一种应用于智能工厂的设备调度方法技术

本发明专利技术涉及一种应用于智能工厂的设备调度方法，通过以生产效率为首要目标，对智能工厂生产产品过程中的各类设备的运输路线信息和加工过程信息分别进行优化，以基于优化后的运输路线信息和加工过程信息得到智能工厂内所有设备的最优调度方案，从而实现了自动对智能工厂中的各个设备进行调度，并且能够适应实际情况下的各种突发情况。当然，对于排产系统中各车辆的调度，本发明专利技术还能对系统状态进行实时判断并对系统未来状态进行预测，根据预测信息决定系统中各车辆下一步的移动，具有较好的实时性。实时性。实时性。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于智能工厂的设备调度方法


[0001]本专利技术涉及智能工厂领域，尤其涉及一种应用于智能工厂的设备调度方法。

技术介绍

[0002]随着人工智能技术的发展，工业上众多传统机械操作步骤的效率都因其得到巨大的提升。例如，在半导体行业中，半导体行业的晶圆加工流程通常非常复杂，单一的自动化控制无法满足晶圆的大量生产需要。在晶圆的实际生产过程中，通常需要工程师根据自身经验或者随机方法对参与到晶圆生产中的所有设备选择生产路线和设备调度方案，以满足晶圆实际生产需要。但是，由于参与到晶圆生产中的设备量非常大，而且每一个设备的工作成本较高，单纯依靠工程师的经验来调度不同设备的工作，这对工程师经验提出更高的要求，而且基于人工参与设备调度的方法也难以针对产品生成过程中的设备故障等突发状况做出及时应对，这在一定程度上降低了智能工厂的设备调度效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种既满足实际生产又可及时应对突发状况的应用于智能工厂的设备调度方法。
[0004]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种应用于智能工厂的设备调度方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0005]步骤1，预先获取智能工厂所要加工产品的运输路线信息和加工过程信息；其中，运输路线信息包括该产品被输送至加工设备处执行加工处理所需要依次经历的所有运输节点，加工过程信息包括加工设备自开始加工该产品直到得到该产品成品经历的所有加工阶段；
[0006]步骤2，对获取的运输路线信息和加工过程信息做优化处理，得到智能工厂内所有设备的最优调度方案。
[0007]进一步地，在所述应用于智能工厂的设备调度方法中，对获取的运输路线信息和加工过程信息做优化处理以得到所述智能工厂内所有设备的最优调度方案包括如下步骤：
[0008]对所述运输路线信息做优化处理，得到优化的运输路线；
[0009]对所述加工过程信息做优化处理，得到优化的加工过程信息；
[0010]根据优化的运输路线和优化的加工过程信息，得到所述智能工厂内所有设备的最优调度方案。
[0011]改进地，在所述应用于智能工厂的设备调度方法中，所述智能工厂所要加工产品为晶圆，所述运输路线信息的优化处理包括如下步骤：
[0012]步骤S1，对所述运输路线信息内的各运输节点依次编号；其中，标记该运输路线信息内具有M个运输节点，第i个运输节点标记为R
i
，1≤i≤M；该M个运输节点内含有仓库节点、装卸站、合并站和加工站，N个运输节点分别作为仓库节点，第n个仓库节点内具有J个晶圆盒，第n个仓库节点内对应晶圆盒的编号标记为j，j＝1,2,
…
,J；并且，编号为j的晶圆盒
在时刻t的位置标记为
[0013]步骤S2，获取晶圆盒j在时刻t在运输节点i上的状态结果；其中，晶圆盒j在作为装卸站的运输节点i的状态标记为
[0014][0015]步骤S3，获取晶圆盒j在时刻t是否已经被加工为成品的状态结果；其中，晶圆盒j在时刻t被加工为成品的状态结果标记为
[0016][0017]步骤S4，将晶圆盒运输车从一仓库出发再到达下一个目标仓库的过程记为该晶圆盒运输车的一轮移动，并对装卸站经多轮移动后的状态进行标记；其中：
[0018]k为装卸站所经过移动的总轮数；
[0019]其中，表示第k轮移动开始时没有成品被运到装卸站，表示第k轮移动开始时已有成品被送到晶圆装卸站；
[0020]步骤S5，获取晶圆装卸站在第k轮移动前是否具有成品的状态情况；其中：
[0021][0022]步骤S6，根据所获取晶圆装卸站是否具有成品的状态情况，确定晶圆盒运输车在第k轮移动中所处的位置；其中：
[0023][0024]其中，为晶圆盒运输车m在第k轮移动中所处的终点；O
j
表示晶圆盒j的运输顺序，表示晶圆盒j在时刻t所处的位置；
[0025]步骤S7，在晶圆装卸站具有成品的状态情况下，将晶圆盒运输车m在第k轮移动中的取货时间和送货时间之和作为晶圆盒运输车在第k轮移动运输所需要的总时间；其中：
[0026][0027]其中，T
g
表示第k轮移动中晶圆盒运输车m从第k轮起点到终点取晶圆盒所需的移动时间,T
s
表示晶圆盒运输车m在第k轮运输终点与最快能卸下货并往返的时间，T
d
表示晶圆盒运输车m在仓库或装卸站装卸货所需的时间，T
d
＝5s，表示到达第k轮移动终点取货完成后到晶圆运输车m能在装卸站卸下货所需等待的时间，表示晶圆盒运输车m从晶圆装卸站i到第k轮移动终点处所需的移动时间；
[0028]步骤S8，在晶圆装卸站不具有成品的状态情况下，将晶圆盒运输车m在第k轮移动中的取货时间和送货时间之和作为该晶圆盒运输车m在第k轮移动运输所需要的总时间；其中：
[0029]i为成品的晶圆所对应的仓库编号；
[0030][0031]其中，T
s
表示晶圆盒运输车m在第k轮运输终点与晶圆成品所在装卸站之间的往返时间,表示晶圆盒运输车m从晶圆装卸站i到第k轮移动终点处所需的移动时间。
[0032]进一步改进，在所述应用于智能工厂的设备调度方法中，所述运输路线信息的优化处理还包括如下步骤：
[0033]步骤a1，获取第k轮移动初始时刻晶圆合并站是否有晶圆成品的状态情况；其中：
[0034][0035]其中，表示第k轮移动初始时刻晶圆合并站是否有晶圆成品的状态；当时表示第k轮移动初始时刻晶圆合并站中没有装载晶圆成品，当时表示第k轮移动初始时刻晶圆合并站中装载有晶圆成品；
[0036]步骤a2，在第k轮移动初始时刻晶圆合并站没有装载晶圆成品的状态情况下，将晶圆运输车m在第k轮移动中的终点作为距离卸下晶圆的合并站最近的晶圆装卸站；其中：
[0037][0038]步骤a3，在第k轮移动初始时刻晶圆合并站没有装载晶圆成品的状态情况下，将该第k轮移动中的取货时间、送货时间和装卸货时间之和作为第k轮移动运输所需的时间；其中：
[0039][0040]其中，T
l
表示在第k轮移动中晶圆运输车从起点装载晶圆到合并站i卸下需要的最短时间，T
b
表示晶圆运输车从合并站i到第k轮移动终点需要的移动时间，表示第k轮移动中晶圆运输车在起点i处等待晶圆送达所需的等待时间，T
d
表示晶圆运输车装卸货的时间；
[0041]步骤a4，在第k轮移动初始时刻晶圆合并站装载有晶圆成品的状态情况下，将晶圆运输车m在第k轮移动中的终点作为距离装载成品的合并站最近的晶圆装卸站；其中：
[0042][0043]其中，q
(k)
为晶圆运输车m在第k轮移动中的终点作为距离装载成品的合并站，晶圆运输车m在第k轮移动中从起点到合并站i卸完货后又辗转经过了一个装载有成品的合并站q...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于智能工厂的设备调度方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，预先获取智能工厂所要加工产品的运输路线信息和加工过程信息；其中，运输路线信息包括该产品被输送至加工设备处执行加工处理所需要依次经历的所有运输节点，加工过程信息包括加工设备自开始加工该产品直到得到该产品成品经历的所有加工阶段；步骤2，对获取的运输路线信息和加工过程信息做优化处理，得到智能工厂内所有设备的最优调度方案。2.根据权利要求1所述的应用于智能工厂的设备调度方法，其特征在于，对获取的运输路线信息和加工过程信息做优化处理以得到所述智能工厂内所有设备的最优调度方案包括如下步骤：对所述运输路线信息做优化处理，得到优化的运输路线；对所述加工过程信息做优化处理，得到优化的加工过程信息；根据优化的运输路线和优化的加工过程信息，得到所述智能工厂内所有设备的最优调度方案。3.根据权利要求2所述的应用于智能工厂的设备调度方法，其特征在于，所述智能工厂所要加工产品为晶圆，所述运输路线信息的优化处理包括如下步骤：步骤S1，对所述运输路线信息内的各运输节点依次编号；其中，标记该运输路线信息内具有M个运输节点，第i个运输节点标记为R
i
，1≤i≤M；该M个运输节点内含有仓库节点、装卸站、合并站和加工站，N个运输节点分别作为仓库节点，第n个仓库节点内具有J个晶圆盒，第n个仓库节点内对应晶圆盒的编号标记为j，j＝1,2,
…
,J；并且，编号为j的晶圆盒在时刻t的位置标记为步骤S2，获取晶圆盒j在时刻t在运输节点i上的状态结果；其中，晶圆盒j在作为装卸站的运输节点i的状态标记为的运输节点i的状态标记为步骤S3，获取晶圆盒j在时刻t是否已经被加工为成品的状态结果；其中，晶圆盒j在时刻t被加工为成品的状态结果标记为刻t被加工为成品的状态结果标记为步骤S4，将晶圆盒运输车从一仓库出发再到达下一个目标仓库的过程记为该晶圆盒运输车的一轮移动，并对装卸站经多轮移动后的状态进行标记；其中：k为装卸站所经过移动的总轮数；其中，表示第k轮移动开始时没有晶圆成品被运到装卸站，表示第k轮移
动开始时已有晶圆成品被送到晶圆装卸站；步骤S5，获取晶圆装卸站在第k轮移动前是否具有晶圆成品的状态情况；其中：步骤S6，根据所获取晶圆装卸站是否具有晶圆成品的状态情况，确定晶圆盒运输车在第k轮移动中所处的位置；其中：其中，为晶圆盒运输车m在第k轮移动中所处的终点，O
j
表示晶圆盒j的运输顺序，表示晶圆盒j在时刻t所处的位置；步骤S7，在晶圆装卸站具有成品的状态情况下，将晶圆盒运输车m在第k轮移动中的取货时间和送货时间之和作为晶圆盒运输车在第k轮移动运输所需要的总时间；其中：其中，T
g
表示第k轮移动中晶圆盒运输车m从第k轮起点到终点取晶圆盒所需的移动时间,T
s
表示晶圆盒运输车m在第k轮运输终点与最快能卸下货并往返的时间，T
d
表示晶圆盒运输车m在仓库或装卸站装卸货所需的时间，表示到达第k轮移动终点取货完成后到晶圆运输车m能在装卸站卸下货所需等待的时间，表示晶圆盒运输车m从晶圆装卸站i到第k轮移动终点处所需的移动时间；步骤S8，在晶圆装卸站不具有成品的状态情况下，将晶圆盒运输车m在第k轮移动中的取货时间和送货时间之和作为该晶圆盒运输车m在第k轮移动运输所需要的总时间；其中：i为成品的晶圆所对应的仓库编号；
其中，T
s
表示晶圆盒运输车m在第k轮运输终点与晶圆成品所在装卸站之间的往返时间,表示晶圆盒运输车m从晶圆装卸站i到第k轮移动终点处所需的移动时间。4.根据权利要求3所述的应用于智能工厂的设备调度方法，其特征在于，所述运输路线信息的优化处理还包括如下步骤：步骤a1，获取第k轮移动初始时刻晶圆合并站是否有晶圆成品的状态情况；其中：其中，表示第k轮移动初始时刻晶圆合并站是否有晶圆成品的状态；当时表示第k轮移动初始时刻晶圆合并站中没有装载晶圆成品，当时表示第k轮移动初始时刻晶圆合并站中装载有晶圆成品；步骤a2，在第k轮移动初始时刻晶圆合并站没有装载晶圆成品的状态情况下，将晶圆运输车m在第k轮移动中的终点作为距离卸下晶圆的合并站最近的晶圆装卸站；其中：步骤a3，在第k轮移动初始时刻晶圆合并站没有装载晶圆成品的状态情况下，将该第k轮移动中的取货时间、送货时间和装卸货时间之和作为第k轮移动运输所需的时间；其中：其中，T
l
表示在第k轮移动中晶圆运输车从起点装载晶圆到合并站i卸下需要的最短时间，T
b
表示晶圆运输车从合并站i到第k轮移动终点需要的移动时间，表示第k轮移动中晶圆运输车在起点i处等待晶圆送达所需的等待时间，T
d
表示晶圆运输车装卸货的时间；步骤a4，在第k轮移动初始时刻晶圆合并站装载有晶圆成品的状态情况下，将晶圆运输车m在第k轮移动中的终点作为距离装载成品的合并站最近的晶圆装卸站；其中：其中，q
(k)
为晶圆运输车m在第k轮移动中的终点作为距离装载成品的合并站，晶圆运输车m在第k轮移动中从起点到合并站i卸完货后又辗转经过了一个装载有成品的合并站q
(k)
；其中，表示晶圆运输车m在第k轮移动中距离装载成品的合并站最近的晶圆装卸
站；步骤a5，在第k轮移动初始时刻晶圆合并站装载有晶圆成品的状态情况下，将该第k轮移动中的取货时间、在晶圆合并站之间辗转的时间以及送货时间之和作为第k轮移动运输所需的时间；其中：其中，q
(k)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈一宁，梅周洲舟，高大为，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：