多組合設(shè)備的Petri網(wǎng)建模及優(yōu)化調(diào)度.pdf

1、分類號：UDC：密級：學(xué)校代號：11845學(xué)號：1120701014廣東工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文(工學(xué)博士)多組合設(shè)備的Petri網(wǎng)建模及優(yōu)化調(diào)度朱清華指導(dǎo)教師姓名、職稱：魚殛騏教授學(xué)科(專業(yè))或領(lǐng)域名稱：工些工程學(xué)生所屬學(xué)院：扭電工程堂院論文答辯日期：2Q!墨生魚且摘要摘要大規(guī)模半導(dǎo)體芯片制造中，晶圓尺寸越來越大而組合設(shè)備(clustertools)能提供單片晶圓加工功能，組合設(shè)備作為高度自動化高效的集成制造系統(tǒng)在近二十多年得到廣泛應(yīng)用。

2、它由一個傳輸模塊(機(jī)械手)和若干個加工模塊組成。生產(chǎn)效率更高的多組合設(shè)備(multicluStert001)代表了近幾年組合設(shè)備發(fā)展的趨勢。它由多個組合設(shè)備通過緩沖區(qū)級聯(lián)形成線性或樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是最復(fù)雜的制造系統(tǒng)之一。因?yàn)榫彌_區(qū)模塊互連造成組合設(shè)備之間耦合，某個組合設(shè)備的生產(chǎn)節(jié)拍時間波動可能會在其余組合設(shè)備中連鎖傳播，多個機(jī)械手難以同步協(xié)作。所以，多組合設(shè)備的調(diào)度給我們帶來很大的挑戰(zhàn)。考慮產(chǎn)業(yè)界普遍應(yīng)用的多組合設(shè)備的配置和運(yùn)行要求，本文

3、研究加工主導(dǎo)型單臂機(jī)械手、緩沖區(qū)容量為1的多組合設(shè)備的調(diào)度，并考慮了機(jī)械手移動時間。對這種情況，已有研究表明，1晶圓周期調(diào)度不能達(dá)理論上生產(chǎn)節(jié)拍的下界值，而且發(fā)現(xiàn)多組合設(shè)備調(diào)度中存在最優(yōu)的肛晶圓調(diào)度，其最優(yōu)缸晶圓調(diào)度有時亦不能達(dá)生產(chǎn)節(jié)拍的下界值。而且已有研究沒有統(tǒng)一的模型能夠分析其運(yùn)行的三個階段：初始暫態(tài)過程，穩(wěn)態(tài)過程，和終止暫態(tài)過程。對這種配置的多組合設(shè)備，本文研究了其Petri網(wǎng)建模和最優(yōu)1晶圓周期調(diào)度問題，主要完成了如下工作。用面

4、向資源的Petri網(wǎng)對多組合設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行建模，特別對機(jī)械手在卸載晶圓之前的等待事件進(jìn)行了分析。Petri網(wǎng)中引入顏色與受控機(jī)制解決了緩沖區(qū)的資源共享沖突，引入表示虛擬晶圓的特殊令牌，以統(tǒng)一的方式描述了多組合設(shè)備運(yùn)行的初始暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)和終止暫態(tài)三個階段。在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)得出單臺組合設(shè)備的生產(chǎn)節(jié)拍是模塊加工時間、機(jī)械手移動／裝載晶圓／卸載晶圓時間和機(jī)械手等待時間的函數(shù)，揭示了機(jī)械手等待時間如何影響組合設(shè)備的生產(chǎn)節(jié)拍時間。研究了線性結(jié)構(gòu)多組合設(shè)