半導(dǎo)體工廠各種排程解決方案的利弊

可以使用各種方法和技術(shù)為生產(chǎn)車(chē)間創(chuàng)建計(jì)劃。這些方法和技術(shù)包括：使用簡(jiǎn)單的先進(jìn)先出 (FIFO) 或以交貨日期排序 (DDO) 規(guī)則,考慮當(dāng)前在制品 (WIP) 和/或未來(lái)在制品 (WIP) 以及簡(jiǎn)單/基本的生產(chǎn)周期假設(shè)，基于手動(dòng)/ Excel 形式的方法;基于生產(chǎn)區(qū)域規(guī)則的啟發(fā)式排程;基于模擬的排程，以及基于優(yōu)化的排程。此外，還可以采用混合方法來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)在制品 (WIP) 的到達(dá)，并對(duì)批次進(jìn)行排序以生成排程。方法的選擇和應(yīng)用會(huì)影響排程的質(zhì)量以及解決方案所能產(chǎn)生的生產(chǎn)效益。同時(shí)，不同類(lèi)型的排程系統(tǒng)對(duì)工廠輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和準(zhǔn)確性的要求也隨之提高。

通常，排程解決方案需要提取工廠數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換或轉(zhuǎn)化為解決方案輸入數(shù)據(jù)。然后，排程引擎(無(wú)論采用何種方法)根據(jù)不同的考慮因素和目標(biāo)應(yīng)用邏輯，生成排程輸出數(shù)據(jù)。然后，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理，以用戶(hù)友好的可視化和分析格式發(fā)布成計(jì)劃，供最終用戶(hù)使用。這個(gè)過(guò)程如下圖1所示。

圖1：排程解決方案工藝流程

下面將介紹各種方法和技術(shù)的一些優(yōu)點(diǎn)和局限性。

基于啟發(fā)式方法的排程解決方案

這是一種基于規(guī)則的批次分配和排序方法。人工操作的工廠采用簡(jiǎn)單的先進(jìn)先出 (FIFO)、以交貨日期排序 (DDO) 或批次優(yōu)先方法進(jìn)行排程，會(huì)降低生產(chǎn)力。使用基于區(qū)域、產(chǎn)品組合、設(shè)備配置和工廠目標(biāo)的更復(fù)雜的啟發(fā)式方法，可以快速提高設(shè)備利用率、產(chǎn)出和設(shè)備組的生產(chǎn)周期。

基于模擬的排程解決方案

在模擬排程中，模型根據(jù)工廠中所有設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)和位置，使用模擬來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)批次或在制品 (WIP) 的到達(dá)情況。仿真排程被視為工廠的排程系統(tǒng);它還可以與區(qū)域排程系統(tǒng)協(xié)同工作，將其輸出作為下游區(qū)域的輸入。

基于優(yōu)化的排程解決方案

在優(yōu)化排程中，混合整數(shù)編程 (MIP) 或約束規(guī)劃 (CP) 模型根據(jù)生產(chǎn)區(qū)域的加權(quán)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行批次分配和指派，從而創(chuàng)建最優(yōu)的設(shè)備排程。優(yōu)化排程系統(tǒng)是一種區(qū)域排程系統(tǒng)，可以與基于仿真的工廠排程系統(tǒng)集成。

下面的表2可以讓您輕松了解每種解決方案的優(yōu)點(diǎn)。

每種解決方案的積極屬性

表 2：基于啟發(fā)式、模擬和優(yōu)化的排程解決方案的積極屬性

每種解決方案或技術(shù)也有其局限性，如下表 3 所示。

每種解決方案的局限性

表 3：?jiǎn)l(fā)式、模擬和優(yōu)化的排程解決方案的局限性

結(jié)論

工廠應(yīng)根據(jù)對(duì)工廠需求的評(píng)估來(lái)選擇排程軟件解決方案。理想情況下，解決方案應(yīng)能很好地滿(mǎn)足這些要求、工廠當(dāng)前和未來(lái)吸收新技術(shù)和業(yè)務(wù)實(shí)踐的成熟度，以及現(xiàn)有軟件解決方案的功能。以下問(wèn)題有助于您的決策過(guò)程：

? 工廠需要全廠排程系統(tǒng)還是生產(chǎn)區(qū)域排程系統(tǒng)?

? 您的瓶頸情況和瓶頸的性質(zhì)是什么?

? 工廠自動(dòng)化的當(dāng)前基準(zhǔn)

? 全面了解工廠數(shù)據(jù)的生成、可用性、收集、存儲(chǔ)和處理能力

? 幫助實(shí)施和支持排程自動(dòng)化愿景的技術(shù)資源可用性

啟發(fā)式排程、模擬排程和優(yōu)化排程都可以幫助您改善工廠 KPI，每種方法都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。您應(yīng)該充分了解這些排程方法的適用性和能力，以確保在您的工廠成功實(shí)施。

不過(guò)，需要注意的是，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)和沒(méi)有實(shí)施過(guò)復(fù)雜自動(dòng)化排程解決方案的公司應(yīng)考慮部署基于啟發(fā)式方法的排程。這將幫助您在工廠改進(jìn)方面盡早實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)率 (ROI)，同時(shí)還能積累經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)。在目前沒(méi)有派工或排程系統(tǒng)的公司實(shí)施基于模擬或優(yōu)化的更復(fù)雜的排程解決方案，可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)習(xí)曲線過(guò)淺或部署不成功。