复杂芯片制造过程实时调度与优化控制理论和算法研究及应用

本项目从提高我国大中型半导体芯片制造企业复杂制造过程实时调度与运行控制水平这一重大需求出发，基于产学研结合模式，采用智能方法与数学方法相结合，特征分析、模型研究与算法研究相结合的技术手段，研究实现复杂芯片制造过程实时调度与优化控制所必须解决的若干科学问题，并力争取得突破。本项目将提出创新性强的复杂芯片制造过程动态特性分析及建模方法，实时计划制定、重调度与运行控制方法，设备层实时调度与运行控制算法，并进行相关方法的性能分析，最终建立能正确应对芯片制造过程中各种不确定性、设备可重组性以及设备故障等意外情况的实时调度与运行控制方法；研发复杂芯片制造过程实时调度与运行控制仿真软件，并在典型芯片制造企业进行研究成果验证和应用示范，取得显著的应用成效，为实时调度与运行控制技术在我国复杂芯片制造企业进行应用推广提供理论和技术基础。

大中型芯片制造企业的实时调度与运行控制问题具有规模大、可重入、约束复杂、不确定、多目标等综合复杂性，实现其制造过程高效调度与运行控制具有相当难度，芯片制造过程实时调度与运行控制水平偏低已成为制约我国大中型芯片制造企业经济效益和综合竞争力提高的关键因素之一。. 本项目面向我国大中型芯片制造企业对实时调度与运行控制理论和技术的重大需求，针对具有规模大、可重入、约束复杂、不确定、多目标等特点的芯片制造过程实时调度与运行控制问题，采用数学方法和智能方法相结合及数据驱动手段，开展了深入的研究工作，取得如下主要成果：. 1) 针对复杂芯片制造过程实时调度与运行控制问题，基于问题特征分析及精确模型与特征模型相结合的智能建模方法，建立了基于模型约简和数据驱动的系列调度与运行控制模型。. 2) 针对不同类型复杂芯片制造过程实时调度与运行控制问题，以实现效率、成本、质量综合优化为目标，提出了具有预测、学习、分解/协调、柔性等综合优化机制的智能调度与运行控制算法结构及系列高效智能调度与优化算法。. 3) 研发了可支持实现复杂芯片制造过程高效实时调度与运行控制的微电子企业智能化生产计划与控制系统软件。在引入先进的精益生产管理模式并优化管理流程的基础上，将该软件在无锡华润上华半导体有限公司6英寸复杂芯片生产线上进行了成功应用，取得显著应用成效。. 本项目在SCI检索期刊上发表(含录用)论文73篇，在EI检索期刊和会议上发表(含录用)论文41篇。出版专著1部，获授权发明专利6项。1人获国家杰出青年科学基金，1人入选教育部新世纪优秀人才支持计划，培养研究生28名。项目组与国外同行进行了深入的国际学术交流与合作。