晶圆制造自动化物料运输系统调度（英文版）

　　本书在系统全面介绍AMHS调度问题、建模方法和调度方法的基础上，详细阐述了AMHS运行分析方法、Interbay和Intrabay物料运输系统的调度方法，以及晶圆制造AMHS调度性能评价方法等。除此之外，该书还从实际出发，详细介绍了AMHS调度系统支撑技术、系统开发和企业应用实例。本书不仅可作为国内外机械工程、工业工程、控制工程、管理工程等相关领域高校的研究生和科研人员的学习教材，也可为晶圆制造领域的从业人员提供生产指导，为制造业信息化的咨询和实施人员提供参考。

　　张洁，东华大学机械工程学院院长、教授、博士生导师。南京航空航天大学获博士学位，华中科技大学和香港大学博士后，法国里昂二大、美国加州大学柏克莱分校、美国伊利诺伊大学香槟分校高级访问学者，上海交通大学教授、博士生导师，中国人工智能学会智能制造专业委员会副主任，中国科学技术协会智能制造学会联合体专业委员会委员。目前从事智能制造、大数据与人工智能领域的教学和科研工作，正在主持国家自然科学基金重点项目“大数据驱动的智能车间运行分析与决策方法的研究”和国家重点研发计划项目“面向纺织行业的机器人自动化生产线示范应用”， 主持和参与工信部项目智能制造专项多项。已经主持完成了国家自然科学基金面上项目5项和国家科技部863计划5项，出版专著8部，发表论文两百余篇，获得专利和软件著作权近30项。

第1章 晶圆制造系统(1)
1.1 半导体制造产业(1)
1.1.1 半导体制造产业的发展与现状(1)
1.1.2 未来半导体制造产业面临的挑战(4)
1.2 半导体芯片制造工艺(5)
1.2.1 晶圆制备(5)
1.2.2 晶圆制造(7)
1.2.3 晶圆拣选测试(8)
1.2.4 芯片封装(9)
1.2.5 芯片封装测试(10)
1.3 晶圆制造系统的构成(10)
1.3.1 晶圆加工系统(11)
1.3.2 晶圆制造物料运输系统(14)
1.4 晶圆制造系统的调度(16)
本章参考文献(17)
第2章 晶圆制造自动化物料运输系统(19)
2.1 晶圆制造物料运输系统的发展(19)
2.1.1 半自动化物料运输系统(19)
2.1.2 自动化物料运输系统(21)
2.1.3 智能化物料运输系统(23)
2.2 晶圆制造自动化物料运输系统的组成(23)
2.2.1 晶圆卡(23)
2.2.2 传送系统(24)
2.2.3 存储系统(26)
2.2.4 跟踪系统(27)
2.2.5 控制系统(28)
2.3 晶圆制造物料运输系统布局(29)
2.3.1 单脊椎型布局(29)
2.3.2 双脊椎型布局(30)
2.3.3 整体式布局(30)
2.3.4 周边布局(30)
2.3.5 混合式布局(32)
2.4 晶圆制造自动化物料运输系统的特点(33)
本章参考文献(34)
第3章 晶圆制造AMHS的建模(36)
3.1 基于网络流模型的晶圆制造AMHS建模(36)
3.1.1 网络流模型基本理论(36)
3.1.2 晶圆制造AMHS网络流建模过程(38)
3.2 基于排队论模型的晶圆制造AMHS建模(42)
3.2.1 排队论模型基本理论(42)
3.2.2 晶圆制造AMHS排队论建模过程(45)
3.3 基于数学规划模型的晶圆制造AMHS建模(50)
3.3.1 数学规划模型基本理论(50)
3.3.2 晶圆制造AMHS数学规划建模过程(52)
3.4 基于马尔可夫模型的晶圆制造AMHS建模(54)
3.4.1 马尔可夫模型基本理论(54)
3.4.2 晶圆制造AMHS马尔可夫建模过程(56)
3.5 基于仿真模型的晶圆制造AMHS建模(58)
3.5.1 仿真模型基本理论(58)
3.5.2 晶圆制造AMHS仿真建模过程(61)
3.6 基于Petri网模型的晶圆制造AMHS建模(67)
3.6.1 Petri网模型基本理论(67)
3.6.2 晶圆制造AMHS的Petri网建模过程(68)
3.7 本章小结(76)
本章参考文献(77)
第4章 晶圆制造AMHS运行特性分析(78)
4.1 AMHS运行过程描述(78)
4.2 常用AMHS运行分析方法(80)
4.3 晶圆制造AMHS扩展马尔可夫模型(81)
4.3.1 参数定义与假设(82)
4.3.2 扩展马尔可夫模型定义(83)
4.3.3 扩展马尔可夫模型的分析过程(84)
4.3.4 模型有效性验证(93)
4.4 基于扩展马尔可夫模型的AMHS运行分析(99)
4.4.1 运输小车平均利用率分析(100)
4.4.2 空载运输小车平均到达时间间隔分析(101)
4.4.3 期望和实际运输量分析(101)
4.4.4 晶圆卡等待时间分析(101)
4.4.5 运输小车堵塞相关指标分析(103)
4.4.6 AMHS运行分析实例(104)
4.5 本章小结(105)
本章参考文献(105)
第5章 晶圆制造AMHS调度方法(107)
5.1 基于启发式规则的晶圆制造AMHS调度(107)
5.1.1 启发式规则概述(107)
5.1.2 启发式规则在晶圆制造AMHS调度中的应用(108)
5.2 基于运筹学方法的晶圆制造AMHS调度(111)
5.2.1 运筹学方法概述(111)
5.3 基于智能算法的晶圆制造AMHS调度(119)
5.3.1 智能算法概述(119)
5.3.2 智能算法在AMHS调度中的应用(127)
5.4 本章小结(133)
本章参考文献(134)
第6章 Interbay物料运输系统调度(135)
6.1 Interbay物料运输调度问题描述(135)
6.2 基于AMPHI的Interbay物料运输调度方法(137)
6.2.1 基于AMPHI的Interbay物料运输调度模型(137)
6.2.2 基于AMPHI的Interbay物料运输系统调度框架(139)
6.2.3 Interbay物料运输任务指派(140)
6.2.4 基于模糊逻辑的参数权重调节(145)
6.2.5 实例验证(153)
6.3 基于复合启发式规则的Interbay物料运输调度方法(162)
6.3.1 Interbay物料运输全局优化调度模型(163)
6.3.2 基于复合启发式规则的Interbay物料运输调度框架(166)
6.3.3 基于遗传规划的复合规则生成算法(167)
6.3.4 实例验证(175)
6.4 本章小结(180)
本章参考文献(180)
第7章 Intrabay物料运输系统调度(182)
7.1 Intrabay物料运输调度问题描述(182)
7.2 基于GDP的Intrabay物料运输调度方法(184)
7.2.1 基于GDP的Intrabay物料运输调度模型(184)
7.2.2 基于GDP的Intrabay物料运输调度框架(186)
7.2.3 基于模糊逻辑的晶圆卡运输动态优先级决策(187)
7.2.4 基于匈牙利算法的Intrabay物料运输任务指派方法(190)
7.2.5 基于贪婪优化的运输小车调度策略(192)
7.2.6 实例验证(193)
7.3 基于推拉结合策略的Intrabay物料运输调度方法(199)
7.3.1 基于推拉结合策略的Intrabay物料运输调度框架(199)
7.3.2 推拉结合的VSL和LSV调度规则(201)
7.3.3 实例验证(202)
7.4 本章小结(203)
本章参考文献(207)
第8章 晶圆制造AMHS集成调度(208)
8.1 AMHS集成调度问题描述(208)
8.2 基于PMOGA的AMHS集成调度方法(210)
8.2.1 基于PMOGA的AMHS集成调度模型(210)
8.2.2 基于PMOGA的AMHS集成调度框架(213)
8.2.3 面向AMHS集成调度的并行多目标遗传算法(213)
8.2.4 实例验证(222)
8.3 基于GARL的AMHS复合启发式集成调度方法(226)
8.3.1 AMHS集成调度基本规则(227)
8.3.2 小车路径库构建(228)
8.3.3 基于遗传算法的路径智能选择算法(229)
8.3.4 实例验证(229)
8.4 本章小结(233)
本章参考文献(234)
第9章 晶圆制造AMHS调度性能评价(235)
9.1 AMHS调度性能评价的建模需求(235)
9.2 基于面向多代理的知识有色赋时Petri网模型的AMHS建模方法(236)
9.2.1 面向多代理的知识有色赋时Petri网的定义(237)
9.2.2 基于AOCKTPN的AMHS建模过程(240)
9.2.3 AOKCTPN模型的可行性分析(252)
9.3 基于AOKCTPN的AMHS调度性能评价(257)
9.3.1 变迁时间分析(257)
9.3.2 调度性能评价指标(258)
9.3.3 调度性能评价方法(259)
9.4 晶圆制造AMHS调度性能评价实例(260)
9.4.1 AOKCTPN模型可行性的实例验证(260)
9.4.2 基于AOKCTPN的AMHS调度性能评价(262)
9.5 本章小结(268)
本章参考文献(269)
索引（271）