300mm晶圆制造中整体式自动物料搬运系统解死锁算法

"整体式半导体自动物料搬运系统解死锁算法 (2014年)" 本文主要探讨了在300毫米晶圆制造过程中，整体式自动物料搬运系统（Automated Material Handling System, AMHS）中由于设备缓冲约束导致的死锁问题。死锁是指系统中的多个任务或操作相互等待对方释放资源，导致整个系统无法继续运行的状态。在半导体制造的高效率和高精度要求下，死锁问题的解决至关重要。 研究者通过图论理论构建了一个两阶段的解死锁算法。首先，他们对问题进行形式化描述，分析了死锁产生的充分条件。这一阶段的关键在于理解系统中各个组件如何相互交互以及资源分配的方式。然后，他们提出了一种数学规划模型，该模型的目标是最小化关键设备的死锁解除时间，从而优化生产流程。 在第二阶段，算法设计中，研究者利用存储柜作为临时存储单元，将晶圆批暂时转移，以此释放被死锁的小车资源。这种方法能够避免直接中断生产线，减少对生产效率的影响。同时，他们应用图论理论来寻找并行路径，通过创建多个可能的解决方案路径，来解除死锁状态。这种方法可以确保系统在不增加额外复杂性的情况下，快速恢复运行。 通过仿真实验，该算法的有效性得到了验证。实验结果显示，该算法能够成功地解决由设备缓冲约束引发的死锁问题，而且相比其他解死锁策略，它能显著减少解死锁所需的时间，提高关键设备的可用性和生产效率。 关键词涉及死锁、自动物料搬运系统、整体式布局、图论和缓冲约束，表明这篇论文是关于如何利用图论方法在半导体制造的特定环境下解决实际操作中的技术问题。文章发表于《东北大学学报（自然科学版）》2014年第35卷第8期，由周琪和周炳海共同完成，其中周炳海是同济大学的教授和博士生导师。该研究受到国家自然科学基金和2013年“大型智能化装卸码头”智能制造装备发展专项的资助。 这篇论文提供了一种创新的、基于图论的解死锁策略，对于提升半导体制造中AMHS的运行效率和稳定性具有重要意义，尤其是在面临复杂设备缓冲约束时。该算法不仅能够减少死锁的发生，还能在发生死锁时快速恢复正常，从而保证生产线的高效运行。