本文關(guān)鍵詞：可重入制造系統(tǒng)的性能優(yōu)化問題仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：可重入制造系統(tǒng)是以半導(dǎo)體晶圓制造過程為典型代表的第三類制造系統(tǒng),具有高度可重入性、數(shù)百臺加工機器、上千道加工工序、大量不確定性約束條件、組批加工、多種產(chǎn)品類型和生產(chǎn)周期長等明顯區(qū)別于流水車間(Flow Shops)和作業(yè)車間(Job Shops)的特點。晶圓制造過程作為半導(dǎo)體制造業(yè)中資金投入最密集和技術(shù)復(fù)雜程度最高的前段工藝,從初期的訂單處理和資源配置到生產(chǎn)階段的物料規(guī)劃和設(shè)備調(diào)度都存在著既密切聯(lián)系又相互制約的決策和控制問題,這些決策和控制問題又直接影響著半導(dǎo)體晶圓制造系統(tǒng)的整體性能�；谶\籌學(xué)的傳統(tǒng)數(shù)學(xué)解析模型很難在短時間內(nèi)求得這些決策和控制問題的最優(yōu)解,而基于離散事件仿真和優(yōu)化算法的仿真優(yōu)化方法具有強大的建模能力和高級的智能算法,從而為解決可重入制造系統(tǒng)中的決策和控制問題提供了一種新思路。本文以可重入制造系統(tǒng)的性能優(yōu)化問題為研究對象,以增加系統(tǒng)平均產(chǎn)出量和減小系統(tǒng)平均生產(chǎn)周期為優(yōu)化目標(biāo)。綜合考慮每個工作站的調(diào)度規(guī)則、全局和瓶頸工作站固定在制品數(shù)對可重入制造系統(tǒng)性能指標(biāo)的影響,提出一種基于仿真優(yōu)化方法的多維組合策略(Multidimensional Combination Policy, MCP)來求解可重入制造系統(tǒng)的性能優(yōu)化問題。具體來說,主要研究內(nèi)容包括以下兩個方面：(1)可重入制造系統(tǒng)仿真優(yōu)化模型的構(gòu)建。選擇經(jīng)典的Intel Mini-Fab模型作為可重入制造系統(tǒng)性能優(yōu)化問題的仿真對象,基于ExtendSim仿真開發(fā)平臺構(gòu)建仿真優(yōu)化模型。以每個工作站的調(diào)度規(guī)則、全局和瓶頸工作站固定在制品數(shù)為仿真優(yōu)化模型的決策輸入自變量,以系統(tǒng)平均產(chǎn)出量最大化同時保證瓶頸工作站維持較高設(shè)備利用率為仿真優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)。仿真優(yōu)化模型的構(gòu)建為可重入制造系統(tǒng)性能優(yōu)化問題的求解提供了模型基礎(chǔ)和技術(shù)保障。(2)基于仿真優(yōu)化方法的多維組合策略實驗評價。利用ExtendSim軟件中內(nèi)嵌遺傳算法的‘'Optimizer"控件設(shè)計仿真優(yōu)化模型的優(yōu)化模塊,運行仿真優(yōu)化程序后經(jīng)過遺傳算法的全局迭代搜索篩選出具有滿意系統(tǒng)性能表現(xiàn)的最佳多維組合策略。對于達(dá)到穩(wěn)態(tài)的系統(tǒng),由Little定理可知最佳多維組合策略下的系統(tǒng)平均生產(chǎn)周期也應(yīng)該最小。為了進一步驗證多維組合策略的優(yōu)越性,針對文獻中調(diào)度規(guī)則和全局固定在制品數(shù)相結(jié)合的策略以及瓶頸工作站固定在制品數(shù)的策略也設(shè)計了仿真實驗。通過對比三種仿真實驗的結(jié)果可以看出,基于仿真優(yōu)化方法的多維組合策略可以提高系統(tǒng)平均產(chǎn)出量同時顯著減小系統(tǒng)平均生產(chǎn)周期。
【關(guān)鍵詞】：多維組合策略 仿真優(yōu)化方法 Intel Mini-Fab模型 性能優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN305
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-24
• 1.1 問題的提出及研究意義9-15
• 1.1.1 可重入制造系統(tǒng)性能優(yōu)化問題的提出9-14
• 1.1.2 可重入制造系統(tǒng)性能優(yōu)化問題的研究意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀15-20
• 1.2.1 基于投料策略的可重入制造系統(tǒng)性能優(yōu)化研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 基于調(diào)度規(guī)則的可重入制造系統(tǒng)性能優(yōu)化研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.3 基于系統(tǒng)建模的可重入制造系統(tǒng)性能優(yōu)化研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.4 基于策略組合的可重入制造系統(tǒng)性能優(yōu)化研究現(xiàn)狀19
• 1.2.5 可重入制造系統(tǒng)性能優(yōu)化國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀總結(jié)19-20
• 1.3 研究內(nèi)容和技術(shù)路線20-24
• 1.3.1 研究的主要內(nèi)容20-22
• 1.3.2 研究的技術(shù)路線22-24
• 2 仿真優(yōu)化方法在可重入制造系統(tǒng)中的適用性分析24-35
• 2.1 仿真優(yōu)化方法的理論基礎(chǔ)24-33
• 2.1.1 離散事件仿真概述24-27
• 2.1.2 遺傳進化算法概述27-30
• 2.1.3 仿真優(yōu)化方法概述30-33
• 2.2 仿真優(yōu)化方法的適用性分析33-34
• 2.2.1 基于理論的適用性分析33
• 2.2.2 基于模型的適用性分析33-34
• 2.3 本章小結(jié)34-35
• 3 可重入制造系統(tǒng)仿真優(yōu)化模型的構(gòu)建35-52
• 3.1 可重入制造系統(tǒng)仿真建模對象的選取35-39
• 3.1.1 Intel Mini-Fab模型的基本描述35-39
• 3.1.2 Intel Mini-Fab模型的選取依據(jù)39
• 3.2 可重入制造系統(tǒng)性能優(yōu)化問題的描述39-41
• 3.2.1 系統(tǒng)性能優(yōu)化問題的理論描述39-40
• 3.2.2 系統(tǒng)性能優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)描述40-41
• 3.3 可重入制造系統(tǒng)仿真模型的構(gòu)建思路41-47
• 3.3.1 系統(tǒng)仿真模型的總體結(jié)構(gòu)41-43
• 3.3.2 系統(tǒng)仿真建模的實現(xiàn)過程43-47
• 3.4 重入制造系統(tǒng)仿真優(yōu)化的設(shè)計方法47-50
• 3.4.1 系統(tǒng)仿真優(yōu)化的參數(shù)設(shè)置47-49
• 3.4.2 系統(tǒng)仿真優(yōu)化的操作流程49-50
• 3.5 本章小結(jié)50-52
• 4 系統(tǒng)仿真實驗方案和結(jié)果分析52-60
• 4.1 系統(tǒng)仿真實驗方案設(shè)計52-54
• 4.1.1 系統(tǒng)仿真實驗方案52-53
• 4.1.2 系統(tǒng)性能評價指標(biāo)53-54
• 4.2 系統(tǒng)仿真實驗結(jié)果分析54-59
• 4.2.1 實驗數(shù)據(jù)處理54-55
• 4.2.2 實驗結(jié)果分析55-59
• 4.3 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論與展望60-62
• 參考文獻62-66
• 附錄A Intel Mini-Fab仿真模型示意圖66-67
• 附錄B Intel Mini-Fab仿真模型部分重要功能實現(xiàn)的開發(fā)源代碼67-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況68-69
• 致謝69-70

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1 初紅艷,費仁元;可重組制造系統(tǒng)設(shè)計(上)[J];現(xiàn)代制造工程;2004年04期

2 ;可重組制造系統(tǒng)及應(yīng)用示范[J];數(shù)控機床市場;2005年07期

3 劉飛，，楊丹，易樹平;制造系統(tǒng)理論體系框架及其應(yīng)用[J];中國機械工程;1996年01期

4 楊海成;發(fā)展我國的制造系統(tǒng)信息一體化技術(shù)[J];計算機輔助設(shè)計與制造;1999年09期

5 羅振璧,盛伯浩,趙曉波,趙宏林,劉階萍,蔣任重;快速重組制造系統(tǒng)[J];中國機械工程;2000年03期

6 袁清珂,呂傳毅,趙汝嘉;先進制造系統(tǒng)和21世紀(jì)的制造業(yè)[J];機電一體化;2000年01期

7 李龍洙;粒子制造系統(tǒng)的基本概念及其應(yīng)用方案探討[J];機械設(shè)計;2001年06期

8 盛伯浩 ,羅振璧 ,俞圣梅 ,趙曉波 ,趙宏林 ,張建民 ,張文河;快速重組制造系統(tǒng)的構(gòu)建原理及其應(yīng)用[J];工業(yè)工程與管理;2001年01期

9 江志斌,胡宗武;論制造系統(tǒng)模式的新進展[J];工業(yè)工程與管理;2002年02期

10 江平宇;e-制造系統(tǒng)的實現(xiàn)方法與應(yīng)用研究[J];計算機集成制造系統(tǒng)-CIMS;2003年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 曹華軍;劉飛;;再制造系統(tǒng)大規(guī)模定制特性及其三維優(yōu)化策略研究[A];節(jié)能環(huán)保 和諧發(fā)展——2007中國科協(xié)年會論文集（一）[C];2007年

2 鐘江生;;雙重資源約束條件下制造系統(tǒng)的調(diào)度[A];第二屆全國流體傳動及控制工程學(xué)術(shù)會議論文集（第三卷）[C];2002年

3 何非;;裝配制造系統(tǒng)復(fù)雜特性多層次解析與建模[A];中國系統(tǒng)工程學(xué)會第十八屆學(xué)術(shù)年會論文集——A02管理科學(xué)[C];2014年

4 周美立;;相似制造系統(tǒng)工程[A];制造業(yè)與未來中國——2002年中國機械工程學(xué)會年會論文集[C];2002年

5 王曉梅;;e-制造系統(tǒng)在佛山地區(qū)模具業(yè)中的應(yīng)用研究[A];企業(yè)應(yīng)用集成系統(tǒng)與技術(shù)學(xué)術(shù)研究會論文集[C];2006年

6 程寒生;閻祥安;;基于生產(chǎn)計劃的大物流工程項目類制造系統(tǒng)的一種物流調(diào)度模型[A];先進制造技術(shù)論壇暨第三屆制造業(yè)自動化與信息化技術(shù)交流會論文集[C];2004年

7 胡仲翔;賈志成;賴?yán)麌?;協(xié)同制造系統(tǒng)中人的可靠性研究[A];提高全民科學(xué)素質(zhì)、建設(shè)創(chuàng)新型國家——2006中國科協(xié)年會論文集（下冊）[C];2006年

8 宋東平;;隨機需求不可靠制造系統(tǒng)的生產(chǎn)控制[A];1994中國控制與決策學(xué)術(shù)年會論文集[C];1994年

9 張士廉;王成恩;;航空企業(yè)集成化制造系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[A];面向21世紀(jì)的生產(chǎn)工程——2001年“面向21世紀(jì)的生產(chǎn)工程”學(xué)術(shù)會議暨企業(yè)生產(chǎn)工程與產(chǎn)品創(chuàng)新專題研討會論文集[C];2001年

10 張伯鵬;;制造信息差及其應(yīng)用研究[A];制造業(yè)與未來中國——2002年中國機械工程學(xué)會年會論文集[C];2002年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 吳綿;方太制造系統(tǒng)分析質(zhì)量狀況[N];中國質(zhì)量報;2009年

2 陳循介;機器人：未來新型制造系統(tǒng)的開路先鋒[N];中國工業(yè)報;2008年

3 廣東省自動化學(xué)會常務(wù)理事 史王君;實施信息化制造系統(tǒng) 為ERP提供數(shù)據(jù)[N];中國計算機報;2004年

4 李立紅;河北鋼鐵承鋼自動化管控中心確定“人才制造系統(tǒng)”建設(shè)目標(biāo)[N];中國冶金報;2011年

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1 何鳳蘭;多重入復(fù)雜制造系統(tǒng)的多尺度建模與優(yōu)化控制研究[D];上海交通大學(xué);2014年

2 王玉芳;知識化制造系統(tǒng)自適應(yīng)動態(tài)組織與調(diào)度[D];東南大學(xué);2015年

3 郜慶路;分布式自治制造系統(tǒng)中協(xié)調(diào)機制的研究與仿真[D];華中科技大學(xué);2005年

4 易靜蓉;制造系統(tǒng)協(xié)調(diào)度綜合評價與調(diào)控方法研究[D];華南理工大學(xué);2011年

5 薛朝改;知識化制造系統(tǒng)自重構(gòu)的研究[D];東南大學(xué);2005年

6 鎖小紅;基于制造系統(tǒng)功能的設(shè)施布局設(shè)計研究[D];山東大學(xué);2008年

7 梁祖紅;考慮生產(chǎn)周期與產(chǎn)能約束的制造系統(tǒng)雙重資源優(yōu)化配置方法研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2012年

8 謝楠;基于Petri網(wǎng)的可重組制造系統(tǒng)建模、調(diào)度及控制方法研究[D];同濟大學(xué);2006年

9 古拉瑪;多產(chǎn)品制造系統(tǒng)中車間布局規(guī)劃的有效方法研究[D];華中科技大學(xué);2011年

10 劉清濤;再制造系統(tǒng)車間調(diào)度研究[D];長安大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 賀新鋒;制造系統(tǒng)的生產(chǎn)浮動性及其近似技術(shù)[D];清華大學(xué);2005年

2 楊林;串行制造系統(tǒng)可靠性研究與產(chǎn)能評估[D];西南交通大學(xué);2016年

3 施楊梅;考慮回收件質(zhì)量的再制造系統(tǒng)緩沖區(qū)優(yōu)化設(shè)計研究[D];東南大學(xué);2016年

4 李建斌;可重入制造系統(tǒng)的性能優(yōu)化問題仿真研究[D];大連理工大學(xué);2016年

5 許竹君;協(xié)同制造系統(tǒng)中若干關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用[D];浙江工商大學(xué);2009年

6 王峻峰;P公司制造系統(tǒng)分析[D];復(fù)旦大學(xué);2009年

7 賀江華;綜合型制造系統(tǒng)的建模和仿真[D];華中科技大學(xué);2005年

8 羅建民;可重組制造系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計策略的研究[D];浙江大學(xué);2003年

9 何家勇;支持設(shè)計面向經(jīng)營的制造系統(tǒng)設(shè)計[D];重慶大學(xué);2002年

10 王立軍;考慮動態(tài)迭代和人因的快速響應(yīng)制造系統(tǒng)任務(wù)可靠性評估[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：可重入制造系統(tǒng)的性能優(yōu)化問題仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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