可重入制造系统的性能优化问题仿真研究

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1、乂ｉｔ键＾大華ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ预±享恆巧文ＭＡＳＴＥ民ＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ可重入制造系统的性能优化问题仿真研究型学与壬ｆ学科专业＿＿＿＿ｆ驾＿作者姓名圣違避张光前副教授指导教师２６答辩日期＿＿ｑ巧＿年＿＿远硕壬学位论文可重入制造系统的性能优化问题仿真研究ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎａｎｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｇＲｅ－ｅｎｔｒａｎｔＭ

2、ａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＳｓｔｅｍｙ作者姓名：李建斌学科、专业：管理科学与工程学号：２１３１１０１６指导教师：张光前２０１６０６０６完成日期：．．丈连巧义乂缘ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中己经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体己经发表的研究成果，也不包含其他＆申请

3、学位或其他用途使用过的成果一同工作的同志对本研究所做的贡献。与我均＆在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：可奎Ａ村邊糸氣热他無」化化间激巧妾巧氣：冰基城日期：么０／名年月／？日作者签名大连理工大学硕±－学位论文摘要可重入制造系统是Ｗ半导体晶圆制造过程为典型代表的第三类制造系统，具有高度可重入性、数百台加工机器、上千道加工工序、大量不确定性约束条件、姐批加工、多种产品类型和生产周期长等明显区别于流水车间（

4、ＦｌｏｗＳｈｏｐｓ）和作业车问（Ｊｏｂ化ｏｐｓ）的特点。晶圆制造过程作为半导体制造业中资金投入最密集和技术复杂程度最高的前段工艺，从初期的订单处理和资源配置到生产阶段的物料规划和设备调度都存在着既密切联系又相互制约的决策和控制问题，这些决策和控制问题又直接影响着半导体晶圆制造系统的整体性能。基于运筹学的传统数学解析模型很难在短时间内求得这些决策和控制问题的最优解，而基于离散事件仿真和优化算法的仿真优化方法具有强大的建模能力和一高级的智能算法，种新思路从而为解决可重入制造系统中的

5、决策和控制问题提供了。本文Ｗ可重入制造系统的性能优化问题为研究对象，增加系统平均产出量和减小系统平均生产周期为优化目标。综合考虑每个工作站的调度规则、全局和瓶颈工作站固一定在制品数对可重入制造系统性能指标的影响，提出种基于仿真优化方法的多维组合策略（ＭｕｌｔｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎＰｏｌｉｃｙ，ＭＣＰ）来求解可重入制造系统的性能优化问题，：。具体来说主要研究内容包括Ｗ下两个方面－（１）可重入制造系统仿真优化模型的构建。选择经典的ＩｎｔｅｌＭｉｎｉ化ｂ

6、模型作为可重入制造系统性能优化问题的仿真对象，基于ＥＸｔｅｎｄＳｉｍ仿真开发平台构建仿真优化模型。Ｗ每个工作站的调度规则、全局和瓶颈工作站固定在制品数为仿真优化模型的决策输入自变量，Ｗ系统平均产出量最大化同时保证瓶颈工作站维持较高设备利用率为仿真优化模型的目标函数。仿真优化模型的构建为可重入制造系统性能优化问题的求解提供了模型基础和技术保障。（２）基于仿真优化方法的多维组合策略实验评价。利用ＥｘｔｅｎｄＳｉｍ软件中内嵌遗传＂＂算法的化ｔｉｍｉｚｅｒ控件设计仿真优

7、化模型的优化模块，运行仿真优化程序后经过遗传算法的全局迭代搜索筛选出具有满意系统性能表现的最佳多维组合策略。对于达到稳态的系统，由Ｌｉｔｔｌｅ定理可知最佳多维组合策略下的系统平均生产周期也应该最小。为一了进步验证多维姐合策略的优越性，针对文献中调度规则和全局固定在制品数相结合的策略义瓶颈工作站固巧在制品数的策略也设计了仿真实验。逝过对比王种仿真实验的结果可看出，基于化真优化方法的多维姐合策略可从提高系统平均产出量同时显著减小系统平均生产周期。Ｉ－ｉｉＦａｂ关键词：多维姐合策略

8、ｎｔｅｌＭｎ模型化；仿真优化方法；；性能优－－１可重入制造系统的性能优化问题仿真研究ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｐ民ｅ－ｅｎｔｒａｎｔＭａｎｕ拉ｃｔｕｓｈｍｒｉｎｇＳｙＡｂｓｔｒａｃｔ民－ｔｔｅｅｎｒａｎｔｍａｎｕｆａｃｕｒ１ｔｉｎｓｓ：ｅｍｉｆｉｅｄｂ化ｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃ化ｒｗａｆｅｒｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｇｙ，