎn)品中對(duì)某單個(gè)未完成產(chǎn)品的選擇，這些多個(gè)不同的未完成產(chǎn)品在某工作臺(tái)處競(jìng)爭(zhēng)該工作臺(tái)的有限資源；以及圖5是一個(gè)例行程序的流程圖，該例行程序計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)工作臺(tái)的有限資源的各未完成產(chǎn)品所伴隨的選擇變量，該例行程序和圖4中所示的程序一起使用。
根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，提供一種用于調(diào)度多個(gè)工作臺(tái)中的一個(gè)處各未完成產(chǎn)品或各晶片塊的加工的方法，每塊晶片代表由采用可再入生產(chǎn)線加工的生產(chǎn)或制造系統(tǒng)制造的多種產(chǎn)品類(lèi)型中的一種產(chǎn)品，此外，本發(fā)明也可用于單種產(chǎn)品類(lèi)型中的所有未完成產(chǎn)品。該方法利用自適應(yīng)歸一化閑滯策略法，以便為在多個(gè)工作臺(tái)中的一個(gè)處等待加工的各個(gè)晶片塊生成選擇變量。該方法選取具有最小選擇變量的晶片塊供在該工作臺(tái)處加工。
具體地，一旦接收到可使用某工作臺(tái)的通知，該方法優(yōu)選地讀出一個(gè)變量，該變量代表伴隨著各種可加工晶片塊的時(shí)間測(cè)定，例如該晶片塊到達(dá)該系統(tǒng)的時(shí)間，把該變量和一個(gè)時(shí)間估計(jì)值進(jìn)行比較，該估計(jì)值是加工緩沖區(qū)中的該晶片塊一直到其完成為一種產(chǎn)品類(lèi)型中的一個(gè)產(chǎn)品還需要的時(shí)間。晶片塊的該比較結(jié)果值，亦稱(chēng)為閑滯，被歸一化，以便生成每個(gè)晶片塊的可用于在不同產(chǎn)品類(lèi)型的不同晶片塊之間進(jìn)行比較的選擇變量。具體地，通過(guò)取閑滯和該類(lèi)產(chǎn)品的平均閑滯值之間的差，然后再除以該類(lèi)產(chǎn)品的閑滯值的標(biāo)準(zhǔn)離差，使閑滯歸一化。接著比較該工作臺(tái)處的各晶片塊的歸一化閑滯值或選擇變量，并且選取伴有最小選擇變量的晶片塊供加工。
此外，最好隨著根據(jù)該調(diào)度方法對(duì)每個(gè)晶片塊排優(yōu)先次序，更新每種產(chǎn)品類(lèi)型的以及每個(gè)緩沖區(qū)的變量(例如平均閑滯值)。此外，為完成某產(chǎn)品時(shí)，即當(dāng)某晶片塊徹底通過(guò)該制造系統(tǒng)時(shí)，還可以更新各種產(chǎn)品類(lèi)型的以及各個(gè)緩沖區(qū)的估計(jì)完成時(shí)間值。從而，該方法最佳地適應(yīng)于生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)際性能中的各種改變。
先參照?qǐng)D2，系統(tǒng)20示成包括四個(gè)按照可再入生產(chǎn)線加工的工作臺(tái)22a、22b、22c和22d。每個(gè)工作臺(tái)22具有一些緩沖區(qū)24，晶片塊26在得到有關(guān)的工作臺(tái)22之前放在緩沖區(qū)中等待加工。系統(tǒng)20還包括一臺(tái)計(jì)算機(jī)28，后者接收有關(guān)緩沖區(qū)24、晶片塊26和工作臺(tái)22的數(shù)據(jù)并向各個(gè)工作臺(tái)22發(fā)送加工命令。
每塊晶片26最好具有一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)碼30，可向計(jì)算機(jī)28輸入該標(biāo)識(shí)碼以使計(jì)算機(jī)28辨別晶片26。標(biāo)識(shí)碼30允許計(jì)算機(jī)28在任何時(shí)候弄清晶片塊26在系統(tǒng)20內(nèi)的各緩沖區(qū)24中的位置。碼30還允許把計(jì)算機(jī)28的晶片塊存儲(chǔ)器32內(nèi)的一系列存儲(chǔ)單元和晶片塊26關(guān)聯(lián)起來(lái)。
標(biāo)識(shí)碼30可以為機(jī)器可讀的形式，例如為條形碼。替代地，碼30可以為人可讀的形式，例如一串呈現(xiàn)于附著在晶片塊26的卡、標(biāo)牌或標(biāo)簽上的數(shù)字和/或字母。再一種替代是位于卡、標(biāo)牌或標(biāo)簽上的機(jī)器可讀和人可讀的碼形式的組合。
若標(biāo)識(shí)碼30為機(jī)器可讀的形式，每個(gè)緩沖區(qū)24最好帶有一個(gè)相關(guān)的輸入裝置34，它可用于把標(biāo)識(shí)碼30輸入到計(jì)算機(jī)28的晶片塊存儲(chǔ)器32中。若標(biāo)識(shí)碼30為人可讀的形式，可在每個(gè)工作臺(tái)22安裝一個(gè)輸入裝置，例如鍵盤(pán)，用于把每塊晶片26的標(biāo)識(shí)碼輸入到晶片塊存儲(chǔ)器32中。
如前面所述，計(jì)算機(jī)28包括在其中存儲(chǔ)所有有關(guān)各塊晶片26的信息的晶片塊存儲(chǔ)器32，這些信息包括各塊晶片26的唯一標(biāo)識(shí)碼30以及晶片塊26的所有伴隨的晶片塊變量。計(jì)算機(jī)還包括一個(gè)存儲(chǔ)器36，用于存儲(chǔ)各緩沖區(qū)的唯一標(biāo)識(shí)碼(未示出)以及所有有關(guān)緩沖區(qū)24的緩沖區(qū)變量。此外，計(jì)算機(jī)包括一個(gè)存儲(chǔ)器38，用于存儲(chǔ)按整體代表系統(tǒng)20的各變量。
中央處理機(jī)(CPU)40和存儲(chǔ)器32、36、38連接。CPU40響應(yīng)從輸入裝置34和工作臺(tái)22接收數(shù)據(jù)把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器32、36、38。CPU40還響應(yīng)來(lái)自實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的某程序的調(diào)用讀出存儲(chǔ)器32、36、38中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。此外，CPU40根據(jù)本發(fā)明的程序處理從存儲(chǔ)器32、36、38讀出的數(shù)據(jù)，并且向各工作臺(tái)22發(fā)出關(guān)于要在某可使用的工作臺(tái)22處加工那個(gè)緩沖區(qū)24中的那個(gè)晶片塊26的加工命令。
通過(guò)利用諸如陰極射線管或液晶顯示器的視頻顯示設(shè)備44可把加工命令傳送給工作臺(tái)22處的操作員。一旦接收到視頻顯示設(shè)備44上顯示的加工命令，操作員把選擇為要加工的晶片塊移到工作臺(tái)22上。若工作臺(tái)22是全自動(dòng)的，如業(yè)內(nèi)的技術(shù)人員所周知的那樣，可把CPU40向可使用的工作臺(tái)22發(fā)送的加工命令直接傳送到自動(dòng)裝料機(jī)或機(jī)器人上，從而自動(dòng)裝料機(jī)把選擇成用于加工的晶片塊26從緩沖區(qū)24移動(dòng)到工作臺(tái)22上。
通過(guò)參照?qǐng)D3中所示的系統(tǒng)流程圖，可以進(jìn)一步解釋根據(jù)本發(fā)明的方法的對(duì)晶片塊26e的移動(dòng)控制。圖3的系統(tǒng)流程圖表示晶片塊26e從它在圖2左側(cè)的工作臺(tái)22a處進(jìn)入系統(tǒng)20的時(shí)刻，到它或者通過(guò)圖2右側(cè)處的工作臺(tái)22c或22d作為已完成的產(chǎn)品或者作為廢品退出系統(tǒng)20的時(shí)刻之間的移動(dòng)。
一旦進(jìn)入系統(tǒng)22，在框46通過(guò)使用輸入裝置34e把晶片塊26e的唯一標(biāo)識(shí)碼30e讀入到計(jì)算機(jī)28中。框48運(yùn)行為在晶片塊存儲(chǔ)器32中賦值一對(duì)和晶片塊26e相關(guān)的晶片塊變量。第一晶片塊變量αw是一個(gè)實(shí)數(shù)，代表晶片塊26e到達(dá)系統(tǒng)20的時(shí)間，最好把該變量設(shè)成等于晶片塊26e(以下用w表示)在工作臺(tái)22a處進(jìn)入系統(tǒng)20的時(shí)間。第二晶片塊變量nw是一個(gè)實(shí)數(shù)，它代表晶片塊26e相對(duì)于其它已經(jīng)通過(guò)、正在通過(guò)、將要通過(guò)系統(tǒng)20的相同產(chǎn)品類(lèi)型的晶片塊26(以下用P表示)進(jìn)入系統(tǒng)20的順序。參照第一系統(tǒng)變量np計(jì)算第二晶片塊變量，np等于已經(jīng)進(jìn)入系統(tǒng)20的相同產(chǎn)品類(lèi)型的晶片塊26的數(shù)量。第二晶片塊變量nw設(shè)定為等于np的前值加1，以表明晶片塊26e進(jìn)入系統(tǒng)20。
盡管未在圖3中示出，在系統(tǒng)20中的加工期間，可能需要分解晶片塊26和合并晶片塊26。在分解晶片塊26的情況，結(jié)果的晶片塊，例如26’和26”，最好從其父代晶片塊26繼承晶片塊變量和緩沖區(qū)變量，例如把αw’和αw”設(shè)定為等于父代晶片塊26的αw，并把nw’和nw”設(shè)定為等于父代晶片塊26的nw。另外，把后面更詳細(xì)解釋的第二系統(tǒng)變量dp減去1，以反映系統(tǒng)20中存在的晶片塊26的數(shù)量增加。在合并晶片塊26的情況下，結(jié)果的晶片塊26最好從父代晶片塊例如最早釋放的26’和26”繼承晶片塊變量和緩沖區(qū)變量。另外，系統(tǒng)變量dp加1，以反映系統(tǒng)20中存在的晶片塊數(shù)量的減少。
在框50把晶片塊26e發(fā)送到為把晶片塊26e加工成某特定產(chǎn)品(例如存儲(chǔ)器、微處理器或ASIC)所需的第一工作臺(tái)22a的某緩沖區(qū)24e處。接著框52運(yùn)行成在緩沖區(qū)存儲(chǔ)器36中為晶片塊26e所發(fā)送到的緩沖區(qū)24e分配四個(gè)變量。對(duì)緩沖區(qū)24e分配第一緩沖區(qū)變量αb,w，它是一個(gè)實(shí)數(shù)，代表晶片塊26e到達(dá)緩沖區(qū)24e(以下用b表示)的時(shí)間，最好把它設(shè)定成等于晶片塊26e進(jìn)入緩沖區(qū)24e的時(shí)間。代表某特定產(chǎn)品類(lèi)型的晶片塊26到達(dá)緩沖區(qū)24e的平均到達(dá)率的第二緩沖區(qū)變量是按照下述方程(式1)賦值的λp,b=[1/λp,b(前值))+(1/rλ,p)(αb,w-tp,b-(1/λp,b(前值))]-1其中λp,b=緩沖區(qū)b處產(chǎn)品類(lèi)型p的晶片塊的平均到達(dá)率；λp,b(前值)=平均到達(dá)率的前值；
rλ,b=疏忽變量，用于在計(jì)算平均到達(dá)率現(xiàn)值中酌減平均到達(dá)率前值；αb,w=緩沖區(qū)b處產(chǎn)品類(lèi)型p的晶片塊w的到達(dá)時(shí)間；以及tb,w=產(chǎn)品類(lèi)型p的前一個(gè)晶片塊到達(dá)緩沖區(qū)b的時(shí)間。(雖然在本發(fā)明的最佳實(shí)施方式中計(jì)算λp,b以及其它晶片塊和系統(tǒng)變量時(shí)最好采用指數(shù)去加權(quán)平均值，可以替代地利用簡(jiǎn)單平均值、某窗口內(nèi)的平均值或某其它統(tǒng)計(jì)平滑方法計(jì)算這些變量。)所指定的第三個(gè)緩沖區(qū)變量rλ,p如上面所述用于在計(jì)算平均到達(dá)率時(shí)酌減平均到達(dá)率的前值。根據(jù)下述方程(式2)更新第三實(shí)數(shù)值變量rλ,p=(θp×rλ,p(前值))+1其中rλ,p=疏忽變量；以及θp=用于酌降疏忽變量前值的標(biāo)量；以及rλ,p(前值)=疏忽變量的前值。用于酌減疏忽變量的標(biāo)量θp范圍可從0到1，但優(yōu)選地設(shè)為1或接近于1，或者最好把疏忽變量的半衰期設(shè)置成與用于該類(lèi)產(chǎn)品和緩沖區(qū)的系統(tǒng)變化周期一致。接著把代表產(chǎn)品類(lèi)型P的晶片塊的前次到達(dá)時(shí)間的值為實(shí)數(shù)的第四變量tp,b設(shè)定成等于當(dāng)前時(shí)間。
若如在框54處判定工作臺(tái)22a未準(zhǔn)備好開(kāi)始加工或者已經(jīng)加工一個(gè)不同的晶片塊26那樣，通過(guò)返回到框54在能得到工作臺(tái)22a之前暫停對(duì)晶片塊26e的進(jìn)一步加工。若如判定框54處所確定工作臺(tái)22a是空閑的并且準(zhǔn)備好開(kāi)始加工，則判定框56確定晶片塊26e是否條件上是可在工作臺(tái)22a上加工的，或者是否存在其它已預(yù)先指定為迅速接收加工的晶片塊26。例如，可能需要在加工所有其它的晶片塊之前在某給定工作臺(tái)22上加工所有“熱的”晶片塊。類(lèi)似地，有可能需要迅速處理好所有不需要改變工作臺(tái)22上的安裝的晶片塊，或者迅速處理好所有只需要操作員的最少檢驗(yàn)的晶片塊。若在框56處確定晶片塊26e條件上是不可加工的，則通過(guò)返回到框54在將來(lái)能得到工作臺(tái)22a之前暫停對(duì)晶片塊26e的加工。
若晶片塊26e在框56處位于確定為條件上可加工的一組晶片塊之中，則在框58計(jì)算晶片塊26e的選擇變量。若在框60確定晶片塊26e的選擇變量不是先前在框56所確定的那些條件上可在工作臺(tái)22a處加工的晶片塊之中的最小選擇變量，則通過(guò)返回到框54在將來(lái)能得到工作臺(tái)22a之前暫停對(duì)晶片塊26e的加工。若在框60確定與那些先前在框56所確定的條件上可在工作臺(tái)22a處加工的晶片塊相比晶片塊26e的選擇變量是最小的選擇變量，則把晶片塊26e送到工作臺(tái)22a供在框62加工。
在完成對(duì)晶片塊26e的加工后，在框64判定晶片塊26e是否滿(mǎn)足作為某特定產(chǎn)品類(lèi)型對(duì)其提出的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，或者是否應(yīng)該廢棄晶片塊26e。若在框64確定晶片塊26e不滿(mǎn)足該特定產(chǎn)品類(lèi)型的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，即，應(yīng)該廢棄晶片塊26e，則在框66把代表退出系統(tǒng)20的某給定產(chǎn)品的晶片塊26的數(shù)量的第二整數(shù)值系統(tǒng)變量dp遞增1，以表示晶片塊26e從系統(tǒng)中除去。在框68，從晶片塊存儲(chǔ)器32和緩沖區(qū)存儲(chǔ)器36中刪除和廢品晶片塊26e有關(guān)的晶片塊變量dw、nw及αb,w。
若在加工后框64中的判定是晶片塊26e滿(mǎn)足其產(chǎn)品種類(lèi)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并且不應(yīng)廢棄它，則在框70進(jìn)一步判定晶片塊26e是否已經(jīng)全部經(jīng)過(guò)該產(chǎn)品類(lèi)型的可再入生產(chǎn)線。若框70指示晶片塊26e尚未完成，則在框72晶片塊26e移動(dòng)到下個(gè)工作臺(tái)22b的下個(gè)緩沖區(qū)24f處。下個(gè)緩沖區(qū)24f不必必須是制造晶片塊26的可再入生產(chǎn)線中的那一個(gè)緩沖區(qū)，因?yàn)榭赡芨鶕?jù)質(zhì)量觀點(diǎn)需要從晶片塊26除掉幾層，并經(jīng)過(guò)可再入生產(chǎn)線中的數(shù)個(gè)上游工作臺(tái)22的再加工然后才允許在可再入生產(chǎn)線的下游中加工晶片塊26。在框74對(duì)與晶片塊26e相關(guān)的在可再入加工線中的下個(gè)工作臺(tái)22b的緩沖區(qū)24f處的各變量賦值。通過(guò)返回框54在下個(gè)工作臺(tái)22b變?yōu)榭墒褂们皶和?duì)晶片塊26e的加工。
若框70確定對(duì)晶片塊26e最終形式的制造已完成，即晶片塊26e代表制成品，則在框76對(duì)第二系統(tǒng)變量dp遞增1，以表示晶片塊26e脫離本系統(tǒng)20。另外，對(duì)代表該產(chǎn)品的可再入生產(chǎn)線中的各類(lèi)產(chǎn)品及各緩沖區(qū)的估計(jì)尚須生產(chǎn)周期時(shí)間的實(shí)數(shù)型第三系統(tǒng)sp,b按下述方程(式3)修正ζp,b=ζp,b(前值)+(1/rζ,p)(t-αb,w-ζp,b(前值))其中ζp,b=對(duì)緩沖區(qū)b和產(chǎn)品類(lèi)型p的估計(jì)剩余生產(chǎn)周期時(shí)間；ζp,b(前值)=估計(jì)生產(chǎn)周期時(shí)間的前值；1
rζ,p=用于在計(jì)算估計(jì)生產(chǎn)周期時(shí)間的現(xiàn)值時(shí)酌減估計(jì)生產(chǎn)周期時(shí)間的前值的疏忽變量；t=當(dāng)前時(shí)間；以及αb,w=晶片塊到達(dá)緩沖區(qū)b的時(shí)間。
1不論何時(shí)最初把該方法應(yīng)用于所考慮的制造系統(tǒng)，最好把該變量設(shè)定為等于產(chǎn)品類(lèi)型p在該緩沖區(qū)b后面的所有可再入生產(chǎn)線的工作臺(tái)中所有工序中的加工時(shí)間和。最后，以和更新計(jì)算平均到達(dá)時(shí)間中所使用的疏忽變量相同的方式為每個(gè)緩沖區(qū)更新實(shí)數(shù)值疏忽變量rζ,p。此外，在框68刪除和晶片塊26e以及前面的緩沖區(qū)24相關(guān)的變量αw、nw、αb,w。
現(xiàn)參照?qǐng)D4考察晶片塊選擇處理。圖中的流程圖表示用于計(jì)算與每個(gè)晶片塊26相關(guān)的選擇變量(圖3中的框58)和用于進(jìn)行下一步要在工作臺(tái)22上加工(圖3中的框62)的晶片塊26的選擇(圖3中的框60)的控制程序的操作?？?8運(yùn)行成確定工作臺(tái)22是否可使用，即，工作臺(tái)22是否空閑以便為需要加工的晶塊塊26服務(wù)。若在框78確定工作臺(tái)22不能被使用，在工作臺(tái)22可使用之前該程序等待。若框78確定工作臺(tái)22是可使用的，則在框80進(jìn)一步判定若有多個(gè)晶片塊應(yīng)在其它晶片塊26之前先加工那一個(gè)晶片塊。
一旦在框80確定那些晶片塊26條件上是可在工作臺(tái)22上加工的，在框82為每個(gè)條件上可加工的晶片塊82計(jì)算各晶片塊26獨(dú)有的選擇變量。在框84比較框82處生成的各個(gè)晶片塊26的選擇變量，并確定那個(gè)選擇變量具有最小的數(shù)值。接著該程序在框86向工作臺(tái)22發(fā)出加工命令，告訴操作員與框84處選取的選擇變量對(duì)應(yīng)的晶片塊26的標(biāo)識(shí)碼，例如在與所涉及的工作臺(tái)22對(duì)應(yīng)的視頻顯示器44上顯示標(biāo)識(shí)碼30或者其等同物。通過(guò)返回到判定塊78結(jié)束該例行程序。
利用按照?qǐng)D5的流程圖所示的各步驟的一個(gè)例行程序?yàn)槊總€(gè)晶片塊26進(jìn)行圖4中框82處的選擇變量的計(jì)算。計(jì)算開(kāi)始于框88，以從晶片塊、緩沖區(qū)及系統(tǒng)存儲(chǔ)器32、36及38中讀出下面更詳細(xì)列舉的幾個(gè)值。利用這些變量，在框90計(jì)算閑滯值。根據(jù)本發(fā)明，框90處所計(jì)算的閑滯可按下述方程(式4)計(jì)算
sw=[(nw-dp)/λp,b]-ζp,b其中sw=晶片塊w的閑滯；nw=晶片塊w的釋放號(hào)；dp=相同產(chǎn)品類(lèi)型p中退出的總數(shù)(廢品或制成的晶片塊)；λp,b=緩沖區(qū)b處產(chǎn)品類(lèi)型p的平均到達(dá)率；以及ζp,b=產(chǎn)品類(lèi)型p從緩沖區(qū)b到可再入生產(chǎn)線的尾端的估計(jì)平均時(shí)間。
替代地，框90處計(jì)算的閑滯可按照下述方程(式5)計(jì)算sw=αw-ζp,b-t其中sw=晶片塊w的閑滯；αw=晶片塊w進(jìn)入系統(tǒng)的釋放號(hào)；ζp,b=產(chǎn)品類(lèi)型p從緩沖區(qū)b到可再入生產(chǎn)線的尾端的估計(jì)平均時(shí)間；以及t=當(dāng)前時(shí)間在框92處接著歸一化框90處計(jì)算出的閑滯。對(duì)框90處計(jì)算出的閑滯的歸一化允許在不同產(chǎn)品類(lèi)型的晶片塊之間進(jìn)行比較。這里同樣存在二種歸一化的選擇方案，即一個(gè)緩沖區(qū)一個(gè)緩沖區(qū)地或者產(chǎn)品對(duì)工作臺(tái)式地。二種選擇方案采用通用公式(式6)zw=[sw-μ(s)]/[σ(s)2]1/2其中zw=晶片塊w的歸一化閑滯值；sw=晶片塊w的閑滯值；μ(s)=作為緩沖區(qū)位置及產(chǎn)品種類(lèi)的函數(shù)的閑滯值的均值；以及σ(s)=作為緩沖區(qū)位置及產(chǎn)品種類(lèi)的函數(shù)的閑滯值的標(biāo)準(zhǔn)離差。
逐個(gè)緩沖區(qū)的歸一化涉及相對(duì)于各種產(chǎn)品類(lèi)型的閑滯統(tǒng)計(jì)在每個(gè)緩沖區(qū)處逐個(gè)地歸一化閑滯Sw。利用通過(guò)該緩沖區(qū)的每個(gè)晶片塊的閑滯信息確定閑滯的均值統(tǒng)計(jì)以及標(biāo)準(zhǔn)離差統(tǒng)計(jì)。按照下述方程(式7)計(jì)算逐個(gè)緩沖區(qū)的歸一化值z(mì)w=(sw-μp,b)/σp,b
其中zw=歸一化后的閑滯變量或選擇變量；sw=產(chǎn)品類(lèi)型p的晶片塊w在緩沖區(qū)b處的閑滯值；μp,b=產(chǎn)品類(lèi)型p所有經(jīng)過(guò)緩沖區(qū)b的晶片塊的平均閑滯值；以及σp,b=產(chǎn)品類(lèi)型p所有經(jīng)過(guò)緩沖區(qū)b的晶片塊的閑滯值的標(biāo)準(zhǔn)離差。
每次進(jìn)行歸一化時(shí)對(duì)歸一化閑滯值中使用的平均閑滯值以及閑滯值的標(biāo)準(zhǔn)離差進(jìn)行更新。具體地，為得到閑滯值的均值以及標(biāo)準(zhǔn)離差，按照下述方程(式8a-8c)酌減閑滯值的前平均值以及閑滯值的前標(biāo)準(zhǔn)離差并且和正在進(jìn)行歸一化的閑滯值組合起來(lái)μp,b=μp,b(前值)+(1/rp,b)(sw-μp,b(前值))[式8a]其中μp,b=平均閑滯值；μp,b(前值)=平均閑滯值的前值；1rp,b=計(jì)算平均閑滯值的現(xiàn)值時(shí)用于酌減平均閑滯值的前值的疏忽變量；以及sw=產(chǎn)品類(lèi)型p的晶片塊w在緩沖區(qū)b處的閑滯值。
任何把該方法最初應(yīng)用于所涉及的系統(tǒng)時(shí)，最好把該變量初始設(shè)為等于0。
δp,b=δp,b(前值)+(1/rp,b)(sw2-δp,b(前值))[式8b]其中δp,b=經(jīng)過(guò)緩沖區(qū)b的產(chǎn)品類(lèi)型p的各晶片塊w的閑滯的平方和的均值；δp,b(前值)=閑滯的平方和的均值的前值；rp,b=計(jì)算閑滯平方和的均值的現(xiàn)值時(shí)用于酌減閑滯平方和的均值的前值的疏忽變量；以及sw=緩沖區(qū)b處產(chǎn)品類(lèi)型p的晶片塊w的閑滯值。
以及σp,b=(δp,b-μp,b2)1/2[式8c]其中σp,b=閑滯值的標(biāo)準(zhǔn)離差；1δp,b=經(jīng)過(guò)緩沖區(qū)b的產(chǎn)品類(lèi)型p的各晶片塊閑滯平方和的均值；以及
μp,b=平均閑滯值、1任何把該方法最初應(yīng)用于所涉及的系統(tǒng)時(shí)，最好把該變量初始設(shè)為等于1。一旦計(jì)算出閑滯值的標(biāo)準(zhǔn)離差，根據(jù)和本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中更新其它疏忽變量所使用的相同方法更新疏忽變量rp,b。
產(chǎn)品對(duì)工作臺(tái)式歸一化涉及相對(duì)于某給定工作臺(tái)處來(lái)自其所有緩沖區(qū)的產(chǎn)品類(lèi)型的閑滯統(tǒng)計(jì)對(duì)晶片塊的閑滯進(jìn)行歸一化。利用訪問(wèn)該工作臺(tái)的任一緩沖區(qū)的某特定產(chǎn)品類(lèi)型的各晶片塊的閑滯信息確定樣本的平均值以及標(biāo)準(zhǔn)離差統(tǒng)計(jì)?？紤]到在產(chǎn)品的生產(chǎn)周期的整個(gè)過(guò)程中，同一塊晶片有可能訪問(wèn)同一個(gè)工作臺(tái)數(shù)次，從而同一塊晶片可能數(shù)次在產(chǎn)品對(duì)工作臺(tái)式閑滯統(tǒng)計(jì)上的均值以及標(biāo)準(zhǔn)離差作出貢獻(xiàn)。產(chǎn)品對(duì)工作臺(tái)式歸一化按照下式方程(式9)計(jì)算zw=(sw-μp,st)/σp,st其中zw=歸一化后的閑滯變量或選擇變量；sw=緩沖區(qū)b處產(chǎn)品類(lèi)型p的晶片塊w的閑滯值；μp,st=經(jīng)過(guò)工作臺(tái)st的產(chǎn)品類(lèi)型為p的所有晶片塊的平均閑滯值；以及σp,st=經(jīng)過(guò)工作臺(tái)st的產(chǎn)品類(lèi)型為p的所有晶片塊的閑滯值的標(biāo)準(zhǔn)離差。
每次進(jìn)行歸一化時(shí)對(duì)歸一化閑滯值中使用的平均閑滯值以及閑滯值的標(biāo)準(zhǔn)離差進(jìn)行更新。具體地，為得到平均閑滯值以及閑滯值的標(biāo)準(zhǔn)離差，按照下述方程(式10a-10c)酌減平均閑滯值的前值以及閑滯值的標(biāo)準(zhǔn)離差的前值并且融合正進(jìn)行歸一化的閑滯值μp,st=μp,st(前值)+(1+rp,st)(sw-μp,st(前值))[式10a]其中μp,st=平均閑滯值；μp,st(前值)=平均閑滯值的前值；1rp,st=計(jì)算平均閑滯值的現(xiàn)值中用于酌減平均閑滯值的前值的疏忽變量；以及sw=緩沖區(qū)b處產(chǎn)品類(lèi)型為p的晶片塊w的閑滯值。
1任何最初把該方法應(yīng)用到所涉及的系統(tǒng)時(shí)，最好把該變量初始設(shè)定為等于0。
δp,st=δp,st(前值)+(1/rp,st)(sw2-δp,st(前值))[式10b]其中δp,st=經(jīng)過(guò)工作臺(tái)st的產(chǎn)品類(lèi)型為p的各晶片塊w的閑滯平方和的均值；δp,st(前值)=閑滯平方和的均值的前值；rp,st=計(jì)算閑滯平方和的均值的現(xiàn)值時(shí)用于酌減閑滯平方和的均值的前值的疏忽變量；以及sw=緩沖區(qū)b處產(chǎn)品類(lèi)型為p的晶片塊w的閑滯值。
以及σp,st=(δp,st-μp,st2)1/2[式10c]其中σp,st=閑滯值的標(biāo)準(zhǔn)離差；1δp,st=經(jīng)過(guò)工作臺(tái)st的產(chǎn)品類(lèi)型為p的各晶片塊w的閑滯平方和的均值；以及μp,st=平均閑滯值。
1任何最初把該方法應(yīng)用于所涉及的系統(tǒng)時(shí)，最好把該變量初始設(shè)定為等于1。
一旦計(jì)算出閑滯值的標(biāo)準(zhǔn)離差，利用和本發(fā)明的方法中更新其它疏忽變量的相同方法更新該疏忽變量。
一旦在框92對(duì)在工作臺(tái)22等待的特定晶片塊26計(jì)算出歸一化的閑滯牽引后，該程序在框94判定是否在工作臺(tái)22處還有等待著的可加工晶片塊26，例如其它要完成的閑滯計(jì)算和歸一化計(jì)算。若在框94程序確定在工作臺(tái)22處不能找到其它條件上可加工的晶片塊26，該例行程序終止，并把產(chǎn)生的選擇變量傳送到框84(圖4)并且內(nèi)部地返回到框88。
雖然參照生產(chǎn)多種類(lèi)型產(chǎn)品的制造系統(tǒng)說(shuō)明了本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施方式，本方法能用于生產(chǎn)單種類(lèi)型產(chǎn)品的制造系統(tǒng)并包括對(duì)其的應(yīng)用。此外，請(qǐng)注意，對(duì)于特定的多類(lèi)產(chǎn)品制造系統(tǒng)，本發(fā)明已利用對(duì)半導(dǎo)體制造廠提供的各工業(yè)數(shù)據(jù)組進(jìn)行測(cè)試，并且顯示出平均生產(chǎn)周期時(shí)間上的平均百分率減少改進(jìn)為19％，而生產(chǎn)周期標(biāo)準(zhǔn)離差上的平均百分率改進(jìn)為49％。這樣的改進(jìn)程度是本發(fā)明的典型性能水平，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)FIFO策略這是明顯的改進(jìn)。
從對(duì)說(shuō)明書(shū)、附圖及附屬權(quán)利要求書(shū)的研究中可以了解本發(fā)明的其它方面、目的以及優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1．一種調(diào)度可再入生產(chǎn)線中某工作臺(tái)處多個(gè)未完成產(chǎn)品的加工的方法，多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品被放在該工作臺(tái)處的某緩沖區(qū)中并且可被加工成多種產(chǎn)品類(lèi)型中的一種類(lèi)型，該方法包括步驟為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品存儲(chǔ)代表多個(gè)未完成產(chǎn)品中的該個(gè)未完成產(chǎn)品進(jìn)入該可再入生產(chǎn)線的時(shí)間測(cè)定變量；為緩沖區(qū)存儲(chǔ)代表完成放在該存儲(chǔ)區(qū)中的該產(chǎn)品類(lèi)型的未完成產(chǎn)品的尚須時(shí)間的時(shí)間測(cè)定變量；計(jì)算多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品的已存儲(chǔ)時(shí)間測(cè)定變量與放入多個(gè)未完成產(chǎn)品中的該個(gè)未完成產(chǎn)品的緩沖區(qū)的已存儲(chǔ)時(shí)間測(cè)定變量之間的差以便為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品生產(chǎn)閑滯變量；通過(guò)把多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品的閑滯變量和已經(jīng)過(guò)該工作臺(tái)的多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品的產(chǎn)品類(lèi)型的所有未完成產(chǎn)品的閑滯變量進(jìn)行比較為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品歸一化閑滯變量，以便為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品生成選擇變量；對(duì)多個(gè)未完成產(chǎn)品的選擇變量進(jìn)行比較，以選取多個(gè)未完成產(chǎn)品中的一個(gè)供在該工作臺(tái)處加工；以及加工在對(duì)多個(gè)未完成產(chǎn)品的選擇變量進(jìn)行比較的步驟中從多個(gè)未完成產(chǎn)品中選取的一個(gè)未完成產(chǎn)品。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中歸一化各閑滯變量的步驟還包括步驟為已經(jīng)經(jīng)過(guò)該工作臺(tái)處該緩沖區(qū)的產(chǎn)品類(lèi)型的各未完成產(chǎn)品存儲(chǔ)閑滯變量平均值的估計(jì)值；為已經(jīng)經(jīng)過(guò)該工作臺(tái)處該緩沖區(qū)的產(chǎn)品類(lèi)型的各未完成產(chǎn)品存儲(chǔ)閑滯變量標(biāo)準(zhǔn)離差的估計(jì)值；計(jì)算可加工成多種產(chǎn)品類(lèi)型中的一種類(lèi)型的多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品的閑滯變量和已存儲(chǔ)的該種類(lèi)型的平均閑滯變量的估計(jì)值之間的差；以及把計(jì)算多個(gè)未完成產(chǎn)品中的各個(gè)未完成產(chǎn)品的閑滯變量和已存儲(chǔ)的該種類(lèi)型的平均閑滯變量的估計(jì)值之間的差的步驟所得到的結(jié)果除以該種類(lèi)型的已存儲(chǔ)閑滯變量標(biāo)準(zhǔn)離差的估計(jì)值，以產(chǎn)生多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品的選擇變量。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中歸一化閑滯變量的步驟還包括下述步驟存儲(chǔ)已經(jīng)經(jīng)過(guò)該工作臺(tái)的該產(chǎn)品類(lèi)型的未完成產(chǎn)品的閑滯變量均值的估計(jì)值；存儲(chǔ)已經(jīng)經(jīng)過(guò)該工作臺(tái)的該產(chǎn)品類(lèi)型的未完成產(chǎn)品的閑滯變量的標(biāo)準(zhǔn)離差的估計(jì)值；計(jì)算可加工成多種產(chǎn)品類(lèi)型的一種類(lèi)型的多個(gè)未完成產(chǎn)品中的各個(gè)未完成產(chǎn)品的閑滯變量和該種類(lèi)型的已存儲(chǔ)的閑滯變量的均值的估計(jì)值之間的差；以及把計(jì)算多個(gè)未完成產(chǎn)品中的各個(gè)未完成產(chǎn)品的閑滯變量和該類(lèi)產(chǎn)品的已存儲(chǔ)的閑滯變量均值的估計(jì)值之間的差的步驟所得到的結(jié)果除以該類(lèi)產(chǎn)品的已存儲(chǔ)的閑滯變量標(biāo)準(zhǔn)離差的估計(jì)值，以便為多個(gè)未完成產(chǎn)品的每個(gè)未完成產(chǎn)品生成選擇變量。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的方法，還包括下述步驟在為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品生成選擇變量后，更新該類(lèi)產(chǎn)品的閑滯變量的均值的估計(jì)值；以及在為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品生成選擇變量后，更新該類(lèi)產(chǎn)品的閑滯變量的標(biāo)準(zhǔn)離差的估計(jì)值。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中還包括步驟在完成該類(lèi)產(chǎn)品的多個(gè)未完成產(chǎn)品的每個(gè)未完成產(chǎn)品后，更新該緩沖區(qū)的代表完成放在該緩沖區(qū)中的該類(lèi)產(chǎn)品的未完成產(chǎn)品的剩余時(shí)間的時(shí)間測(cè)定變量。
6．一種調(diào)度可再入生產(chǎn)線中某工作臺(tái)處多個(gè)未完成產(chǎn)品的加工的設(shè)備，該多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品放在該工作臺(tái)處的某個(gè)緩沖區(qū)中并且可加工成多種產(chǎn)品類(lèi)型中的一種產(chǎn)品類(lèi)型，該設(shè)備包括用于為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品存儲(chǔ)代表多個(gè)未完成產(chǎn)品中的該個(gè)未完成產(chǎn)品進(jìn)入該可再入生產(chǎn)線的時(shí)間測(cè)定變量的裝置；用于為緩站區(qū)存儲(chǔ)代表完成放在該存儲(chǔ)區(qū)中的該類(lèi)產(chǎn)品的未完成產(chǎn)品的尚須時(shí)間的時(shí)間測(cè)定變量的裝置；用于計(jì)算多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品的已存儲(chǔ)時(shí)間測(cè)定變量與放入多個(gè)未完成產(chǎn)品中的該個(gè)未完成產(chǎn)品的緩沖區(qū)的已存儲(chǔ)時(shí)間測(cè)定變量之間的差以便為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品生成閑滯變量的裝置；用于通過(guò)把多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品的閑滯變量和已經(jīng)經(jīng)過(guò)該工作臺(tái)的多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品的產(chǎn)品類(lèi)型的所有未完成產(chǎn)品的閑滯變量進(jìn)行比較為多個(gè)未完成產(chǎn)品的每個(gè)未完成產(chǎn)品歸一化閑滯變量，以便為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品生成選擇變量的裝置；以及用于對(duì)多個(gè)未完成產(chǎn)品的選擇變量進(jìn)行比較，以選取多個(gè)未完成產(chǎn)品中的一個(gè)供在該工作臺(tái)處加工的裝置。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的設(shè)備，其中歸一化閑滯變量的裝置還包括用于為已經(jīng)經(jīng)過(guò)該工作臺(tái)處該緩沖區(qū)的產(chǎn)品類(lèi)型的各未完成產(chǎn)品存儲(chǔ)閑滯變量平均值的估計(jì)值的裝置；用于為已經(jīng)經(jīng)過(guò)該工作臺(tái)處該緩沖區(qū)的產(chǎn)品類(lèi)型的各未完成產(chǎn)品存儲(chǔ)閑滯變量標(biāo)準(zhǔn)離差的估計(jì)值的裝置；用于計(jì)算可加工成多種產(chǎn)品類(lèi)型中的一種類(lèi)型的多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品的閑滯變量和已存儲(chǔ)的該種類(lèi)型的閑滯變量平均值的估計(jì)值之間的差的裝置；以及用于把計(jì)算多個(gè)未完成產(chǎn)品中的各個(gè)未完成產(chǎn)品的閑滯變量和已存儲(chǔ)的該種類(lèi)型的閑滯變量平均值的估計(jì)值之間的差的步驟所得到的結(jié)果除以該種類(lèi)型的已存儲(chǔ)閑滯變量標(biāo)準(zhǔn)離差的估計(jì)值，以便為多個(gè)未完成產(chǎn)品的每個(gè)未完成產(chǎn)品生成選擇變量的裝置。
8．根據(jù)權(quán)利要求6的設(shè)備，其中用于歸一化閑滯變量的裝置還包括用于存儲(chǔ)已經(jīng)經(jīng)過(guò)該工作臺(tái)的該產(chǎn)品類(lèi)型的未完成產(chǎn)品的閑滯變量均值的估計(jì)值的裝置；用于存儲(chǔ)已經(jīng)經(jīng)過(guò)該工作臺(tái)的該產(chǎn)品類(lèi)型的未完成產(chǎn)品的閑滯變量標(biāo)準(zhǔn)離差的估計(jì)值的裝置；用于計(jì)算可加工成多種產(chǎn)品類(lèi)型的一種類(lèi)型的多個(gè)未完成產(chǎn)品中的各個(gè)未完成產(chǎn)品的閑滯變量和該種類(lèi)型的已存儲(chǔ)的閑滯變量的均值的估計(jì)值之間的差的裝置；以及用于把計(jì)算多個(gè)未完成產(chǎn)品中的各個(gè)未完成產(chǎn)品的閑滯變量和該類(lèi)產(chǎn)品的已存儲(chǔ)的閑滯變量均值的估計(jì)值之間的差的步驟所得到的結(jié)果除以該類(lèi)產(chǎn)品的已存儲(chǔ)的閑滯變量標(biāo)準(zhǔn)離差的估計(jì)值，以便為多個(gè)未完成產(chǎn)品的每個(gè)未完成產(chǎn)品生成選擇變量的裝置。
9．根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備，其中還包括用于在為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品生成選擇變量后，更新該類(lèi)產(chǎn)品的閑滯變量的均值的估計(jì)值的裝置；以及用于在為多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品生成選擇變量后，更新該類(lèi)產(chǎn)品的閑滯變量的標(biāo)準(zhǔn)離差的估計(jì)值的裝置。
10．根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備，其中還包括用于在完成該類(lèi)產(chǎn)品的多個(gè)未完成產(chǎn)品的每個(gè)未完成產(chǎn)品后，更新該緩沖區(qū)的代表完成放在該緩沖區(qū)中的該類(lèi)產(chǎn)品的未完成產(chǎn)品的剩余時(shí)間的時(shí)間測(cè)定變量的裝置。
全文摘要
一種多產(chǎn)品可再入生產(chǎn)線的調(diào)度方法和設(shè)備包括步驟:為放在某個(gè)工作臺(tái)(22)處的某緩沖區(qū)(24)內(nèi)的多個(gè)未完成產(chǎn)品中的每個(gè)未完成產(chǎn)品存儲(chǔ)時(shí)間測(cè)定變量;為該緩沖區(qū)存儲(chǔ)代表完成同類(lèi)的未完成產(chǎn)品的尚須時(shí)間的時(shí)間測(cè)定變量,計(jì)算已存儲(chǔ)的每個(gè)未完成產(chǎn)品的時(shí)間測(cè)定變量和已存儲(chǔ)的緩沖區(qū)的時(shí)間測(cè)定變量之間的差以便為每個(gè)未完成產(chǎn)品生成閑滯變量(90);通過(guò)把每個(gè)未完成產(chǎn)品的閑滯變量和已經(jīng)經(jīng)過(guò)該工作臺(tái)的相同產(chǎn)品類(lèi)型的所有未完成產(chǎn)品的閑滯變量進(jìn)行比較歸一化閑滯變量以便為每個(gè)未完成產(chǎn)品生成選擇變量;比較各選擇變量(84)以選取一個(gè)供在該工作臺(tái)處加工的未完成產(chǎn)品;并且加工該選取的未完成產(chǎn)品。
文檔編號(hào)G06Q50/00GK1230267SQ97197881
公開(kāi)日1999年9月29日 申請(qǐng)日期1997年8月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月15日
發(fā)明者P·R·庫(kù)馬爾, 瑞·M·理查德森 申請(qǐng)人:伊利諾伊大學(xué)董事會(huì)