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机械自动化设计与制造研究
Research on Mechanical Automation Design and Manufacturing

权重是重要而困难的问题，并且随着情况的不同，权重还可能会发生变化。Tsai
等人提出了一种较好的能够同时优化这三个性能指标的调度规则，但还存在一
些问题。首先，它使用临界值法（Critical Ratio，CR）作为基本调度规则，但是
Oliver 的研究表明，当交货期比较紧张时，CR 的性能要大大低于 ODD（operation
due date），而在当前市场快速变化环境下，客户要求的交货期往往是比较紧张

的；其次，它没有考虑紧急工件（hotlot）的调度问题，而紧急工件在半导体生
产线中是比较普遍的现象，并且对满足客户交货期要求具有直接的影响；最后，
它没有考虑半导体生产线中常出现的次序相关的准备时间问题。在半导体生产线

中，不同工件的加工次序会要求不同的准备时间，例如工件 A 在工件 B 之后在
同一设备上进行加工，需要 15min 的准备时间；若工件 B 在工件 A 之后进行加工，
可能只需要 5min 的准备时间。可见，特定设备上的工件加工次序会影响总的加
工周期。
基于以上分析，提出了半导体生产线多目标优化动态调度规则（Multi-

objective Optimization Dynamic DispatchinGRule，MODD）。该规则充分考虑了半
导体生产线的调度特点，如可重人、混合加工方式、次序相关的准备时间以及紧
急工件等，能够改善半导体生产线的整体性能，用体现半导体生产线本质特征的

简化模型对 MODD 与先入先出法（FIFO），最早交货期法（EDD）、CR 等进行
比较，结果表明，MODD 能更好地优化模型的生产率、加工周期与在制品水平，
最终提高准时交货率。

一、半导体生产线多目标优化动态调度规则总体思路

按照 Little 提出的规则，加工周期越长，在制品水平越高。相应地，通过控
制瓶颈设备的在制品水平（如避免瓶颈饥饿方法）可以缩短加工周期，从而提高
生产率。然而，如果非瓶颈设备的调度不与瓶颈设备的调度方法相配合，也不能

实现半导体生产线的在制品水平与加工周期的最优化。例如设备的突然故障等因
素可能会使非瓶颈设备的在制品水平提高，从而造成新的瓶颈，影响原瓶颈设备
的在制品水平，最终对生产率造成影响。因此，为了改善半导体生产线的整体性
能，除了要对瓶颈设备的工件加工进行控制外，还要对非瓶颈设备的工件加工进
行控制。

本部分给出的 MODD，既考虑了瓶颈设备的调度，又考虑了非瓶颈设备的

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