1.4 解決的科學問題

由于多重入生產系統的高度復雜性、訂單的不確定性，到目前為止，尚未形成一套行之有效的方法和理論。為了實現企業收益的最大化，以訂單的準時交貨率為根本，針對多產品種類的半導體生產線如何更好地控制生產以滿足不同緊急程度的訂單問題，同時針對半導體生產線經常收到意外訂單的情況，提供加工步調度控制的方法。因此，半導體生產線在不同時間尺度上的建模和動態實時調度方法，需要進行更加深入的理論與實踐研究，是可重入生產系統優化控制的研究難點，也是本書研究的關鍵問題。

1.4.1 可重入生產系統的連續建模

為了反映系統的重入程度對系統性能指標的影響，本書提出了重入因子的概念，對基本的連續模型進行更新。同時，由于在實際的半導體生產系統中，同一條生產線上往往會同時生產多種不同的產品，為此，根據客戶訂單緊急度情況的不同，將系統中的產品劃分為不同的加工優先級，從而建立多產品可重入生產系統的連續模型。另外，為了解決短時間內產品出現劇增或是短時間內硅片的突然增加所帶來的影響，從而在不同的時間尺度上對可重入生產系統進行建模，以更好地控制生產以實時響應動態變化的市場需求量情況，將長時間尺度上的連續模型和短時間尺度上的調度策略相結合，本書提出了基于推拉調度策略的連續建模方法。

1.4.2 可重入生產系統的調度控制策略

對生產系統的有效建模，最終的目標就是要對生產系統進行有效的控制以獲得預期的產出量。在實際的半導體生產系統中，通常會存在多種不同的產品需要同時加工的現象。在長期預測的控制問題上，如何解決這些產品的投料問題是提高訂單準時交貨率的關鍵。根據產品訂單緊急度的情況將系統中的產品劃分為不同的加工優先級，從長時間尺度上，提出了多產品可重入生產系統的最優投料控制策略，是本書研究的關鍵問題之一。此外，為了解決實際工廠中收到意外訂單的情況，即短時間內產品出現劇增或是硅片的突然增加所帶來的影響；在生產能力滿足的情況下，為了對動態變化的市場需求量做出實時響應，從不同的時間尺度上，通過調整系統的生產加工步，在短時間間隔內對生產系統的加工速率產生影響：根據不同的控制原理，依次提出了基于推拉點的調度控制策略和基于推拉點的線性反饋控制策略，這是本書研究的另一個關鍵問題。