FABMAS - ein System zur Steuerung des Waferfertigungsprozesses auf der Grundlage autonomer und kooperativer Softwareagenten

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In den letzten Jahren wurden Produktionsfortschritte in der Halbleiterindustrie hauptsächlich durch eine Vergrößerung der Wafer (Silizium-Scheiben zur Aufnahme der Chips), durch eine Verkleinerung der Chipgröße sowie durch eine verbesserte Beherrschung der technologischen Prozesse erreicht. Das Verbesserungspotential dieser Faktoren ist weitestgehend erschöpft, Produktionsfortschritte werden heute überwiegend durch eine Verbesserung der operationalen und logistischen Abläufe innerhalb der Halbleiterfabriken und des zur Herstellung von integrierten Schaltkreisen notwendigen weltweiten Produktionsnetzwerkes erwartet. Bei der Konzeption und Realisierung von neuartigen operationalen und logistischen Verfahren für die Waferfertigung müssen die erweiterten software- und hardwaretechnischen Möglichkeiten berücksichtigt werden. Techniken der Verteilten Künstlichen Intelligenz (VKI) und hier insbesondere der Multi-Agenten-Systeme bieten Ansätze, um dezentralisierte Softwaresysteme ("Agenten") zur Lösung übergeordneter Aufgabenstellungen flexibel zusammenarbeiten zu lassen. Das führt zu der Frage, welche Steuerungsfähigkeiten durch die Zusammenarbeit verteilt arbeitender Agenten insgesamt erzielt werden können. Weiterhin ist es von Interesse, ob derartige dezentrale Systeme, ausgestattet mit kooperativen Fähigkeiten, herkömmlichen Systemen überlegen sind. Vor diesem Hintergrund bestehen die Ziele des Vorhabens darin, (1) eine Methodik, die eine formale Modellierung und Beschreibung von Multi-Agenten-Systemen zum Bau von Fertigungssteuerungssystemen (für die Waferfertigung) gestattet, zu entwickeln, (2) Verfahren, die ein Zusammenwirken von Agenten auf unterschiedlichen Hierarchieebenen ermöglichen, zu entwickeln und zu evaluieren, (3) ein Konzept für eine Koordinationssprache für Fertigungssteuerungsprobleme (der Waferfertigung) zu entwerfen, (4) durch die Entwicklung von Fuzzy-Regelsystemen Möglichkeiten zu schaffen, um situationsabhängige Entscheidungen treffen zu können, (5) die Ergebnisse durch Implementierung einer Steuerungsanwendung (Waferfertigung) zu überprüfen.