CN103309317B - 自动化生产线主设备状态的监控方法及监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化生产线的主设备状态监控方法，所述主设备包括多个子设备，所述监控方法包括：建立状态赋值表，所述状态赋值表设定设备的不同状态与不同数值的一一对应关系；设定所述主设备状态对应数值与其子设备状态对应数值的映射函数；获取所述多个子设备的实际状态并赋值为相应的数值；将所述相应的数值代入所述映射函数并获得计算结果，所述计算结果为所述状态赋值表中的数值；以及根据所述计算结果及所述状态赋值表获得所述主设备的状态。本发明能够准确高效地获得主设备的运行状态，并真实地体现自动化生产线的现场情况。

Description

自动化生产线主设备状态的监控方法及监控系统

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造技术领域，尤其涉及一种自动化生产线的主设备状态监控方法及监控系统。

背景技术

通常来说，一条自动化生产线中具有多个主设备，用于完成不同的半导体工艺步骤，而一台主设备又包含多个子设备，用于完成不同的工艺子步骤。因此，子设备的运行状态直接影响到主设备的状态，甚而影响到整个自动化生产线的状态。目前已有的主设备和其子设备的运行状态的控制主要是以对主设备和子设备分别单独加以控制为准则，然而由于主设备和其子设备的状态之间无法建立起与现场实际情况相符的关联性，可能出现违反常理的情况，例如某个主设备的几个子设备处于宕机状态但是该主设备状态还是待命的情况发生。

因此，如何在主设备及其子设备的运行状态之间建立联动是必需要解决的问题。现有技术中的一种方法是以枚举的方式规定一些简单的联动规则，例如所有子设备全宕机时主设备也记为宕机。若判断所有子设备的运行状态符合所列举的多个联动规则中的一个，则可以据此掌握主设备的运行状态。然而这种方法由于表述难度非常大，特别是当子设备数量庞大且设备状态的枚举项也较多时，就无法穷举出所有的子设备运行状态排列组合的种种可能性，因此仍然存在很大的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够实现自动化生产线中主设备及其子设备运行状态的实时联动，并获得主设备运行状态的实时监控方法及系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种自动化生产线的主设备状态监控方法，所述主设备包括多个子设备，所述监控方法包括：

建立状态赋值表，所述状态赋值表设定设备的不同状态与不同数值的一一对应关系；

设定所述主设备状态对应数值与其子设备状态对应数值的映射函数；

获取所述多个子设备的实际状态并赋值为相应的数值；

将所述相应的数值代入所述映射函数并获得计算结果，所述计算结果为所述状态赋值表中的数值；以及

根据所述计算结果及所述状态赋值表获得所述主设备的状态。

优选的，建立状态赋值表的步骤进一步包括：对所述主设备和多个子设备的每一状态设定对应的优先级，其中所述主设备和多个子设备的不同状态所对应的数值根据所述优先级的大小排序。

优选的，所述映射函数为所述多个子设备状态对应数值之间关系的逻辑表达式。

优选的，所述多个子设备的相互连接状态为串联或并联或混联。

优选的，根据所述多个子设备的相互连接状态及产品在所述多个子设备中的流动规则设定所述映射函数。

进一步的，本发明还提供了一种自动化生产线的主设备状态监控系统，所述主设备包括多个子设备，所述监控系统包括：赋值表建立模块，建立用于记录设备的不同状态与不同数值间一一对应关系的状态赋值表；函数设定模块，设定所述主设备状态对应数值与其子设备状态对应数值的映射函数；子设备状态收集模块，与所述赋值表建立模块相连，收集所述多个子设备的实际状态并赋值为相应的数值；计算模块，与所述函数设定模块及所述子设备状态收集模块相连，将所述相应的数值代入所述映射函数并获得计算结果，所述计算结果记录于所述状态赋值表中；以及主设备状态获取模块，与所述计算模块及所述赋值表建立模块相连，根据所述计算结果及所述状态赋值表获得所述主设备的状态。

优选的，所述赋值表建立模块还包括优先级分配模块，对所述主设备和多个子设备的不同状态分配不同的优先级；所述主设备和多个子设备的不同状态所对应的数值根据所述优先级的大小排序。

优选的，所述映射函数为所述多个子设备状态对应数值之间关系的逻辑表达式。

优选的，所述多个子设备的相互连接状态为串联或并联或混联。

优选的，所述函数设定模块根据所述多个子设备的相互连接状态及产品在所述多个子设备中的流动规则设定所述映射函数。

本发明的有益效果在于，通过将设备运行状态进行数字化，并将主设备和子设备运行状态的联动规则进行函数映射的方法，能够准确高效地获得主设备的运行状态，并真实地体现自动化生产线的现场情况。

附图说明

图1是本发明一实施例自动化生产线的主设备状态监控方法的流程图；

图2是本发明一实施例自动化生产线的主设备状态监控方法的状态赋值表的示意图；

图3是本发明一实施例自动化生产线的主设备状态监控系统的方块图。

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。

图1为本发明一种自动化生产线的主设备状态监控方法，包括如下步骤：

首先，执行步骤S1：建立状态赋值表，所述状态赋值表记录设备的不同状态与不同数值的一一对应关系。

由于一条自动化生产线中的主设备和子设备通常具有多种运行状态，针对这些不同的运行状态，首先通过枚举方式对每一种状态都赋予一个数值，并建立状态赋值表以记录不同设备状态与不同数值的一一对应关系。如图2所示，为状态赋值表的示意图。其中设备状态为状态A，状态B，状态C……时，分别对应的数值为v1，v2，v3……。状态A，状态B，状态C……为预先定义的有限个状态的枚举项，数值v1，v2，v3……为互不相等的数字。较佳的，每一种设备状态还具有对应的优先级，而设备状态对应的数值则根据优先级的大小排序。例如，状态A优先级>状态B优先级>状态C优先级，则数值v1<v2<v3。优先级可根据设备的可用度或操作正常性进行设定，例如当设备状态的可用度越高，优先级就越大，其对应的数值则越小(或越大)。

接着，进行步骤S2：设定主设备状态对应数值与其子设备状态对应数值的映射函数。

具体来说，假设主设备EQP具有多个子设备EQP-1～EQP-X，EQP-1的运行状态为S1，EQP-2的运行状态为S2，EQP-3的运行状态为S3……，EQP-X的运行状态为Sx。其中主设备的状态取决于子设备的状态，且这些子设备的运行状态和主设备状态之间满足一定的联动规则，主设备状态S＝F(S1，S2，S3，……，Sx)。需要注意的是，本发明中，是通过主设备状态对应数值与其子设备状态对应数值的映射函数f(U)来表征该联动规则，将主设备状态与子设备状态的联动规则S＝F(S1，S2，S3，……，Sx)转换为主设备状态对应数值与子设备状态对应数值的应设函数U＝f(U1，U2，U3，……，Ux)。较佳的，映射函数设计为多个子设备状态对应数值之间关系的逻辑表达式，通过逻辑运算符加以运算。此外，所述的联动规则可包括产品在多个子设备中的流动规则以及子设备相互的连接状态。例如，产品进入不同子设备加工的先后顺序，多个子设备串联或并联或混联的不同排列组合的连接状态等。因此，较佳的，映射函数是根据这些子设备的相互连接状态及产品在这些子设备中的流动规则设计为多个子设备状态对应数值之间关系的逻辑表达式。

然后，进行步骤S3：获取所述多个子设备的实际状态并赋值为相应的数值。根据预先定义的有限个状态的枚举项，获取子设备的实际运行状态S1，S2，S3，……，Sx，如S1＝状态A，S2＝状态B，S3＝状态C等。再根据状态赋值表对子设备实际运行状态赋值为相应的数值U1，U2，U3，……，Ux，如U1＝v1，U2＝v2，U3＝v3等。

接下来，执行步骤S4：将相应的数值代入映射函数并获得计算结果，该计算结果同样为状态赋值表中的数值。

具体来说，将上述子设备实际状态所对应的数值U1＝v1，U2＝v2，U3＝v3……代入映射函数f(U)进行计算，获得计算结果主设备EQP状态对应数值U＝f(U1，U2，U3，……)＝f(v1，v2，v3，……)＝v。其中，通过映射函数的设计，使得数值v也是记录于状态赋值表中的数值。

最后，执行步骤S5：根据计算结果及状态赋值表获得主设备的状态。

根据计算得到的数值v，通过查询状态赋值表即可得到数值v所对应的状态，该状态即为主设备EQP的状态。

图3所示为本发明自动化生产线的主设备状态监控系统的方块图。监控系统包括赋值表建立模块1，函数设定模块2，子设备状态收集模块3，计算模块4以及主设备状态获取模块。其中赋值表建立模块用于建立状态赋值表，该状态赋值表记录设备的不同状态与不同数值间的一一对应关系；函数设定模块2设定主设备状态对应数值与其子设备状态对应数值的映射函数；子设备状态收集模块3与赋值表建立模块1相连，其收集多个子设备的实际状态并赋值为相应的数值；计算模块4与函数设定模块2、以及子设备状态收集模块3相连，将子设备实际状态相应的数值代入映射函数中并获得同样位于状态赋值表中的计算结果；主设备状态获取模块5与计算模块4及赋值表建立模块1相连，根据该计算结果及状态赋值表获得主设备的状态。

以下将结合一具体实施例详细描述本发明自动化生产线的主设备状态监控系统的工作流程。

请继续参阅图3，自动化生产线中的主设备EQP，其具有四个子设备EQP-1、EQP-2、EQP-3和EQP-4，四个子设备所对应的四个运行状态分别为S1、S2、S3以及S4。假设自动化生产线中，子设备相互连接关系为子设备EQP-1和EQP-2并联，子设备EQP-3和EQP-4并联，子设备EQP-1、EQP-2和子设备EQP-3、EQP-4之间为串联；产品进入该主设备EQP后的流动规则为，先要从子设备EQP-1和EQP-2中挑选一个设备在其中进行工艺，然后再从子设备EQP-3和EQP-4中挑选一个进行工艺，最后退出主设备EQP。

本实施例中，赋值表建立模块1建立状态赋值表，其中设备状态包括“运行中”和“宕机”两种状态，两种状态对应的数值分别为“1”和“2”。上述两种状态及对应数值仅为示例，并非用于限定本发明。

函数设定模块2根据子设备的相互连接状态及产品在子设备中的流动规则，设定主设备状态对应数值与其子设备状态对应数值的映射函数。根据前述子设备的相互连接状态及产品在子设备中的流动规则可知，主设备EQP与子设备之间的联动规则S＝F(S1，S2，S3，S4)为，若子设备EQP-1和EQP-2状态S1，S2中至少有一个为“运行中”，并且子设备EQP-3和EQP-4状态S3，S4中至少有一个为“运行中”，则主设备运行状态S为“运行中”。则针对上述联动规则，函数设定模块2将映射函数f(U)设定为，主设备EQP状态对应数值U为EQP-1状态对应数值U1和EQP-2状态对应数值U2中较小值、EQP-3状态对应数值U3和EQP-4状态对应数值U4中较小值这两者中的较大值，即：U＝f(U1，U2，U3，U4)＝MAX(MIN(U1，U2)，MIN(U3，U4))，其中U1，U2，U3和U4分别为状态S1，S2，S3和S4所对应的数值。

假设本实施例中子设备的实际运行状态S1、S2、S3和S4分别为运行中，宕机，运行中和运行中，则子设备状态收集模块3收集上述状态，将状态S1、S2、S3和S4赋值为1、2、1和1，并发送至计算模块4。

计算模块4将子设备状态对应的数值代入映射函数中，获得主设备状态对应数值U的计算结果，所述计算结果为：

U＝f(U1，U2，U3，U4)

＝f(1，2，1，1)

＝MAX(MIN(1，2)，MIN(1，1))

＝MAX(1，1)

＝1，

主设备状态获取模块5根据状态赋值表及计算结果，可知主设备的运行状态为“运行中”。由以上可知，通过本发明的主设备状态监控系统所获得的主设备状态符合其实际状况。

假设在另一实施例中，主设备EQP的四个子设备EQP-1、EQP-2、EQP-3和EQP-4对应的四个运行状态变成“宕机”、“宕机”、“运行中”和“运行中”，则子设备状态收集模块3收集上述状态，并将状态S1、S2、S3和S4赋值为2、2、1和1，并发送至计算模块4。

则计算模块根据映射函数的运算结果变成：

U＝f(U1，U2，U3，U4)

＝MAX(MIN(2，2)，MIN(1，1))

＝MAX(2，1)

＝2

主设备状态获取模块5根据状态赋值表及计算结果，可知主设备的运行状态为“宕机”，同样符合其实际状况。

综上所述，本发明通过将设备运行状态进行数字化，并将主设备和子设备运行状态的联动规则进行函数映射的方法，能够准确高效地获得主设备的运行状态，并真实地体现自动化生产线的现场情况。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然所述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。

Claims (10)

1.一种自动化生产线的主设备状态监控方法，所述主设备包括多个子设备，其特征在于，所述监控方法包括：

建立状态赋值表，所述状态赋值表设定设备的不同状态与不同数值的一一对应关系；

设定所述主设备状态对应数值与其子设备状态对应数值的映射函数；

获取所述多个子设备的实际状态并赋值为相应的数值；

将所述相应的数值代入所述映射函数并获得计算结果，所述计算结果为所述状态赋值表中的数值；以及

根据所述计算结果及所述状态赋值表获得所述主设备的状态。

2.根据权利要求1所述的主设备状态监控方法，其特征在于，建立状态赋值表的步骤进一步包括：

对所述主设备和多个子设备的每一状态设定对应的优先级，其中所述主设备和多个子设备的不同状态所对应的数值根据所述优先级的大小排序。

3.根据权利要求2所述的主设备状态监控方法，其特征在于，所述映射函数为所述多个子设备状态对应数值之间关系的逻辑表达式。

4.根据权利要求3所述的主设备状态监控方法，其特征在于，所述多个子设备的相互连接状态为串联或并联或混联。

5.根据权利要求4所述的主设备状态监控方法，其特征在于，根据所述多个子设备的相互连接状态及产品在所述多个子设备中的流动规则设定所述映射函数。

6.一种自动化生产线的主设备状态监控系统，所述主设备包括多个子设备，其特征在于，所述监控系统包括：

赋值表建立模块，建立用于记录设备的不同状态与不同数值间一一对应关系的状态赋值表；

函数设定模块，设定所述主设备状态对应数值与其子设备状态对应数值的映射函数；

子设备状态收集模块，与所述赋值表建立模块相连，收集所述多个子设备的实际状态并赋值为相应的数值；

计算模块，与所述函数设定模块及所述子设备状态收集模块相连，将所述相应的数值代入所述映射函数并获得计算结果，所述计算结果记录于所述状态赋值表中；以及

主设备状态获取模块，与所述计算模块及所述赋值表建立模块相连，根据所述计算结果及所述状态赋值表获得所述主设备的状态。

7.根据权利要求6所述的主设备状态监控系统，其特征在于，所述赋值表建立模块还包括优先级分配模块，对所述主设备和多个子设备的不同状态分配不同的优先级；所述主设备和多个子设备的不同状态所对应的数值根据所述优先级的大小排序。

8.根据权利要求7所述的主设备状态监控系统，其特征在于，所述映射函数为所述多个子设备状态对应数值之间关系的逻辑表达式。

9.根据权利要求8所述的主设备状态监控系统，其特征在于，所述多个子设备的相互连接状态为串联或并联或混联。

10.根据权利要求9所述的主设备状态监控系统，其特征在于，所述函数设定模块根据所述多个子设备的相互连接状态及产品在所述多个子设备中的流动规则设定所述映射函数。