基于作业区域的半导体封装线LOT多规则调度方法技术

本发明专利技术公开了一种面向半导体封装线的基于作业区域的调度方法，首先建立生产线分级作业区域模型，实现对半导体封装线上的设备按照区域进行多级管理，能够满足封装线上设备之间关联关系频繁变动的需求，再将作业区域模型分配给调度人员，实现调度人员与其管控调度区域模型的绑定，调度过程：调度人员选择选择调度作业区域，然后再筛选在该调度区域中进行调度的LOT集合，在调度过程中通过与工序绑定的多个生产调度规则控制选择调度区域中设备，然后根据LOT中芯片数量信息和选择设备信息，计算选定调度的LOT的加工工时、计划开工时间、计划完工时间和LOT被分配到的加工设备，从而完成调度过程。

【技术实现步骤摘要】
基于作业区域的半导体封装线LOT多规则调度方法
本专利技术属于生产调度领域，主要涉及基于作业区域的半导体封装线LOT多规则调度方法。
技术介绍
半导体封装线在装片、键合工序的设备数量庞大，在半导体封装企业实际生产中分成多级区域进行管理，每个区域中存在大量的并行机。在生产调度前需要建立一种有效的手段，对半导体封装线复杂的生产组织结构和庞大数量的设备进行描绘和管理。由于半导体封装线是面向客户订单进行生产，生产线上的设备不断跟随客户订单需求变化重新组合，改变生产设备之间的关联关系，建立的半导体封装生产线多级作业区域模型应该能够满足生产线上设备不断迁移的需求。半导体封装线上，能够完成同一个工序的设备型号多，生产年代不统一，通信接口方式不同，加工能力和工艺指标不同。并且由于半导体封装企业是面向客户订单进行生产，客户会指定加工设备或是加工外型，存在大量的绑定工序的调度规则，对一个LOT（在每个半导体后段封装测试制造厂家中，内部的生产任务的流动形式基本上都是根据芯片的周转形式而决定的，生产任务流动形式为是以制造过程中的周转盒的容量来决定的，命名为随工单，即LOT，一个随工单的大小也就周转盒的容量大小）的一次调度都会有多个调度规则发挥作用，所以需要考虑多规则条件下调度问题。封装芯片的型号种类和数量庞大，导致加工时间不能精确统计，设备加工能力也存在很大差别，加工状态也受到多种因素影响。当进行生产线上多个工序连续的大范围调度时，很难保证调度结果的准确性和有效性。同时半导体封装行业封装生产线虽然有大量的高度自动化的封装设备，但是这些设备仍需要人工管控和喂料，在工序间LOT也是人工进行周转的。而芯片在封装过程全程每一个工序质量都有很高要求，为了实现精确LOT派工、有效作业指导和良好进程监控，需要通过为调度人员分配权限实现管控相应的作业区域，并需要在调度人员管控调度区域内完成基于设备多规则调度过程。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出一种基于作业区域的半导体封装线LOT多规则调度方法，解决复杂半导体封装线的生产调度问题。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于作业区域的半导体封装线LOT多规则调度方法，包括以下步骤：建立生产线模型：描绘半导体封装线设备管理组织结构，并将设备绑定到底层作业区域的工位中；将调度人员与作业区域关联，每个作业区域绑定若干个工位，每个工位绑定一个设备，每个设备用于完成若干个工序；加载将要调度的LOT：获取LOT相关信息，构造将要调度LOT集合；调度：逐一对LOT进行调度，在设备选择过程中根据基于优先级的单工序多设备选择规则来确定LOT的加工设备；将LOT分配选定设备加工，并根据LOT信息和设备信息，得到加工工时、计划开工时间、计划完工时间，完成LOT调度过程。所述作业区域为多级的，最底层的作业区域用于绑定工位，作业区域用于分配给调度人员进行调度操作。在某一个工序，对可以加工一个选定的LOT的多个设备进行加工优先级设置。所述加载将要调度的LOT分为两种情况进行处理：加载未到达调度人员关联的作业区域的LOT和加载已到达调度人员关联的作业区域的LOT。所述加载未到达调度人员关联的作业区域的LOT，包括以下步骤：提取当前调度人员关联的作业区域的设备所能加工的工序，依据半导体封装线上全部工序的执行顺序，提取出当前作业区域能加工工序之前的工序；取出在这些工序中正在加工的LOT，构成备选LOT集合；依次取出备选LOT集合中的LOT，依据LOT信息中的工艺流程信息，确定该LOT是否在该调度人员管控的作业区域中进行加工；如果不是，则查找下一个LOT信息；如果是，则找到在调度区域中加工的第一工序和该LOT当前所处的工序之间间隔的工序，再根据这些工序的加工工时计算出这些工序加工完成所需的总工时，得出预计达到调度人员管控的作业区域的预计最早到达调度区域时间，然后将筛选的LOT和该LOT的预计加工工序和预计到达调度区域的时间，存入到LOT准备调度信息表中。所述加载已到达调度人员关联的作业区域的LOT，包括以下步骤：提取当前调度人员管控的作业区域的设备能加工的工序，加载已到达调度人员关联的作业区域的LOT，构成备选的LOT集合；从LOT集合中选择一个LOT，提取该LOT在调度区域上的前一次的调度信息，根据LOT信息中工艺流程信息和调度区域中能加工的工序，判断LOT是否在当前作业区域还有未调度的工序；如果有未调度的工序，找到该LOT在调度区域上第一个未调度的工序，根据工序表中工序工时信息，得出这个未调度的工序的加工时间，结合以往调度的信息，判断上一次调度的工序是否已开始加工；如果已开工，依据LOT当前所处工序的开工时间加上工序加工时间得到将要调度工序的预计开工时间；如果未开工，将LOT上一次调度工序的完工时间作为调度工序的预计开工时间，将LOT的本次调度工序和预计到达时间存入LOT准备调度信息表中；如果没有未调度的工序，则说明该LOT在当前调度人员管控区域内调度操作已经处理完毕，不做处理。所述基于优先级的单工序多设备选择规则，具体为：将调度规则绑定到单个工序，多个调度规则通过工序关联到一起；同一工序绑定的多个调度规则具有优先级排序。所述同一工序绑定的多个调度规则的排序是可调整的。本专利技术具有以下优点及有益效果：1、半导体封装线在装片、键合工序的设备数量庞大，并存在大量的并行工位，为企业管理带来困难，本方法对半导体封装线采取多级分区管理的方式，能够与企业生产组织结构匹配，便于分配作业区域给生产线上调度人员管控，降低设备管理的复杂性，也能满足生产线设备迁移和设备之间关系频繁变更的需求。2、在半导体封装线上除了数量庞大的设备，还存在大量的在制LOT，运用复杂的寻优调度算法会花费大量的运算时间，难以跟上生产线上快速变动的情况。在调度过程中运用多种具有半导体封装线特色的调度规则选定加工设备，预先将多条规则绑定到单个工序，使得调度规则直接参与LOT到设备调度过程，有利于调度系统的高效运行，提高调度系统执行速度，适应于半导体封装线上的多任务、多并行机调度情况。3、基于作业区域的调度过程，有利于调度人员很好控制调度区域的加工进程，能够与企业实际生产运行很好结合，能够实现生产任务的合理指派，增强调度结果有效性和准确率。4、系统在实施过程中运用WPF技术，增强可视化效果，并采用WCF技术满足面向车间生产线复杂的网络化应用需求，并可以实现同步调度和并行调度。附图说明图1为本专利技术的四级作业区域模型示例图；图2为本专利技术的调度人员关联信息结构图；图3为本专利技术的加载未到达调度区域的LOT流程图；图4为本专利技术的加载已到达调度区域的LOT流程图；图5为本专利技术的多规则与工序关系结构图；图6为本专利技术的运用调度规则筛选设备过程图；图7为本专利技术的调度过程流程图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步的详细说明。1、建立生产线分级作业区域模型生产线建模是依据企业分级管理的原则，通过构建模型的基本元素来建立分级作业区域模型。模型的基本元素包括设备、工位、作业区域。其中，设备与工位存在对应关系。在半导体封装线上，一个设备要着落在一个工位上，设备与工位是一对一的关系；一个最下层的作业区域包含多个加工工位，作业区域与工位是一对多关系；上一级的作业加工区域包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于作业区域的半导体封装线LOT多规则调度方法，其特征在于，包括以下步骤：建立生产线模型：描绘半导体封装线设备管理组织结构，并将设备绑定到底层作业区域的工位中；将调度人员与作业区域关联，每个作业区域绑定若干个工位，每个工位绑定一个设备，每个设备用于完成若干个工序；加载将要调度的LOT：获取LOT相关信息，构造将要调度LOT集合；调度：逐一对LOT进行调度，在设备选择过程中根据基于优先级的单工序多设备选择规则来确定LOT的加工设备；将LOT分配选定设备加工，并根据LOT信息和设备信息，得到加工工时、计划开工时间、计划完工时间，完成LOT调度过程。

【技术特征摘要】
1.一种基于作业区域的半导体封装线LOT多规则调度方法，其特征在于，包括以下步骤：建立生产线模型：描绘半导体封装线设备管理组织结构，并将设备绑定到底层作业区域的工位中；将调度人员与作业区域关联，每个作业区域绑定若干个工位，每个工位绑定一个设备，每个设备用于完成若干个工序；加载将要调度的LOT：获取LOT相关信息，构造将要调度LOT集合；调度：逐一对LOT进行调度，在设备选择过程中根据基于优先级的单工序多设备选择规则来确定LOT的加工设备；将LOT分配选定设备加工，并根据LOT信息和设备信息，得到加工工时、计划开工时间、计划完工时间，完成LOT调度过程；所述LOT是以传输过程中的周转盒容量而定的组织加工单位，也称为随工单。2.根据权利要求1所述的基于作业区域的半导体封装线LOT多规则调度方法，其特征在于，所述作业区域为多级的，最底层的作业区域用于绑定工位，作业区域用于分配给调度人员进行调度操作。3.根据权利要求1所述的基于作业区域的半导体封装线LOT多规则调度方法，其特征在于，在某一个工序，对可以加工一个选定的LOT的多个设备进行加工优先级设置。4.根据权利要求1所述的基于作业区域的半导体封装线LOT多规则调度方法，其特征在于，所述加载将要调度的LOT分为两种情况进行处理：加载未到达调度人员关联的作业区域的LOT和加载已到达调度人员关联的作业区域的LOT。5.根据权利要求4所述的基于作业区域的半导体封装线LOT多规则调度方法，其特征在于，所述加载未到达调度人员关联的作业区域的LOT，包括以下步骤：提取当前调度人员关联的作业区域的设备所能加工的工序，依据半导体封装线上全部工序的执行顺序，提取出当前作业区域能加工工序之前的工序；取出在这些工序中正在加工的LOT，构成备选LOT集合；依次取出备选LOT集合中的LOT，依据LOT信息中的工艺流程信息，确定该LOT是否在该调度人员管控的作业区域中进行加工；如...

【专利技术属性】
技术研发人员：史海波，韩忠华，刘昶，原文斌，姚丽丽，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21