雙目標模擬最佳化在自動化物料搬運系統之應用

Bi-objective Simulation Optimization Problem of Automated Material Handling System

田孝貞(Tien, Jenny)

指導教授 ： 林則孟

國立清華大學/工學院/工業工程與工程管理學系/碩士(2011年)

摘要

本研究將以半導體300mm(12吋)晶圓製造廠黃光區之自動化物料搬運系統(Automated Material Handling System，簡稱AMHS)為主要研究對象。黃光區負責的微影製程佔整個晶圓製造時間的40%到50%，可顯見黃光區的重要性。故在黃光區內的自動化物料搬運系統必須有一套良好的管理辦法。例如，有生產特性之派工法則及有搬運特性之派車法則；除此之外，最重要的是搬運車數量控管，在不同的系統負荷之下，必須尋找可負荷此晶圓投入量數之搬運車數。否則，過多或過少的搬運車將會造成系統整體績效低落；搬運車數量過少時，將造成晶舟等待搬運時間增長、機台使用率下滑；搬運車數過多時，將容易造成交通問題，如堵塞、死鎖之現象。找尋一趟良好的管理辦法，文獻上最常使用方法為透過模擬模式進行績效分析。
針對一複雜生產與搬運系統如何有效率進行模擬績效分析，找出最佳設計方案，是為本研究重心。傳統模擬方式為將各設計方案重複模擬N次，隨著實驗因子水準組和重複次數越多，其模擬次數相當龐大，往往會出現模擬運行時間過久，導致時間成本的浪費。本研究引用Lee等人在2010年發展MOCBA (Multiple Optimal Computing Budget Allocation)方法。針對方案數小且有限之問題，同時考量雙目標下，有效解決模擬計算資源分配問題。而方案數多之大型問題，本研究進一步設計一演算法-MOGA結合MCOBA，透過MOCBA決定各設計方案之模擬次數，MOGA在可行解域中進行最佳解搜尋。
最後，本研究以物件導向模擬軟體eMPlant建構一個黃光區intrabay複雜自動化物料搬運系統。透過模擬績效驗證方法論的可行性與有效性，提供給學者或業界人士在於模擬隨機問題決定模擬次數方法和探討黃光區最佳配置時一個參考建議。

關鍵字

自動化物料搬運系統

並列摘要

無資料

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AMHS ； MOCBA ； MOGA

參考文獻

3.顏柄榮，“半導體晶圓廠自動化物料搬運系統之模擬分析”，清華

6.楊景如，“晶圓廠自動化物料搬運系統之搬運車運作策略模擬研

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E.” Simulation Budget Allocation for Further Enhancing