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반도체 FAB에서의 예측 기반 OHT 배차 방법

Predictive OHT Dispatching Method in Semiconductor FAB

  • 전우성 (아주대학교 일반대학원)

초록/요약

반도체 FAB의 물류는 층간 이송 작업, 동간 이송 작업, 높은 설비 집적도 그리 고 재진입 등 특징으로 인해 현존하는 가장 복잡한 제조 물류 중 하나로 손꼽힌 다. 따라서 자동화 물류 시스템을 도입으로 생산성 향상을 기대한다. 그중 OHT(Overhead Hoist Transport) 시스템은 자동화 물류 설비 중 가장 높은 효율성의 물류 시스템이다. OHT는 크게 이동 경로 할당 문제와 작업과 차량의 할당 문제 두 가지로 나뉜다. OHT는 유휴, 전주행, 적재, 이송, 하역 다섯 가지 상태로 나뉘는데 할당 문제의 성능은 전주행 시간에 큰 영향을 준다. 따라서, 전 주행 시간을 줄여 생산의 효율성을 높이는 것이 이 논문의 목표이다. 해당 논문 에서는 BAPD(Blocking Avoidance Predictive Dispatching) 방법론을 제시한 다. 기존 할당 방법론은 한 번 결정된 의사결정을 변경 가능한지 여부에 따라 정 적 할당 방법과 동적 할당 방법론으로 나뉘게 된다. 본 논문에서 제안하는 BAPD 방법론은 동적 할당 방법론을 기반으로 설계되었다. 하지만 동적 할당 방 법론에서 더 나아가 미래에 생성될 작업을 예측하고, 작업 중인 차량도 할당에 참여시킨 예측 기반 할당 방법론이다. 또한, 가까운 미래에 발생할 차량 간 간섭 으로 인한 정체를 예측하여 할당에 고려하였다. 본 연구에서는 BAPD를 위해 선 형 할당 문제 중 헝가리안 알고리즘을 사용하여 문제를 하였다. 따라서 작업과 차량의 1대1 할당이 진행되며, 때때로 더미 작업 혹은 더미 차량을 생성하여 할 당에 참여시켰다. 또한, 선형 할당 문제 해결을 위해 필요한 비용 함수를 정의하 였다. 비용 함수는 총 4개의 세부 비용 함수로 나뉘며, 각 비용 함수의 역할을 정의하고, 할당 규칙에 어떤 영향을 미치는지 분석하였다. 추가로 먼 미래에 발 생할 작업 생성 시간의 불확실성에 대해 반영하고, 적절한 유휴한 차량의 발생이 미래 작업에 어떤 영향을 미치는지에 대한 실험을 진행하였다. 주제어: OHT(Overhead Hoist Transport), 디스패칭 방법, 시뮬레이션

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목차

제1장 서론 1
제1절 반도체 FAB ·1
제2절 자동화 물류 시스템 5
제3절 차량 할당 규칙 ·7
제2장 실험 환경 구축 13
제1절 반도체 FAB 공정 모델 ·13
제2절 반도체 FAB 물류 모델 ·21
제3절 실험 환경 ·25
제3장 실험 모델 26
제1절 할당 범위 정의 26
제2절 예측 작업 생성 27
제3절 비용 함수 정의 29
제4장 실험 ·41
제1절 비용 함수 실험 41
제2절 창 크기 실험 42
제3절 예측 오차 비교 실험 ·43
제5장 결론 ·45
참고문헌 (Bibliography) 46
영문요약 (Abstract) ·49

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