一种OHT小车调度方法、装置及终端与流程

一种oht小车调度方法、装置及终端
技术领域
1.本发明涉及oht小车调度领域，特别涉及一种oht小车调度方法、装置及终端。


背景技术：

2.在半导体行业中，自动化物料搬送系统（amhs）非常是提高半导体制造产率、成品率以及设备利用率的重要保证。尤其是对于实现了生产设备与设备之间自动搬送的全自动化半导体工厂，一个安全且高效自动化物料搬送系统可以大幅缩短在制品的等待时间，进而缩短晶圆产品的生产周期。
3.其中轨道是自动化物料搬送系统的重要组成部分，晶圆厂内设置了成百上千道的加工工艺，需要依赖amhs系统中的多个物料搬送小车（oht）通过轨道将物料在不同设备之间进行安全且精准传送，如何保证两个或多个物料搬送小车在轨道上能按照给定的指令高效且安全完成搬送任务则显得尤为重要。
4.amhs系统软件调度算法负责所有物料搬运小车的任务分配，运行路径规划及控制。在相关技术中，大部分amhs系统的软件调度算法在实际应用中还有大大改善和优化的空间，主要存在安全性能不高与整体搬运性能低下的特点，由此，对于本领域的技术人员，还有待对amhs系统的软件调度算法进行优化，提升amhs系统整体搬运效率和安全性。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种oht小车调度方法、装置及终端，能够解决amhs系统软件调度算法安全性能不高与整体搬运性能低下的问题。所述技术方案如下：一方面，提供了一种oht小车调度方法，所述方法适用于amhs系统，所述方法包括：当接收到运输任务指令时，获取等距小车动态分配输出值、预调度输出值和任务优先级输出值；将所述等距小车动态分配输出值、所述预调度输出值和所述任务优先级输出值输入参数权重调节模型，输出第一权重系数、第二权重系数和第三权重系数；根据所述第一权重系数、所述第二权重系数和所述第三权重系数调节任务运输成本模型的参数权重，所述参数包括运输oht小车位置、空闲oht小车数量和当前运输任务数量，且所述参数依次对应所述参数权重调节模型输出的权重系数；根据所述任务运输成本模型输出最优运输成本值，所述最优运输成本值指示各任务与被分配oht小车的调度关系。
6.另一方面，提供了一种oht小车调度装置，所述装置适用于amhs系统，所述装置包括：任务启动模块，用于当接收到运输任务指令时，获取等距小车动态分配输出值、预调度输出值和任务优先级输出值；权重系数模块，用于将所述等距小车动态分配输出值、所述预调度输出值和所述任务优先级输出值输入参数权重调节模型，输出第一权重系数、第二权重系数和第三权重
系数；模型调节模块，用于根据所述第一权重系数、所述第二权重系数和所述第三权重系数调节任务运输成本模型的参数权重，所述参数包括运输oht小车位置、空闲oht小车数量和当前运输任务数量，且所述参数依次对应所述参数权重调节模型输出的权重系数；最优调度模块，用于根据所述任务运输成本模型输出最优运输成本值，所述最优运输成本值指示各任务与被分配oht小车的调度关系。
7.另一方面，提供了一种终端，所述终端包括处理器和存储器；所述存储器存储有至少一条指令，所述至少一条指令用于被所述处理器执行以实现如上述方面所述的oht小车调度方法。
8.另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有至少一条指令，所述至少一条指令用于被处理器执行以实现如上述方面所述的oht小车调度方法。
9.另一方面，还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现上述方面所述的oht小车调度方法。
10.本发明带来的技术效果：本发明提供了一种oht小车调度方法，首先考虑了运输oht小车位置、空闲oht小车数量和当前运输任务数量这些关键特性参数，建立有任务运输成本模型；其次建立有参数权重调节模型对搬运任务运输成本模型的参数权重进行自适应调节；最后根据任务运输成本模型，得到最优搬运任务和oht小车的匹配方案，实现oht的综合调度。在保证小车搬送物料安全的情况下，能显著减少oht小车的等待时间，提高amhs系统的整体搬送效率，从而提供晶圆工厂的生产效率，提高行业竞争力。
附图说明
11.图1 示出了本技术一个示例性实施例示出的oht小车调度方法的流程图；图2示出了本技术一个示例性实施例示出的搬运任务在调度列队中的状态演变示意图；图3示出了本技术一个实施例提供的oht小车调度装置的结构框图；图4示出了本技术一个示例性实施例提供的终端的结构方框图。
具体实施方式
12.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
13.在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
14.实施例1请参考图1，其示出了本技术一个示例性实施例示出的oht小车调度方法的流程图，该方法适用于amhs系统，该方法包括：步骤101，当接收到运输任务指令时，获取等距小车动态分配输出值w1、预调度输出值w2和任务优先级输出值w3。
15.运输任务指令可以是系统启动后自动执行的小车调度指令，也可以是实时接收的运输任务指令，本技术对此不做限定。
16.在一种可能的实施方式中，获取等距小车动态分配输出值w1、预调度输出值w2和任务优先级输出值w3具体包括如下内容一至三。
17.内容一、当接收到运输任务指令时，获取等距小车动态分配输出值w1。
18.指将轨道总长度除以所有空闲oht小车总数量得到一个平均距离avg distance的动态分配算法。每个oht小车只负责平均距离轨道内的任务分配和调度。算法会将离搬运任务起点位置附近的空闲oht赋予优先选择的权重w1。
19.在一种可能的实施方式中，根据轨道总长l和空闲oht小车数量n，确定出空闲小车平均距离值ad；根据运输任务坐标、运输任务坐标范围内的空闲oht小车坐标和空闲小车平均距离值ad，确定出等距小车动态分配输出值w1。
20.在一个示例中，等距小车动态分配输出值w1的确定公式为w
1 = (loc
i(空闲oht) –ꢀ
loci)/ad
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式（1-1）公式（1-1）中，loc
i(空闲oht) 指代范围内的空闲oht小车坐标，loci指代运输任务坐标，ad指代空闲小车平均距离值。
21.内容二、当接收到运输任务指令时，获取预调度输出值w2。
22.指根据当前运输任务列表、oht小车数量、oht小车当前位置、oht小车将到达位置和路网设备列表(eq、ohb、stocker、dummylp)等因素, 会预先对符合条件的oht车子赋予分配任务的权重。
23.对于正在执行的任务，已分配的任务，以及已执行完成的的任务项，则不在预调度的范围之中。
24.在一种可能的实施方式中，获取预调度参数，预调度参数至少包括当前运输任务列表、oht小车数量、oht小车当前位置、oht小车将到达位置和路网设备列表；对各预调度参数赋予分配的运输任务权重；对各运输任务权重求和确定出预调度输出值w2。
25.在一个示例中，预调度输出值w2的确定公式为w
2 = w(task list) w(oht num) w(oht current loc) w(oht arrive loc) w(device list))
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式（1-2）公式（1-2）中，w(task list)指代当前运输任务列表占用的权重，w(oht num)指代oht小车数量占用的权重，w(oht current lo)指代oht小车当前位置占用的权重，w(oht arrive loc)指代oht小车将到达位置占用的权重，w(device list)指代路网设备列表占用的权重。
26.需要注意的是，如还有其他权重考虑，则公式（1-2）还可以衍生为w
2 = w(task list) w(oht num) w(oht current loc) w(oht arrive loc) w(device list)) w(other)其中w(other)表示其他影响运输成本的因素。
27.内容三、当接收到运输任务指令时，获取任务优先级输出值w3。
28.在一种可能的实施方式中，获取各运输任务的初始优先级；根据任务类型进行优先级比较，得到各运输任务对应的任务优先级输出值w3。
29.在一种可能的实施方式中，每个任务在进入调度队列是都会给定一个初始优先
级，譬如30。然后此任务会跟其他待处理任务进行比较，得到最后的优先级(如若任务类型相同，则参考其他因素譬如任务起始位置，oht数量等进行比较)，优先级高的任务会优先分配oht小车。比较后优先级权重为w3，参考表一，其示出了可能的任务类型与比较后结果。
30.表一任务类型初始优先级比较后优先级stocker3030ohb3040人工投料3020工厂3020eq设备3010应急3090步骤102，将等距小车动态分配输出值w1、预调度输出值w2和任务优先级输出值w3输入参数权重调节模型，输出第一权重系数n1、第二权重系数n2和第三权重系数n3。
31.步骤103，根据第一权重系数n1、第二权重系数n2和第三权重系数n3调节任务运输成本模型的参数权重。
32.其中，参数包括运输oht小车位置、空闲oht小车数量和当前运输任务数量，且参数依次对应参数权重调节模型输出的权重系数。
33.在一个示例中，任务运输成本模型的关系式为cost
ij = n
1 * loc
ij
ꢀ‑ꢀn2 * ohtnum n
3 * tasknum
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式（1-3）公式（1-3）中，cost
ij 指代任务i与小车j在模型中对应输出的运输成本值，loc
ij
参数指代运输oht小车位置，ohtnum参数指代空闲oht小车数量，tasknum参数指代当前运输任务数量，n1指代第一权重系数，n2指代第二权重系数，n3指代第三权重系数。
34.步骤104，根据任务运输成本模型输出最优运输成本值，最优运输成本值指示各任务与被分配oht小车的调度关系。
35.在一种可能的实施方式中，最优运输成本值为cost
ij
的最小输出值。
36.下面说明说下搬运任务在调度列队中的状态演变，如图2所示，示出了本技术一个示例性实施例示出的搬运任务在调度列表中的状态演变示意图。
37.所有的搬运任务都会加入到调度队列中，其中任务有5种状态，如下：queueforschedule
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
待处理的任务；assignedhoist
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
已分配oht的任务；waitingforhoist
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
等待oht的任务；transferring
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
oht正在执行的任务；transfercomplete
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
oht已执行完成的任务。
38.综上，本发明提供了一种oht小车调度方法，首先考虑了运输oht小车位置、空闲oht小车数量和当前运输任务数量这些关键特性参数，建立有任务运输成本模型；其次建立有参数权重调节模型对搬运任务运输成本模型的参数权重进行自适应调节；最后根据任务运输成本模型，得到最优搬运任务和oht小车的匹配方案，实现oht的综合调度。在保证小车搬送物料安全的情况下，能显著减少oht小车的等待时间，提高amhs系统的整体搬送效率，从而提供晶圆工厂的生产效率，提高行业竞争力。
39.实施例2在上述实施例的基础上，还包括有前期的模型建立内容。
40.一、建立参数权重调节模型。
41.在本技术中，考虑takagi-sugeno模糊逻辑方法的快速自适应决策的优点，建立基于takagi-sugeno模糊逻辑方法的参数权重调节模型对搬运任务运输成本模型的参数权重进行自适应调节。
42.二、建立搬运任务运输成本模型。
43.首先，建立运输oht小车位置、空闲oht小车数量和当前运输任务数量对应的模型参数。
44.接着，为运输oht小车位置分配第一权重系数n1、为空闲oht小车数量分配第二权重系数n2和为当前运输任务数量分配第三权重系数n3。
45.最后，根据模型参数之间的运算关系，完成任务运输成本模型的建立。
46.请参考图3，其示出了本技术一个实施例提供的oht小车调度装置的结构框图，该装置适用于amhs系统。该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为计算机设备的全部或一部分。该装置包括：任务启动模块301，用于当接收到运输任务指令时，获取等距小车动态分配输出值、预调度输出值和任务优先级输出值；权重系数模块302，用于将所述等距小车动态分配输出值、所述预调度输出值和所述任务优先级输出值输入参数权重调节模型，输出第一权重系数、第二权重系数和第三权重系数；模型调节模块303，用于根据所述第一权重系数、所述第二权重系数和所述第三权重系数调节任务运输成本模型的参数权重，所述参数包括运输oht小车位置、空闲oht小车数量和当前运输任务数量，且所述参数依次对应所述参数权重调节模型输出的权重系数；最优调度模块304，用于根据所述任务运输成本模型输出最优运输成本值，所述最优运输成本值指示各任务与被分配oht小车的调度关系。
47.所述任务启动模块301，包括：第一启动单元，用于根据轨道总长和所述空闲oht小车数量，确定出空闲小车平均距离值；第二启动单元，用于根据运输任务坐标、运输任务坐标范围内的空闲oht小车坐标和所述空闲小车平均距离值，确定出所述等距小车动态分配输出值。
48.所述任务启动模块301，还包括：第三启动单元，用于获取预调度参数，所述预调度参数至少包括当前运输任务列表、oht小车数量、oht小车当前位置、oht小车将到达位置和路网设备列表；第四启动单元，用于对各预调度参数赋予分配的运输任务权重；第五启动单元，用于对各运输任务权重求和确定出所述预调度输出值（w2）。
49.所述任务启动模块301，还包括：第六启动单元，用于获取各运输任务的初始优先级；第七启动单元，用于根据任务类型进行优先级比较，得到各运输任务对应的任务优先级输出值。
50.可选的，所述装置还包括：第一模型建立模块，用于基于takagi-sugeno模糊逻辑方法建立所述参数权重调节模型。
51.可选的，所述装置还包括：第二模型建立模块，用于建立所述运输oht小车位置、所述空闲oht小车数量和所述当前运输任务数量对应的模型参数；第三模型建立模块，用于为所述运输oht小车位置分配所述第一权重系数、为所述空闲oht小车数量分配所述第二权重系数）和为所述当前运输任务数量分配所述第三权重系数；第四模型建立模块，用于根据所述模型参数之间的运算关系，完成所述任务运输成本模型的建立。
52.可选的，所述等距小车动态分配输出值w1的确定公式为：w
1 = (loc
i(空闲oht) –ꢀ
loci)/ad；其中，loc
i(空闲oht) 指代所述范围内的空闲oht小车坐标，loci指代运输任务坐标，ad指代所述空闲小车平均距离值。
53.可选的，所述预调度输出值w2的确定公式为：w
2 = w(task list) w(oht num) w(oht current loc) w(oht arrive loc) w(device list))；其中，w(task list)指代所述当前运输任务列表占用的权重，w(oht num)指代所述oht小车数量占用的权重，w(oht current lo)指代所述oht小车当前位置占用的权重，w(oht arrive loc)指代所述oht小车将到达位置占用的权重，所述w(device list)指代所述路网设备列表占用的权重。
54.可选的，所述任务运输成本模型的关系式为：cost
ij = n
1 * loc
ij
ꢀ‑ꢀn2 * ohtnum n
3 * tasknum；其中，cost
ij 指代任务i与小车j在模型中对应输出的运输成本值，loc
ij
参数指代所述运输oht小车位置，ohtnum参数指代空闲oht小车数量，所述tasknum参数指代所述当前运输任务数量，n1指代所述第一权重系数，n2指代所述第二权重系数，n3指代所述第三权重系数。
55.可选的，所述最优运输成本值为cost
ij
的最小输出值。
56.请参考图4，其示出了本技术一个示例性实施例提供的终端的结构方框图。该终端可以是智能手机、平板电脑、电子书、便携式个人计算机等安装并运行有应用程序的电子设备。本技术中的终端可以包括一个或多个如下部件：处理器410、存储器420和屏幕430。
57.处理器410可以包括一个或者多个处理核心。处理器410利用各种接口和线路连接整个终端内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器420内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器420内的数据，执行终端的各种功能和处理数据。可选地，处理器410可以采用数字信号处理（digital signal processing，dsp）、现场可编程门阵列（field－programmable gate array，fpga）、可编程逻辑阵列（programmable logic array，pla）中的至少一种硬件形式来实现。处理器410可集成中央处理器（central processing unit，cpu）、oht小车调度器（graphics processing unit，gpu）和调制解调器
等中的一种或几种的组合。其中，cpu主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；gpu用于负责屏幕430所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器410中，单独通过一块通信芯片进行实现。
58.存储器420可以包括随机存储器（random access memory，ram），也可以包括只读存储器（read-only memory）。可选地，该存储器420包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitory computer-readable storage medium）。存储器420可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器420可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等，该操作系统可以是安卓（android）系统（包括基于android系统深度开发的系统）、苹果公司开发的ios系统（包括基于ios系统深度开发的系统）或其它系统。存储数据区还可以存储终端在使用中所创建的数据（比如电话本、音视频数据、聊天记录数据）等。
59.屏幕430可以为触摸显示屏，该触摸显示屏用于接收用户使用手指、触摸笔等任何适合的物体在其上或附近的触摸操作，以及显示各个应用程序的用户界面。触摸显示屏通常设置在终端的前面板。触摸显示屏可被设计成为全面屏、曲面屏或异型屏。触摸显示屏还可被设计成为全面屏与曲面屏的结合，异型屏与曲面屏的结合，本发明对此不加以限定。
60.除此之外，本领域技术人员可以理解，上述附图所示出的终端的结构并不构成对终端的限定，终端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。比如，终端中还包括射频电路、拍摄组件、传感器、音频电路、无线保真 (wireless fidelity，wifi)组件、电源、蓝牙组件等部件，在此不再赘述。
61.本发明还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现如上各个实施例所述的oht小车调度方法。
62.本发明还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现如上各个实施例所述的oht小车调度方法。
63.本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
64.以上所述仅为本技术的可选实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。