多重入芯片复杂制造系统生产优化与控制

本书是高校博士点基金项目“带回流集成电路晶圆生产线的平衡优化与控制”（项目号20050252008）和上海市重点学科项目“系统管理” （项目编号T0502）的研究成果之一。本书研究思路新颖、研究内容系统性强、研究方法有一定创新、研究成果较实用。全书共分4篇1 2章，主要内容包括多重入复杂制造系统概述、芯片复杂制造系统研究概述、芯片制造系统建模、芯片制造系统生产线平衡优化控制、新型调度优化规则及现场调度常用规则。本书是作者近年来在多重入复杂制造系统领域科研成果的总结，通过本书的学习，有助于加深对半导体芯片制造为代表的多重入复杂制造系统方面相关管理知识的理解。
　　本书特色：
研究思路新颖。本书从传统的生产绩效指标研究转向生产线平衡问题的研究，开辟了多重入复杂制造系统研究的新方向与新思路。
研究内容系统性强。本书较系统地阐述了系统建模、生产线平衡优化以及实用调度规则三个理论方面。
研究方法有创新。本书试图在借鉴传统生产管理方法、理念的同时，针对芯片生产的多重人等特性。采用新方法、新思想来优化芯片生产线。
研究成果实用性强。本书在注重理论创新的同时，较充分地考虑了多重人制造系统的生产实践特点，给出了现场调度方法、规则，能够较容易地运用于生产实践。

本书共分4篇12章，主要内容包括多重入复杂制造系统概述、芯片复杂制造系统研究概述、芯片制造系统建模、芯片制造系统生产线平衡优化控制、新型调度优化规则及现场调度常用规则。本书是作者近年来在多重入复杂制造系统领域科研成果的总结，通过本书的学习，有助于加深对半导体芯片制造为代表的多重人复杂制造系统方面相关管理知识的理解。  

本书是教育部高校博士点基金项目“带回流集成电路晶圆生产线的平衡优化与控制”和上海市重点学科项目“系统管理”的研究成果之一。本书共分4篇12章，第1篇介绍多重入复杂制造系统、芯片制造系统的概况，同时采用质量机能展开法对芯片制造系统的绩效指标进行评价。第2篇介绍离散事件系统的相关建模理论，并采用Petri网和IDEFO两大建模工具对芯片制造系统进行建模，并结合约束理论，对芯片制造系统的产能规划进行建模。同时，研究了芯片制造系统的单厂和多厂产能规赳问题。第3篇以芯片制造系统的生产线平衡为研究对象，从作业计划、投料和调度3个方面进行优化研究。第4篇从实用角度出发，提出层周期等重要概念，并借助物理学的振动原理提出一套实用的调度方法。同时，较全面地介绍芯片制造系统的现场调度规则。
本书可作为大学工业工程方向的教师和研究生的辅助教材，也可作为半导体芯片生产管理人员及电子产业界、特别是芯片生产制造人员的参考用书。

钱省三，上海理工大学教授、博导。微电子发展研究中心主任；中国机械工程学会工业工程分会委员：上海机械工程学会工业工程分会主任，上海市电子学会微电子专业委员会委员。上海市注册咨询专家；《半导体技术》杂志社、《研究与发展管理》杂志社及《上海理工大学学报》编委。

第1篇 绪论
　　第1章　多重人复杂制造系统概述
　 1.1 制造系统中重入的概念
　20世纪80年代柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）的出现，使研究工作从传统的生产类型扩展到具有重入（Reentry,Re—entrant）特征的制造系统。重入是指在制品多次重复访问同一加工中心的设备，这种重复访问是因为工艺加工的需要，不同于一般制造系统中不良品的返修（重加工，Rework），其重复访问设备的在制品（work—In—Process，WlP）在品种与数量上都要远远超过一般制造系统。重入的设备数量越多、重入越频繁，制造系统的复杂程度越高。
1.2　多重入复杂制造系统简介
　按照生产系统的复杂程度，制造系统可分为两大类，一类是简单制造系统，它由单个过程或多个独立的过程构成；另一类是复杂制造系统，即制造过程是由多个相关的过程所构成；在复杂制造系统中，尤以在制品多次重入生产线的制造系统最为复杂，即本书所研究的多重入复杂制造系统。多重入复杂制造系统是20世纪80年代伴随着半导体芯片制造、薄膜制造以及近年来液晶面板LCD的制造而发展起来的一种特殊的制造类型，是对实际生产中的半导体芯片、胶卷、多层印制电路板（PCB）、液晶面板（LCD）等产品生产过程的抽象。20世纪90年代以来，复杂制造系统已成为国内外制造工程界和学术界研究的热点，特别是半导体芯片制造系统。芯片制造系统（Wafer Fabrication，Wafer Fab）是多重入复杂制造系统的典型代表，它具有更广泛的意义，相关的研究成果可以推广到一般的多重入复杂制造系统。它不同于传统的Job.shop和Flow—shop生产类型，在其生产过程中存在典型的“多重入”特征，学者Kumar将该制造系统归为“第三类生产类型”（Kumar,1994）。芯片制造系统被认为是当今最为复杂的制造系统之一，其生产线的优化与控制极其复杂。海外一些芯片制造大国及地区，如美国和我国的台湾地区，对于该复杂制造系统的研究经久不衰。我国台湾地区的“国科会”每年要花巨资（2001年1.24亿新台币）用于研究该制造系统的生产管理问题，而我国大陆地区对此方面的研究才刚刚开始。
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