半导体晶圆制造过程的复杂性和设备的昂贵使得其生产组织和设备维护安排成为非常重要的活动,现有的方法大多是分开各自安排这两类活动,制定的生产安排往往缺乏可行性或难以实施,加上晶圆重入次数多、机器负荷波动而宕机很容易造成设备维护安排由于没有考虑生产任务的影响而过度维护或维护不足,影响生产计划的可行性和有效性,甚至影响产品质量、增加生产成本。因此本论文研究半导体晶圆制造中生产和设备维护相互影响较为突出的计划联合优化问题,在充分研究半导体晶圆制造过程的特点,设计有针对性的半导体生产计划求解方法,结合生产与设备维护之间的相互影响关系,统一建模进行集成优化求解。为了探究在半导体生产系统中考虑维护和不同设备故障情况等一系列实验条件下,本文设计了一个根据现实的半导体生产车间按比例缩小的仿真模型。结合半导体的生产过程的典型特征:生产周期不确定、设备状态不同、故障维修情况不定,将投产计划作为输入进行考虑设备故障维修情况的生产仿真,得出实验数据拟合获得Clearing Function参数。随后,本文将固定生产周期(FLT)的线性规划模型和Clearing Function(CF)模型在不同失效模式、瓶颈设备利用率和不同需求形式下计划结果进行比较。探究clearing function模型与其他模型相比的优越性,验证了CF能够捕捉到半导体的实际生产情况中产能,较好的解决了半导体制造业生产周期不确定带来的生产计划制定问题。最后,综合考虑生产计划与设备维护的相互影响,加入CF约束,建立了适用于半导体生产系统的生产批量与设备维护计划集成优化模型,并设计了改进型模拟退火算法,求解并验证方法的有效性。