Hybrid ASP-based multi-objective scheduling of semiconductor manufacturing processes (Extended version)

要約

現代の半導体製造には、何百もの作業からなる複雑な生産プロセスが含まれており、ロットのリリースから完了までに数か月かかる場合があります。
これらのプロセスで使用されるハイテク機械は多様であり、複数の段階で個々のウェーハ、ロット、またはバッチを操作するため、製品固有のセットアップと特殊なメンテナンス手順が必要です。
この状況は、それほど複雑ではない生産プロセスと機械を備え、高度に組み合わせ的だが抽象的なスケジューリング問題を解決することに主に焦点を当てている従来のジョブショップ スケジューリング シナリオとは異なります。
この作業では、柔軟な機械処理、セットアップ、バッチ処理、およびメンテナンス操作を組み込んだ、差分ロジックを備えたハイブリッド アンサー セット プログラミングを使用して特定の要件をモデル化することで、現実的な半導体製造プロセスのスケジューリングに取り組みます。
貪欲なヒューリスティックを使用して、または特定のマシン グループの割り当てを個別に最適化することによって、半導体製造プロセスをローカルにスケジュールする既存の方法とは異なり、複数の最適化目標を前提とした大規模なスケジューリングの可能性を検討します。

要約(オリジナル)

Modern semiconductor manufacturing involves intricate production processes consisting of hundreds of operations, which can take several months from lot release to completion. The high-tech machines used in these processes are diverse, operate on individual wafers, lots, or batches in multiple stages, and necessitate product-specific setups and specialized maintenance procedures. This situation is different from traditional job-shop scheduling scenarios, which have less complex production processes and machines, and mainly focus on solving highly combinatorial but abstract scheduling problems. In this work, we address the scheduling of realistic semiconductor manufacturing processes by modeling their specific requirements using hybrid Answer Set Programming with difference logic, incorporating flexible machine processing, setup, batching and maintenance operations. Unlike existing methods that schedule semiconductor manufacturing processes locally with greedy heuristics or by independently optimizing specific machine group allocations, we examine the potentials of large-scale scheduling subject to multiple optimization objectives.

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