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研究生:江翊楷
研究生(外文):Yi-kai Chiang
論文名稱:應用物件導向技術計算動線規劃於重複性工作之效益—以高科技廠房格子板工程為例
論文名稱(外文):Applying Object Oriented Method to Compute Benefit of Path Planning in Repetitive Work: The Case of Waffle Slab Construction
指導教授:張陸滿張陸滿引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:土木工程學研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:85
中文關鍵詞:營建管理高科技廠房設施格子板工程動線規劃物件導向工具
外文關鍵詞:Construction managementHigh-tech FacilityWaffle slabPath PlanningObject-oriented programming
相關次數:
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高科技廠房設施向來具有下列特性:工期短、介面複雜、投資額高、變更設計多等。潔淨室(Cleanroom)為高科技廠房設施中最重要、最具代表性的一環,不但連結土建工程與機電工程的介面,更有全廠房設施最高的環境控制需求;相較於整體工程,影響大半潔淨室工程進度的格子板(Waffle Slab)工程,卻是勞力密集、動線不明、工率無法清楚量化,相對難以控管的工作項目,業主與承包商缺乏利用科學方法,多半利用過往經驗來判斷工期。
一般而言,營建工程對於動線規劃的態度多半在滿足基本需求即可,考慮到支出與管理成本的上升,較少積極運用於提昇工作效率上。本研究以格子板工程中FRP(Fiberglass Reinforced Plastics)模具搬運與組裝流程為例,進行動線規劃應用在重複性工作之效益計算。
藉由文獻回顧,瞭解高科技廠房設施營建工程特性,並就潔淨室格子板工程相關資訊,作現況與需求分析。訪談工程師得知工作流程、工作動線的需求與配置施工便道的優點;實地探勘調查紀錄各工項所需時間,並利用搬運、移動的距離與時間設定出函數關係,建構工作時間資料庫。
利用物件導向工具(Object-oriented programming, OOP)建立工作模型,以單個格子板工作群組為單位進行工期推估。在不同策略與環境之下,規劃各點位至暫存區距離的路徑,對照資料庫數據計算出所需要的移動、搬運時間,模擬實際狀況下,配置施工便道對於工作時間的影響,並與未配置施工便道狀況作比較。
研究結果顯示,配置搬運便道對於降低工作時間有明顯助益,不僅提高工作效率,對工作環境的安全性,工項的排序與動線釐清也有正向的幫助。在不同工區範圍、不同搬運、移動的距離與時間函數下,能夠利用物件導向工具特性,彈性地更改參數,得到該情境下的最適當解,提供一種迅速且方便的規劃方式。


High-tech facilities have the following characteristics: short duration, complex interface, high investment, and numerous design changes. Cleanroom is the most important component of high-tech facilities. It not only connects construction and electrical engineering works, but has the highest demand for environmental control. Compared to the overall project, waffle slab works affect the progress of cleanroom-building the most, but it is a work with labor-intensive, working path unknown, work rate cannot be clearly quantified, and the work of the project is relatively difficult to control.
Generally, path planning in construction projects is considered enough when it reached basic need, rarely use to improve efficiency because increase in expenditure and management costs. This study will compute the benefit of using path planning in repetitive work in the case of FRP(Fiberglass Reinforced Plastics) mold assembly and transportation.
Through literature review, we know about the high-tech factory facilities construction characteristic, then analysis status and needs. Next, investigate workflow, need of working path and benefit of makeshift path by interviewing engineers; survey the accurate duration of each work and set functions of time and distance.
A model is established by OOP(Object-oriented programming), estimate the total duration by this model. Plan the working path between temporary placement and each work unit, and then compute the summation of each work by Above-mentioned data, finally compare the result with before
The result shows that makeshift path can help reduce total duration. Not only increase the efficiency but enhance safety. It also makes working path clearly and makes schedule be easy to control. Even in different field sizes, different distance and different functions, we can change parameters and get the most appropriate solution in that situation; it brings us a fast and convenient way to solve problems.


摘要 I
Abstrat II
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VII
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究方法與流程 2
1.3.1 研究方法 2
1.3.2 研究流程 2
1.4 研究範圍與限制 3
1.5 論文架構 4
第二章 文獻回顧 5
2.1 高科技廠房設施 5
2.1.1 高科技產業與廠房設施概述 5
2.1.2 潔淨室工程概述 6
2.2 重複性工作排程 7
2.2.1 排程技術演進 7
2.2.2 非固定邏輯作業關係 10
2.3 動線規劃與最佳化 11
2.3.1 作業空間相關理論 11
2.3.2 假設工程與施工便道配置 12
2.3.3 動線規劃與最佳化 14
2.4 小結 14
第三章 格子板工程工作流程與模式建立 16
3.1 訪談與現場工作情形分析 16
3.1.1 格子板工程流程分析 16
3.1.2 FRP模具搬運與組裝流程 19
3.1.3 現場動線問題與分析 21
3.1.4 施工便道利用概況 23
3.2 資料收集與比較 25
3.2.1 工項拆解與工時紀錄 25
3.2.2 便道搬運移動工作節省時間 28
3.3 工作模型概念 30
3.4 小結 35
第四章 物件導向工具實作模擬與分析 36
4.1 物件導向(Object-oriented)技術 36
4.1.1 物件導向技術概念 36
4.1.2 程式語言 37
4.2 案例說明 37
4.3 數學模式推導與物件導向工具模擬 40
4.3.1 Single Solution 40
4.3.2 Cross Solution 50
4.3.3 Multiple Solution 57
4.4 數值分析與比較 63
4.4.1 Single Solution之分析比較 63
4.4.2 Cross Solution之分析比較 64
4.4.3 Mutiple Solution之分析比較 66
4.4.4 單位工時縮減比例之分析 68
4.4.5 暫存區位置對工時之分析比較 72
4.5 小結 74
第五章 結論與建議 77
5.1 結論 77
5.2 研究建議 78
5.3 後續建議 79
參考文獻 80
附錄A 83


英文文獻
1.Belegundu, A. D. and Chandrupatla, T. R. “Optimization Concepts and Applications in Engineering.” Prentice-Hall, Inc. 1995..
2.Lucko, G. “Productivity Scheduling Method Compared to Linear and Repetitive Project Scheduling Methods.” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 134(9), pp. 711-720,2008
3.Riley, D.R. and Sanvido, V.E. “Patterns of construction-space use in multistory buildings.” Journal of Construction Engineering and Management, ASCE, 121(4), pp.464-473, 1995.
4.Wei-Chih Wang “Impact of soft logic on the probabilistic duration of construction projects.” International Journal of Project Management 23, pp.600-610, 2005

中文文獻
1.馬曉峰、馮重偉、鄭道明,「基因演算法在工程設施配置問題之應用」,第四屆營建工程與管理研究成果聯合發表會。2000
2.范素玲,「物件導向技術應用於工程排程計算之研究-以內部裝修工程為例」,國立台灣大學土木工程研究所碩士論文,1996
3.戴勝鵬,「高科技廠房在工期限制下最佳化排程之研究-以中華映管無塵室工程為例」,國立中央大學土木工程研究所碩士論文,2006
4.林伯勳、胡光復、沈哲緯、辜炳寰、鄭錦桐,「最佳化方法於工程上之應用」,中興工程季刊,第103期,第13~24頁,2009
5.林耀煌,「營建工程施工規劃與管理控制」,長松出版社,78年9月。
6.高志瀚,「重複性工程排程等候時間之初步探討」,國立台灣科技大學營建工程技術學系碩士論文,1994
7.顧梓承,「土石方工程調派最佳決策模式之研究」,國立中央大學土木工程研究所碩士論文,2002
8.行政院勞工委員會,「公共工程規劃設計階段之假設工程安全考量指引(草案)總說明」,2009
9.張陸滿,「奈米時代之高科技廠房設施工程」,土木水利期刊,第三十五卷,第一期,2009
10.張書萍,「高科技廠房營建工程特性之調查與分析」,國立交通大學土木工程學系碩士論文,2000
11.沈士傑,「建築工程隱藏性成本之探討-以逆打施工之建築工程為例」,國立中央大學土木工程學系碩士論文,2008
12.曾惠斌,「不固定作業關係最佳化排程模式之研究(I)」,行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告(計畫編號: NSC91-2211-E-002-092),2003
13.曾建發,「應用電腦模擬工具求解營建作業排程最佳工期之研究」,朝陽科技大學營建工程系碩士論文,2002
14.蘇文彬,「進度管理技術彙整之研究」,國立交通大學土木工程學系碩士論文,2006
15.孫國勳,「工作群組式重複性專案排程與最佳化模式之研究」,國立中央大學土木工程學研究所博士論文,2005
16.楊秉蒼,「類神經網路混合螞蟻演算法於資源受限多目標重複性排程之研究」,國科會專題研究(計畫編號:NSC94-2211-E-230-004),2005。
17.吳立武,「以空間語法為基礎建立營建要徑空間指數之研究」,國立臺灣大學土木工程學研究所碩士論文,2008
18.吳曜安,「運用基於派翠網之蟻群最佳化法於營建資源之規劃—以高科技廠房格子版施工為例」,國立台灣大學工學院土木工程學系碩士論文,2009
19.王明信,「高科技製造廠辦縮短工期模式之研究-以南部科學工業園區光電、積體電路廠辦為例」,國立成功大學建築研究所,2004
20.王聖元,「以時程為基礎之動態設施設置」,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,2002
21.王堯弘,「以模糊理論解析作業空間限制與衝突下之生產力折減程度-以建築工程為例」,國立臺灣大學土木工程學研究所碩士論文,2001


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