[发明专利]一种可重入型制造系统批处理机调度控制方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及可重入型制造系统的调度控制方法，尤其涉及一种可重入型制造系统批处理机调度控制方法。

背景技术

可重入型制造系统是指未完成产品沿着生产线进行传送被加工时，有可能数次访问同一个设备机组，如半导体芯片制造系统。批处理机是指在不超过设备最大加工能力时，一次可以加工多个未完成产品的设备机组，如半导体芯片制造系统中，炉管区设备机组是批处理机。每次实际加工多个未完成产品的集合称为批。因批处理机的加工时间一般远大于非批处理机的加工时间，所以批处理机一般是可重入型制造系统的瓶颈机组。批处理机的调度控制方法研究既能提升可重入型制造系统的加工效率，又是制造业和学术界的研究热点之一。

目前，在可重入型制造系统中，对于批处理机调度控制，现有调度控制方法假设条件脱离现实要求，过于理想化；不同设备机组之间缺乏制造协同，批处理机满批运行规则简单，瓶颈机组利用效率不高。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的技术问题，提供一种基于拉式规则的可重入型制造系统批处理机调度控制方法，克服了现有调度控制方法假设条件脱离现实要求的不足，以及克服了不同设备机组之间缺乏制造协同，批处理机满批运行规则简单的局限性。

本发明具体解决其技术问题所采用的技术解决方案是：

一种基于拉式规则的可重入型制造系统批处理机调度控制方法，研究对象模型包括批处理机，批处理机的前道工序设备机组和其他设备机组，其中批处理机的前道工序设备机组属于可重入型，被调度的产品属于多产品类型情形，不同产品动态到达，批处理机和其前道工序设备机组之间存在产品最大停滞时间限制的现实要求，以实现批处理机连续满批运行为目标，基于拉式规则协同重入工件和前道工件的组批和派工，包括基于拉式规则的主调度控制方法、基于拉式规则的满批下的子调度控制方法和基于拉式规则的非满批下的子调度控制方法。在基于拉式规则的主调度控制方法程序中，根据重入工件在加工约束时间内是否达到满批情况，实施调用基于拉式规则的满批下的子调度控制方法或基于拉式规则的非满批下的子调度控制方法。

上述可重入型制造系统批处理机调度控制方法中基于拉式规则的主调度控制方法，包括步骤如下：

步骤1，初始化数据，派工开始；

步骤2，计算研究对象模型中批处理机前道工序设备机组(设备机组一)和批处理机(设备机组二)中各个加工机台的完工时间；

步骤3，在考虑产品最大停滞时间限制的现实要求下，计算重入工件在设备机组一上最早加工时间，在考虑保证设备机组二能连续加工的拉动需求下，计算重入工件在设备机组一上最迟加工时间，构建重入工件的加工约束时间矩阵；

步骤4，基于拉式(Pull)规则，通过设备机组二中最早空闲可用机台拉动设备机组一的缓冲器(缓冲器一)中前道工件和重入工件的派工；

步骤5，计算当设备机组二中最早空闲可用机台在可以派工时，缓冲器(缓冲器二)中工件是否达到满批可用产品类型，如果达到满批可用产品类型，那么调用“基于拉式规则的满批下的子调度控制方法”，否则调用“基于拉式规则的非满批下的子调度控制方法”；

步骤6，“基于拉式规则的满批下的子调度控制方法”或“基于拉式规则的非满批下的子调度控制方法”执行完毕，执行重入工件向设备机组一中空闲可用机台派工；

步骤7，判断设备机组一中是否可以派工前道工件，在能够设备机组二保证连续加工下，如果设备机组一的空闲可用时间不小于前道工件的加工时间，那么执行前道工件向设备机组一中空闲可用机台派工，否则前道工件不被派工；

步骤8，设备机组二中所计算的最早空闲可用机台等待派工，从缓冲器二中选取符合条件的组批向其派工；

步骤9，判断是否达到终止条件，如果条件满足，那么整个调度控制方法结束，否则更新设备机组一和设备机组二工作状态并跳转到步骤2。

上述可重入型制造系统批处理机调度控制方法中基于拉式规则的满批下的子调度控制方法，包括步骤如下：

步骤1，对重入工件中d个满批按到达满批的时间先后进行排序；

步骤2，记录设备机组一中最早完工机台的完工时间t¹_g^*；

步骤3，记录d个满批中第1满批(i＝1)的时间t₁；