物料搬运调度方法、装置、设备及可读存储介质与流程

1.本发明涉及生产调度领域，尤其涉及一种物料搬运调度方法、装置、设备及可读存储介质。


背景技术：

2.在半导体制造领域中，晶圆的制造工艺流程长，复杂的情况工艺流程可以到达五六百个步骤，这些工艺涉及到的设备数量和类型繁多。在早期，晶圆的搬运基本依靠人力完成。随着晶圆的生产技术不断发展，晶圆的尺寸逐渐增大，人力搬运难以满足晶圆搬运需求。同时考虑到搬运过程的安全问题、晶圆的良率和实际生产需求等，引入自动化搬运设备就成为一种必然的趋势。
3.物料控制系统（material control system，mcs）是一种管理自动化搬运设备的系统，在晶圆厂中已经得到了应用。晶圆厂中，mcs主要管理自动导引车（automated guided vehicle，agv）、有轨导引车（rail guided vehicle，rgv）和空中搬运小车（overhead hoist vehicle，oht）。
4.oht和rgv是在预设好的轨道行驶，一旦轨道铺设好，后续轨道的改造会较为复杂并且昂贵。agv相对于oht、rgv，对轨道的依赖性并不强，改造的难度有所降低。基于agv这个优点，管理agv的运输过程就具有一定的必然性。
5.管理agv的运输过程包括了agv的数量管理、agv的调度管理、agv行驶路线的管理等。在半导体产品生产过程中，agv需要执行的任务可分为两类：“拿取”类型的任务（agv需要到该任务当前所在地，由agv上的机械臂将该任务拿取，然后放到agv上），“放下”类型的任务（“拿取”任务完成后，才能由agv送到该任务的目的地）。在多任务的情况下，如何合理安排agv执行任务的顺序是agv调度管理需要解决的重要问题之一。
6.目的对于agv执行任务的调度方式通常是依据任务下达的先后顺序，依次安排agv执行物料搬运任务。但在该方法下对agv生产过程中agv的空载路程占比高，对应的agv搬运效率较低影响到晶圆生产的整体效率。
7.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素：

8.本发明的主要目的在于提供一种物料搬运调度方法、装置、设备及可读存储介质，旨在解决目前agv搬运效率较低影响到晶圆生产的整体效率的技术问题。
9.为实现上述目的，本发明提供一种物料搬运调度方法，所述物料搬运调度方法包括以下步骤：基于agv的各当前待执行任务生成可选任务执行顺序合集，其中，所述当前待执行任务为所述agv的物料搬运任务的子任务；从所述可选任务执行顺序合集中获取一个任务执行顺序作为当前任务执行顺序；
根据所述agv的预设执行场景模型生成所述agv基于所述当前任务执行顺序完成各所述当前待执行任务时的当前最短路径，将所述当前最短路径与已有最短路径比对；若所述当前最短路径小于所述已有最短路径，则将所述当前最短路径作为新的所述已有最短路径，将所述当前任务执行顺序作为新的最佳执行顺序；将所述当前任务执行顺序从所述可选任务执行顺序合集中删除生成新的所述可选任务执行顺序合集，执行所述从所述可选任务执行顺序集中获取一个任务执行顺序作为当前任务执行顺序的步骤，直至所述可选任务执行顺序合集为空，输出所述最佳执行顺序，基于所述最佳执行顺序对所述agv进行调度。
10.进一步的，在所述将所述当前最短路径与已有最短路径比对的步骤之后，所述的方法包括：若所述当前最短路径大于或者等于所述已有最短路径，则保持所述已有最短路径和所述最佳执行顺序不变；执行所述将所述当前任务执行顺序从所述可选任务执行顺序合集中删除生成新的所述可选任务执行顺序合集的步骤。
11.进一步的，在所述从所述可选任务执行顺序集中获取一个任务执行顺序作为当前任务执行顺序的步骤之后，所述方法包括：判断所述agv基于所述当前任务执行顺序执行各所述当前待执行任务时所述agv是否会超载；若不会超载，则执行所述根据所述agv的预设执行场景模型生成所述agv在基于所述当前任务执行顺序执行各所述当前待执行任务时的当前最短路径的步骤；若会超载，则执行所述将所述当前任务执行顺序从所述可选任务执行顺序合集中删除生成新的所述可选任务执行顺序合集的步骤。
12.进一步的，所述当前待执行任务为拿取任务或者放置任务，所述判断所述agv基于所述当前任务执行顺序执行各所述当前待执行任务时所述agv是否会超载的步骤包括：依次获取所述agv基于所述当前任务执行顺序执行各所述当前待执行任务时所停留的执行位置；获取在所述执行位置上需要执行的所述拿取任务的第一数量和需要执行的所述放置任务的第二数量；将所述agv上已装载物件的第三数量与所述第一数量的和减去所述第二数量得到所述agv在所述执行位置上所装载的物件数量；将所述物件数量与所述agv的预设最大容量进行比较；若存在有所述执行位置对应的所述物件数量大于所述预设最大容量，则判定所述agv会超载；若不存在有所述执行位置对应的所述物件数量大于所述预设最大容量，则判定所述agv不会超载。
13.进一步的，所述根据所述agv的预设执行场景模型生成所述agv基于所述当前任务执行顺序完成各所述当前待执行任务时的当前最短路径的步骤包括：确定所述agv在所述预设执行场景模型中的当前位置；调用预设最短路径规划算法生成所述agv在所述预设执行场景模型中，从所述当
前位置移动至起点当前待执行任务的执行位置的最短准备路径，其中，所述起点当前待执行任务为所述当前任务执行顺序中第一个所述当前待执行任务；调用所述预设最短路径规划算法生成所述agv在所述预设执行场景模型中，按照所述当前任务执行顺序完成各所述当前待执行任务时的最短执行路径；将所述最短准备路径与所述最短执行路径相加得到所述当前最短路径。
14.进一步的，所述调用所述预设最短路径规划算法生成所述agv在所述预设执行场景模型中，按照所述当前任务执行顺序完成各所述当前待执行任务时的最短执行路径的步骤包括：根据所述当前任务执行顺序获取所述agv在所述预设执行场景模型中所停留的各执行位置，其中，各所述执行位置的排列顺序与所述当前任务执行顺序对应；从所述预设执行场景模型中获取各相邻所述执行位置之间的节点最短路径；依次将各所述节点最短路径连接组合得到所述最短执行路径。
15.进一步的，在所述基于agv的各当前待执行任务生成可选任务执行顺序合集，所述方法包括：当接收到新的物料搬运任务时，将所述物料搬运任务分解得到所述子任务，其中，所述子任务为拿取任务或者放置任务；将所述拿取任务作为所述agv的所述当前待执行任务；当所述拿取任务被执行完成后，将与所述拿取任务对应的所述放置任务作为所述当前待执行任务。
16.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种物料搬运调度装置，所述物料搬运调度装置包括：第一生成模块，用于基于agv的各当前待执行任务生成可选任务执行顺序合集，其中，所述当前待执行任务为所述agv的物料搬运任务的子任务；获取模块，用于从所述可选任务执行顺序合集中获取一个任务执行顺序作为当前任务执行顺序；第二生成模块，用于根据所述agv的预设执行场景模型生成所述agv基于所述当前任务执行顺序完成各所述当前待执行任务时的当前最短路径，将所述当前最短路径与已有最短路径比对；更新模块，用于若所述当前最短路径小于所述已有最短路径，则将所述当前最短路径作为新的所述已有最短路径，将所述当前任务执行顺序作为新的最佳执行顺序；输出模块，用于将所述当前任务执行顺序从所述可选任务执行顺序合集中删除生成新的所述可选任务执行顺序合集，执行所述从所述可选任务执行顺序集中获取一个任务执行顺序作为当前任务执行顺序的步骤，直至所述可选任务执行顺序合集为空，输出所述最佳执行顺序，基于所述最佳执行顺序对所述agv进行调度。
17.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种物料搬运调度设备，所述物料搬运调度设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的物料搬运调度程序，所述物料搬运调度程序被所述处理器执行时实现如上述的物料搬运调度方法的步骤。
18.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存
储有物料搬运调度程序，所述物料搬运调度程序被处理器执行时实现如上述的物料搬运调度方法的步骤。
19.本发明实施例提出的一种物料搬运调度方法、装置、设备及可读存储介质。本发明基于agv的各当前待执行任务生成可选任务执行顺序合集，其中，所述当前待执行任务为所述agv的物料搬运任务的子任务；从所述可选任务执行顺序合集中获取一个任务执行顺序作为当前任务执行顺序；根据所述agv的预设执行场景模型生成所述agv基于所述当前任务执行顺序完成各所述当前待执行任务时的当前最短路径，将所述当前最短路径与已有最短路径比对；若所述当前最短路径小于所述已有最短路径，则将所述当前最短路径作为新的所述已有最短路径，将所述当前任务执行顺序作为新的最佳执行顺序；将所述当前任务执行顺序从所述可选任务执行顺序合集中删除生成新的所述可选任务执行顺序合集，执行所述从所述可选任务执行顺序集中获取一个任务执行顺序作为当前任务执行顺序的步骤，直至所述可选任务执行顺序合集为空，输出所述最佳执行顺序，基于所述最佳执行顺序对所述agv进行调度。本发明将物料搬运任务的各子任务作为最小的任务排序单元对进行排序，得到所有可能的任务执行顺序，并以找寻最短路径为目标，从各个可能的任务执行顺序中筛序出最佳执行顺序。相比于目前采用“任务先到先做”的调度方式，本发明执行物料搬运任务时更加灵活，可减少agv的空载行程的占比，提高agv的运输效率。
附图说明
20.图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图；图2为本发明物料搬运调度方法中第一实施例的流程示意图；图3为本发明物料搬运调度方法中第二实施例的流程示意图；图4为本发明物料搬运调度方法中第三实施例的流程示意图；图5为本发明物料搬运调度方法中agv的一工作场景的示意图；图6为本发明物料搬运调度方法中agv工作场景部分petri网络模型的示意图；图7为本发明物料搬运调度方法中的一仿真结果图；图8为本发明物料搬运调度方法中的另一仿真结果图。
21.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
22.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
23.如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。
24.本发明实施例设备可以是pc，也可以是智能手机、平板电脑、便携计算机等具有数据接收、数据处理和数据发送功能的电子终端设备。
25.如图1所示，该设备可以包括：处理器1001，例如cpu，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（display）、输入单元比如键盘（keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如wi-fi接口）。存储器1005可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器（non-volatile memory），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器
1001的存储装置。
26.可选地，设备还可以包括摄像头、rf（radio frequency，射频）电路，传感器、音频电路、wifi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度，接近传感器可在移动终端移动到耳边时，关闭显示屏和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上（一般为三轴）加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态的应用（比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准）、振动识别相关功能（比如计步器、敲击）等；当然，移动设备还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
27.本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
28.如图1所示，作为一种计算机存储可读存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及任务执行顺序的排序程序。
29.在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端（用户端），与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的任务执行顺序的排序程序，并执行以下操作：基于agv的各当前待执行任务生成可选任务执行顺序合集，其中，所述当前待执行任务为所述agv的物料搬运任务的子任务；从所述可选任务执行顺序合集中获取一个任务执行顺序作为当前任务执行顺序；根据所述agv的预设执行场景模型生成所述agv基于所述当前任务执行顺序完成各所述当前待执行任务时的当前最短路径，将所述当前最短路径与已有最短路径比对；若所述当前最短路径小于所述已有最短路径，则将所述当前最短路径作为新的所述已有最短路径，将所述当前任务执行顺序作为新的最佳执行顺序；将所述当前任务执行顺序从所述可选任务执行顺序合集中删除生成新的所述可选任务执行顺序合集，执行所述从所述可选任务执行顺序集中获取一个任务执行顺序作为当前任务执行顺序的步骤，直至所述可选任务执行顺序合集为空，输出所述最佳执行顺序，基于所述最佳执行顺序对所述agv进行调度。
30.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的任务执行顺序的排序程序，还执行以下操作：在所述将所述当前最短路径与已有最短路径比对的步骤之后，所述的方法包括：若所述当前最短路径大于或者等于所述已有最短路径，则保持所述已有最短路径和所述最佳执行顺序不变；执行所述将所述当前任务执行顺序从所述可选任务执行顺序合集中删除生成新的所述可选任务执行顺序合集的步骤。
31.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的任务执行顺序的排序程序，还执行以下操作：在所述从所述可选任务执行顺序集中获取一个任务执行顺序作为当前任务执行顺序的步骤之后，所述方法包括：判断所述agv基于所述当前任务执行顺序执行各所述当前待执行任务时所述agv
是否会超载；若不会超载，则执行所述根据所述agv的预设执行场景模型生成所述agv在基于所述当前任务执行顺序执行各所述当前待执行任务时的当前最短路径的步骤；若会超载，则执行所述将所述当前任务执行顺序从所述可选任务执行顺序合集中删除生成新的所述可选任务执行顺序合集的步骤。
32.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的任务执行顺序的排序程序，还执行以下操作：所述当前待执行任务为拿取任务或者放置任务，所述判断所述agv基于所述当前任务执行顺序执行各所述当前待执行任务时所述agv是否会超载的步骤包括：依次获取所述agv基于所述当前任务执行顺序执行各所述当前待执行任务时所停留的执行位置；获取在所述执行位置上需要执行的所述拿取任务的第一数量和需要执行的所述放置任务的第二数量；将所述agv上已装载物件的第三数量与所述第一数量的和减去所述第二数量得到所述agv在所述执行位置上所装载的物件数量；将所述物件数量与所述agv的预设最大容量进行比较；若存在有所述执行位置对应的所述物件数量大于所述预设最大容量，则判定所述agv会超载；若不存在有所述执行位置对应的所述物件数量大于所述预设最大容量，则判定所述agv不会超载。
33.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的任务执行顺序的排序程序，还执行以下操作：所述根据所述agv的预设执行场景模型生成所述agv基于所述当前任务执行顺序完成各所述当前待执行任务时的当前最短路径的步骤包括：确定所述agv在所述预设执行场景模型中的当前位置；调用预设最短路径规划算法生成所述agv在所述预设执行场景模型中，从所述当前位置移动至起点当前待执行任务的执行位置的最短准备路径，其中，所述起点当前待执行任务为所述当前任务执行顺序中第一个所述当前待执行任务；调用所述预设最短路径规划算法生成所述agv在所述预设执行场景模型中，按照所述当前任务执行顺序完成各所述当前待执行任务时的最短执行路径；将所述最短准备路径与所述最短执行路径相加得到所述当前最短路径。
34.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的任务执行顺序的排序程序，还执行以下操作：所述调用所述预设最短路径规划算法生成所述agv在所述预设执行场景模型中，按照所述当前任务执行顺序完成各所述当前待执行任务时的最短执行路径的步骤包括：根据所述当前任务执行顺序获取所述agv在所述预设执行场景模型中所停留的各执行位置，其中，各所述执行位置的排列顺序与所述当前任务执行顺序对应；从所述预设执行场景模型中获取各相邻所述执行位置之间的节点最短路径；依次将各所述节点最短路径连接组合得到所述最短执行路径。
35.进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的任务执行顺序的排序程序，还执行以下操作：在所述基于agv的各当前待执行任务生成可选任务执行顺序合集，所述方法包括：当接收到新的物料搬运任务时，将所述物料搬运任务分解得到所述子任务，其中，所述子任务为拿取任务或者放置任务；将所述拿取任务作为所述agv的所述当前待执行任务；当所述拿取任务被执行完成后，将与所述拿取任务对应的所述放置任务作为所述当前待执行任务。
36.参照图2，本发明物料搬运调度方法的第一实施例，所述物料搬运调度方法包括：步骤s10，基于agv的各当前待执行任务生成可选任务执行顺序合集，其中，所述当前待执行任务为所述agv的物料搬运任务的子任务；在本实施例中，上述agv是指用于搬运物件的自动化设备。而在半导体制造领域中，上述agv搬运的物件则为晶圆，对应的，在agv搬运晶圆的工作区内用于存放或者加工晶圆的工作地点包括机台或者货架，因此，agv搬运晶圆的任务的起点和终点可以是机台（加工晶圆）或者货架（存放晶圆）。在agv搬运晶圆时，agv通常是根据自身接收到的物料搬运任务搬运晶圆，而物料搬运任务的基本信息可包括：任务的发布时间、任务的起点、任务的终点和任务的数量。如物料搬运任务1的基本信息为，发布时间：10:23；起点：机台a；终点：货架b；数量：一组。需要说明的是，在实际应用中，如agv完成上述物料搬运任务1时，需要agv在机台a拿取一组晶圆，再将拿取的晶圆搬运到货架b并将晶圆放置货架。因此，一个物料搬运任务实际上可以分成两个子任务，即拿取任务和放置任务。而上述当前待执行任务是指agv在当前时刻需要执行的拿取任务或者放置任务。如参照图5，为agv的一工作场景的示意图，图中包括节点1至节点17，节点指agv的驻留点（或者后续步骤出现的执行位置），st1为货架1，st2为货架2，mk表示机台k。agv将基于节点与节点之间移动以进行运输，并在驻留点（节点）驻留以完成在驻留点对应的机台或者货架上的拿取任务或者放置任务。如agv需执行一个晶圆的物料搬运任务，而晶圆正处于某个位置（称为初始位置或者物料搬运任务起点，起点可能是机台，也可能是货架）。agv需要从agv当前所在位置先驶往物料搬运任务起点，行驶过程耗时若干。到达物料搬运任务的起点，agv的机械臂将对应的晶圆放到agv上，耗时若干。然后agv再次行驶，耗时若干，到达目的地即物料搬运任务终点。接下来，agv的机械臂将agv上的晶圆卸下来，放到目的地附近的位置，耗时若干。卸载完成后，如果agv还有任务未执行，重复该过程直到所有的任务执行完毕。
37.具体的，作为一种实施方式，根据各当前待执行任务生成可选任务执行顺序合集的过程可以是，对各当前待执行任务进行全排列，生成各当前待执行任务所有可能的执行顺序，如当前待执行任务1、当前待执行任务2、当前待执行任务3，进行全排列得到所有可能的执行顺序包括，[1,2,3]（为方便描述对当前待执行任务进行简写，如当前待执行任务1对应1）；[1,3,2]；[2,1,3]；[2,3,1]；[3,1,2]；[3,2,1]。将各当前待执行任务所有可能的执行顺序作为上述可选任务执行顺序合集。
[0038]
步骤s20，从所述可选任务执行顺序合集中获取一个任务执行顺序作为当前任务执行顺序；在本实施例中，将进一步对可选任务执行顺序合集进行筛选，以得到出最优的任
务执行顺序。从可选任务执行顺序合集中任意获取一个任务执行顺序组为当前任务执行顺序，而后续步骤将会对当前任务执行顺序进行检验，以判断当前任务执行顺序的优劣性。
[0039]
步骤s30，根据所述agv的预设执行场景模型生成所述agv基于所述当前任务执行顺序完成各所述当前待执行任务时的当前最短路径，将所述当前最短路径与已有最短路径比对；在本实施例中，上述agv的预设执行场景模型可基于实际agv执行物料搬运任务的场景生成，可描述agv根据当前任务执行顺序完成各当前待执行任务时的场景，从而可基于预设执行场景模型生成当前任务执行顺序对应的当前最短路径。将当前最短路径与已有最短路径比对，即比较两者之间路径长度的大小。其中，已有最短路径设置有初始值且初始值为无穷大。
[0040]
进一步的，确定所述agv在所述预设执行场景模型中的当前位置；调用预设最短路径规划算法生成所述agv在所述预设执行场景模型中，从所述当前位置移动至起点当前待执行任务的执行位置的最短准备路径，其中，所述起点当前待执行任务为所述当前任务执行顺序中第一个所述当前待执行任务；调用所述预设最短路径规划算法生成所述agv在所述预设执行场景模型中，按照所述当前任务执行顺序完成各所述当前待执行任务时的最短执行路径；将所述最短准备路径与所述最短执行路径相加得到所述当前最短路径。
[0041]
在本实施例中，上预设最短路径规划算法可以是dijkstra算法（迪杰斯特拉算法），dijkstra算法可以解决在有向图或者无向图找寻两个节点间的最短路径问题。而预设执行场景模型可以是基于agv工作场所构建的有向图，如基于搬运晶圆的场所构建场景模型，对应的上述当前位置或者执行位置，则可以是，所构建场景模型中的机台或者货架等。在规划路径时，可根据agv在实际工作场中位置确定agv在预设执行场景模型中的当前位置，再通过dijkstra算法获取到当前位置与当前任务执行顺序中的第一个当前待执行任务的执行位置之间的最短路径，即最短准备路径。通过dijkstra算法获取到，按照当前任务执行顺序从该顺序中第一个当前待执行任务的执行位置到最后一个当前待执行任务的执行位置之间的最短路径，即最短执行路径。将最短准备路径与最短路径相加即可得到与当前任务执行顺序对应的当前最短路径。
[0042]
进一步的，根据所述当前任务执行顺序获取所述agv在所述预设执行场景模型中所停留的各执行位置，其中，各所述执行位置的排列顺序与所述当前任务执行顺序对应；从所述预设执行场景模型中获取各相邻所述执行位置之间的节点最短路径；依次将各所述节点最短路径连接组合得到所述最短执行路径。
[0043]
在本实施例中，根据当前任务执行顺序获取agv在预设执行场景模型中所停留的各执行位置，需要说明的是agv停留的各执行位置，是指agv完成各当前待执行任务所需要停留的位置，如一个拿取任务（在机台a拿取晶圆），则agv需在机台a停留并执行拿取任务。对应的，各执行位置的排列顺序与当前任务执行顺序对应。如一当前任务执行顺序为，拿取任务1（需停留在机台a）、拿取任务2（需停留在机台b）、放置任务1（需停留在机台c）、放置任务2（需停留在货架a），则各执行位置的排列顺序为，机台a、机台b、机台c和货架a。同样的，通过dijkstra算法获取相邻两执行位置之间最短路径，即节点最短路径。如机台a和机台b之间的节点最短路径1，机台b和机台c之间的节点最短路径1，机台c和货架a之间的节点最短路径3。将各节点最短路径依次连接，即将节点最短路径1、节点最短路径1和节点最短路
径3依次连接，即可得到最短执行路径。
[0044]
综合上述内容，当前最短路径的计算公式可表示为：式中，dis（x）表示为x的当前任务执行顺序对应的当前最短路径，agvnowposition表示agv的当前位置，disdijkstr(xi, x
i 1
)为一个函数，表示的是两点xi和x
i 1
之间采用dijkstra算法获得的最短距离，而xi表示在为x的当前任务执行顺序中第i个当前待执行任务对应的执行位置。
[0045]
步骤s40，若所述当前最短路径小于所述已有最短路径，则将所述当前最短路径作为新的所述已有最短路径，将所述当前任务执行顺序作为新的最佳执行顺序；在本实施例中，将当前最短路径与已有最短路径进行比较后，若当前最短路径的长度小于已有最短路径的长度，则表示找到了更优的任务执行顺序，将此时当前最短路径作为新的已有最短路径。对应的将此时当前任务执行顺序作为新的最佳执行顺序，其中，最佳执行顺序的初始值可设置为空。
[0046]
进一步的，在所述将所述当前最短路径与已有最短路径比对的步骤之后，所述的方法包括：若所述当前最短路径大于或者等于所述已有最短路径，则保持所述已有最短路径和所述最佳执行顺序不变；执行所述将所述当前任务执行顺序从所述可选任务执行顺序合集中删除生成新的所述可选任务执行顺序合集的步骤。
[0047]
反之，若当前最短路径的长度大于或者等于已有最短路径的长度，则表示未找到更优的任务执行顺序，保持已有最短路径和最佳执行顺序不变。再执行后续将所述当前任务执行顺序从所述可选任务执行顺序合集中删除生成新的所述可选任务执行顺序合集的步骤。
[0048]
步骤s50，将所述当前任务执行顺序从所述可选任务执行顺序合集中删除生成新的所述可选任务执行顺序合集，执行所述从所述可选任务执行顺序集中获取一个任务执行顺序作为当前任务执行顺序的步骤，直至所述可选任务执行顺序合集为空，输出所述最佳执行顺序，基于所述最佳执行顺序对所述agv进行调度。
[0049]
在本实施例中，会将可选任务执行顺序合集中每个元素（每种任务执行顺序）进行比较得出最佳执行顺序，故在得到当前最短路径与已有最短路径比对的结果后，均会将当前任务执行顺序从可选任务执行顺序合集中删除，生成新的可选任务执行顺序合集，避免重复对可选任务执行顺序合集中元素进行重复比对。若新的可选任务执行顺序合集不为空集，将继续执行从所述可选任务执行顺序集中获取一个任务执行顺序作为当前任务执行顺序的步骤，即判断新的当前任务执行顺序是否可以作为最佳执行顺序。反之，若可选任务执行顺序合集为空集，则表示各个任务执行顺序均已经进行过判断，将此时的最佳执行顺序输出，即上述判断最佳执行顺序的循环过程将会持续到可选任务执行顺序合集变为空集，至此，已经得到了agv最佳的任务执行顺序，基于得到最佳的任务执行顺序即可作对搬运物料的agv进行调度，以提高agv的搬运效率。可以理解的是，在本实施例中任务执行顺序的排序方法，相比于目前采用“任务先到先做”的调度方式，由于任务排序时是基于各物料搬运任务的子任务排序，故agv在执行任务时更加灵活，例如，若采用“任务先到先做”的调度方
式，agv接收到物料搬运任务1，则agv在执行物料搬运任务1时将会执行物料搬运任务1的拿取任务1再执行物料搬运任务1的放置任务1，即agv物料搬运任务1完成后才会完成其他的物料搬运任务。若采用本技术的排序方法，当agv达到执行物料搬运任务1的拿取任务1的执行位置时，除执行物料搬运任务1以外，还可能执行其他物料搬运任务中需要在该执行位置执行的子任务。故本发明可减少agv的空载行程的占比，提高agv的运输效率。
[0050]
为进一步说明本发明方案的有益效果，分别对本发明物料搬运调度方法和目前现有“任务先到先做”的调度方法进行仿真模拟。所述构建agv工作场景的petri网络模型(resource-oriented petrinet，ropn)。库所用圆圈表示，库所表示资源状态或操作；变迁用矩形方框表示，变迁用于描述事件的开始与结束，用于确定局部状态和事件的发生，使得系统从某一离散状态转移为另一种离散状态；有向弧用来连接库所与变迁；令牌表示库所中的动态对象，可以从一个库所移动到另一个库所，目前petri网络模型较为成熟故此处不再赘述。如图6所示，为agv工作场景部分petri网络模型的示意图。图中，库所pi表示agv的驻留点i，变迁（t
i,j
）表示agv从驻留地点i移动到j，时间（d
i,j
）表示agv从i 移动到j的时间，时间dk表示agv在k的驻留时间，而agv即为令牌。设置不同的每小时的任务量，如13个、15个、22个、27个这四种情况，分别对上述两种方法模拟仿真得到仿真结果。如参照图7和图8，图中方法1为本发明物料搬运调度方法，方法2为目前现有“任务先到先做”的排序方法。其中，参照图7，图中停机时间的单位为：小时，工作时间的单位为：小时，稼动率为agv的工作时间与总时间的比值，总时间为工作时间与停机时间之和，任务量单位为：个/小时。通过图7可看出，排序方法相同的情况下，随着任务量增加，停机时间减少，工作时间增加，稼动率增加。其中，在任务量为22、27的情况下，方法1下agv的工作时间比方法2下的工作时间少，这表明方法1有利于减少工作时间。进一步的，参照图8，图中任务平均等待时间的单位为：秒，任务最小等待时间的单位为：秒，任务最大等待时间的单位为：秒。通过图8可看出在任务量为22和27的情况下，方法1的任务平均等待时间均少于方法2的任务平均等待时间，由此可见，本发明物料搬运调度方法可提高agv运输效率。
[0051]
在本实施例中，基于agv的各当前待执行任务生成可选任务执行顺序合集，其中，所述当前待执行任务为所述agv物料搬运任务的子任务；从所述可选任务执行顺序合集中获取一个任务执行顺序作为当前任务执行顺序；根据所述agv的预设执行场景模型生成所述agv基于所述当前任务执行顺序完成各所述当前待执行任务时的当前最短路径，将所述当前最短路径与已有最短路径比对；若所述当前最短路径小于所述已有最短路径，则将所述当前最短路径作为新的所述已有最短路径，将所述当前任务执行顺序作为新的最佳执行顺序；将所述当前任务执行顺序从所述可选任务执行顺序合集中删除生成新的所述可选任务执行顺序合集，执行所述从所述可选任务执行顺序集中获取一个任务执行顺序作为当前任务执行顺序的步骤，直至所述可选任务执行顺序合集为空，输出所述最佳执行顺序。本发明将物料搬运任务的各子任务作为最小的任务排序单元对进行排序，得到所有可能的任务执行顺序，并以找寻最短路径为目标，从各个可能的任务执行顺序中筛序出最佳执行顺序。相比于目前采用“任务先到先做”的调度方式，本发明执行物料搬运任务时更加灵活，可减少agv的空载行程的占比，提高agv的运输效率。
[0052]
进一步的，参照图3，基于本发明物料搬运调度方法的第一实施例提出本发明物料搬运调度方法的第二实施例。
[0053]
在所述从所述可选任务执行顺序集中获取一个任务执行顺序作为当前任务执行顺序的步骤之后，所述方法包括：步骤s210，判断所述agv基于所述当前任务执行顺序执行各所述当前待执行任务时所述agv是否会超载；进一步的，依次获取所述agv基于所述当前任务执行顺序执行各所述当前待执行任务时所停留的执行位置；获取在所述执行位置上需要执行的所述拿取任务的第一数量和需要执行的所述放置任务的第二数量；将所述agv上已装载物件的第三数量与所述第一数量的和减去所述第二数量得到所述agv在所述执行位置上所装载的物件数量；将所述物件数量与所述agv的预设最大容量进行比较；若存在有所述执行位置对应的所述物件数量大于所述预设最大容量，则判定所述agv会超载；若不存在有所述执行位置对应的所述物件数量大于所述预设最大容量，则判定所述agv不会超载。
[0054]
在本实施例中，需要说明是的，由于agv自身结构的限制，一个agv所能装载的晶圆数量是有限的，故生成的可选任务执行顺序合集中的任务执行顺序并非都是可行的，即agv在部分任务执行顺序下执行各当前待执行任务时，若agv出现超载，则agv将无法继续执行接下来的待执行任务。如，一个agv的晶圆最大容量是4，若按照当前任务执行顺序该agv需要连续执行5个拿取任务，agv在执行完4个拿取任务后晶圆已经满载，则agv无法继续执行第5个拿取任务。
[0055]
依次获取agv基于所述当前任务执行顺序执行各所述当前待执行任务时所停留的执行位置，同样的，执行位置可是agv在执行当前待执行任务时在预设执行场景模型中需要停留的位置。进一步，获取在所述执行位置上需要执行的所述拿取任务的第一数量和需要执行的所述放置任务的第二数量。如在agv在执行当前任务执行顺序中第一当前待执行任务时，agv停留在执行位置1上，若按照当前任务执行顺序在执行位置1可能会执行多个当前待执行任务，包括拿取任务和放置任务，而拿取任务会将晶圆从执行位置1对应的机台或者货架拿取到agv，agv上装载的晶圆数量增多，放置任务则会将晶圆从agv上的晶圆放置在执行位置1对应的机台或者货架上，agv上装载的晶圆数量会减少。可以理解的是，在确定执行位置1上执行的拿取任务的第一数量和放置任务的第二数量后，即可确定agv在执行位置1执行完所有任务后，自身需要装载的晶圆的数量（每次拿取和放置均是一组晶圆），即将自身当前已经装载的晶圆的第三数量与第一数量相加的和再减去第二数量得到agv在执行位置1上所需要装载的晶圆数量（即上述物件数量），即物件数量=第三数量 第一数量-第二数量。将物件数量与agv的预设最大容量比较，其中，agv的预设最大容量可根据agv自身设置，指agv最多能装载晶圆的数量。
[0056]
依次将执行位置的物件数量与agv的预设最大容量比较，若存在有或者出现有执行位置上的物件数量大于agv的预设最大容量时，则可判定agv会超载。反之，若所有执行位置上的物件数量均小于或者等于agv的预设最大容量，则判定agv不会超载。
[0057]
步骤s211，若不会超载，则执行所述根据所述agv的预设执行场景模型生成所述agv在基于所述当前任务执行顺序执行各所述当前待执行任务时的当前最短路径的步骤；具体的，在不会超载的情况下，则表示该任务执行顺序是可行的，但是并不一定是最佳执行顺序，故继续执行所述根据所述agv的预设执行场景模型生成所述agv在基于所述当前任务执行顺序执行各所述当前待执行任务时的当前最短路径的步骤。
[0058]
步骤s212，若会超载，则执行所述将所述当前任务执行顺序从所述可选任务执行顺序合集中删除生成新的所述可选任务执行顺序合集的步骤。
[0059]
具体的，在会超载的情况下，则表示该任务执行顺序是不可行的，故不继续判断该任务执行顺序的优劣性，执行述将所述当前任务执行顺序从所述可选任务执行顺序合集中删除生成新的所述可选任务执行顺序合集的步骤。
[0060]
可以理解的是，在本实施例中，将会对生成可选任务执行顺序合集进行初步的筛序，将不可以执行完成的任务执行顺序提前淘汰掉，避免导致agv无法执行任务的情况出现。
[0061]
进一步的，参照图4，基于本发明物料搬运调度方法的第一实施例提出本发明物料搬运调度方法的第三实施例。
[0062]
在所述基于agv的各当前待执行任务生成可选任务执行顺序合集，其中，所述当前待执行任务为所述agv物料搬运任务的子任务的步骤之前，所述方法包括：步骤s01，当接收到新的物料搬运任务时，将所述物料搬运任务分解得到所述子任务，其中，所述子任务为拿取任务或者放置任务；步骤s02，将所述拿取任务作为所述agv的所述当前待执行任务；步骤s03，当所述拿取任务被执行完成后，将与所述拿取任务对应的所述放置任务作为所述当前待执行任务。
[0063]
在本实施例中，在接收到新的物料搬运任务后，将会对物料搬运任务进行分解以得到物料搬运任务的子任务，一个物料搬运任务分解可以得到拿取任务和放置任务两个子任务。其中，会优先将物料搬运任务的拿取任务作为agv的当前待执行任务参与可选任务执行顺序合集的生成。当该拿取任务完成之后，再将与该拿取任务对应的放置任务作为当前待执行任务参与可选任务执行顺序合集的生成。从而避免一个物料搬运任务的拿取任务和放置任务同时参与可选任务执行顺序合集的生成。可以理解的是，一个物料搬运任务的放置任务必须在该物料搬运任务的拿取任务完成之后完成，若一种在任务执行顺序中，同一物料搬运任务的放置任务出现在拿取任务之前，同样会导致agv无法正常执行任务。故在本实施例中，优先将物料搬运任务的拿取任务作为agv的当前待执行任务参与任务排序，当拿取任务完成后再将对应的放置任务参与排序。以减少不可执行的任务执行顺序的数量。
[0064]
此外，本发明实施例还提出一种物料搬运调度装置，所述物料搬运调度装置包括：第一生成模块，用于基于agv的各当前待执行任务生成可选任务执行顺序合集，其中，所述当前待执行任务为所述agv的物料搬运任务的子任务；获取模块，用于从所述可选任务执行顺序合集中获取一个任务执行顺序作为当前任务执行顺序；第二生成模块，用于根据所述agv的预设执行场景模型生成所述agv基于所述当前任务执行顺序完成各所述当前待执行任务时的当前最短路径，将所述当前最短路径与已有最短路径比对；更新模块，用于若所述当前最短路径小于所述已有最短路径，则将所述当前最短路径作为新的所述已有最短路径，将所述当前任务执行顺序作为新的最佳执行顺序；输出模块，用于将所述当前任务执行顺序从所述可选任务执行顺序合集中删除生成新的所述可选任务执行顺序合集，执行所述从所述可选任务执行顺序集中获取一个任务
执行顺序作为当前任务执行顺序的步骤，直至所述可选任务执行顺序合集为空，输出所述最佳执行顺序，基于所述最佳执行顺序对所述agv进行调度。
[0065]
可选地，所述第二生成模块还用于：若所述当前最短路径大于或者等于所述已有最短路径，则保持所述已有最短路径和所述最佳执行顺序不变；执行所述将所述当前任务执行顺序从所述可选任务执行顺序合集中删除生成新的所述可选任务执行顺序合集的步骤。
[0066]
可选地，所述物料搬运调度装置还包括判断模块，所述判断模块用于：判断所述agv基于所述当前任务执行顺序执行各所述当前待执行任务时所述agv是否会超载；若不会超载，则执行所述根据所述agv的预设执行场景模型生成所述agv在基于所述当前任务执行顺序执行各所述当前待执行任务时的当前最短路径的步骤；若会超载，则执行所述将所述当前任务执行顺序从所述可选任务执行顺序合集中删除生成新的所述可选任务执行顺序合集的步骤。
[0067]
可选地，所述当前待执行任务为拿取任务或者放置任务，所述判断模块还用于：依次获取所述agv基于所述当前任务执行顺序执行各所述当前待执行任务时所停留的执行位置；获取在所述执行位置上需要执行的所述拿取任务的第一数量和需要执行的所述放置任务的第二数量；将所述agv上已装载物件的第三数量与所述第一数量的和减去所述第二数量得到所述agv在所述执行位置上所装载的物件数量；将所述物件数量与所述agv的预设最大容量进行比较；若存在有所述执行位置对应的所述物件数量大于所述预设最大容量，则判定所述agv会超载；若不存在有所述执行位置对应的所述物件数量大于所述预设最大容量，则判定所述agv不会超载。
[0068]
可选地，所述第二生成模块还用于：确定所述agv在所述预设执行场景模型中的当前位置；调用预设最短路径规划算法生成所述agv在所述预设执行场景模型中，从所述当前位置移动至起点当前待执行任务的执行位置的最短准备路径，其中，所述起点当前待执行任务为所述当前任务执行顺序中第一个所述当前待执行任务；调用所述预设最短路径规划算法生成所述agv在所述预设执行场景模型中，按照所述当前任务执行顺序完成各所述当前待执行任务时的最短执行路径；将所述最短准备路径与所述最短执行路径相加得到所述当前最短路径。
[0069]
可选地，所述第二生成模块还用于：根据所述当前任务执行顺序获取所述agv在所述预设执行场景模型中所停留的各执行位置，其中，各所述执行位置的排列顺序与所述当前任务执行顺序对应；从所述预设执行场景模型中获取各相邻所述执行位置之间的节点最短路径；依次将各所述节点最短路径连接组合得到所述最短执行路径。
[0070]
可选地，所述第一生成模块还用于：当接收到新的物料搬运任务时，将所述物料搬运任务分解得到所述子任务，其中，所述子任务为拿取任务或者放置任务；将所述拿取任务作为所述agv的所述当前待执行任务；当所述拿取任务被执行完成后，将与所述拿取任务对应的所述放置任务作为所述当前待执行任务。
[0071]
本发明提供的物料搬运调度装置，采用上述实施例中的物料搬运调度方法，旨在解决目前agv搬运效率较低影响到晶圆生产的整体效率的技术问题。与现有技术相比，本发明实施例提供的物料搬运调度装置的有益效果与上述实施例提供的物料搬运调度方法的有益效果相同，且该物料搬运调度装置中的其他技术特征与上述实施例方法公开的特征相同，在此不做赘述。
[0072]
此外，本发明实施例还提出一种物料搬运调度设备，所述物料搬运调度设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的物料搬运调度程序，所述物料搬运调度程序被所述处理器执行时实现如上述的物料搬运调度方法的步骤。
[0073]
本发明物料搬运调度设备的具体实施方式与上述物料搬运调度新方法各实施例基本相同，在此不再赘述。
[0074]
此外，本发明实施例还提出一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有物料搬运调度程序，所述物料搬运调度程序被处理器执行时实现如上述的物料搬运调度方法的步骤。
[0075]
本发明可读存储介质具体实施方式与上述物料搬运调度方法各实施例基本相同，在此不再赘述。
[0076]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0077]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0078]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0079]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。