【摘要】：半導(dǎo)體生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)復(fù)雜,具有典型的重入特點(diǎn),加工產(chǎn)品種類多樣,設(shè)備集成度高、造價(jià)昂貴。近年來(lái)半導(dǎo)體制造行業(yè)發(fā)展迅速,競(jìng)爭(zhēng)激烈。合理的維護(hù)策略能夠最大化設(shè)備價(jià)值,帶來(lái)較高收益,提升企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本文建立了設(shè)備生產(chǎn)和維護(hù)系統(tǒng)的馬爾科夫決策過(guò)程MDP(markov decision process)模型。考慮可變的維護(hù)行為選擇和隨機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移情況,研究半導(dǎo)體生產(chǎn)線設(shè)備的動(dòng)態(tài)維護(hù)策略,獲得使效益最大化的維護(hù)時(shí)刻和維護(hù)行為的綜合。論文將此動(dòng)態(tài)維護(hù)策略應(yīng)用于一個(gè)典型的半導(dǎo)體制造過(guò)程-Mini-Fab模型,進(jìn)一步研究模型中各單元的調(diào)度規(guī)則。對(duì)生產(chǎn)加工與維護(hù)抉擇的耦合問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化,得到綜合最優(yōu)的動(dòng)態(tài)維護(hù)策略。首先,本文介紹了研究背景及意義,從工業(yè)界和學(xué)術(shù)界兩方面分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,詳述研究?jī)?nèi)容和理論框架。其次,闡述了關(guān)于可靠性分析和維護(hù)研究的相關(guān)理論,以及生產(chǎn)調(diào)度的種類與判斷指標(biāo),為后續(xù)研究提供理論支持。然后,在考慮可變的維護(hù)行為選擇和隨機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率的情況下,建立了基于MDP模型的半導(dǎo)體設(shè)備動(dòng)態(tài)維護(hù)策略的數(shù)學(xué)模型。以MDP模型模擬設(shè)備維護(hù)過(guò)程中狀態(tài)轉(zhuǎn)移情況,以設(shè)備效益作為目標(biāo)函數(shù),獲得關(guān)于維護(hù)時(shí)刻和行為的綜合方案�；谒�(shù)學(xué)模型的特點(diǎn),引入帶遺傳交叉因子的粒子群算法求解,最終獲得最優(yōu)化動(dòng)態(tài)維護(hù)策略。最后,將動(dòng)態(tài)維護(hù)策略應(yīng)用于Mini-Fab模型,并且進(jìn)一步考慮系統(tǒng)生產(chǎn)加工過(guò)程,研究維護(hù)與加工沖突時(shí)的聯(lián)合抉擇問(wèn)題和系統(tǒng)各單元的最佳調(diào)度規(guī)則,從而獲得生產(chǎn)調(diào)度和動(dòng)態(tài)維護(hù)方案的綜合策略。
[Abstract]:Semiconductor production line has complex structure, typical reentry characteristics, various kinds of processed products, high integration of equipment and high cost. In recent years, semiconductor manufacturing industry has developed rapidly and the competition is fierce. Reasonable maintenance strategy can maximize the value of equipment, bring higher profits and enhance the market competitiveness of enterprises. In this paper, the Markov decision process MDP (markov decision process) model of equipment production and maintenance system is established. Considering the variable maintenance behavior selection and random state transition, the dynamic maintenance strategy of semiconductor production line equipment is studied, and the maintenance time and behavior synthesis to maximize the benefit are obtained. This dynamic maintenance strategy is applied to a typical semiconductor manufacturing process-Mini-Fab model to further study the scheduling rules of each unit in the model. The optimal dynamic maintenance strategy is obtained by optimizing the coupling problem between manufacturing and maintenance. First of all, this paper introduces the research background and significance, analyzes the domestic and foreign research status from industry and academia, and details the research content and theoretical framework. Secondly, the related theories of reliability analysis and maintenance research, as well as the types and judgment indexes of production scheduling are expounded, which provide theoretical support for the subsequent research. Then, considering variable maintenance behavior selection and random state transition probability, a mathematical model of dynamic maintenance strategy for semiconductor devices based on MDP model is established. The MDP model is used to simulate the state transition in the process of equipment maintenance, and the comprehensive scheme about the maintenance time and behavior is obtained by taking the benefit of the equipment as the objective function. Based on the characteristics of the established mathematical model, the particle swarm optimization algorithm with genetic crossover factor is introduced, and the optimal dynamic maintenance strategy is obtained. Finally, the dynamic maintenance strategy is applied to the Mini-Fab model, and further considering the production process of the system, the problem of joint selection in the conflict between maintenance and processing and the optimal scheduling rules for each unit of the system are studied. Thus, the integrated strategy of production scheduling and dynamic maintenance scheme is obtained.
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN305;TP18

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2165209