01
半导体制造全景与MES定位
半导体工艺流程概览、MES在Fab中的核心角色、排产算法的价值与挑战。
全景MES
02
排产问题数学建模
变量定义、约束条件(设备、物料、工艺、时间)、目标函数(产出率、周期时间、准时交付率)。
建模约束
03
数据基础与预处理
设备状态数据、批次(Lot)数据、工艺路径(Route)数据、历史数据的清洗与特征工程。
数据特征工程
04
规则驱动型排产(一)
先入先出(FIFO)、最短加工时间(SPT)、最早交货期(EDD)的原理与实现。
规则FIFO
05
规则驱动型排产(二)
基于瓶颈的调度(如DBR)、关键比率(CR)、动态规则组合策略。
DBRCR
06
启发式算法(一):遗传算法
遗传算法(GA)在MES排产中的编码、选择、交叉、变异操作详解。
GA启发式
07
启发式算法(二):SA与TS
模拟退火(SA)与禁忌搜索(TS)在解决局部最优问题上的应用。
SATS
08
启发式算法(三):PSO与ACO
粒子群算法(PSO)与蚁群算法(ACO)在路径优化中的实战。
PSOACO
09
精确算法:分支定界与MILP
分支定界法、整数规划(MILP)在小规模排产问题中的应用与局限。
精确MILP
10
强化学习入门
马尔可夫决策过程(MDP)、状态、动作、奖励函数在排产中的映射。
RLMDP
11
深度强化学习(一):DQN
DQN算法原理及其在单设备调度上的简单实现。
DQN深度RL
12
深度强化学习(二):PPO与A3C
PPO算法与A3C算法在复杂产线调度中的对比。
PPOA3C
13
基于图神经网络(GNN)的排产
将工厂拓扑结构编码为图,GNN提取特征进行决策。
GNN图网络
14
多目标优化:NSGA-II
NSGA-II算法在平衡产出率、周期时间与能耗上的应用。
NSGA-II多目标
15
动态重排产机制
扰动事件(设备宕机、紧急插单)下的重排产触发策略与算法。
动态重排产
16
约束规划(CP)与约束满足
利用约束传播技术处理复杂的工艺绑定与设备限制。
CP约束传播
17
数字孪生与排产仿真
构建虚拟工厂,验证排产方案的有效性。
数字孪生仿真
18
实时排产系统架构
事件驱动架构、微服务设计、消息队列(Kafka)在排产中的应用。
架构Kafka
19
排产算法评估指标
产出率(Throughput)、周期时间(CT)、在制品(WIP)水平、设备利用率(OEE)。
OEECT
20
案例实战(一):光刻区排产
瓶颈工序的精细调度。
光刻瓶颈
21
案例实战(二):扩散区排产
批次组合与热预算约束。
扩散热预算
22
案例实战(三):CMP区排产
多腔室设备的调度策略。
CMP多腔室
23
案例实战(四):测试区排产
并行机调度与产品切换。
测试并行机
24
算法性能调优
超参数搜索、并行计算加速、GPU在强化学习中的应用。
调优GPU
25
混合算法策略
将规则、启发式与机器学习结合,构建鲁棒排产器。
混合鲁棒
26
排产系统的可解释性
SHAP值、决策树可视化,让工程师信任算法。
可解释SHAP
27
从离线到在线学习
利用生产数据持续更新排产模型。
在线学习更新
28
行业前沿:大模型应用
ChatGPT/大模型在排产知识问答与辅助决策中的应用。
大模型ChatGPT
29
项目实战:简易MES排产引擎
从0到1搭建一个简易MES排产引擎(Python实现)。
Python实战
30
总结与展望
排产算法的未来趋势(量子计算、边缘智能)。
未来量子