本技术涉及天车控制,具体而言,涉及一种基于amhs系统的天车调度控制方法和装置。
背景技术:
1、amhs(automated material handling system,自动化物料搬运系统)是半导体智慧工厂中重要的组成部分,它通过天车和悬空轨道实现半导体工厂晶圆等物料的点对点自动化传输,即晶圆等物料可以直接从一个工序站点自动化运输到另一工序站点。amhs系统通常基于物料控制系统(mcs)和天车控制系统(moc)对物料运输任务进行调度控制。现有技术中,通常基于实时物料位置和工艺需求,自动分配调度任务的优先级,以达到减少物料运输任务的等待时间和天车空闲时间,从而提高半导体工厂的生产效率和资源利用率。然而,随着amhs系统中天车数量的规模越来越大,单位时间需要处理的物料运输任务急剧上升,这种基于任务优先级的调度策略已经难以满足半导体工厂晶圆等物料的点对点自动化传输需求,因此,亟需一种改进的适配大规模amhs系统的天车调度控制方法。
技术实现思路
1、有鉴于此,本技术提出一种基于amhs系统的天车调度控制方法和装置,可以显著提高半导体智慧工厂的晶圆等物料在大规模天车系统场景下的点对点自动化运输效率,进而提高半导体智慧工厂的生产效率和资源利用率。
2、第一方面,本技术实施例提出一种基于amhs系统的天车调度控制方法,所述方法包括:
3、基于候选任务集合中每个任务的起始工序站点计算每个任务的第一就绪时间以及相对就绪时间,以及基于天车集合中每台天车的状态信息和位置信息计算每台天车的第二就绪时间和任务传递时间;
4、基于所述每个任务的第一就绪时间以及每台天车的第二就绪时间和任务传递时间,计算所述每个任务和每台天车之间任务调度的第一代价度量值;
5、基于所述第一代价度量值和所述每个任务的相对就绪时间的加权求和,计算所述每个任务和每台天车之间任务调度的第二代价度量值;
6、基于所述第二代价度量值计算所述天车集合和候选任务集合之间的代价度量矩阵,根据所述代价度量矩阵的约束条件确定所述天车集合和候选任务集合之间的任务匹配对集合,基于所述任务匹配对集合控制所述天车集合中每台天车执行匹配的任务。
7、在可选的实施方式中,所述基于候选任务集合中每个任务的起始工序站点计算每个任务的第一就绪时间以及相对就绪时间包括:
8、获取所述每个任务的起始工序站点在单位时间周期内生成的发送物料给其他工序站点的任务总数,基于所述任务总数计算得到所述每个任务的起始工序站点的平均任务周期时间;
9、基于所述每个任务的起始工序站点的平均任务周期时间和所述每个任务在所述起始工序站点的站内排序索引,计算得到所述每个任务相对于初始时间的初始估计就绪时间,并基于所述初始估计就绪时间得到所述每个任务相对于当前时间的第一就绪时间。
10、在可选的实施方式中,所述基于候选任务集合中每个任务的起始工序站点计算每个任务的第一就绪时间以及相对就绪时间包括:
11、计算所述每个任务的初始估计就绪时间与所述候选任务集合中全部任务的所述初始估计就绪时间的最小值之间的差值,得到所述每个任务的相对就绪时间。
12、在可选的实施方式中,所述基于天车集合中每台天车的状态信息和位置信息计算每台天车的第二就绪时间和任务传递时间包括:
13、计算每台天车执行当前已分配任务的剩余装卸载时间和剩余运输时间之和,从而得到所述每台天车的第二就绪时间;
14、并且计算每台天车从完成当前已分配任务的当前位置开始到行走至所述每个任务的起始工序站点接收所述每个任务所需的时间,得到每台天车的任务传递时间。
15、在可选的实施方式中,所述基于所述每个任务的第一就绪时间以及每台天车的第二就绪时间和任务传递时间,计算所述每个任务和每台天车之间任务调度的第一代价度量值包括:
16、计算每台天车的第二就绪时间和任务传递时间之和,与所述每个任务的第一就绪时间之间的差值,得到所述每个任务和每台天车之间任务调度的第一代价度量值。
17、在可选的实施方式中,所述基于所述第一代价度量值和所述每个任务的相对就绪时间的加权求和,计算所述每个任务和每台天车之间任务调度的第二代价度量值包括:
18、计算所述每个任务的相对就绪时间和第一权重因子的第一乘积以及所述第一代价度量值和第二权重因子的第二乘积;
19、计算所述第一乘积和第二乘积之和,得到所述每个任务和每台天车之间任务调度的第二代价度量值。
20、在可选的实施方式中,所述第一权重因子是不随所述每个任务的相对就绪时间变化的固定值;所述第二权重因子是与所述每个任务的第一就绪时间成反比的动态变化值。
21、在可选的实施方式中,所述基于所述第二代价度量值计算所述天车集合和候选任务集合之间的代价度量矩阵包括:
22、以所述候选任务集合中每个任务的相对就绪时间从小到大的全局排序索引为行索引,以所述天车集合中每台天车的序号为列索引,以所述每个任务和每台天车之间的第二代价度量值作为矩阵元素,得到所述天车集合和候选任务集合之间的代价度量矩阵。
23、在可选的实施方式中,所述根据所述代价度量矩阵的约束条件确定所述天车集合和候选任务集合之间的任务匹配对集合包括:
24、根据所述代价度量矩阵的行索引从小到大的顺序、以每个目标任务与拟分配的目标天车之间的第二代价度量值最小为第一约束条件、同一台天车当前时刻只能分配一个任务为第二约束条件,依次为每一行的目标任务从所述代价度量矩阵所指示的剩余可用天车集合中确定匹配的目标天车,得到所述任务匹配对集合。
25、第二方面,本技术实施例提出一种基于amhs系统的天车调度控制装置,所述装置包括:
26、时间估计单元,用于基于候选任务集合中每个任务的起始工序站点计算每个任务的第一就绪时间以及相对就绪时间,以及基于天车集合中每台天车的状态信息和位置信息计算每台天车的第二就绪时间和任务传递时间;
27、第一度量计算单元,用于基于所述每个任务的第一就绪时间以及每台天车的第二就绪时间和任务传递时间,计算所述每个任务和每台天车之间任务调度的第一代价度量值;
28、第二度量计算单元,用于基于所述第一代价度量值和所述每个任务的相对就绪时间的加权求和,计算所述每个任务和每台天车之间任务调度的第二代价度量值;
29、度量矩阵计算单元,用于基于所述第二代价度量值计算所述天车集合和候选任务集合之间的代价度量矩阵,根据所述代价度量矩阵的约束条件确定所述天车集合和候选任务集合之间的任务匹配对集合,基于所述任务匹配对集合控制所述天车集合中每台天车执行匹配的任务。
30、本技术至少可以达到如下有益效果:
31、本技术实施例通过基于候选任务集合中每个任务的第一就绪时间和相对就绪时间,以及基于天车集合中每台天车的第二就绪时间和任务传递时间,计算所述每个任务和每台天车之间任务调度的第一代价度量值,并基于所述第一代价度量值和所述每个任务的相对就绪时间的加权求和,计算所述每个任务和每台天车之间任务调度的第二代价度量值,最后基于所述第二代价度量值计算所述天车集合和候选任务集合之间的代价度量矩阵,根据所述代价度量矩阵的约束条件确定所述天车集合和候选任务集合之间的任务匹配对集合,基于所述任务匹配对集合控制所述天车集合中每台天车执行匹配的任务。从而,本技术实施例可以显著提高半导体智慧工厂的晶圆等物料在大规模天车系统场景下的点对点自动化运输效率,进而提高半导体智慧工厂的生产效率和资源利用率。
1.一种基于amhs系统的天车调度控制方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的基于amhs系统的天车调度控制方法,其特征在于,所述基于候选任务集合中每个任务的起始工序站点计算每个任务的第一就绪时间以及相对就绪时间包括:
3.根据权利要求2所述的基于amhs系统的天车调度控制方法,其特征在于,所述基于候选任务集合中每个任务的起始工序站点计算每个任务的第一就绪时间以及相对就绪时间包括:
4.根据权利要求3所述的基于amhs系统的天车调度控制方法,其特征在于,所述基于天车集合中每台天车的状态信息和位置信息计算每台天车的第二就绪时间和任务传递时间包括:
5.根据权利要求1所述的基于amhs系统的天车调度控制方法,其特征在于,所述基于所述每个任务的第一就绪时间以及每台天车的第二就绪时间和任务传递时间,计算所述每个任务和每台天车之间任务调度的第一代价度量值包括:
6.根据权利要求5所述的基于amhs系统的天车调度控制方法,其特征在于,所述基于所述第一代价度量值和所述每个任务的相对就绪时间的加权求和,计算所述每个任务和每台天车之间任务调度的第二代价度量值包括:
7.根据权利要求6所述的基于amhs系统的天车调度控制方法,其特征在于,所述第一权重因子是不随所述每个任务的相对就绪时间变化的固定值;所述第二权重因子是与所述每个任务的第一就绪时间成反比的动态变化值。
8.根据权利要求1所述的基于amhs系统的天车调度控制方法,其特征在于,所述基于所述第二代价度量值计算所述天车集合和候选任务集合之间的代价度量矩阵包括:
9.根据权利要求8所述的基于amhs系统的天车调度控制方法,其特征在于,所述根据所述代价度量矩阵的约束条件确定所述天车集合和候选任务集合之间的任务匹配对集合包括:
10.一种基于amhs系统的天车调度控制装置,其特征在于,所述装置包括:
