基于APS的人机协同生产计划系统的设计与实现
发布时间：2023-03-02 19:00
半导体制造业是典型的知识密集型产业,其技术含量高、数据量大,对企业信息化的要求高。针对某半导体测试企业现有生产计划中的人工排程效率低、干扰事件响应慢和交货期要求满足难等等问题,提出了通用的人机协同并行多机动态调度框架,并应用框架,设计和实现了面向半导体测试企业的基于APS的人机协同生产计划系统。首先,介绍了半导体测试企业背景并分析了系统的需求。介绍半导体测试企业的计划排程的实际背景,总结提出使用并行多机调度模型抽象测试站点;介绍某半导体测试企业现有的信息化平台基础,说明了系统的关键作用;梳理与分析现有计划排程所存在的问题,总结得出了基于APS的人机协同生产计划系统的需求。其次,提出了通用的人机协同并行多机动态调度框架。提出了并行多机调度模型,提出了加权拖期惩罚的性能目标;结合实际生产环境的动态特点,提出了预反应式重调度策略并结合滚动窗口方法进行应用;提出了针对四种主要干扰事件的响应策略;运用约束规划算法,建立约束规划模型,求解并行多机调度问题;提出了人机协同方案。最后,设计并实现了基于APS的人机协同生产计划系统中的服务端和客户端。基于本文提出的人机协同并行多机动态调度框架,详细阐述服...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 课题的国内外研究现状
1.3 课题的研究内容
1.4 本文的章节安排
第二章 背景介绍和需求分析
2.1 半导体制造流程
2.1.1 行业术语
2.2 半导体测试车间模型
2.2.1 并行多机调度抽象
2.2.2 测试机台型号的处理
2.2.3 测试机台缓冲时间
2.2.4 Lot的来料时间和出货时间
2.3 现有信息化基础
2.3.1 信息化平台
2.3.2 ERP系统
2.3.3 MES系统
2.3.4 WMS系统
2.3.5 EMS系统
2.3.6 系统间的数据流动
2.4 现有生产调度存在的问题
2.5 需求分析
2.5.1 理论需求
2.5.2 系统需求
2.6 本章小结
第三章 人机协同并行多机动态调度框架
3.1 调度问题
3.1.1 动态调度问题
3.2 问题与模型研究
3.2.1 并行多机调度问题描述
3.2.2 动态调度问题描述
3.2.3 数学模型
3.3 性能指标
3.4 重调度策略
3.4.1 滚动窗口
3.4.2 重调度周期大小选择
3.4.3 调度加工窗口工件选择规则
3.4.4 机器可用时间修正
3.5 动态事件反应策略
3.5.1 机器故障
3.5.2 机器修复
3.5.3 紧急插单
3.5.4 撤单
3.6 约束规划求解
3.6.1 约束规划建模
3.6.2 算法流程
3.7 人机协同
3.8 完整框架
3.9 本章小结
第四章 面向半导体测试的人机协同生产计划系统服务端的设计与实现
4.1 总体设计
4.1.1 总体结构
4.1.2 服务端技术
4.1.3 服务端逻辑结构
4.1.4 服务端模块
4.2 自动调度模块（Auto Schedule Service）
4.2.1 OR-Tools约束规划
4.2.2 约束规划算法流程
4.3 手工调度模块（Manul Schedule Service）
4.3.1 手工操作
4.3.2 First Fit算法
4.3.3 算法调度流程
4.4 实时协作模块（Coordinate Service）
4.4.1 协作资源竞争
4.4.2 资源锁实现
4.4.3 协作感知
4.4.4 资源竞争案例
4.5 数据同步模块（Sync Service）
4.5.1 响应其他系统推送的MQ消息（Push）
4.5.2 从其他系统拉取HTTP数据（Pull）
4.5.3 向其他系统推送HTTP数据（Push）
4.6 事件响应模块（Event Handle Service）
4.7 数据统计模块（Report Service）
4.7.1 随机经验参数的更新
4.8 导入导出模块（Import Export Service）
4.9 系统模块（System Service）
4.9.1 RBAC权限管理
4.9.2 参数配置
4.10 其他模块
4.11 数据库设计
4.11.1 测试机台表（Tester）
4.11.2 批次表（Lot）
4.11.3 上下游流水表（Flow）
4.11.4 经验随机数表（Rnd）
4.11.5 任务表（Job）
4.11.6 经验随机数参数表（RndParams）
4.11.7 环境参数表（EnvParams）
4.11.8 算法参数表（SolverParams）
4.11.9 动态事件日志表（EventLog）
4.11.10 排程操作日志表（OperationLog）
4.11.11 同步日志表（SyncLog）
4.12 本章小结
第五章 面向半导体测试的人机协同生产计划系统客户端的设计与实现
5.1 总体设计
5.1.1 客户端技术
5.1.2 客户端逻辑结构
5.1.3 客户端模块
5.2 主视图（Main View）
5.3 调度Lot甘特图和列表（Scheduled Lots Gantt View & Scheduled Lots List View）
5.4 待调度Lot列表（Unscheduled Lots List View）
5.5 测试机台列表（Testers Tree View）
5.6 数据统计图表（Report Tree View & Report Chart View）
5.7 其他视图
5.8 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
作者在攻读硕士学位期间发表的论文和获奖情况
附录
本文编号：3752454
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 课题的国内外研究现状
1.3 课题的研究内容
1.4 本文的章节安排
第二章 背景介绍和需求分析
2.1 半导体制造流程
2.1.1 行业术语
2.2 半导体测试车间模型
2.2.1 并行多机调度抽象
2.2.2 测试机台型号的处理
2.2.3 测试机台缓冲时间
2.2.4 Lot的来料时间和出货时间
2.3 现有信息化基础
2.3.1 信息化平台
2.3.2 ERP系统
2.3.3 MES系统
2.3.4 WMS系统
2.3.5 EMS系统
2.3.6 系统间的数据流动
2.4 现有生产调度存在的问题
2.5 需求分析
2.5.1 理论需求
2.5.2 系统需求
2.6 本章小结
第三章 人机协同并行多机动态调度框架
3.1 调度问题
3.1.1 动态调度问题
3.2 问题与模型研究
3.2.1 并行多机调度问题描述
3.2.2 动态调度问题描述
3.2.3 数学模型
3.3 性能指标
3.4 重调度策略
3.4.1 滚动窗口
3.4.2 重调度周期大小选择
3.4.3 调度加工窗口工件选择规则
3.4.4 机器可用时间修正
3.5 动态事件反应策略
3.5.1 机器故障
3.5.2 机器修复
3.5.3 紧急插单
3.5.4 撤单
3.6 约束规划求解
3.6.1 约束规划建模
3.6.2 算法流程
3.7 人机协同
3.8 完整框架
3.9 本章小结
第四章 面向半导体测试的人机协同生产计划系统服务端的设计与实现
4.1 总体设计
4.1.1 总体结构
4.1.2 服务端技术
4.1.3 服务端逻辑结构
4.1.4 服务端模块
4.2 自动调度模块（Auto Schedule Service）
4.2.1 OR-Tools约束规划
4.2.2 约束规划算法流程
4.3 手工调度模块（Manul Schedule Service）
4.3.1 手工操作
4.3.2 First Fit算法
4.3.3 算法调度流程
4.4 实时协作模块（Coordinate Service）
4.4.1 协作资源竞争
4.4.2 资源锁实现
4.4.3 协作感知
4.4.4 资源竞争案例
4.5 数据同步模块（Sync Service）
4.5.1 响应其他系统推送的MQ消息（Push）
4.5.2 从其他系统拉取HTTP数据（Pull）
4.5.3 向其他系统推送HTTP数据（Push）
4.6 事件响应模块（Event Handle Service）
4.7 数据统计模块（Report Service）
4.7.1 随机经验参数的更新
4.8 导入导出模块（Import Export Service）
4.9 系统模块（System Service）
4.9.1 RBAC权限管理
4.9.2 参数配置
4.10 其他模块
4.11 数据库设计
4.11.1 测试机台表（Tester）
4.11.2 批次表（Lot）
4.11.3 上下游流水表（Flow）
4.11.4 经验随机数表（Rnd）
4.11.5 任务表（Job）
4.11.6 经验随机数参数表（RndParams）
4.11.7 环境参数表（EnvParams）
4.11.8 算法参数表（SolverParams）
4.11.9 动态事件日志表（EventLog）
4.11.10 排程操作日志表（OperationLog）
4.11.11 同步日志表（SyncLog）
4.12 本章小结
第五章 面向半导体测试的人机协同生产计划系统客户端的设计与实现
5.1 总体设计
5.1.1 客户端技术
5.1.2 客户端逻辑结构
5.1.3 客户端模块
5.2 主视图（Main View）
5.3 调度Lot甘特图和列表（Scheduled Lots Gantt View & Scheduled Lots List View）
5.4 待调度Lot列表（Unscheduled Lots List View）
5.5 测试机台列表（Testers Tree View）
5.6 数据统计图表（Report Tree View & Report Chart View）
5.7 其他视图
5.8 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
作者在攻读硕士学位期间发表的论文和获奖情况
附录
本文编号：3752454
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