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随着半导体行业竞争的越发激烈,在不增加产能的情况下,同时获得短的生产周期、高的生产速率和低的在制品水平是企业的追求目标。半导体芯片封装测试生产线上存在诸多变动性因素,量化这些变动性因素并建立其与生产性能间的定量关系是进行生产性能优化控制的必要前提。本论文受国家自然科学基金项目“基于变动性的半导体制造系统性能预测与优化方法研究”(批准号:71671026)资助,基于工厂物理学的已有理论,从生产线变动性的度量着手,完善和改进了加工变动性和流动变动性的度量模型,然后基于变动性度量建立针对多产品混流情况下的生产性能预测和评估模型,最终实现对特定产品的生产性能评估。首先,应用工厂物理学的占先和非占先变动性度量方法对link上特定产品的变动性进行度量,通过投料比例加权的方式融合了link上多种产品的变动性,实现了对link上多产品混流加工变动性的度量。基于支持向量机回归模型,通过Arena仿真构建回归模型数据集,刻画了并联的多条link的变动性向工站整体变动性汇聚的规律,实现了对并联link结构加工变动性的度量。然后,针对已有的流动变动性度量模型没有考虑半导体芯片封装测试生产线上因质量问题而导致的lot(生产线上传递和加工晶圆的最小单元)损失现象,本文通过分析质量损失对变动性传递过程的影响,特别是对lot离开工站的时间间隔随机量的影响,提出了一种考虑质量损失的流动变动性度量改进模型,并通过仿真数据验证了改进模型的有效性和准确性。最后,基于VUT方程和利特尔定律建立了变动性度量结果与三大生产性能指标之间的定量关系,基于该关系实现对生产线性能的预测,特别是通过逻辑工站划分,实现多产品混合生产情况下对特定产品生产性能的预测。应用“三大标杆”性能评估方法对预测的生产性能进行定性和定量的评估。基于Arena进行了仿真实验验证,证明了所提出方法的可行性和有效性。在以上研究基础上,设计和实现了变动性度量及性能评估软件原型系统,企业可以基于该系统执行“生产计划设计—性能评估—优化计划—再评估”的流程以在事前获取最优的生产计划,切实地帮助企业提升生产性能。