本書對(duì)復(fù)雜的半導(dǎo)體制造系統(tǒng)智能調(diào)度問題從理論到方法再到應(yīng)用, 進(jìn)行了系統(tǒng)論述。主要內(nèi)容包括數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體制造系統(tǒng)調(diào)度框架、半導(dǎo)體制造系統(tǒng)數(shù)據(jù)預(yù)處理的方法、半導(dǎo)體生產(chǎn)線性能指標(biāo)相關(guān)性分析、智能化投料控制策略、一種模擬信息素機(jī)制的動(dòng)態(tài)派工規(guī)則、基于負(fù)載均衡的半導(dǎo)體生產(chǎn)線的動(dòng)態(tài)調(diào)度和性能指標(biāo)驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體生產(chǎn)線動(dòng)態(tài)調(diào)度方法、大數(shù)據(jù)環(huán)境下的半導(dǎo)體制造系統(tǒng)調(diào)度發(fā)展趨勢(shì)。
本書面向從事半導(dǎo)體制造系統(tǒng)計(jì)劃、調(diào)度和優(yōu)化等相關(guān)領(lǐng)域研究工作的科研人員, 自動(dòng)控制、工業(yè)工程等專業(yè)院校研究生的教師, 制造管理及微電子制造行業(yè)生產(chǎn)管理或工程技術(shù)人員等, 力求在半導(dǎo)體制造系統(tǒng)及其智能調(diào)度的理論方法、技術(shù)及應(yīng)用案例等方面為讀者提供有價(jià)值的參考和輔助。

李莉，同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系，系主任，同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系主任，教授，博導(dǎo)。中國(guó)科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所畢業(yè)，工學(xué)博士，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)集成自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng)、中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)專家咨詢工作委員會(huì)（ECC）委員、上海市自動(dòng)化學(xué)會(huì)理事。
主要研究領(lǐng)域?yàn)閺?fù)雜生產(chǎn)系統(tǒng)計(jì)劃與調(diào)度、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的建模與優(yōu)化、計(jì)算智能、面向工業(yè)4.0的大數(shù)據(jù)應(yīng)用等。主持或參加國(guó)家973、863計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、上海市科委科技行動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目等10余項(xiàng)，出版學(xué)術(shù)專著3部，在高水平國(guó)際國(guó)內(nèi)期刊和國(guó)際會(huì)議上發(fā)表學(xué)術(shù)論文80余篇，其中1 篇入選2013 年度IEEE Transactions on Automation Science and Engineering Best Paper Award Finalist；授權(quán)發(fā)明專利5項(xiàng)、軟件著作版權(quán)6項(xiàng)。獲中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、上海市技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，獲中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)高等教育教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

第1章半導(dǎo)體制造系統(tǒng)調(diào)度/ 1
1.1半導(dǎo)體制造流程/ 2
1.2半導(dǎo)體制造系統(tǒng)調(diào)度/ 5
1.2.1調(diào)度特點(diǎn)/ 6
1.2.2調(diào)度類型/ 8
1.2.3調(diào)度方法/ 11
1.2.4評(píng)價(jià)指標(biāo)/ 12
1.3半導(dǎo)體制造系統(tǒng)調(diào)度發(fā)展趨勢(shì)/ 14
1.3.1復(fù)雜制造數(shù)據(jù)預(yù)處理/ 15
1.3.2基于數(shù)據(jù)的調(diào)度建模/ 16
1.3.3基于數(shù)據(jù)的調(diào)度優(yōu)化/ 17
1.3.4存在問題/ 19
1.4本章小結(jié)/ 19
參考文獻(xiàn)/ 20

第2章數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體制造系統(tǒng)調(diào)度框架/ 22
2.1數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體制造系統(tǒng)調(diào)度框架設(shè)計(jì)/ 23
2.2基于數(shù)據(jù)的復(fù)雜制造系統(tǒng)調(diào)度體系結(jié)構(gòu)/ 25
2.2.1DSACMS概述/ 25
2.2.2DSACMS的形式化描述/ 29
2.2.3DSACMS的對(duì)復(fù)雜制造系統(tǒng)調(diào)度建模與優(yōu)化的支持/ 37
2.2.4DSACMS中的關(guān)鍵技術(shù)/ 38
2.3應(yīng)用實(shí)例/ 39
2.3.1FabSys概述/ 39
2.3.2FabSys的面向?qū)ο蠓抡婺Ｐ? 40
2.3.3FabSys的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)預(yù)測(cè)模型/ 53
2.4本章小結(jié)/ 56
參考文獻(xiàn)/ 56

第3章半導(dǎo)體制造系統(tǒng)數(shù)據(jù)預(yù)處理/ 58
3.1概述/ 59
3.2數(shù)據(jù)規(guī)范化/ 62
3.2.1數(shù)據(jù)規(guī)范化規(guī)則/ 62
3.2.2變量異常值校正/ 63
3.3數(shù)據(jù)缺失值填補(bǔ)/ 64
3.3.1數(shù)據(jù)缺失值填補(bǔ)方法/ 64
3.3.2Memetic算法和Memetic計(jì)算/ 66
3.3.3基于高斯變異和深度優(yōu)先搜索的屬性加權(quán)K近鄰缺失值填補(bǔ)方法（GS-MPSO-KNN） / 68
3.3.4數(shù)值驗(yàn)證/ 70
3.4基于數(shù)據(jù)聚類分析的異常值探測(cè)/ 73
3.4.1基于數(shù)據(jù)聚類的異常值探測(cè)/ 73
3.4.2K均值聚類/ 74
3.4.3基于GS-MPSO和K均值聚類的數(shù)據(jù)聚類算法(GS-MPSOKMEANS)/ 75
3.4.4數(shù)值驗(yàn)證/ 76
3.5基于變量聚類的冗余變量檢測(cè)/ 77
3.5.1主成分分析/ 77
3.5.2基于K均值聚類和PCA的變量聚類/ 78
3.5.3基于MCLPSO的變量聚類算法(MCLPSO-KMEANSVAR) / 80
3.5.4數(shù)值驗(yàn)證/ 81
3.6本章小結(jié)/ 83
參考文獻(xiàn)/ 84

第4章半導(dǎo)體生產(chǎn)線性能指標(biāo)相關(guān)性分析/ 87
4.1半導(dǎo)體制造系統(tǒng)性能指標(biāo)/ 88
4.2半導(dǎo)體生產(chǎn)線性能指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析/ 92
4.2.1短期性能指標(biāo)/ 93
4.2.2長(zhǎng)期性能指標(biāo)/ 97
4.3基于相關(guān)系數(shù)法的性能指標(biāo)相關(guān)性分析/ 99
4.3.1相關(guān)性分析框圖/ 100
4.3.2考慮工況的性能指標(biāo)相關(guān)性分析/ 100
4.3.3考慮派工規(guī)則的性能指標(biāo)相關(guān)性分析/ 104
4.3.4綜合考慮工況以及派工規(guī)則的性能指標(biāo)相關(guān)性分析/ 105
4.3.5長(zhǎng)期性能指標(biāo)和短期性能指標(biāo)相關(guān)性分析/ 106
4.3.6基于MIMAC生產(chǎn)線的性能指標(biāo)相關(guān)性分析/ 106
4.4基于皮爾遜系數(shù)的性能指標(biāo)相關(guān)性分析/ 109
4.4.1日在制品數(shù)-日移動(dòng)步數(shù)/ 110
4.4.2日排隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)-日移動(dòng)步數(shù)/ 111
4.4.3日設(shè)備利用率-日移動(dòng)步數(shù)/ 113
4.5半導(dǎo)體制造系統(tǒng)性能指標(biāo)數(shù)據(jù)集/ 114
4.5.1加工周期和對(duì)應(yīng)短期性能指標(biāo)的訓(xùn)練集/ 114
4.5.2準(zhǔn)時(shí)交貨率和對(duì)應(yīng)短期性能指標(biāo)的訓(xùn)練集/ 115
4.5.3等待時(shí)間和對(duì)應(yīng)短期性能指標(biāo)的訓(xùn)練集/ 116
4.6本章小結(jié)/ 116
參考文獻(xiàn)/ 117

第5章數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體制造系統(tǒng)投料控制/ 119
5.1半導(dǎo)體制造系統(tǒng)常用投料控制策略/ 120
5.1.1常用投料控制/ 121
5.1.2改進(jìn)的投料控制策略/ 127
5.1.3現(xiàn)階段投料控制策略的局限性/ 129
5.2基于極限學(xué)習(xí)機(jī)的投料控制策略/ 130
5.2.1基于極限學(xué)習(xí)機(jī)確定投料時(shí)刻的投料控制策略/ 132
5.2.2基于極限學(xué)習(xí)機(jī)確定投料順序的投料控制策略/ 138
5.3基于屬性選擇的投料控制策略優(yōu)化/ 146
5.3.1投料相關(guān)屬性集/ 146
5.3.2屬性選擇/ 149
5.3.3經(jīng)過屬性選擇后的仿真/ 150
5.4本章小結(jié)/ 157
參考文獻(xiàn)/ 157

第6章數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體制造系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)度/ 160
6.1動(dòng)態(tài)派工規(guī)則/ 161
6.1.1參數(shù)與變量定義/ 161
6.1.2問題假設(shè)/ 162
6.1.3決策流程/ 163
6.1.4仿真驗(yàn)證/ 167
6.2基于數(shù)據(jù)挖掘的算法參數(shù)優(yōu)化/ 169
6.2.1總體設(shè)計(jì)/ 169
6.2.2算法設(shè)計(jì)/ 171
6.2.3優(yōu)化流程/ 178
6.2.4仿真驗(yàn)證/ 179
6.3本章小結(jié)/ 185
參考文獻(xiàn)/ 186

第7章性能驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體制造系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)度/ 187
7.1性能指標(biāo)預(yù)測(cè)方法/ 188
7.1.1單瓶頸半導(dǎo)體生產(chǎn)模型長(zhǎng)期性能指標(biāo)預(yù)測(cè)方法/ 188
7.1.2多瓶頸半導(dǎo)體生產(chǎn)模型長(zhǎng)期性能指標(biāo)預(yù)測(cè)方法/ 198
7.2基于負(fù)載均衡的半導(dǎo)體生產(chǎn)線動(dòng)態(tài)調(diào)度/ 205
7.2.1總體設(shè)計(jì)/ 205
7.2.2負(fù)載均衡技術(shù)/ 206
7.2.3參數(shù)選取/ 207
7.2.4負(fù)載均衡預(yù)測(cè)模型/ 209
7.2.5基于負(fù)載均衡的動(dòng)態(tài)調(diào)度算法/ 210
7.2.6仿真驗(yàn)證/ 216
7.3性能指標(biāo)驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體生產(chǎn)線動(dòng)態(tài)調(diào)度/ 219
7.3.1性能指標(biāo)驅(qū)動(dòng)的調(diào)度模型結(jié)構(gòu)/ 219
7.3.2動(dòng)態(tài)派工算法/ 220
7.3.3預(yù)測(cè)模型搭建/ 222
7.3.4仿真驗(yàn)證/ 223
7.4本章小結(jié)/ 224
參考文獻(xiàn)/ 225

第8章大數(shù)據(jù)環(huán)境下的半導(dǎo)體制造系統(tǒng)調(diào)度發(fā)展趨勢(shì)/ 227
8.1工業(yè)4.0/ 228
8.2工業(yè)大數(shù)據(jù)/ 230
8.3大數(shù)據(jù)環(huán)境下半導(dǎo)體制造調(diào)度發(fā)展趨勢(shì)/ 232
8.3.1基于數(shù)據(jù)的Petri 網(wǎng)/ 232
8.3.2動(dòng)態(tài)仿真/ 233
8.3.3預(yù)測(cè)模型/ 233
8.4應(yīng)用實(shí)例：復(fù)雜制造系統(tǒng)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)預(yù)測(cè)模型/ 234
8.5本章小結(jié)/ 235
參考文獻(xiàn)/ 236

索引/ 238