一種基于生產(chǎn)線平衡的產(chǎn)能規(guī)劃與優(yōu)化的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種基于生產(chǎn)線平衡的產(chǎn)能規(guī)劃與 優(yōu)化的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 半導(dǎo)體生產(chǎn)的復(fù)雜性在于產(chǎn)品的多樣性、產(chǎn)品組合變化的頻繁性，以及產(chǎn)品制程 產(chǎn)能展開周期長、機(jī)臺與制程對應(yīng)關(guān)系交錯(cuò)縱橫等，往往會出現(xiàn)工廠整體產(chǎn)能以及某類產(chǎn) 品產(chǎn)能規(guī)劃不足，導(dǎo)致后期生產(chǎn)線產(chǎn)能不平衡，機(jī)臺利用率差異大，無法及時(shí)應(yīng)對主生產(chǎn)計(jì) 劃與產(chǎn)品組合變化的問題，同時(shí)對于短期的產(chǎn)量動態(tài)預(yù)測與機(jī)臺產(chǎn)量分配不足，也會導(dǎo)致 機(jī)臺利用率差異變大，造成產(chǎn)能損失，最終將影響到生產(chǎn)線整體平衡性、產(chǎn)出線性度以及最 大產(chǎn)能的發(fā)揮。
[0003] 為了解決上述問題，現(xiàn)有的通常做法是：由制造部下屬各區(qū)與相應(yīng)的工程部門專 人負(fù)責(zé)，針對近期出現(xiàn)的堆貨制程以及利用率低的機(jī)臺，討論分析機(jī)臺產(chǎn)能展開的方向和 具體方案，并記入機(jī)臺產(chǎn)能展開規(guī)劃電子表格，據(jù)此實(shí)施后期展開計(jì)劃。之后，由制造部跟 蹤產(chǎn)能展開進(jìn)度，反映相關(guān)問題，工程部實(shí)施展開動作。所述方法具有相當(dāng)?shù)谋粍有?，基?上是在問題已經(jīng)出現(xiàn)或者即將出現(xiàn)時(shí)才能夠有針對性地做出圍堵性措施。
[0004] 由于只是基于特定制程或者少量產(chǎn)品組合的產(chǎn)能現(xiàn)狀的經(jīng)驗(yàn)性判斷與估計(jì)，缺乏 對于機(jī)臺被制程共用程度的量化分析，以及對產(chǎn)能整體規(guī)劃的平衡性優(yōu)化，經(jīng)常在后期再 次遇到同樣的制程堆貨、產(chǎn)線不平衡問題。所述常規(guī)做法缺乏整體性、前瞻性、量化性，不能 快速有效的預(yù)測和干預(yù)產(chǎn)線變化帶來的產(chǎn)能高低不平衡問題。
[0005] 因此需要對目前所述方法作進(jìn)一步的改進(jìn)，以便消除上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在【具體實(shí)施方式】部分中進(jìn) 一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的 關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
[0007] 本發(fā)明為了克服目前存在問題，提供了一種基于生產(chǎn)線平衡的產(chǎn)能規(guī)劃與優(yōu)化的 系統(tǒng)，包括：
[0008] 輸入模塊，用于收集機(jī)臺生產(chǎn)數(shù)據(jù)并對所述數(shù)據(jù)進(jìn)行整合；
[0009] 計(jì)算模塊，用于將整合得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、模擬、優(yōu)化和評估，以得到制程-機(jī) 臺產(chǎn)能優(yōu)化的方案；
[0010] 輸出模塊，用于輸出所述優(yōu)化的方案。
[0011] 可選地，所述輸入模塊包括：
[0012] 數(shù)據(jù)輸入單元，用于收集機(jī)臺生產(chǎn)數(shù)據(jù)；
[0013] 數(shù)據(jù)整合單元，用于對所述機(jī)臺生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，以得到適用于所述計(jì)算模塊 的數(shù)據(jù)。
[0014] 可選地，所述機(jī)臺生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括當(dāng)前在制品、近期下線計(jì)劃、各產(chǎn)品制程與可用機(jī) 臺的對應(yīng)的矩陣系統(tǒng)、各機(jī)臺組與機(jī)臺列表的歸類、機(jī)臺制程臺時(shí)產(chǎn)量和各產(chǎn)品的生產(chǎn)流 程。
[0015] 可選地，所述計(jì)算模塊包括：
[0016] 模型創(chuàng)建單元，用于將整合得到的數(shù)據(jù)建立產(chǎn)品生產(chǎn)模型；
[0017] 數(shù)據(jù)模擬單元，用于對所述產(chǎn)品生產(chǎn)模型進(jìn)行模擬生產(chǎn)；
[0018] 算法優(yōu)化單元，用于對所述模型進(jìn)行優(yōu)化；
[0019] 過程評估單元，用于對所述模型的模擬生產(chǎn)進(jìn)行評估，以得到制程-機(jī)臺產(chǎn)能優(yōu) 化的方案。
[0020] 可選地，所述輸出模塊包括：
[0021] 優(yōu)化結(jié)果單元，用于輸出所述優(yōu)化的方案；
[0022] 平衡計(jì)劃單元，用于對所述優(yōu)化的方案進(jìn)行微調(diào)。
[0023] 本發(fā)明還提供了一種基于生產(chǎn)線平衡的產(chǎn)能規(guī)劃與優(yōu)化的方法，包括：
[0024] 步驟（a):收集機(jī)臺生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并對所述數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，以得到適用于線性規(guī)劃的 數(shù)據(jù)；
[0025] 步驟（b):根據(jù)步驟（a)中得到的所述數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、模擬、優(yōu)化和評估，以得到制 程-機(jī)臺產(chǎn)能優(yōu)化的方案；
[0026] 步驟（c):輸出步驟（b)中得到的制程-機(jī)臺產(chǎn)能展開優(yōu)化的方案。
[0027] 可選地，所述步驟（a)包括以下子步驟：
[0028] 步驟（a-Ι):收集機(jī)臺生產(chǎn)數(shù)據(jù)；
[0029] 步驟（a_2):對所述機(jī)臺生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，以得到適用于所述計(jì)算模塊的數(shù)據(jù)。
[0030] 可選地，所述機(jī)臺生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括當(dāng)前在制品、近期下線計(jì)劃、各產(chǎn)品制程與可用機(jī) 臺的對應(yīng)的矩陣系統(tǒng)、各機(jī)臺組與機(jī)臺列表的歸類、機(jī)臺制程臺時(shí)產(chǎn)量和各產(chǎn)品的生產(chǎn)流 程。
[0031] 可選地，所述步驟（b)包括以下子步驟：
[0032] 步驟（b_l):根據(jù)整合得到的數(shù)據(jù)建立產(chǎn)品生產(chǎn)模型；
[0033] 步驟（b_2):對所述模型進(jìn)行模擬生產(chǎn)；
[0034] 步驟（b_3):對所述模型進(jìn)行優(yōu)化；
[0035] 步驟（b_4):用于對所述模型的模擬生產(chǎn)進(jìn)行評估，以得到制程-機(jī)臺產(chǎn)能優(yōu)化的 方案。
[0036] 可選地，所述步驟（b-Ι)中建立產(chǎn)品生產(chǎn)模型的方法包括：
[0037] 步驟（b-1-l):選取步驟（a)中整合得到的產(chǎn)品制程產(chǎn)能相較于需求產(chǎn)能1/90% 負(fù)荷的缺口數(shù)組、同組內(nèi)機(jī)臺相對負(fù)荷相較于均值的差值數(shù)組、制程產(chǎn)能缺口最大的部分 與機(jī)臺相對負(fù)荷最低的部分對應(yīng)的制程與機(jī)臺的交集，建立規(guī)劃求解方程；
[0038] 步驟（b-1-2):根據(jù)所述求解方程，得到符合要求的最優(yōu)化制程-機(jī)臺產(chǎn)能規(guī)劃方 案的參數(shù)。
[0039] 可選地，所述步驟（b-Ι)中的約束條件是制程產(chǎn)能不低于生產(chǎn)需求的1/90%，機(jī) 臺相對負(fù)荷不低于平均負(fù)荷的80%。
[0040] 可選地，所述步驟（b-3)優(yōu)化方向?yàn)闄C(jī)臺相對負(fù)荷變異系數(shù)小于20%，制程產(chǎn)能 的變異系數(shù)小于20%。
[0041] 可選地，所述步驟（c)包括以下子步驟：
[0042] 步驟（c-Ι):輸出所述優(yōu)化的方案；
[0043] 步驟（c-2):對所述優(yōu)化的方案進(jìn)行調(diào)整。
[0044] 本發(fā)明所述系統(tǒng)輸出的是關(guān)聯(lián)制程產(chǎn)能和同組內(nèi)機(jī)臺相對負(fù)荷，所述系統(tǒng)將所有 的制程及可用機(jī)臺的對應(yīng)關(guān)系制作成數(shù)據(jù)表，并可鏈接到現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)及維護(hù)，計(jì)算分析 出按照制程來衡量的機(jī)臺共用頻率，以及按照機(jī)臺來分擔(dān)的制程數(shù)量，從而為產(chǎn)線平衡規(guī) 劃和動態(tài)預(yù)測提供最原始最重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。同時(shí)后續(xù)配套整套算法，可制作成系統(tǒng)，為優(yōu) 化設(shè)計(jì)帶來便利。
【附圖說明】
[0045] 本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā) 明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的裝置及原理。在附圖中，
[0046] 圖1-2本發(fā)明基于生產(chǎn)線平衡的產(chǎn)能規(guī)劃與優(yōu)化的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047] 圖3為選用本發(fā)明所述系統(tǒng)前后機(jī)臺運(yùn)行和變異系數(shù)對比示意圖；
[0048] 圖4為選用本發(fā)明所述系統(tǒng)前后站點(diǎn)運(yùn)行趨勢對比示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049] 在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然 而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以 實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn) 行描述。
[0050] 應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的 實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例將使公開徹底和完全，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給 本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對尺寸可能被夸大。自始至終 相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。
[0051] 在此使用的術(shù)語的目的僅在于描述具體實(shí)施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使 用時(shí)，單數(shù)形式的"一"、"一個(gè)"和"所述/該"也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚指出 另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語"組成"和/或"包括"，當(dāng)在該說明書中使用時(shí)，確定所述特征、 整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操 作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時(shí)，術(shù)語