CN112926757A - 一种关键批次产品的调度实现方法及系统 - Google Patents

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CN112926757A CN202110342848.2A CN202110342848A CN112926757A CN 112926757 A CN112926757 A CN 112926757A CN 202110342848 A CN202110342848 A CN 202110342848A CN 112926757 A CN112926757 A CN 112926757A
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徐秋晨
周菁
李响
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Abstract

本申请公开了一种关键批次产品的调度实现方法及装置，该方法包括：调用关键批次预约模型对关键批次产品的输入信息进行预约计算，得到对应的预留清单；根据所述预约清单，调用所述各预约站点的预约设备在对应的预约时间进行所述关键批次产品的生产管控。通过实施本申请，能够解决现有技术中存在的等待时间较长、影响产品生产效率、出货时间和产品良率等问题。

Description

一种关键批次产品的调度实现方法及系统
技术领域
本申请涉及半导体生产制造管理技术领域，特别是涉及一种关键批次产品的调度实现方法及系统。
背景技术
目前，半导体生产制造中关键批次产品的生产调度主要是通过预估产品的达到时间和机台端口的下次空闲时间进行对比，判断是否需要预留机台端口给关键批次产品作业。但上述方案并未充分考虑机台的作业模式，机台有多个端口且为串行作业，产品需要按照预约时间逐个作业，关键批次产品仍需要等待前顺位产品完成后才能正式开始作业，中间会产生大量的等待时间，进而影响产品的生产效率和出货时间。
此外，现有产品调度方案并未考虑工艺许容时间区段限定产生的影响，可能会导致产品出现废品或废片的情况，影响产品良率。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足，本申请之目的在于提供一种关键批次产品的调度实现方法及装置，能够解决现有产品生产调度方案中存在的等待时间较长、影响产品生产效率、出货时间和产品良率等问题。
为达上述及其它目的，本申请提出一种关键批次产品的调度实现方法，包括如下步骤：
调用关键批次预约模型对关键批次产品的输入信息进行预约计算，得到对应的预留清单，所述预留清单包括生产所述关键批次产品所用的各预约站点的预约设备及预约时间，所述预约设备为预约机台或所述预约机台下的腔体；
根据所述预约清单，调用所述各预约站点的预约设备在对应的预约时间进行所述关键批次产品的生产管控。
可选的，所述调用关键批次预约模型对关键批次产品的输入信息进行预约计算，得到对应的预留清单包括：
根据所述关键批次产品的工艺限定和许容时间区段限定，确定生产所述关键批次产品可用的各预约站点及每个所述预约站点的待预约设备；
根据所述关键批次产品在各所述待预约设备的作业能力，估算所述关键批次产品到达各所述待预约设备的到达时间；
根据各预约站点的各待预约设备的当前作业情况及作业能力，估算各所述待预约设备的作业完成时间；
将所述关键批次产品到达各预约站点的待预约设备中不能完成一卡产品作业的设备选择为候选设备，从所述候选设备中选取所述到达时间与所述作业完成时间之间绝对值最小的设备，作为各预约站点的预约设备。
可选的，所述根据所述关键批次产品的工艺限定和许容时间区段限定，确定生产所述关键批次产品可用的各预约站点及每个所述预约站点的待预约设备包括：
获取第i站点的工艺限定和许容时间区段；
根据第i站点的工艺限定，判断所述第i站点中是否存在可作业机台；
若是，则判断所述第i站点是否为许容时间区段的起始站点；
若是，则判断所述许容时间区段对应的下游设备产能是否达标；
若达标或者所述第i站点不为起始站点，则判断所述第i站点是否小于生产所述关键批次产品所用的最大站点数n；
若是，则更新i＝i+1，并重复执行上述获取第i站点的工艺限定和许容时间区段的步骤；
若所述第i站点中不存在可作业平台、所述下游设备产能不达标或者所述第i站点不小于n，则将前i-1个站点作为生产所述关键批次产品可用的各预约站点，并将各预约站点中的可作业机台作为待预约机台。
可选的，所述根据所述预约清单，调用所述各站点的预约设备在对应的预约时间进行所述关键批次产品的生产管控包括：
当检测到所述预约设备的端口触发派工时，判断所述预约设备是否在预约清单中；
若在预约清单，则调用所述预约设备进行所述关键批次产品的生产管控，禁止对其他批次产品的生产作业；
若不在预约清单，则调用所述预约设备按序进行相应批次产品的生产作业。
可选的，所述输入信息包括：产品信息、机台信息、工艺限定、设备产能、生产调控、出货交期及预存的预留清单。
为达上述及其它目的，本申请还提出一种关键批次产品的调度实现装置，包括：
计算单元，用于调用关键批次预约模型对关键批次产品的输入信息进行预约计算，得到对应的预留清单，所述预留清单包括生产所述关键批次产品所用的各预约站点的预约设备及预约时间，所述预约设备为预约机台或所述预约机台下的腔体；
调度单元，用于根据所述预约清单，调用所述各预约站点的预约设备在对应的预约时间进行所述关键批次产品的生产管控。
可选的，所述计算单元具体用于：
根据所述关键批次产品的工艺限定和许容时间区段限定，确定生产所述关键批次产品可用的各预约站点及每个所述预约站点的待预约设备；
根据所述关键批次产品在各所述待预约设备的作业能力，估算所述关键批次产品到达各所述待预约设备的到达时间；
根据各预约站点的各待预约设备的当前作业情况及作业能力，估算各所述待预约设备的作业完成时间；
将所述关键批次产品到达各预约站点的待预约设备中不能完成一卡产品作业的设备选择为候选设备，从所述候选设备中选取所述到达时间与所述作业完成时间之间绝对值最小的设备，作为各预约站点的预约设备。
可选的，所述计算单元具体用于：
获取第i站点的工艺限定和许容时间区段；
根据第i站点的工艺限定，判断所述第i站点中是否存在可作业机台；
若是，则判断所述第i站点是否为许容时间区段的起始站点；
若是，则判断所述许容时间区段对应的下游设备产能是否达标；
若达标或者所述第i站点不为起始站点，则判断所述第i站点是否小于生产所述关键批次产品所用的最大站点数n；
若是，则更新i＝i+1，并重复执行上述获取第i站点的工艺限定和许容时间区段的步骤；
若所述第i站点中不存在可作业平台、所述下游设备产能不达标或者所述第i站点不小于n，则将前i-1个站点作为生产所述关键批次产品可用的各预约站点，并将各预约站点中的可作业机台作为待预约机台。
可选的，所述调度单元具体用于：
当检测到所述预约设备的端口触发派工时，判断所述预约设备是否在预约清单中；
若在预约清单，则调用所述预约设备进行所述关键批次产品的生产管控，禁止对其他批次产品的生产作业；
若不在预约清单，则调用所述预约设备按序进行相应批次产品的生产作业。
可选的，所述输入信息包括：产品信息、机台信息、工艺限定、设备产能、生产调控、出货交期及预存的预留清单。
由上可见本申请提供了一种关键批次产品的调度实现方法及装置，能达到以下有益效果：本申请旨在解决紧急出货产品(即关键批次产品)的自动化调度问题，在保证产品质量的情况下考虑工艺、许容时间区段等限定，通过预估产品作业速度和机台产能情况，尽可能实现产品的设备至设备作业模式，即零等待方式的自动化作业，减少关键批次产品的生产周期，并满足其工艺品质作业要求和出货需求。同时也解决了现有产品生产调度方案中存在的诸如大量等待时间、影响产品生产效率、出货时间和产品良率等问题。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种关键批次产品的自动化调度实现系统的结构示意图。
图2是本申请实施例提供的一种关键批次产品的调度实现方法的流程示意图。
图3是本申请实施例提供的一种关键批次预约模型的内部计算示意图。
图4是本申请实施例提供的一种关键批次产品的预约站点和待预约设备的确定流程示意图。
图5是本申请实施例提供的一种自动化调度运用流程示意图。
图6是本申请实施例提供的一种关键批次产品的调度实现装置的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本申请的其它优点与功效。本申请亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本申请的精神下进行各种修饰与变更。
为解决关键批次产品的自动化调度问题，本申请提出一种关键批次产品的调度实现方法、装置及系统。请参见图1，是本申请实施例提供的一种关键批次产品的调度实现系统的结构示意图。如图1所示的关键批次产品的调度实现系统中包括以下三个部分：关键批次预约模型、自动化调度运用以及监控工具。其中，关键批次预约模型是本申请功能实现的核心模块，主要确定关键批次产品对后续各预约站点的预约机台和预约时间，关键批次预约模型可定时计算一次(例如每5min运算一次)输出为计算后的预留清单。自动化调度运用是实现机台管控，确保关键批次产品的预约结果能被准确执行。监控工具主要是给产线人员使用，可视化的结果有利于产线人员监控关键批次产品的预约计划和实际作业结果，便于及时发现并处理问题，降低风险。关于图1所示的三部分如何具体实现关键批次产品的生产调度将在下文进行详细阐述。
请参见图2，是本申请实施例提供的一种关键批次产品的调度实现方法的流程示意图。如图2所示的方法包括如下实施步骤：
S201、调用关键批次预约模型对关键批次产品的输入信息进行预约计算，得到对应的预留清单，所述预留清单包括生产所述关键批次产品所用的各预约站点的预约设备及预约时间，所述预约设备为预约机台或所述预约机台下的腔体。
本申请调用关键批次预约模型定时周期性地对关键批次产品的输入信息进行预约计算，得到对应的预留清单。具体可如图3示出一种关键批次预约模型计算的内部示意图，如图3例子该模型每5分钟运算一次，输入图示所示的相关输入参数，输出为计算后的预留清单。
其中，所述输入信息包括但不限于以下信息中的至少一项：产品信息、机台信息、工艺限定、设备产能、生产调控、出货交期及上一次预存的预留清单等。所述关键批次预约模型的预约计算主要分为以下4部分内容：
1、确定需预约的各预约站点和待预约设备(或机台)。本申请将充分考虑工艺和容许时间区段的限定，根据关键批次产品的工艺流程确定可以预约的各预约站点和待预约设备。
具体实现时，本申请需要考虑机台的工艺限定以及许容时间区段的管控结果，逐个确定后续各站点的可预约性。当某个站点无可用机台或不允许预约时，将停止后续站点及机台的预约，请判断流程具体如图4所示。
作为一种可能的实施方式，本申请可获取制造关键批次产品的未来n个站点的工序信息，n为关键批次产品的工艺流程中支持的最大可预约站点数，其可为自定义设置的正整数。具体实现时，可获取第i站点的工序机台和工艺信息(例如工艺限定和许容时间区段限定等信息)，然后根据第i站点的工艺限定判断第i站点中是否存在可作业机台，如果不存在，则取前(i-1)个站点，即第0至(i-1)个站点为待预约站点，每个站点中的可作业机台为待预约机台。如果存在，则继续判断第i站点是否为许容时间区段的起始站点，如果不是，则判断第i站点是否小于n，如果不是，则取前(i-1)个站点作为待预约站点，每个站点的可作业机台为待预约机台。如果不是，则令i＝i+1，重复执行上述获取第i站点的工序机台和工艺信息及后续各步骤。
如果第i站点为许容时间区段的起始站点，则进一步判断许容时间区段对应的下游设备产能是否达标(或下游设备产能是否够用)，如果不达标，则取前(i-1)个站点作为待预约站点，每个站点的可作业机台为待预约机台。如果达标，则判断第i站点是否小于n，如果不是，则取前(i-1)个站点作为待预约站点，每个站点的可作业机台为待预约机台。如果不是，则令i＝i+1，重复执行上述获取第i站点的工序机台和工艺信息及后续各步骤。
2、估算关键批次产品到达各待预约设备(或预约站点)的时间。本申请将根据关键批次产品在各待预约设备的作业能力，估算其到达各预约设备或预约站点的到达时间。
由于该功能主要实现关键批次产品的零等待作业，故可忽略关键批次产品在各预约站点或待预约设备的等待时间，其到达某站点或设备的到达时间为：当前站点的剩余作业时间+当前站点到后续第i站点前的作业时间，例如以关键批次产品从第2站点到第5站点为例，关键批次产品到达第5站点的到达时间具体可为第2站点的剩余作业时间加上第2站点到第5站点的作业时间。
3、估算各待预约设备的最近停机时间(即完成在作业产品的时间，简称为作业完成时间)。本申请将根据待预约设备的当前作业情况以及机台作业能力，估算各待预约设备完成在作业产品的时间。
具体实现时，本申请可根据当前在作业产品的情况和机台的作业特征，估算各待预约设备(例如机台或机台下的腔体)的剩余作业时间，进而根据剩余作业时间确定出该产品的完成作业时间。根据多卡产品在机台上的作业顺序，将机台设备分为两种类型：并行设备和串行设备。并行设备，也称为腔体设备，每个机台可包括多个腔体，各腔体之间相互独立，可同时作业不同产品，互不影响，对该类型设备需计算各腔体的剩余作业时间，在预约时也需要预约到具体腔体，即预约设备为预约机台下的腔体。串行设备，无腔体或腔与腔之间后先后作业顺序，产品需要顺序作业，对该类型设备需要计算各主机台的剩余作业时间，在预约时需要预约到各主机台，即预约设备为预约机台。
并行设备各腔体的剩余作业时间为：该腔体在作业产品中的剩余硅片数总和乘以每片作业时间。串行设备机台的剩余作业时间为：该机台在作业产品中的剩余硅片数量总和乘以每片作业时间。
4、确定预约站点和预约设备。考虑各待预约设备的完成作业时间和关键批次产品的到达时间之间的差值，选择影响最小的设备作为站点的预约设备。
具体实现时，首先需确定候选设备。确定候选设备(机台)时，需要考虑该机台或腔体在关键批次产品到达前是否足够完成一卡产品作业，如果不足够，则将该机台或腔体作为候选设备，以便关键批次产品到达时即可作业。如果足够，则将该机台或腔体不需要作为候选设备。
其次，评估确定最终的预约设备。将关键批次产品到达各候选设备的到达时间与该候选设备的完成作业时间进行对比，从中选取对设备产能浪费和关键批次产品生产周期影响最小的设备(机台或腔体)为该预约站点的预约设备。即符合min(|关键批次产品的到达时间-候选设备的完成作业时间|)的候选设备为该预约站点的预约设备。
S202、根据所述预约清单，调用所述各预约站点的预约设备在对应的预约时间进行所述关键批次产品的生产管控。
自动化调度运用(系统)执行派工为实时动作，每次派工时将根据预留清单的预约信息(预约站点、预约机台或腔体和预约时间)进行生产管控。当预留的是主机台，则该机台将进行关键批次产品的生产作业，不允许进行其他批次产品的生产作业。当预留的是腔体时，该腔体可进行关键批次产品的生产作业，但在其他腔体仍可进行其他产品的生产作业。其具体实现逻辑参见图5所示。
具体地，当检测到预约机台端口触发派工时，可获取该机台所有可作业产品，进一步判断该预约机台是否在预约清单中。如果在，则该预约机台仅支持关键批次产品作业，其他批次产品均不可作业，并标注原因。如果不在，则进一步判断该预约机台下的腔体是否在预约清单中。如果在，则该腔体可进行关键批次产品的生产作业，即关键批次产品可使用含预约清单中的腔体菜单进行生产作业，其他批次产品均不可作业。如果不在，则不限定产品作业的清单使用，产品(例如关键批次产品或其他批次产品)将按照预设顺序进行排序作业。
通过实施本申请实施例，整合引入了只能生产排程系统和实时自动派货系统中，智能生产排程系统定期调整关键批次产品对机台的提前预约信息，自动派货系统获取预约结果进行实时调度。自使用以来，系统稳定，大幅降低了关键批次产品的生产周期。
请参见图6，是本申请实施例提供的一种关键批次产品的调度实现装置的结构示意图。如图6所述的装置包括计算单元601和调度单元602。其中，
所述计算单元601，用于调用关键批次预约模型对关键批次产品的输入信息进行预约计算，得到对应的预留清单，所述预留清单包括生产所述关键批次产品所用的各预约站点的预约设备及预约时间，所述预约设备为预约机台或所述预约机台下的腔体；
所述调度单元602，用于根据所述预约清单，调用所述各预约站点的预约设备在对应的预约时间进行所述关键批次产品的生产管控。
可选的，所述计算单元601具体用于：
根据所述关键批次产品的工艺限定和许容时间区段限定，确定生产所述关键批次产品可用的各预约站点及每个所述预约站点的待预约设备；
根据所述关键批次产品在各所述待预约设备的作业能力，估算所述关键批次产品到达各所述待预约设备的到达时间；
根据各预约站点的各待预约设备的当前作业情况及作业能力，估算各所述待预约设备的作业完成时间；
将所述关键批次产品到达各预约站点的待预约设备中不能完成一卡产品作业的设备选择为候选设备，从所述候选设备中选取所述到达时间与所述作业完成时间之间绝对值最小的设备，作为各预约站点的预约设备。
可选的，所述计算单元601具体用于：
获取第i站点的工艺限定和许容时间区段；
根据第i站点的工艺限定，判断所述第i站点中是否存在可作业机台；
若是，则判断所述第i站点是否为许容时间区段的起始站点；
若是，则判断所述许容时间区段对应的下游设备产能是否达标；
若达标或者所述第i站点不为起始站点，则判断所述第i站点是否小于生产所述关键批次产品所用的最大站点数n；
若是，则更新i＝i+1，并重复执行上述获取第i站点的工艺限定和许容时间区段的步骤；
若所述第i站点中不存在可作业平台、所述下游设备产能不达标或者所述第i站点不小于n，则将前i-1个站点作为生产所述关键批次产品可用的各预约站点，并将各预约站点中的可作业机台作为待预约机台。
可选的，所述调度单元602具体用于：
当检测到所述预约设备的端口触发派工时，判断所述预约设备是否在预约清单中；
若在预约清单，则调用所述预约设备进行所述关键批次产品的生产管控，禁止对其他批次产品的生产作业；
若不在预约清单，则调用所述预约设备按序进行相应批次产品的生产作业。
可选的，所述输入信息包括：产品信息、机台信息、工艺限定、设备产能、生产调控、出货交期及预存的预留清单。
通过实施本申请，本申请旨在解决紧急出货产品(即关键批次产品)的自动化调度问题，在保证产品质量的情况下考虑工艺、许容时间区段等限定，通过预估产品作业速度和机台产能情况，尽可能实现产品的设备至设备作业模式，即零等待方式的自动化作业，减少关键批次产品的生产周期，并满足其工艺品质作业要求和出货需求。同时也解决了现有产品生产调度方案中存在的诸如大量等待时间、影响产品生产效率、出货时间和产品良率等问题。
上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何本领域技术人员均可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本申请的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (10)

1.一种关键批次产品的调度实现方法，其特征在于，包括：
调用关键批次预约模型对关键批次产品的输入信息进行预约计算，得到对应的预留清单，所述预留清单包括生产所述关键批次产品所用的各预约站点的预约设备及预约时间，所述预约设备为预约机台或所述预约机台下的腔体；
根据所述预约清单，调用所述各预约站点的预约设备在对应的预约时间进行所述关键批次产品的生产管控。
2.根据权利要求1所述的关键批次产品的调度实现方法，其特征在于，所述调用关键批次预约模型对关键批次产品的输入信息进行预约计算，得到对应的预留清单包括：
根据所述关键批次产品的工艺限定和许容时间区段限定，确定生产所述关键批次产品可用的各预约站点及每个所述预约站点的待预约设备；
根据所述关键批次产品在各所述待预约设备的作业能力，估算所述关键批次产品到达各所述待预约设备的到达时间；
根据各预约站点的各待预约设备的当前作业情况及作业能力，估算各所述待预约设备的作业完成时间；
将所述关键批次产品到达各预约站点的待预约设备中不能完成一卡产品作业的设备选择为候选设备，从所述候选设备中选取所述到达时间与所述作业完成时间之间绝对值最小的设备，作为各预约站点的预约设备。
3.根据权利要求2所述的关键批次产品的调度实现方法，其特征在于，所述根据所述关键批次产品的工艺限定和许容时间区段限定，确定生产所述关键批次产品可用的各预约站点及每个所述预约站点的待预约设备包括：
获取第i站点的工艺限定和许容时间区段；
根据第i站点的工艺限定，判断所述第i站点中是否存在可作业机台；
若是，则判断所述第i站点是否为许容时间区段的起始站点；
若是，则判断所述许容时间区段对应的下游设备产能是否达标；
若达标或者所述第i站点不为起始站点，则判断所述第i站点是否小于生产所述关键批次产品所用的最大站点数n；
若是，则更新i＝i+1，并重复执行上述获取第i站点的工艺限定和许容时间区段的步骤；
若所述第i站点中不存在可作业平台、所述下游设备产能不达标或者所述第i站点不小于n，则将前i-1个站点作为生产所述关键批次产品可用的各预约站点，并将各预约站点中的可作业机台作为待预约机台。
4.根据权利要求1所述的关键批次产品的调度实现方法，其特征在于，所述根据所述预约清单，调用所述各站点的预约设备在对应的预约时间进行所述关键批次产品的生产管控包括：
当检测到所述预约设备的端口触发派工时，判断所述预约设备是否在预约清单中；
若在预约清单，则调用所述预约设备进行所述关键批次产品的生产管控，禁止对其他批次产品的生产作业；
若不在预约清单，则调用所述预约设备按序进行相应批次产品的生产作业。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的关键批次产品的调度实现方法，其特征在于，所述输入信息包括：产品信息、机台信息、工艺限定、设备产能、生产调控、出货交期及预存的预留清单。
6.一种关键批次产品的调度实现装置，其特征在于，包括：
计算单元，用于调用关键批次预约模型对关键批次产品的输入信息进行预约计算，得到对应的预留清单，所述预留清单包括生产所述关键批次产品所用的各预约站点的预约设备及预约时间，所述预约设备为预约机台或所述预约机台下的腔体；
调度单元，用于根据所述预约清单，调用所述各预约站点的预约设备在对应的预约时间进行所述关键批次产品的生产管控。
7.根据权利要求6所述的关键批次产品的调度实现装置，其特征在于，所述计算单元具体用于：
根据所述关键批次产品的工艺限定和许容时间区段限定，确定生产所述关键批次产品可用的各预约站点及每个所述预约站点的待预约设备；
根据所述关键批次产品在各所述待预约设备的作业能力，估算所述关键批次产品到达各所述待预约设备的到达时间；
根据各预约站点的各待预约设备的当前作业情况及作业能力，估算各所述待预约设备的作业完成时间；
将所述关键批次产品到达各预约站点的待预约设备中不能完成一卡产品作业的设备选择为候选设备，从所述候选设备中选取所述到达时间与所述作业完成时间之间绝对值最小的设备，作为各预约站点的预约设备。
8.根据权利要求7所述的关键批次产品的调度实现装置，其特征在于，所述计算单元具体用于：
获取第i站点的工艺限定和许容时间区段；
根据第i站点的工艺限定，判断所述第i站点中是否存在可作业机台；
若是，则判断所述第i站点是否为许容时间区段的起始站点；
若是，则判断所述许容时间区段对应的下游设备产能是否达标；
若达标或者所述第i站点不为起始站点，则判断所述第i站点是否小于生产所述关键批次产品所用的最大站点数n；
若是，则更新i＝i+1，并重复执行上述获取第i站点的工艺限定和许容时间区段的步骤；
若所述第i站点中不存在可作业平台、所述下游设备产能不达标或者所述第i站点不小于n，则将前i-1个站点作为生产所述关键批次产品可用的各预约站点，并将各预约站点中的可作业机台作为待预约机台。
9.根据权利要求6所述的关键批次产品的调度实现装置，其特征在于，所述调度单元具体用于：
当检测到所述预约设备的端口触发派工时，判断所述预约设备是否在预约清单中；
若在预约清单，则调用所述预约设备进行所述关键批次产品的生产管控，禁止对其他批次产品的生产作业；
若不在预约清单，则调用所述预约设备按序进行相应批次产品的生产作业。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的关键批次产品的调度实现装置，其特征在于，所述输入信息包括：产品信息、机台信息、工艺限定、设备产能、生产调控、出货交期及预存的预留清单。
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