基于流程柔性與隨機優(yōu)化的半導體產能管理決策研究
發(fā)布時間:2022-01-20 07:49
產能管理決策問題正逐步成為半導體加工中最重要的調度決策問題之一。然而,由于其面臨不同于傳統生產流程的基本特征以及需要考慮較多不確定且復雜的環(huán)境因素等困難,該問題較少被人所研究。較少的理論研究致使其成為制約實際生產決策的關鍵瓶頸因素之一。為了彌補實際需求與理論研究之間的差距,本文致力于求解該問題。由于半導體加工行業(yè)中的復雜性,本研究主要利用兩類互為補充互相促進的理論方法,即流程柔性理論與隨機優(yōu)化,對問題進行研究;诎雽w產能管理決策問題本身的基本特征,本文重點考慮了具有產能損失的前提條件以及三類具有實用意義的不確定性環(huán)境因素,即由產能測試(也稱為資質測試)本身所造成的產能損失,由傳統因素造成的產能損失以及隨機的產品需求。半導體產能測試是半導體加工產業(yè)中必要的工藝要求之一,而就性質上而言,半導體產能測試過程本身就是一個不斷增加柔性的過程,不需要額外為了增加系統柔性而付出成本。故而,將流程柔性研究領域中的相關理論概念以及設計有效配置結構的指導原則引入進來將有助于合理地解決產能管理決策問題,增加系統績效,提高服務水平,因而有著重要意義。然而,傳統的流程柔性領域里的理論研究沒有考慮到因資質測試...
【文章來源】:上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:143 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 半導體制造背景介紹
1.2 半導體產能管理決策問題的研究內容
1.3 半導體產能管理決策問題的研究目的及意義
1.4 研究方法和技術路線
1.5 本章小結
第2章 國內外研究現狀及分析
2.1 半導體生產中的產能管理決策
2.2 隨機優(yōu)化算法
2.2.1 L型算法
2.2.2 拉格朗日松弛分解算法與次梯度法
2.2.3 隨機優(yōu)化中的加速求解技術
2.2.4 可替代的次梯度算法
2.2.5 隨機優(yōu)化中的連續(xù)型隨機變量處理方法
2.3 柔性與流程柔性
2.3.1 柔性及柔性制造系統
2.3.2 流程柔性
第3章 產能管理決策問題特征及研究方法概述
3.1 半導體產能管理決策問題特征的深入挖掘
3.2 流程柔性與隨機優(yōu)化研究方法的選擇原因
3.2.1 選擇柔性理論與隨機優(yōu)化方法研究問題的原因
3.2.2 與以往研究文獻在流程柔性理論上的不同點
3.2.3 與以往研究文獻在數學規(guī)劃方法上的不同點
3.2.4 常用隨機優(yōu)化算法及選擇
3.3 流程柔性與隨機優(yōu)化算法中的基本理論
3.3.1 流程柔性理論中的“長鏈”
3.3.2 拉格朗日對偶解的有效性
3.3.3 可替代的次梯度算法的求解高效性及收斂性缺陷
3.4 本章小結
第4章 產能損失下的流程柔性理論研究
4.1 研究背景與貢獻
4.2 不考慮產能損失的柔性配置結構
4.3 產能損失下的配置結構—2階配置結構
4.3.1 配置結構定義及符號表示
4.3.2 開鏈績效的表達及不確定性因素的簡化
4.3.3 產能損失下的閉鏈
4.3.4 產能損失下的開鏈
4.3.5 多短鏈結構
4.3.6 產能損失下的開鏈與修正的開鏈的績效差及其性質
4.3.7 二階配置結構中的最優(yōu)結構:條件及性質
4.4 產能損失下的配置結構—非2階配置結構
4.4.1 簡單的“閉鏈—單一鏈”結構
4.4.2 “閉鏈—開鏈”結構
4.4.3 聯通鏈中的最優(yōu)結構
4.5 產能損失及成本限制下的最優(yōu)結構
4.6 基于啟發(fā)式算法的非對稱系統柔性結構獲取
4.7 本章小結
第5章 產能管理決策問題研究—基于隨機優(yōu)化的角度
5.1 半導體產能管理決策問題的隨機優(yōu)化模型
5.2 子問題求解算法
5.3 可替代的次梯度算法
5.4 推導可行性解的啟發(fā)式算法
5.5 算法的終止條件
5.6 簡化的可替代次梯度算法及其提供的上界
5.7 數值實驗
5.8 本章小結
第6章 結論與展望
6.1 主要結論
6.2 研究展望
參考文獻
附錄A 不同分布下的結構績效與邊緣收益
致謝
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]隨機環(huán)境下帶有私人信息的單機能力分配策略[J]. 黃敏,宋敏,周寧寧,王興偉. 控制理論與應用. 2014(04)
[2]基于帶補償的兩階段隨機規(guī)劃的供應鏈網絡設計模型[J]. 崔楷. 物流技術. 2014(07)
[3]基于多階段隨機規(guī)劃的模塊化產品設計[J]. 王亦樂,董明. 上海交通大學學報. 2009(10)
[4]基于割平面的隨機規(guī)劃分解方法[J]. 劉國棟,劉敬生. 山東科技大學學報(自然科學版). 2009(02)
[5]運輸能力受限與費用時變批量問題的拉格朗日松弛啟發(fā)式算法[J]. 魯奎,楊昌輝,戴道明. 系統工程理論與實踐. 2008(10)
[6]隨機多階段分銷網絡設計模型[J]. 唐凱,楊超,楊珺. 中國管理科學. 2007(06)
[7]利用嵌套L—型分解算法求解生產計劃多階段隨機規(guī)劃模型[J]. 張立偉,張玲. 山東大學學報(理學版). 2007(04)
[8]隨機需求下的選址一庫存配送系統集成規(guī)劃模型及算法[J]. 秦緒偉,范玉順,尹朝萬. 控制理論與應用. 2006(06)
[9]補償隨機規(guī)劃的一種新數值方法[J]. 韋增欣,莫降濤. 數學年刊A輯(中文版). 2002(05)
[10]論柔性生產與產業(yè)集聚[J]. 朱華晟,王緝慈. 世界地理研究. 2001(04)
博士論文
[1]綜合運輸體系下快捷貨物運輸網絡資源配置優(yōu)化研究[D]. 王保華.北京交通大學 2010
[2]基于最優(yōu)化的冶金生產批量計劃及調度問題研究[D]. 蔣淑珺.東北大學 2010
碩士論文
[1]大用戶購電策略的兩階段隨機規(guī)劃模型研究[D]. 王雪.華北電力大學 2015
[2]養(yǎng)老金投資策略的二階段隨機規(guī)劃模型研究[D]. 王仁昌.華北電力大學 2015
[3]基于隨機場景數據的運輸網絡流問題模型與算法[D]. 文娟.北京交通大學 2012
[4]Ⅰ公司基于產能優(yōu)化的設備調試及維護方法的研究[D]. 劉午.上海交通大學 2012
本文編號:3598447
【文章來源】:上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:143 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 半導體制造背景介紹
1.2 半導體產能管理決策問題的研究內容
1.3 半導體產能管理決策問題的研究目的及意義
1.4 研究方法和技術路線
1.5 本章小結
第2章 國內外研究現狀及分析
2.1 半導體生產中的產能管理決策
2.2 隨機優(yōu)化算法
2.2.1 L型算法
2.2.2 拉格朗日松弛分解算法與次梯度法
2.2.3 隨機優(yōu)化中的加速求解技術
2.2.4 可替代的次梯度算法
2.2.5 隨機優(yōu)化中的連續(xù)型隨機變量處理方法
2.3 柔性與流程柔性
2.3.1 柔性及柔性制造系統
2.3.2 流程柔性
第3章 產能管理決策問題特征及研究方法概述
3.1 半導體產能管理決策問題特征的深入挖掘
3.2 流程柔性與隨機優(yōu)化研究方法的選擇原因
3.2.1 選擇柔性理論與隨機優(yōu)化方法研究問題的原因
3.2.2 與以往研究文獻在流程柔性理論上的不同點
3.2.3 與以往研究文獻在數學規(guī)劃方法上的不同點
3.2.4 常用隨機優(yōu)化算法及選擇
3.3 流程柔性與隨機優(yōu)化算法中的基本理論
3.3.1 流程柔性理論中的“長鏈”
3.3.2 拉格朗日對偶解的有效性
3.3.3 可替代的次梯度算法的求解高效性及收斂性缺陷
3.4 本章小結
第4章 產能損失下的流程柔性理論研究
4.1 研究背景與貢獻
4.2 不考慮產能損失的柔性配置結構
4.3 產能損失下的配置結構—2階配置結構
4.3.1 配置結構定義及符號表示
4.3.2 開鏈績效的表達及不確定性因素的簡化
4.3.3 產能損失下的閉鏈
4.3.4 產能損失下的開鏈
4.3.5 多短鏈結構
4.3.6 產能損失下的開鏈與修正的開鏈的績效差及其性質
4.3.7 二階配置結構中的最優(yōu)結構:條件及性質
4.4 產能損失下的配置結構—非2階配置結構
4.4.1 簡單的“閉鏈—單一鏈”結構
4.4.2 “閉鏈—開鏈”結構
4.4.3 聯通鏈中的最優(yōu)結構
4.5 產能損失及成本限制下的最優(yōu)結構
4.6 基于啟發(fā)式算法的非對稱系統柔性結構獲取
4.7 本章小結
第5章 產能管理決策問題研究—基于隨機優(yōu)化的角度
5.1 半導體產能管理決策問題的隨機優(yōu)化模型
5.2 子問題求解算法
5.3 可替代的次梯度算法
5.4 推導可行性解的啟發(fā)式算法
5.5 算法的終止條件
5.6 簡化的可替代次梯度算法及其提供的上界
5.7 數值實驗
5.8 本章小結
第6章 結論與展望
6.1 主要結論
6.2 研究展望
參考文獻
附錄A 不同分布下的結構績效與邊緣收益
致謝
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]隨機環(huán)境下帶有私人信息的單機能力分配策略[J]. 黃敏,宋敏,周寧寧,王興偉. 控制理論與應用. 2014(04)
[2]基于帶補償的兩階段隨機規(guī)劃的供應鏈網絡設計模型[J]. 崔楷. 物流技術. 2014(07)
[3]基于多階段隨機規(guī)劃的模塊化產品設計[J]. 王亦樂,董明. 上海交通大學學報. 2009(10)
[4]基于割平面的隨機規(guī)劃分解方法[J]. 劉國棟,劉敬生. 山東科技大學學報(自然科學版). 2009(02)
[5]運輸能力受限與費用時變批量問題的拉格朗日松弛啟發(fā)式算法[J]. 魯奎,楊昌輝,戴道明. 系統工程理論與實踐. 2008(10)
[6]隨機多階段分銷網絡設計模型[J]. 唐凱,楊超,楊珺. 中國管理科學. 2007(06)
[7]利用嵌套L—型分解算法求解生產計劃多階段隨機規(guī)劃模型[J]. 張立偉,張玲. 山東大學學報(理學版). 2007(04)
[8]隨機需求下的選址一庫存配送系統集成規(guī)劃模型及算法[J]. 秦緒偉,范玉順,尹朝萬. 控制理論與應用. 2006(06)
[9]補償隨機規(guī)劃的一種新數值方法[J]. 韋增欣,莫降濤. 數學年刊A輯(中文版). 2002(05)
[10]論柔性生產與產業(yè)集聚[J]. 朱華晟,王緝慈. 世界地理研究. 2001(04)
博士論文
[1]綜合運輸體系下快捷貨物運輸網絡資源配置優(yōu)化研究[D]. 王保華.北京交通大學 2010
[2]基于最優(yōu)化的冶金生產批量計劃及調度問題研究[D]. 蔣淑珺.東北大學 2010
碩士論文
[1]大用戶購電策略的兩階段隨機規(guī)劃模型研究[D]. 王雪.華北電力大學 2015
[2]養(yǎng)老金投資策略的二階段隨機規(guī)劃模型研究[D]. 王仁昌.華北電力大學 2015
[3]基于隨機場景數據的運輸網絡流問題模型與算法[D]. 文娟.北京交通大學 2012
[4]Ⅰ公司基于產能優(yōu)化的設備調試及維護方法的研究[D]. 劉午.上海交通大學 2012
本文編號:3598447
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