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研究生:蔡秉宏
研究生(外文):Ping-Hung Tsai
論文名稱:液晶面板組裝廠產能配置模組之構建
論文名稱(外文):The Construction of Capacity Allocation Module for a TFT-LCD Cell Assembly Factory
指導教授:鍾淑馨鍾淑馨引用關係
指導教授(外文):Shu-Hsing Chung
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:工業工程與管理系
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:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:91
中文關鍵詞:薄膜電晶體液晶顯示器生產規劃產能配置限制理論
外文關鍵詞:TFT-LCDProduction PlanningCapacity AllocationTOC
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液晶顯示器在近年來廣為流行,形成今日液晶顯示器市場的繁榮景象,其中又以薄膜電晶體液晶顯示器(Thin Film Transistors Liquid Crystal Display;簡稱TFT-LCD)應用最為廣泛。因此,液晶面板組裝廠無不以「產出最大化」作為生產規劃之目標。
而產能配置的意義是指如何在滿足各產品別之基本需求數量和機台可用產能受限之前提下,有效率地去將機台產能做適當之安排,以減少不必要之換線次數,達到最大化的產出。
為使液晶面板組裝廠達成最大化產出之規劃目標,本文分別構建瓶頸工作站、非瓶頸工作站機台產能配置模式。瓶頸工作站機台產能配置模式考量以下的限制條件,包括滿足所給定各產品別之基本需求數量、批量加工、設置時間、機台產能等,建構線性規劃模式來求解瓶頸工作站各機台每期產品加工數量與順序表,以達到最大化的產出;在非瓶頸工作站機台產能配置模式中,則依據瓶頸資源的產出量,以最小換線頻率為首要目標,亦構建一線性規劃模式來求解最適之機台配置。為使生產系統達成模式所求解出來的產出量,本文亦設計一個即時派工法則,藉由兩者互補的效應,以達到良好之生產規劃。
實例驗證結果顯示,本文所構建之機台產能配置模組,不僅可充分利用瓶頸資源,而且可達到產出最大化之規劃。
In recent years, the rapid growth in Liquid Crystal Display (LCD) has made market demand flourishing in today’s Taiwan, especially the TFT-LCD (Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display). By the reason of its importance, the TFT-LCD cell assembly factory chooses“maximum throughput”as the target of the production planning.
The meaning that capacity allocation is how to properly arrange the machine capacity to save setup frequency and to maximize system throughput simultaneously under the constraints of satisfying the product basic demand and of the machine usable capacity.
This thesis proposes two capacity allocation models: the bottleneck workstation and the non-bottleneck workstation respectively. For bottleneck workstation, we construct a linear programming (LP) model which considers the demand of each product type, the batch process characteristics, the setup time and the machine capacity restrictions so as to maximize system throughput. The planning results contain the processing quantity and the production sequence at every time period. For non-bottleneck workstations, we also construct a linear programming model to minimize setup frequency for achieving the bottleneck’s throughput. Finally, we design a dispatch rule to help the operation of the non-bottleneck workstation match with the programming result.
Experimental studies reveal that not only the capacity constrainted resource is fully utilized, but also the maximum throughput plan can be achieved through the proposed capacity allocation module.
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 研究範圍與限制.............................................3
1.4 研究方法與步驟.............................................5
第二章 文獻探討...............................................8
2.1 液晶顯示器導論.............................................8
2.1.1 液晶顯示器之顯示方式....................................10
2.1.2 液晶顯示器之分類........................................10
2.1.2.1 單純矩陣式液晶顯示器..................................11
2.1.2.2 主動矩陣式液晶顯示器..................................12
2.1.3 液晶顯示器之構造........................................13
2.1.4 液晶顯示器之產業結構....................................14
2.1.5 液晶顯示器之優點和缺點..................................16
2.2 TFT-LCD之生產製造程序.....................................18
2.2.1薄膜電晶體陣列(TFT Array)製程..........................19
2.2.2液晶面板組裝(LC Cell Assembly)製程.....................21
2.2.3液晶模組組裝(LC Module Assembly)製程...................24
2.2.4 TFT-LCD面板構成元件整理.................................25
2.3 生產排程規劃模式..........................................28
2.3.1 生產規劃與控制系統之演進過程............................28
2.3.2 數學規劃................................................29
2.3.3 模擬技術................................................30
2.4 薄膜電晶體液晶顯示器產業之生產特性與規劃問題..............31
2.4.1 薄膜電晶體液晶顯示器產業之生產特性......................31
2.4.2 薄膜電晶體液晶顯示器產業之規劃問題......................33
第三章 機台產能配置模組之構建................................34
3.1 問題定義與分析............................................34
3.1.1 製程特性................................................35
3.1.2 問題分析................................................36
3.2 整體邏輯與架構............................................37
3.3 粗估產能規劃模組..........................................40
3.3.1 產能推估機制............................................43
3.3.2 瓶頸資源辨識機制........................................44
3.4 瓶頸工作站機台產能配置模組................................45
3.4.1 產出目標驗證機制........................................45
3.4.2 瓶頸工作站機台產能配置模式..............................46
3.5 非瓶頸工作站機台產能配置模組..............................54
3.5.1 非瓶頸工作站機台產能配置模式............................54
3.5.2 非瓶頸工作站機台派工法則................................57
第四章 實例驗證..............................................59
4.1 系統環境說明..............................................59
4.1.1 生產環境說明............................................59
4.1.2 硬體環境說明............................................61
4.2 粗估產能規劃模組之執行過程及規劃結果......................61
4.3 瓶頸工作站機台產能配置模組之執行過程及規劃結果............64
4.3.1 產出目標驗證機制........................................64
4.3.2 瓶頸工作站機台產能配置模式..............................65
4.3.3 瓶頸工作站機台產能配置模式獲利分析.....................69
4.4 非瓶頸工作站機台產能配置模組之執行過程及規劃結果..........70
4.5 生產績效評估..............................................72
4.5.1 模擬環境說明............................................72
4.5.2 瓶頸工作站利用率分析....................................73
4.5.3 產出目標達成度分析......................................74
4.5.4 生產週期時間分析........................................76
第五章 結論與未來研究方向....................................79
5.1 結論......................................................79
5.2 未來研究方向..............................................81
參考文獻......................................................82
附 錄......................................................88
附錄A 產品製程資料............................................88
附錄B 工作站相關資料..........................................91
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