[发明专利]一种基于负载均衡的半导体生产线动态调度方法

说明书

本发明公开了一种基于负载均衡的半导体生产线动态调度方法，所述方法包括：获取半导体生产线各加工区域的状态参数；将获取到的状态参数，输入预先设立的负载均衡预测模型，预测得到该生产线当前生产状态下最佳负载分布的最优队长；基于获取到的状态参数和预测到的最优队长，采用预设的负载均衡动态调度模型，指导生产线正确派工以实现半导体生产线的动态调度。本发明能够使整个生产系统的负载达到动态平衡，提高生产率，改善运作性能。

技术领域

本发明涉及一种基于负载均衡的半导体生产线动态调度方法，属于生产自动化调度技术领域。

背景技术

由于半导体生产线加工过程的复杂性，加工设备的加工能力上的差异以及设备数量的不同，某些设备上排队等待加工的工件还很多(称之为超载)，而另一些设备相对空闲(称之为轻载)。在实际调度过程中，一方面要使超载设备尽可能快的完成待加工工件，减少设备前排队队列长度；另一方面，让某些空闲设备能够保证一定负载，避免资源浪费。避免这种空闲与等待并存的问题，有效提高生产线设备利用率，减少平均加工时间，这就是负载均衡问题产生的原因。

负载均衡问题是经典的组合优化难题。负载均衡调节主要有以下两种方式：一是动态和静态。静态负载均衡方法通常采用列举法、排队论等方法来产生较好的调度方案，这种方法不参考系统当前状态，根据设定好的方法将新的任务分配到系统内各个加工节点，一旦任务分配完成，就不再改变该分配结果。静态负载均衡数学建模相对简单，易于实现，但由于在分配负载的时候并未考虑系统当前负载情况，所以很难达到较好的负载均衡目的，甚至该方法还可能会加剧节点间负载不平衡程度，降低整个系统的性能。

对于简单的调度系统，调度节点较少且调度任务能够一次性分配的情况下可以采用静态负载均衡方法，但是对于大多数情况下，系统中各个调度节点上的任务是动态产生的，各个节点间的负载程度也是时刻变化，对于此类系统则需要采用动态负载均衡调度。动态负载均衡调度能够基于系统当前的负载情况动态的做出负载分配，能很好的提高系统的利用率，但其实现较为复杂，调度过程运算量较大，对系统造成一定程度上的额外开销。

二是局部负载均衡和全局负载均衡。局部负载均衡指只关注生产线部分关键设备的负载分配，通过调度使之能够达到均衡要求，而对于其它普通设备则不作负载均衡要求，这样能减小计算量及降低模型复杂程度，对于包含瓶颈设备的生产线而言尤为适合。相对于局部均衡而言，全局负载均衡则强调建立完整的负载分配调度模型，尽可能考虑所有节点，以便追求整体性能的最优，然而实现较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于负载均衡的半导体生产线动态调度方法，能够使整个生产系统的负载达到动态平衡，提高生产率，改善运作性能。为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种基于负载均衡的半导体生产线动态调度方法，所述方法包括如下步骤：

获取半导体生产线各加工区域的状态参数；

将获取到的状态参数，输入预先设立的负载均衡预测模型，预测得到该生产线当前生产状态下最佳负载分布的最优队长；

基于获取到的状态参数和预测到的最优队长，采用预设的负载均衡动态调度模型，指导生产线正确派工以实现半导体生产线的动态调度。

结合第一方面，进一步地，所述半导体生产线包括包括6吋光刻区、6吋干法刻蚀区、6吋湿法刻蚀区和6吋离子注入区四大加工区域。