一种具有改机操作的制造车间的排产优化方法_2

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[0048] 本发明一种具有改机操作的制造车间的排产优化方法,能够对制造车间大规模生 产的速度进行优化处理,能够快速的获得最优排产方案,同时能够稳定的对生产排产中改 机问题进行优化,减少改机操作的次数,减少由改机操作引起的时间浪费,从而提高制造车 间的生产效率,增加企业的利益。
【附图说明】
[0049]图1为本发明一种实施例的具有改机操作的制造车间的排产优化方法的方法流 程图;
[0050] 图2为本发明一种实施例的采用本发明获得的排产优化方法的排产结果示意图;
[0051] 图3为本发明一种实施例的不采用本发明排产方法获得的排产结果示意图;
[0052] 图4为本发明一种实施例的采用本发明的排产优化方法,任意博弈玩家违反合作 协议获得的排产结果示意图。
【具体实施方式】
[0053] 下面结合附图对本发明一种实施例做进一步说明。
[0054] 本发明实施例中,采用matl油201化软件对半导体后段制造过程中装片工序的 排产优化方法进行模拟仿真;设定半导体工件为12件;设定半导体进行装片的前道工序 中,工位1依次加工工件J11、工件J6、工件巧、工件J3和工件J12,工位2依次加工工件 J10、工件J4、工件J7和工件J2,工位3依次加工工件J8、工件J9和工件J1 ;设定装片工序 中的装片机为3个。
[0055] 本发明实施例中,所设及的变量定义如下:
[0056] nuninew:表示当前new-machine类型工位的数量;
[0057] new:new-machine的缩写,表不new-machine类型工位;
[00郎]num,ame:表示当前same-machine类型工位的数量;
[0059]same:same-machine的缩写,表不same-machine类型工位; |;0060] nunidifferent:表示当前different-machine类型工位的数量;
[0061] different:different-machine的缩写,表不different-machine类型工位;
[0062] Mkat:表示对于待加工工件i需要改机时间最少的工位; 阳06引 1 :表示least的缩写,表示最少; W64]i:表示第i个待加工工件,iG{i,a}; W65]CAT:表示待加工工件i的改机时间;
[0066] McWiest:当前最早能够为待加工工件i加工的工位;
[0067] earliest:表示最早; W側e,。。。:表示前一个在same-machine类型工位上加工工件的完工时间,若当前存在same-machine类型工位; W例Gprepared:表示前一个在Pr巧ared-machine类型工位上加工工件的完工时间,若当 前存在pr巧ared-machine类型工位;
[0070]pr巧ared:P;r巧ared-machine的缩写,表示Pr巧ared-machine类型工位; 阳07UeicAT:前一个在Micat工位上加工工件的完工时间; 阳0巧 GeWiest:前一个在MeWiest工位上加工工件的完工时间;
[0073] Ci,i1:待加工工件i在前道工序即工序j-1中加工的完工时间;
[0074] j:表示第j个工序; 阳0巧]*5^..;表示在第j个工序中,加工工件i'的工位改机成加工待加工工件i所需改机 时间; 阳076]i' :表示目标工位前一个加工工件的加工要求,i'G(p,r,W,t,u};
[0077]p:表示目标工位前一个加工工件p的加工要求;
[0078]r:表示目标工位前一个加工工件r的加工要求; 阳0巧]t:表示目标工位前一个加工工件t的加工要求;
[0080]U:表示目标工位前一个加工工件U的加工要求; 阳081]W:表示目标工位前一个加工工件W的加工要求;
[0082] A T :表示博弈玩家1的收益损失;
[0083] AS:表示博弈玩家2的收益损失;
[0084] 本发明实施例中,一种具有改机操作的制造车间的排产优化方法,方法流程图如 图1所示,包括W下步骤:
[00化]步骤1、获取制造车间的生产数据,包括:获取待加工工件的数量,即待装片的半 导体工件的数量为12件,获取每个待加工工件在各道工序中加工所需加工时间、每个待加 工工件在各道工序中的加工要求和前道工序所有工件的完工时间(即待加工工件最早可 能开工时间),如表1所示:
[0086]表1
[0087]
[0088] 获取各道工序中任意两种类型的加工工件之间进行改机操作所需改机时间如表2 所示:
[0089]表2
[0090]
[0091] 其中,待加工工件的加工要求中A代表封装外形1,B代表封装外形2,C代表封装 外形3,D代表封装外形4 ;
[0092] 步骤2、建立重复合作博弈模型,并采用建立完成的重复合作博弈模型,获得当前 工序中每个待加工工件的工位分配方案,具体步骤如下:
[0093] 步骤2. 1、定义当前工序中,每个待加工工件进行工位分配的工位类型,具体为:
[0094] (l)new-machine类型工位:该类型工位未加工过工件,无需进行改机操作,能够 对任意加工要求的待加工工件进行加工; 阳0巧](2)pr巧ared-machine类型工位:待加工工件i的前道工序所有工件的完工时间 大于等于该类型工位前一个加工工件的完工时间与该类型工位加工待加工工件i所需改 机时间之和;
[0096] (3)same-machine类型工位:该类型工位前一个加工工件与待加工工件i的加工 要求相同,无需进行改机操作;
[0097] (4)different-machine类型工位:该类型工位前一个加工工件与待加工工件i的 加工要求不同,需要进行一次改机操作后加工待加工工件i;
[0098] 步骤2. 2、根据所定义的工位类型,W最小化改机时间和最小化最大前道工序所有 工件的完工时间为排产目标,设定当前工序中每个待加工工件的工位分配约束条件,即重 复合作博弈模型中博弈玩家的可执行动作集,具体为:
[0099] (Dnew-rule:当存在new-machine类型工位时,优先选择该类型工位;
[0100] (2)p;r巧ared-rule:当存在pr巧ared-machine类型工位时,优先选择该类型工 位; 阳1〇U(3)same-rule:当存在same-machine类型工位时,优先选择该类型工位; 阳102] (4)earliest-rule:优先选择最早开始为工件加工的类型工位;
[0103] (5)CAT-;rule:优先选择所需改机时间最小的类型工位;
[0104] (6)FAM-rule:优先选择空闲时间最长的类型工位; 阳105] 步骤2. 3、建立重复合作博弈模型,具体为: 阳106] 设定博弈阶段数,即当前工序中待加工工件的数量为12 ;
[0107] 设定博弈玩家数量为2 ; 阳10引设定博弈玩家1的收益为:所有待加工工件的开工时间之和,数值越小收益越高; 设定博弈玩家2的收益为所有工位进行改机操作所需改机时间之和,数值越小收益越高;
[0109] 所述待加工工件的开工时间为:每个待加工工件在各道工序的工位上开始加工的 时间(需要改机时,不包括每个待加工工件加工前的改机时间消耗);
[0110] 设定博弈玩家策略为:服从-支配,采用服从策略的玩家对工件不采取行动,采用 支配的玩家W减少自身收益损失为目的,为每个待加工工件选择工位进行加工; 阳111] 设定博弈玩家1进行支配策略的动作集排序从优先级高到低为:new-rule,prepa red-rule,earliest-rule,CAT-rule,FAM-rule;
[0112] 设定博弈玩家2进行支配策略的动作集排序从优先级高到低为:same-rule,new-rule,CAT-rule,FAM-rule;
[0113] 设定博弈规则为:两个博弈玩家轮流享有优先选择策略的权利;
[0114] 设定合作协议为:当两个博弈玩家的利益产生冲突时,利益损失受策略选择影响 小的博弈玩家主动选择服从策略,另一个博弈玩家选择支配策略,当其中任意玩家违反协 议,则在后续的阶段性博弈中,当另一个博弈玩家享有优先选择策略的权利时,另一个博弈 玩家直接选择支配策略,直到所有博弈阶段均结束;
[0115] 步骤2. 4、采用建立完成的重复合作博弈模型,获得当前工序中每个待加工工件的 工位分配方案,包括W下步骤:
[0116] 步骤2. 4. 1、设定每个博弈阶段中可能存在的博弈情景类型,具体为:
[0117] (1)仅存在new-machine类型工位;
[0118] 在当前情况下,博弈玩家1与博弈玩家2均会采用该类型工位对每个待加工工件 i进行加工,无论博弈玩家1与博弈玩家2选择哪种策略,所获得的收益均相等,因此
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