基于多Agent的半导体生产线调度仿真系统

提出在高层体系结构（HLA）下集成多Agent的方法对半导体生产线进行建模与仿真。多Agent系统可以提供仿真的智能支持,而HLA则可以提供一致的基础框架,解决多Agent仿真带来的互操作和一致性问题。针对半导体生产调度的特点,构建了仿真系统框架。仿真联邦由Agent联邦成员和非Agent联邦成员组成,各联邦成员之间通过对象类、交互类、Agent消息实现互相访问,Agent联邦成员通过协商算法生成优化的调度方案。最后,基于JADE实现了一个多Agent的半导体生产线调度仿真系统,并进行了仿真实验。     

半导体生产线建模及其仿真若干关键技术研究——基于Simul8建模仿真软件

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较高要求,基于Simul8复杂系统仿真软件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的思想,探讨了各自基于Simul8的实现方法,同时分析并有效解决了工序加工时间和运输时间的统计计算问题。仿真应用表明,提出的方法在增强半导体生产线仿真真实性的同时,也有效改进了仿真的性能。     

汽车冲压车间生产调度仿真系统的设计

生产调度是冲压车间生产管理的基本内容,通过仿真方法可以优化生产调度,提高生产线的利用率。通过分析某汽车制造企业冲压生产线的工艺流程和调度要求,提出了有关合理假设,以最大化节约时间成本为指导思想,建立了汽车冲压车间生产调度仿真模型。在仿真算法设计原则基础上,详细说明了算法的执行流程。最后简单介绍了系统的功能,并给出一个生产调度实例。实例结果表明该系统能获得合理的调度方案,适用于企业冲压生产线的调度问题。     

汽车冲压车间生产调度仿真系统的设计

生产调度是冲压车间生产管理的基本内容,通过仿真方法可以优化生产调度,提高生产线的利用率.通过分析某汽车制造企业冲压生产线的工艺流程和调度要求,提出了有关合理假设,以最大化节约时间成本为指导思想,建立了汽车冲压车间生产调度仿真模型.在仿真算法设计原则基础上,详细说明了算法的执行流程.最后简单介绍了系统的功能,并给出一个生产调度实例.实例结果表明该系统能获得合理的调度方案,适用于企业冲压生产线的调度问题.     

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。     

基于遗传算法的可重入半导体生产线的调度

半导体生产线的可重入性使得半导体生产车间的调度成为NP难题.基于遗传算法的调度是将遗传算法应用到半导体生产线的投料策略和调度策略上,通过合理的编码来寻找一组投料策略和调度策略的组合,来解决可重入半导体生产线的调度问题.和以往的方法不同,这种方法可以从全局上来调度半导体生产线,充分发挥出各种策略的优势.仿真结果表明这种方法对于产出量、制造周期偏差、瓶颈设备利用率等关键生产指标都有明显改善.     

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.     

制造车间生产线并发多任务过程仿真的研究

制造车间生产线会发生各种随机故障,在各种不同调度策略下有或多或少的系统瓶颈,文中提供了一种利用面向对象和多线程技术的方法来仿真生产车间,在生产未运行之前预见生产线的生产能力、生产线在不同调度策略下的性能及预见随机故障发生时生产线的调节能力,选一个较好的调度方案来运行生产线.面向对象与多线程技术的运用,使得程序具有很好的可复用性和可扩展性.     

制造车间生产线并发多任务过程仿真的研究

制造车间生产线会发生各种随机故障，在各种不同调度策略下有或多或少的系统瓶颈，文中提供了一种利用面向对象和多线程技术的方法来仿真生产车间，在生产未运行之前预见生产线的生产能力、生产线在不同调度策略下的性能及预见随机故障发生时生产线的调节能力，选一个较好的调度方案来运行生产线。面向对象与多线程技术的运用，使得程序具有很好的可复用性和可扩展性。     

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。     

数据驱动下的半导体生产线动态调度方法

本文研究了一种数据驱动下的半导体生产线调度框架,该框架基于调度优化数据样本,应用机器学习算法,获得动态调度模型,通过该模型,对于半导体生产线,能够根据其当前的生产状态,实时地定出近似最优的调度策略.在此基础上,利用特征选择和分类算法,提出一种生成动态调度模型的方法,并且具体实现出一种混合式特征选择和分类算法的调度模型:先采用过滤式特征选择方法对生产属性进行初步筛选,然后再采用封装式特征选择和分类方法生成模型以提高模型生成的效率.最后,在某实际半导体生产线上,对在所提出的框架上采用6种不同算法实现的动态调度模型进行测试,并对算法性能数据和生产线性能据进行对比和分析.结果表明,数据驱动下的动态调度方法优于单一的调度规则,同时也能满足生产线调度实时性要求.在数据样本较多的情况下,建议采用本文所提出的方法.     

半导体制造系统仿真调度中的优化方法

基于仿真的调度方法通常需要进行大量的仿真或者采用好的规则以优化调度结果. 本 文建立了以减小平均在制品为优化目标的半导体制造系统的调度模型, 对模型进行分解和简 化. 把结论作为一个调度规则直接应用于仿真调度方法. 由于充分利用了系统全局的状态信 息, 可以有效地减少仿真的次数, 提高了仿真调度的优化能力.     

Simulation optimization approach for hybrid flow shop scheduling problem in semiconductor back-end manufacturing

This study presents a simulation optimization approach for a hybrid flow shop scheduling problem in a real-world semiconductor back-end assembly facility. The complexity of the problem is determined based on demand and supply characteristics. Demand varies with orders characterized by different quantities, product types, and release times. Supply varies with the number of flexible manufacturing routes but is constrained in a multi-line/multi-stage production system that contains certain types and numbers of identical and unrelated parallel machines. An order is typically split into separate jobs for parallel processing and subsequently merged for completion to reduce flow time. Split jobs that apply the same qualified machine type per order are compiled for quality and traceability. The objective is to achieve the feasible minimal flow time by determining the optimal assignment of the production line and machine type at each stage for each order. A simulation optimization approach is adopted due to the complex and stochastic nature of the problem. The approach includes a simulation model for performance evaluation, an optimization strategy with application of a genetic algorithm, and an acceleration technique via an optimal computing budget allocation. Furthermore, scenario analyses of the different levels of demand, product mix, and lot sizing are performed to reveal the advantage of simulation. This study demonstrates the value of the simulation optimization approach for practical applications and provides directions for future research on the stochastic hybrid flow shop scheduling problem.     

网格技术在半导体生产调度中的应用研究

网格技术是一种新型的分布计算技术,致力于解决复杂度很高的新应用问题.随着全球半导体生产规模的日益扩大,半导体生产线的优化调度问题成为学术界及工程界研究的热点.半导体生产线具有许多特殊的特点,诸如生产规模大、工件数量多、随机性大、加工成本高、高度的可重入性等,这些特点决定了原有的调度策略已不能满足半导体生产线的要求.鉴于网格技术在处理设备可扩展性和资源平衡性上的优势,主要研究将网格技术的思想用于半导体生产线的调度中.利用网格计算中的负载向量和失衡因子的概念,来控制半导体生产线上各加工机器处工件块的规模以及投料规模.通过优化算法的调度,使得半导体生产线的各加工设备负载得到平衡,设备的生产效率提高,缩短加工周期,从而达到优化生产线的目的.     

基于GIS的公交运营仿真系统的设计与实现

本文针对公交公司对公交车辆行车方案进行直观观测的实际需求,结合MapInfo和MapX-treme地图信息软件,从电子地图、数据库和仿真流程三个方面出发,设计并实现了一个基于GIS的公交运营仿真系统。最后,以武汉公交536线路为例,给出了系统对该线路上的车辆行车方案的仿真效果,并对仿真结果进行了简要分析。     

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。     

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。     

基于eM-Plant的汽车车身焊装线系统仿真技术研究

仿真是目前对焊装生产线进行工艺规划、生产调度的有效手段。选用仿真软件eM-Plant作为仿真平台,通过对某汽车车身焊装线工艺流程的研究,建立层次清晰的系统仿真模型;根据仿真结果,进行瓶颈分析、设备利用率分析以及故障分析,评估生产线的能力,为生产调度策略的制定以及生产线的规划与布局提供了科学依据。     

一种基于组件技术的轨梁生产线物流仿真系统

针对我国钢铁企业轨梁生产线设备负荷不均、生产调度响应迟缓、新产品调试困难等问题,提出了一种基于组件技术的钢轨梁生产线物流仿真系统。建立了其体系结构,并对开发中的三个关键技术进行了论述,包括:建立设备组件库实现生产线全线建模;通过Drag and Drop机制实现仿真生产线的动态定义;基于Time-Unit Advance时钟推进实现复杂生产线的动态运行。最后,开发的仿真系统在某钢铁企业进行了应用实施,证明了其有效性。     

Multiple-objective scheduling and real-time dispatching for the semiconductor manufacturing system

Implementing efficient scheduling and dispatching policies is a critical means to gain competitiveness for modern semiconductor manufacturing systems. In contemporary global market, a successful semiconductor manufacturer has to excel in multiple performance indices, consequently qualified scheduling approaches should provide efficient and holistic management of wafer products, information and manufacturing resources and make adaptive decisions based on real-time processing status to reach an overall optimized system performance. To cope with this challenge, a timed extended object-oriented Petri nets (EOPNs) based multiple-objective scheduling and real-time dispatching approach is proposed in this paper. Four performance objectives pursued by semiconductor manufacturers are integrated into a priority-ranking algorithm that serves as the initial scheduling guidance, and then all wafer lots will be dynamically dispatched by the hybrid real-time dispatching control system. A set of simulation experiments validate the proposed multiple-objective scheduling and real-time dispatching algorithm may achieve satisfactory performances.