一种基于生产线平衡的产能规划与优化的系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于生产线平衡的产能规划与优化的系统及方法，所述系统包括：输入模块，用于收集机台生产数据并对所述数据进行整合；计算模块，用于将整合得到的数据进行计算、模拟、优化和评估，以得到制程-机台产能优化的方案；输出模块，用于输出所述优化的方案。本发明专利技术所述系统输出的是关联制程产能和同组内机台相对负荷，所述系统将所有的制程及可用机台的对应关系制作成数据表，并可链接到现有生产系统及维护，计算分析出按照制程来衡量的机台共用频率，以及按照机台来分担的制程数量，从而为产线平衡规划和动态预测提供最原始最重要的数据基础。同时后续配套整套算法，可制作成系统，为优化设计带来便利。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，具体地，本专利技术涉及一种基于生产线平衡的产能规划与 优化的系统及方法。
技术介绍
半导体生产的复杂性在于产品的多样性、产品组合变化的频繁性，以及产品制程 产能展开周期长、机台与制程对应关系交错纵横等，往往会出现工厂整体产能以及某类产 品产能规划不足，导致后期生产线产能不平衡，机台利用率差异大，无法及时应对主生产计 划与产品组合变化的问题，同时对于短期的产量动态预测与机台产量分配不足，也会导致 机台利用率差异变大，造成产能损失，最终将影响到生产线整体平衡性、产出线性度以及最 大产能的发挥。 为了解决上述问题，现有的通常做法是：由制造部下属各区与相应的工程部门专 人负责，针对近期出现的堆货制程以及利用率低的机台，讨论分析机台产能展开的方向和 具体方案，并记入机台产能展开规划电子表格，据此实施后期展开计划。之后，由制造部跟 踪产能展开进度，反映相关问题，工程部实施展开动作。所述方法具有相当的被动性，基本 上是在问题已经出现或者即将出现时才能够有针对性地做出围堵性措施。 由于只是基于特定制程或者少量产品组合的产能现状的经验性判断与估计，缺乏 对于机台被制程共用程度的量化分析，以及对产能整体规划的平衡性优化，经常在后期再 次遇到同样的制程堆货、产线不平衡问题。所述常规做法缺乏整体性、前瞻性、量化性，不能 快速有效的预测和干预产线变化带来的产能高低不平衡问题。 因此需要对目前所述方法作进一步的改进，以便消除上述问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在【具体实施方式】部分中进 一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的 关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。 本专利技术为了克服目前存在问题，提供了一种基于生产线平衡的产能规划与优化的 系统，包括： 输入模块，用于收集机台生产数据并对所述数据进行整合； 计算模块，用于将整合得到的数据进行计算、模拟、优化和评估，以得到制程-机 台产能优化的方案； 输出模块，用于输出所述优化的方案。 可选地，所述输入模块包括： 数据输入单元，用于收集机台生产数据； 数据整合单元，用于对所述机台生产数据进行整合，以得到适用于所述计算模块 的数据。 可选地，所述机台生产数据包括当前在制品、近期下线计划、各产品制程与可用机 台的对应的矩阵系统、各机台组与机台列表的归类、机台制程台时产量和各产品的生产流 程。 可选地，所述计算模块包括： 模型创建单元，用于将整合得到的数据建立产品生产模型； 数据模拟单元，用于对所述产品生产模型进行模拟生产； 算法优化单元，用于对所述模型进行优化； 过程评估单元，用于对所述模型的模拟生产进行评估，以得到制程-机台产能优 化的方案。 可选地，所述输出模块包括： 优化结果单元，用于输出所述优化的方案； 平衡计划单元，用于对所述优化的方案进行微调。 本专利技术还提供了一种基于生产线平衡的产能规划与优化的方法，包括： 步骤（a):收集机台生产数据，并对所述数据进行整合，以得到适用于线性规划的 数据； 步骤（b):根据步骤（a)中得到的所述数据进行计算、模拟、优化和评估，以得到制 程-机台产能优化的方案； 步骤（c):输出步骤（b)中得到的制程-机台产能展开优化的方案。 可选地，所述步骤（a)包括以下子步骤： 步骤（a-Ι):收集机台生产数据； 步骤（a_2):对所述机台生产数据进行整合，以得到适用于所述计算模块的数据。 可选地，所述机台生产数据包括当前在制品、近期下线计划、各产品制程与可用机 台的对应的矩阵系统、各机台组与机台列表的归类、机台制程台时产量和各产品的生产流 程。 可选地，所述步骤（b)包括以下子步骤： 步骤（b_l):根据整合得到的数据建立产品生产模型； 步骤（b_2):对所述模型进行模拟生产； 步骤（b_3):对所述模型进行优化； 步骤（b_4):用于对所述模型的模拟生产进行评估，以得到制程-机台产能优化的 方案。 可选地，所述步骤（b-Ι)中建立产品生产模型的方法包括： 步骤（b-1-l):选取步骤（a)中整合得到的产品制程产能相较于需求产能1/90% 负荷的缺口数组、同组内机台相对负荷相较于均值的差值数组、制程产能缺口最大的部分 与机台相对负荷最低的部分对应的制程与机台的交集，建立规划求解方程； 步骤（b-1-2):根据所述求解方程，得到符合要求的最优化制程-机台产能规划方 案的参数。 可选地，所述步骤（b-Ι)中的约束条件是制程产能不低于生产需求的1/90%，机 台相对负荷不低于平均负荷的80%。 可选地，所述步骤（b-3)优化方向为机台相对负荷变异系数小于20%，制程产能 的变异系数小于20%。 可选地，所述步骤（c)包括以下子步骤： 步骤（c-Ι):输出所述优化的方案； 步骤（c-2):对所述优化的方案进行调整。 本专利技术所述系统输出的是关联制程产能和同组内机台相对负荷，所述系统将所有 的制程及可用机台的对应关系制作成数据表，并可链接到现有生产系统及维护，计算分析 出按照制程来衡量的机台共用频率，以及按照机台来分担的制程数量，从而为产线平衡规 划和动态预测提供最原始最重要的数据基础。同时后续配套整套算法，可制作成系统，为优 化设计带来便利。【附图说明】 本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本发 明的实施例及其描述，用来解释本专利技术的装置及原理。在附图中， 图1-2本专利技术基于生产线平衡的产能规划与优化的系统的结构示意图； 图3为选用本专利技术所述系统前后机台运行和变异系数对比示意图； 图4为选用本专利技术所述系统前后站点运行趋势对比示意图。【具体实施方式】 在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然 而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以 实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进 行描述。 应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的 实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给 本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终 相同附图标记表示相同的元件。 在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本专利技术的限制。在此使 用时，单数形式的"一"、"一个"和"所述/该"也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出 另外的方式。还应明白术语"组成"和/或"包括"，当在该说明书中使用时，确定所述特征、 整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操 作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于生产线平衡的产能规划与优化的系统，包括：输入模块，用于收集机台生产数据并对所述数据进行整合；计算模块，用于将整合得到的数据进行计算、模拟、优化和评估，以得到制程‑机台产能优化的方案；输出模块，用于输出所述优化的方案。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李超群，张宇，涂洪福，徐卿栋，羌志良，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31