一種多層印刷電路板製造中感光阻焊過程的優化調度方法
2023-10-09 03:07:19
一種多層印刷電路板製造中感光阻焊過程的優化調度方法
【專利摘要】本發明涉及一種多層印刷電路板製造中感光阻焊過程的優化調度方法，屬於生產車間智能優化調度【技術領域】。本發明通過確定感光阻焊過程調度模型和優化目標，並使用基於種群增量學習算法的優化調度方法對優化目標進行優化；其中調度模型依據每塊電路板在各臺機器上的加工完成時間來建立，同時優化目標為最小化最早完工時間。本發明使得PSR過程的表達清晰準確；使得概率模型在精度和複雜度上達到較好平衡；使得算法的全局搜索更具引導性；可以有效利用優勢個體的歷史信息，也可以保證算法的全局搜索具有一定的寬度；有利於算法跳出局部最優，進而使得算法搜索更多的不同區域；提高了算法的局部開發能力，可進一步提高解的質量。
【專利說明】一種多層印刷電路板製造中感光阻焊過程的優化調度方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種多層印刷電路板製造中感光阻焊過程的優化調度方法，屬於生產車間智能優化調度【技術領域】。
【背景技術】
[0002]印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)是電子元器件集成的載體，是電子產業最重要的部件之一。幾乎每種電氣設備，為了實現不同元器件之間的電氣互連，都要使用印製板。在PCB的產品結構上，多層板佔據了大部分的產值比例，多層電路板的製造能力，已成為衡量PCB行業技術水平的最重要標準。隨著市場競爭的日趨激烈，如何有效地提高多層電路板生產過程中各環節的效率，是提高企業經濟效益和市場競爭力的關鍵。
[0003]在PCB系統的製造過程中，感光阻焊(Photograph Solder Resist, PSR)過程是其中最為關鍵的一環。PSR過程包括感光油墨刷印、乾燥、曝光、顯影4個階段，需要分別在4臺不同機器上完成。在整個電路板的印製過程中，PSR過程實現了圖形由設計軟體向物理實體的轉移，佔據主要時間。因此，對PSR過程進行合理的調度，是縮短生產周期，提高PCB系統產能的關鍵。在製造多層電路板過程中，待加工的板材每增加一層，就要經過PSR過程一次。具體來說，要印製L(L>1)層的電路板，則該板材需要按相同順序重複經過PSR過程中的4臺機器L次，方能完成加工。因此，PSR過程的特點在於，每塊板材在每一次加工過程中均按照機^2，10，皿4，Ml, M2, M3, M4,…，Ml, M2，M3，M4的機器順序進行加工，且每臺機器上各塊材料的加工順序相同。PSR過程屬於一類典型的可重入流水線生產過程。由於每臺機器上各塊板材的加工順序相同，學術界定義這類流水線為M臺機器可重入流水線(M-machineReentrant Flow-shop, MRFS),業已證明兩臺機器以上MRFS調度問題屬於NP難問題，即無法在多項式時間內求得其精確解。顯然，機器數M=4的MRFS調度問題(即:PSR過程調度問題)，也屬於NP難範疇。對該問題進行合理的調度，可明顯提高PCB系統的生產效率。
[0004]由於PSR過程調度問題是NP難的，使得傳統的數學規劃方法只能求解小規模問題，而啟發式構造性方法優化質量較差。因此，本發明設計一種基於種群增量學習(Population-based Incremental Learning,PBIL)算法的優化調度方法，可在較短時間內獲得PSR過程調度問題的優良解。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是在較短時間內獲得PSR過程調度問題的優良解的問題，提供了一種多層印刷電路板製造中感光阻焊過程的優化調度方法。
[0006]本發明的技術方案是:一種多層印刷電路板製造中感光阻焊過程的優化調度方法，通過確定感光阻焊過程調度模型和優化目標，並使用基於種群增量學習算法的優化調度方法對優化目標進行優化；其中調度模型依據每塊電路板在各臺機器上的加工完成時間來建立，同時優化目標為最小化最早完工時間Cmax:
【權利要求】
1.一種多層印刷電路板製造中感光阻焊過程的優化調度方法，其特徵在於:通過確定感光阻焊過程調度模型和優化目標，並使用基於種群增量學習算法的優化調度方法對優化目標進行優化；其中調度模型依據每塊電路板在各臺機器上的加工完成時間來建立，同時優化目標為最小化最早完工時間Cniax:
2.根據權利要求1所述的多層印刷電路板製造中感光阻焊過程的優化調度方法，其特徵在於:所述優化調度方法的具體步驟如下: A、編碼方式:以每層電路板的加工順序進行編碼31=1；;^，JI2) , JInxJ ;其中η為待加工電路板的個數，L為電路板的層數； B、種群和概率模型初始化:種群規模為Μ，採用隨機方法產生初始化種群，直至初始解的數量達到種群規模的要求；採用nX (nXL)階的概率矩陣作為算法的概率模型:...PuiivrO
3.根據權利要求1或2所述的多層印刷電路板製造中感光阻焊過程的優化調度方法，其特徵在於:所述種 群規模設置為50。
【文檔編號】G05B19/418GK103838219SQ201410097143
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月14日 優先權日:2013年9月9日
【發明者】錢斌, 李作成, 胡蓉, 孫映白, 曹高立, 萬婧 申請人:昆明理工大學