基于Simul8的半导体生产线建模关键技术研究

在对半导体硅片制造生产线进行建模和仿真的过程中,提出了非动态加工区和动态加工区的分类思想,给出了各自基于Simul8的实现方法。对于高度复杂的动态加工区,给出了3种解决方法,从仿真速度上比较其优劣。仿真应用表明,提出的半导体生产线分类方法有效改进了仿真的性能,使仿真指导生产具有可行性。     

Simul8仿真软件的二次开发经验谈

为满足半导体生产线建模与仿真在仿真性能、仿真真实性等方面的要求,本文采用Simul8复杂系统仿真软件作为仿真工具,并对Simul8进行二次开发,利用其提供的COM接口,选择C#作为二次编程工具,通过Simul8模型的XML文件控制模型,实现了C#和Simul8之间的相互通讯和相互控制。     

基于Simu18的半导体生产线建模关键技术研究

在对半导体硅片制造生产线进行建模和仿真的过程中，提出了非动态加工区和动态加工区的分类思想，给出了各自基于Simu18的实现方法。对于高度复杂的动态加工区，给出了3种解决方法，从仿真速度上比较其优劣。仿真应用表明，提出的半导体生产线分类方法有效改进了仿真的性能，使仿真指导生产具有可行性。     

数字化生产线制造过程建模仿真系统研究

文章分析了生产线制造过程的数字化制造环境,提出了基于扩展事件过程链的生产线制造过程建模仿真方法。在此基础上,采用面向对象软件方法,详细设计和实现了生产线制造过程建模仿真系统的各个组成模块。该软件系统应用于实际生产线的规划设计,对生产线进行仿真分析和性能优化,与CIMS其它子系统集成运行,提高了生产线制造过程的整体性能和经济效益。     

离散事件仿真及其在半导体生产线建模中的应用

详细阐述了离散事件仿真技术的原理及其关键技术,并将其应用于半导体生产线建模。在分析半导体生产线系统的仿真需求的基础上,以单进程为离散事件处理机制,对12个加工中心、40台机器组成的半导体生产线进行了建模研究,验证了半导体生产线仿真的正确性。     

并行半导体生产线投料控制策略研究北大核心CSCD

首先提出了一种基于主瓶颈设备利用率的并行半导体生产线投料控制策略(Release Control Policy Based on Bottleneck Equipment Utility,RCPBEU):分析投料与主瓶颈设备利用率之间的相关性;通过设定不同的仿真场景,确定主瓶颈设备利用率标准区间值,用于判断每卡待投料工件是否投进该生产线。随后,将瓶颈设备扩展到瓶颈加工区,提出了基于主加工区利用率的并行半导体生产线投料控制策略(Release Control Policy Based on Processing Area Utility,RCPPAU):采用试凑法确定主加工区利用率标准区间值;将主加工区与关系协同投料、主加工区或关系协同投料的方法在仿真系统上进行大量仿真。仿真结果表明,上述方法与固定在制品投料方法相比,出片量、加工周期、准时交货率、紧急工件准时交货率均能得到较大程度的改善。     

传感器动态建模算法的仿真研究

研究传感器动态优化建模,传感器存在不同程度的相位滞后和惯性等动态特性,当被测参数随时间迅速变化时,动态测试误差较大,严重影响控制精度,对传感器的这种动态性能进行描述是提高检测精度和控制准确度的重要手段.为了提高传感器系统控制精度,减少传感器建模误差,提出一种基于支持向量机的传感器动态建模算法.采用非线性支持向量机对传感器进行动态建模,描述传感器动态、滞后特性,并采用混沌粒子群算法对模型参数进行优化,进一步提高控制精度.仿真结果表明,改进方法能提高传感器系统控制精度,可以很好的应用于现代工业生产过程中,为传感器动态建模提供了一种新的方法.     

半导体生产线调度与仿真系统研究与实现

基于半导体制造企业的实际需求,在SIMUL8平台上设计并实现了半导体生产线调度与仿真系统TB-PSS。该系统主要由三个子系统构成:数据库子系统、仿真调度子系统和性能分析评价子系统。仿真调度子系统是TB-PSS系统的核心,它根据数据库提供的数据和调度规则从生产线当前状态开始仿真,仿真结果预测了生产线即将发生的事件,由性能分析评价子系统反馈给用户。目前,TB-PSS已在半导体生产线上得到了应用,能够辅助生产管理人员决策,并取得了较好的实际效果。     

半导体生产线自适应派工规则

高度不确定的半导体制造环境迫切需要能够快速响应生产线实际状态的调度方法,为此,在充分考虑半导体生产线特点的基础上,给出了同时考虑混合加工方式、上下游负载均衡与工件准时交货需求的自适应派工算法(Self-Adaptive Dispatching Rule,SADR).首先,介绍了SADR的算法流程;其次,将历史调度方案或仿真调度方案作为学习样本,基于免疫克隆选择算法挖掘SADR参数与实际生产状态参数及期望运作性能之间的关系模型,实现SADR参数跟随生产线运作状态的实时动态调整;最后,基于实际半导体生产线模型进行仿真验证.仿真结果表明,SADR能有效提高半导体生产线的运作性能,生产线上的总工件移动步数平均提高2％,并且在超载环境下能够获得更好的效果.     

离散制造系统规划与仿真建模研究

对离散制造过程的规划、建模和仿真技术进行了研究，建立了面向对象的系统模型，分析了仿真运行机理，通过仿真分析优化生产制造系统性能指标。应用实例，介绍了基于eM—Plant环境进行生产线建模仿真、设备布局、瓶颈分析的过程，为离散制造过程研究提供了有效的方法。     

基于粒子系统的火焰模拟与优化

为了解决火焰模拟难以实现实时性和真实感的问题,提出了基于粒子系统的火焰模拟优化方法.首先分析了利用粒子系统模拟火焰的基本原理,在此基础上,结合纹理映射方法进行火焰渲染,然后在渲染的过程中分别从实时性和真实感两个方面对粒子系统进行了优化,使性能得到显著提高.实验结果表明,该优化方法可以有效地降低模拟时间,同时能得到更为真实的模拟效果.     

基于多人协同虚拟现实的主变应急培训应用研究

为了提高主变应急培训能力,提出基于多人协同虚拟现实的主变应急培训视景仿真模型.以火灾应急演练为研究对象,构建主变应急培训的虚拟视景图像重构模型,并对虚拟视景环境参数进行结算,根据参数结果的计算,进行主变应急培训过程中的虚拟现实仿真,实现主变应急培训的虚拟现实VR仿真模型的优化设计.测试结果表明,采用该方法进行主变应急培训的虚拟视景仿真的协同性较好,图像融合性能较高,视景重构能力较强.     

基于目标的域随机化方法在机器人操作方面的研究

使用强化学习解决机器人操作问题有着诸多优势,然而传统的强化学习算法面临着奖励稀疏的困难,且得到的策略难以直接应用到现实环境中。为了提高策略从仿真到现实迁移的成功率,提出了基于目标的域随机化方法：使用基于目标的强化学习算法对模型进行训练,可以有效地应对机器人操作任务奖励稀疏的情况,得到的策略可以在仿真环境下良好运行,与此同时在算法中还使用了目标驱动的域随机化方法,在提高策略泛用性以及克服仿真和现实环境之间的差距上有着良好的效果,仿真环境下的策略容易迁移到现实环境中并成功执行。结果表明,使用了基于目标的域随机化方法的强化学习算法有助于提高策略从仿真到现实迁移的成功率。     

基于Vega的无人机视景仿真应用研究

在Vega/Creator虚拟现实开发环境下,运用LOD(levels of detail)、DOF(degree of freedom)等多种三维场景建模的关键技术和实现方法,设计完成了无人机地面站视景仿真软件,提出了"数据接收与驱动同步"的软件设计方法,该软件在无人机半物理仿真试验中得到了很好的应用,满足了系统对实时性和流畅性的要求.     

实时三维声音仿真系统的设计与实现

主要论述虚拟现实环境中声音播放的原理和处理过程 ,并探讨了利用DirectSound在虚拟现实环境中实现三维实时音响仿真系统的关键技术     

基于GPU粒子系统的战场实时雨雪效果模拟

雨雪效果的模拟可大幅提高战场视景仿真的真实感,粒子系统作为模拟不规则自然现象的有力工具,很适合雨雪效果的模拟,传统基于中央处理器(CPU)运算的粒子系统,模拟雨雪效果时存在占用大量CPU时间和系统资源的缺点,针对这个问题,建立了基于图形处理器(GPU)粒子系统的雨雪效果模拟方法,讨论了雨雪粒子系统在GPU上的实现、存储及运算等问题,通过将粒子系统的存储和运算全部交由GPU来完成,充分利用了GPU强大的处理能力和带宽优势,大幅提高了可模拟的雨雪粒子数量,并使雨雪模拟的逼真度和实时性都得到了增强.     

膝关节镜手术仿真训练系统设计

利用虚拟现实技术建立的手术仿真训练系统,可以大大减少内窥镜等疑难手术的培训时间并节约昂贵的动物实验费用.为满足膝关节镜手术训练的需要,针对虚拟手术仿真的技术特点,提出了关于虚拟现实技术的膝关节镜手术仿真训练系统的设计,主要对系统体系结构、软件结构、功能模块和系统界面的设计和技术实现进行了研究,最终实现了一个支持双手操作的手术仿真训练系统.实践证明,系统能逼真地模拟手术的流程,取得了良好的训练效果.     

可扩展的实时自然景物模拟算法

针对传统的粒子系统实时仿真存在只能针对单一自然景物模拟、计算耗时、图像不真实、算法复杂等问题,提出了一种基于粒子系统和图形处理器（GPU）加速通用可扩展的自然景物模拟算法。在该算法中,粒子的物理运动计算过程和渲染阶段完全由CPU转移至GPU,可以增加粒子数量和提高渲染速度;同时,在渲染过程中,可以较好地利用硬件支持的粒子图技术来改善渲染中粒子的外表,选择不同纹理,从而能够较方便地模拟不同的自然景物。最后,在GPU上实现了雪花、喷泉、烟花、瀑布等模拟,算法充分利用了GPU的多通道并行处理性和可编程性,提高了自然景物模拟的实时性,可运用于虚拟现实系统。     

基于虚拟现实的流程工业过程模拟仿真系统

将虚拟现实技术与系统仿真技术相结合,建立了炼油企业虚拟现实过程模拟仿真平台,分析了仿真平台的结构设计与实现原理。介绍了一种基于虚拟现实的炼油企业过程模拟仿真算法,详细说明了该算法在虚拟现实仿真平台上的应用过程,包括重点装置动态模拟、罐区油品调合仿真、进出厂模拟等。虚拟现实仿真平台通过生产过程与数据的可视化呈现与人机交互以及现场应用,可以为炼油企业流程模拟仿真培训与生产过程三维可视化监控提供有效的支持。