近十年来国内半导体企业在产品研发、技术创新方面得到了长足发展,半导体制造技术逐步走向世界顶端。近年我国大力发展晶圆制造业,根据SEMI统计,2017至2020年全球计划兴建晶圆厂62座,其中26座将落户中国,占比达40%。晶圆厂建设中自动化物料运输系统(Automated Material Handling System,AMHS)设计是极其重要的组成部分之一,AMHS的轨道布局质量及其运行效率将直接影响整个晶圆厂的效益。因此对AMHS轨道布局优化与调度(包含调度任务匹配与调度路径优化)展开研究,具有重要意义。本文主要从轨道布局优化、调度任务匹配、调度路径优化三方面展开研究。(1)基于离散事件仿真的AMHS轨道布局优化研究。基于网络流模型对晶圆厂车间区域布局进行初步设计,得到较优车间区域布局;在此布局基础上采用离散事件方法仿真对运输轨道布局进行优化,分别将捷径数量、小车运行速度、小车数量作为研究变量,通过实验仿真结果对比,得出捷径数量、小车运行速度、小车数量对生产性能产生一定的影响,并研究之间的相关性,对于物料运输系统配置具有参考意义。(2)基于遗传混合启发式规则的Interbay物料运输调度研究。基于轨道布局优化与系统配置的基础,进行调度任务匹配研究,本文采用了遗传混合式启发规则方法对调度任务匹配进行研究,该方法具有很好的适应性与实时性,能够应对不同生产时期,不同工况下的调度任务匹配,通过实验仿真结果分析,表明遗传混合启发式规则方法是有效的。(3)面向多目标的Interbay物料运输小车路径优化方法研究。同时考虑到搬运量、交货期、瓶颈设备利用率三个因素,进行多目标优化,提出了一种并行多目标遗传算法,对任务匹配后小车调度路径进行优化,将小车运行路径作为染色体进行编码,同时考虑以上三个目标进行路径优化,并进行实验仿真,最终实验结果表明了方法的有效性。