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制造业的系统动力学：大麻增强聚合物复合材料制造的可持续性供应链模拟
摘要：供应链管理 (SCM) 涉及从原材料到最终用户的商品和服务流动的复杂性和不确定性。对原材料、劳动力或设备的估计不准确会导致财务损失和环境影响。本研究探讨了系统动力学建模 (SDM) 在制造大麻增强聚合物复合材料 (HRPC) 中优化资源利用的应用。使用因其经济性和功能而被选中的 SDM 软件 STELLA ®（版本 3.7.3），该研究展示了系统动力学 (SD) 如何通过最大限度地减少材料、劳动力和设备，降低能源消耗来增强可持续性。文献综述发现了现有研究中的差距，因为我们没有发现先前使用 SDM 模拟 HRPC 制造的研究。研究得出结论，SDM 是优化资源利用和提高制造效率的有效工具。通过在无风险环境中模拟多个供应链场景，该模型有助于减少资源消耗并增强可持续性。此外，STELLA ® 模型的输出可用作生命周期评估 (LCA) 的输入，以定量测量环境影响。
微型制造的表面电极离子陷阱，具有3D-TSV集成，用于可伸缩量子计算
Micro-fabricated Surface Electrode Ion Trap with 3D-TSV Integration for Scalable Quantum Computing Jing Tao 1 , Luca Guidoni 2 , Hong Yu Li 3 , Lin Bu 3 , Nam Piau Chew 1 and Chuan Seng Tan 1* 1 School of Electrical and Electronic Engineering, Nanyang Technological University, Singapore 639798 2 Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques, Université Paris Diderot, France, 75205 3 Institute of Microelectronics, Agency for Science, Technology and Research (A*STAR), Singapore 117685 Email: tancs@ntu.edu.sg Abstract In this paper, 3D architecture for TSV integrated Si surface ion-trap is proposed, in which the TSV and microbump technology is used to connect the surface electrodes of ion trap到底部的Si插座。伪电位模拟用于确定“平面陷阱”和“ TSV陷阱”几何形状的捕获离子高度。在两种情况下均未观察到伪能力的显着偏差。初步的微型离子陷阱芯片是特征的。所提出的技术在形式和寄生降低微型表面离子陷阱方面有希望，用于可扩展的量子计算应用。（关键字：表面离子陷阱，3D TSV集成，量子计算）简介量子计算被广泛吹捧为维持对高性能计算未来需求的最有可能的技术之一。实现量子计算机的一种有希望的方法是将悬浮在真空中的原子离子用作量子位（Qubits）来执行量子操作[1]。离子被一组产生静态（DC）和射频（RF）电场的表面电极限制在自由空间中。具有适当波长的激光束用于将离子冷却到地面振动能状态，并通过解决离子的电子能态执行量子操作。现代离子陷阱芯片促进了在SI基板上制造的大量多段表面电极，以操纵高密度离子阵列或形成多个离子捕获区[2]。离子捕获技术的关键挑战之一是以可扩展的方式将不断增加的电极号互连到外部DC/RF电源。传统的电线键合方法需要在芯片表面积上设计耗尽空间的外围粘结垫设计，并且还具有从芯片外围到被困离子的激光障碍物的缺点。使用高级3D集成技术，提议将离子陷阱芯片垂直堆叠在Si插台上，在该插座机上，将通过（TSV）和微型凹凸在其中形成垂直互连以连接表面电极。图1显示了所提出的TSV积分离子陷阱模具的示意图，该陷阱堆叠在Si插孔器上，其中一个离子被困在陷阱芯片表面上方。提出的架构提供了一个微型离子陷阱系统，其优势具有高密度电极积分能力，较小的RC延迟，紧凑的外形尺寸和芯片表面激光束的清晰可访问性。
定向能量沉积制造的薄壁结构中的残余应力：现场测量、快速热机械模拟和屈曲
制造应变和随后的残余应力是薄壁结构行为的关键因素，因为它们会引起屈曲、翘曲和失效。本文通过研究使用定向能量沉积的薄壁结构的增材制造，提出了对这些特征进行实验和数值分析的综合方法。使用红外和光学摄像机在整个部件和整个过程中识别制造过程中的温度和平面位移场的现场测量值。与大多数现有方法不同，本文的创新之处在于无需停止制造即可确定位移场，这大大简化了对过程的监控。此外，还开发了该过程的数值建模来研究残余应力的形成。所提出方法的创新之处在于通过将热问题和机械问题解耦，实现了相当短的计算时间，这对于参数研究来说很有趣。结果是相关的，因为计算出的温度和位移场与现场测量值非常吻合。补充屈曲分析还表明，该模型能够预测何时由于过度偏离计划挠度而必须停止制造。因此，所提出的模型可用作选择给定部件的合适工艺参数的工具。
机械加工和热处理作为采用直接能量沉积制造的镍基高温合金结构的后处理策略
Francesco Careri、Stano Imbrogno、Domenico Umbrello、Moataz M. Attallah、José Outeiro 等人。加工和热处理作为使用直接能量沉积制造的镍基高温合金结构的后处理策略。《制造工艺杂志》，2021 年，第 61 期，第 236-244 页。�10.1016/j.jmapro.2020.11.024�。�hal-03229886�
通过定向能量沉积制造的 4V 试样
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添加剂制造的测试工件
在过去的几十年中，增材制造（AM）为通过广泛的市售机器铺平了多个过程的道路。基准伪影以设置共同参考。在本文中，提出了对不同AM基准伪像设计方法的综述。更准确地说，描述了设计方法的演变。最初，通过确定生产定义功能的能力来评估增材制造机。的确，AM基准伪影设计通过定义简单的几何形状来遗传传统的减法制造方法。但是，由于AM可用的自由，没有标准的伪像可以足够代表研究标准的多样性。此外，不考虑计量方面。面临各种基准伪像，拟议的指南然后着重于定义的系统设计方法而不是标准伪像。已经提出了几种方法来帮助设计适合考虑标准的基准伪像。然而，发现一些传统的简单几何形状与测量仪器不兼容，例如，几乎无法表征AM自由形式表面的仪器。这就是为什么最近要在人工制品设计阶段考虑测量问题和不确定性的重要努力的原因。正如本文总结的那样，现在倾向于以更高的方式设计基准的伪像，以整合依赖统计建模和仪器比较的整个制造后测量过程。关于提高的赌注，提供了一套最终建议，以和解制造商和计量师的观点，以基准的人工制品设计。
www.jESE-online.org 原创科学论文 利用电化学机器对金属添加剂制造的 316L 不锈钢进行可加工性研究
摘要 考虑通过电化学加工 (ECM) 对金属增材制造的 316L 不锈钢进行可加工性研究。这种材料用于汽车、航空航天、珠宝和生物医学行业的原型设计，这些行业需要根据具体情况定制组件。在本研究中，考虑了电压、电解质浓度、占空比和选择四个级别的 L16 正交阵列等 ECM 工艺参数进行优化。采用多标准决策加工方法，即基于熵的多目标优化，基于比率分析法进行性能分析。研究表明，为获得最佳加工性能，建议使用 14 V、35 gl -1 NaNO 3 电解质浓度和 90 % 的占空比。根据主效应表，最佳组合是 16 V、35 gl -1 电解质浓度和 60 % 的占空比。方差分析结果表明，占空比对加工性能的贡献约为27.06 1%，电压对加工性能的贡献约为24.015%，电解质含量对加工性能的贡献约为15.58%。利用扫描电子显微镜对每个微加工孔进行扫描，并拍摄不同分辨率的图像，以分析加工孔的质量。
增材制造的精益质量控制方法
摘要。增材制造不仅在制造业，而且在消费市场也越来越受欢迎，因为它提供了一个全新的机遇世界，首先是几何约束的缺失，以及由于减材制造中典型的材料去除而产生的浪费的减少。此外，它能够增强精益制造的目标，即减少对客户没有任何价值的活动。然而，由于缺乏一致的质量，其广泛的应用受到威胁。因此，有必要进一步研究影响 3D 打印产品的缺陷并提出新的控制方法。本文建议使用一种低成本、轻便、便携的设备作为扫描仪，以快速获取 3D 打印产品的数据并将其与原始模型进行比较。
使用先进的深层激光扫描技术对增材制造的 Ti6Al4V 扫描电子显微镜图像进行实时数据驱动的微观结构缺陷检测
由于缺乏全面的数据集和缺陷类型的多样性，自动检测增材制造的 Ti6Al4V 材料中的微观结构缺陷面临巨大挑战。本研究介绍了一种应对这些挑战的新方法，即开发专门针对扫描电子显微镜 (SEM) 图像的微观结构缺陷数据集 (MDD)。我们使用此数据集训练和评估了多个 YOLOv8 模型（YOLOv8n、YOLOv8s、YOLOv8m、YOLOv8l 和 YOLOv8x），以评估它们在检测各种缺陷方面的有效性。主要结果表明，YOLOv8m 在精度和召回率之间实现了平衡，使其适用于可靠地识别各种缺陷类型中的缺陷。另一方面，YOLOv8s 在效率和速度方面表现出色，尤其是在检测“孔隙”缺陷方面。该研究还强调了 YOLOv8n 在检测特定缺陷类型方面的局限性以及与 YOLOv8l 和 YOLOv8x 相关的计算挑战。我们的方法和发现有助于科学地理解增材制造中的自动缺陷检测。MDD 的开发和 YOLOv8 模型的比较评估通过提供检测微结构缺陷的强大框架来推进知识水平。未来的研究应侧重于扩展数据集和探索先进的 AI 技术，以提高检测准确性和模型泛化能力。
标题：半导体设备制造的有效多尺度建模
近年来，传统的晶体管缩放率发生了急剧过渡。不是平面晶体管的相对简单收缩，而是重新设计了整个几何形状。垂直填料现在是一个全面的（GAA）晶体管设计，该设计允许从栅极偏置对通道区域进行更大的静电控制。也很明显，硅缩放量已经达到其末端，并且正在研究新材料，包括用于高级晶体管节点和广泛的专业应用（例如，宽带的功率设备的宽带隙半导体）。仅使用实验来评估设备制造的可行性非常昂贵且耗时，这就是为什么过程模拟在当今的微型和纳米电子设计周期中必不可少的原因。在本演讲中，我将介绍一个有效的多规模过程模拟框架VIENNAP，我们正在开发该框架，以满足现代半导体制造的需求。如今，必须从所有尺度上处理问题：从原子室到反应堆室本身。