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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:楊景如
研究生(外文):Ching-Ju Yang
論文名稱:晶圓廠自動化物料搬運系統之搬運車運作策略模擬研究
論文名稱(外文):Simulation Analysis of Vehicle Operation Strategies for Automated Material Handling System in Wafer Fab
指導教授:林則孟林則孟引用關係
指導教授(外文):James T. Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:工業工程與工程管理學系
學門:工程學門
學類:工業工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:169
中文關鍵詞:晶圓廠自動化物料搬運系統搬運車運作策略interbayintrabay
外文關鍵詞:Wafer fabAMHSVehicleOperation Strategiesinterbayintrabay
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本研究以國內某12吋晶圓製造廠之自動化物料搬運系統(AMHS)為對象,探討interbay與intrabay系統軌道直接整合的環境下,搬運車的管理及其運作策略問題。其中提出三種運作策略,固定車型環境、虛擬車型環境、動態搬運車環境,並利用系統模擬及實驗設計的技術,評估出較合適的運作策略,以作為晶圓廠規劃之參考。
首先本研究針對interbay與intrabay整合後的搬運系統進行搬運行為的探討。經分析後,發現自動化物料搬運系統中的搬運車可以「區分」與「不區分」活動範圍的方式來完成任務,進一步分別針對「區分」與「不區分」活動範圍的搬運車活動型態,進行面臨問題的分析,並提出可行的搬運車運作策略。
在搬運車「區分」活動範圍方面,延續吳(2001)所提出以搬運車區分”車型”的概念來區分活動範圍,除維持原先所提出之「固定車型環境」外,並進一步提出”虛擬共用”觀念的管制稱為「虛擬車型環境」。經實驗分析結果顯示,因為「虛擬車型環境」是根據系統中各車型車數的使用狀況,再指派搬運車車型,如此可以指派到較近且無任務之空搬運車,因此有較佳的搬運績效表現。
在搬運車「不區分」活動範圍方面,則提出「動態搬運車環境」,此運作策略的主要重點為,(1)避免交通死鎖或壅塞,(2)是否需避免intrabay系統真空。因此提出intrabay及interbay系統”上、下限車數”的設定方式。經實驗分析結果顯示,intrabay及interbay系統上限車數分別設為”同一時間內,intrabay系統中之機台所能進行load/unload晶舟的port數量”、”interbay系統軌道區段(zone)數減1,及下限車數設為0,有較佳績效。
最後將「區分」與「不區分」活動範圍之最佳運作策略,以方案評估的方式進行比較,發現因為動態搬運車環境有較彈性的派車方式,因此有較佳的績效表現。
摘要 i
謝誌 ii
目錄 iii
圖目錄 vii
表目錄 x
第一章 緒論 1
1.1研究背景與動機 1
1.2研究目的 3
1.3研究範圍 4
1.4研究步驟與方法 4
1.5論文架構 5
第二章 文獻回顧 6
2.1 12吋晶圓時代的來臨 6
2.1.1對半導體產業的意涵 6
2.1.2特徵與效益 8
2.1.3標準制定組織 10
2.1.4迷你潔淨環境(Minienvironment) 12
2.1.5系統整合 13
2.2晶圓廠自動化搬運系統簡介 14
2.2.1發展變遷 14
2.2.2自動化搬運設備 15
2.2.3晶圓搬運與儲存 18
2.3晶圓廠自動化搬運系統相關文獻 21
2.3.1佈置規劃問題 21
2.3.2搬運車管理問題 24
2.4無人搬運車系統相關文獻 26
2.4.1軌道佈置問題 27
2.4.2車數需求問題 28
2.4.3交通管理問題 29
2.4.4空車管理問題 31
2.4.5派車問題 31
第三章 自動化物料搬運系統描述與問題分析 34
3.1搬運系統概要 34
3.1.1系統概要 34
3.1.2系統組成 36
3.1.2.1 interbay系統組成 37
3.1.2.2 intrabay系統組成 38
3.2搬運系統描述 38
3.2.1系統描述 38
3.2.2系統特徵 40
3.2.3搬運作業分析 41
3.2.3.1跨intrabay系統間之搬運作業 42
3.2.3.2 intrabay系統內(within bay)之搬運作業 43
3.3系統問題分析 44
3.3.1搬運車「區分」活動範圍之”如何區分”活動範圍 47
3.3.1.1晶舟搬運型態分析 47
3.3.1.2搬運車型分析 49
3.3.1.3搬運車型組合分析 50
3.3.2搬運車的執行控制 53
3.3.2.1搬運車指派問題分析 53
3.3.2.2交通管理問題分析 54
3.3.2.3空車管理問題分析 56
3.3.2.4問題關聯探討 56
3.3.3搬運車數需求 60
3.3.3.1搬運車「區分」活動範圍之車數需求 60
3.3.3.2搬運車「不區分」活動範圍之車數需求 62
3.3.4系統問題整理 62
第四章 搬運車「區分」活動範圍之運作策略模擬分析 64
4.1系統描述與問題定義 64
4.2搬運車運作策略定義 67
4.2.1固定車型環境 67
4.2.2虛擬車型環境 74
4.2.2.1虛擬車型環境(I) 74
4.2.2.2虛擬車型環境(II) 80
4.2.3搬運車運作策略整理與比較 81
4.2.3.1搬運車「區分」活動範圍之運作策略主要運作精神 81
4.2.3.2搬運車「區分」活動範圍之運作策略整理 82
4.3實驗設計 83
4.3.1實驗目的 83
4.3.2績效指標 83
4.3.3實驗因子 84
4.3.3.1環境因子 84
4.3.3.2控制因子 84
4.3.4實驗假設 85
4.3.5系統假設 85
4.3.6搬運車車數需求 86
4.3.7實驗架構 86
4.4實驗分析 87
4.4.1實驗分析步驟 87
4.4.2實驗結果分析 88
4.5小結 105
第五章 搬運車「不區分」活動範圍之運作策略模擬分析 106
5.1系統描述與問題定義 106
5.2動態搬運車環境運作策略定義 107
5.2.1交通管理定義 107
5.2.1.1上、下限車數定義 107
5.2.1.2運作範例 111
5.2.2搬運車指派定義 113
5.2.3空車管理定義 114
5.2.4搬運車運作策略整理與比較 115
5.2.5動態搬運車環境運作策略之特色 116
5.3實驗設計 123
5.3.1實驗目的 123
5.3.2績效指標 123
5.3.3實驗因子 123
5.3.3.1環境因子 123
5.3.3.2控制因子 124
5.3.4實驗假設 124
5.3.5搬運車車數需求 125
5.3.6實驗架構 125
5.4實驗分析 126
5.4.1實驗分析步驟 126
5.4.2實驗結果分析 126
5.5小結 140
第六章 搬運車運作策略評估 141
6.1搬運車運作策略特性 141
6.1.1搬運車「區分」活動範圍之運作策略特性 141
6.1.2搬運車「不區分」活動範圍之運作策略特性 144
6.1.3搬運車運作策略特性整理 146
6.1.3搬運車運作策略之精神 147
6.2搬運車運作策略方案評估 148
6.2.1方案環境說明 148
6.2.2績效指標 149
6.2.3分析比較 149
6.2.4綜合評估 154
第七章 結論與建議 155
7.1結論 155
7.2建議 156
參考文獻 158
附錄一 搬運車「區分」活動範圍之運作策略模擬數據與變異數分析表 162
附錄二 搬運車「不區分」活動範圍之運作策略模擬數據與變異數分析表 166
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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