整合式离散式事件模拟构建与模拟分析

摘要

对一复杂生产与搬运系统如何有系统的构建模拟模式并加以统计分析,是为本研究重心。本研究主要以半导体300mm (12吋)晶圆制造厂黄光区之自动化物料搬运系统(Automated Material Handling System,AMHS)为研究对象,并以物件导向模拟(Object-oriented Simulation)软体eM-Plant建构一内含三个intrabay系统的复杂自动化物料搬运系统。其中特别提出以统一模式化语言(Unified Modeling Language，UML)方法进行复杂系统行为的分析、设计、构建与模拟分析。本研究提出以UML为基础之模拟模式构建方法,其模拟步骤主要分为四个阶段包含「起始阶段 (Inception Phase)」、「分析阶段(Analysis Phase)」、「设计阶段(Design Phase)」以及「实作阶段(Implement Phase)」。在研究过程中,以黄光区Intrabay的模拟建构为例,来说明以上四大阶段之物件导向模拟模式发展程序的进行步骤及方式。在方法论的实作过程中发现,透过UML物件导向模拟模式发展程序,能系统化、快速化的构建中大型复杂系统的模拟模式。且运用此一发展程序所产生的UML图示表达文件,对于模拟专案知识、技术及经验的累积有相当的助益,同时，具体发挥物件导向模拟可再利用(Reuse)的特性。因此,UML为基础之模拟模式构建方法除能有系统的构建模拟模式,并可建立一套标准的文件整理程序,进而缩短模拟专案进行的时间。此外在模拟统计分析上,引用文献上模拟最佳化(Simulation Optimization)方法之一OCBA(Optimal Computing Budget Allocation),来解决模拟计算资源分配问题,从而选择模拟最佳化方案。在实验案例中,传统模拟方法比起OCBA实验设计模拟,需要高达1.8倍的计算时间。亦即透过OCBA可以节省将近一半的模拟时间。因此,本研究验证OCBA方法进行黄光区机台选晶舟、晶舟选机台、车选晶舟、晶舟选车、晶舟投入量以及车数设定之实验组合选取的可行性及应用的潜力。