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

[1]Akinc, U., and G.M. Roodman,“A New Approach to aggregate
production planning,”IIE Transaction,18,pp.88-94,1986.
[2]Anthony, R. N., Fogarty, Planning and Control System: A
framework for analysis, Boston Mass: Harvard University
Graduate School of Business, 1965.
[3]Atherton, L. F., and R. W. Atherton, Wafer Fabrication：
Factory Performance and Analysis, Kluwer Academic
Publishers, 1995.
[4]Benson, R. F., Cunningham, S. P., and Leachman, R. C.,
“Benchmarking Manufacturing Performance in the Semiconductor
Industry,”Production and Operations Management, vol. 4, no.
3, Summer, 1995.
[5]Carlo Verellis, “Multi-plant production planning in
capacitated self-configuring two-stage serial systems,”
European Journal of Operational Research, 119, pp.451-460,
1999.
[6]Chu, S. C. K., “A mathematical programming approach towards
optimized master production scheduling,” International
Journal of Production Economics, Vol. 38, pp.269-270, 1995.
[7]DisplaySearch，http://www.displaysearch.com/。
[8]Glassey, C. R. and M. G. C. Resende, “Cloased-loop Job Shop
Release Control for VLSI Circuit Manufacturing, ”IEEE
Transactions on Semiconductor Manufacturing, Vol. 1, No. 1,
pp.26-46, 1988.
[9]Goldratt, E. M., Cox, J.,“The Goal─A Process of Ongoing
Improvement,”North River Press, 1992.
[10]H. Hillion, J, M. Porth, “Finite capacity flow control in
a multi-stage/ multi-product environment, ” International
Journal of production Research, 32(5), pp.1119-1136, 1994.
[11]Hillier, F. S., Lieberman, G. J., Introduction to
operations research, Sixth edition, Mc Graw-Hill, Inc.,
1995.
[12]Hilton Ronald W., Managerial Accounting, fourth edition,
Irwin McGraw-Hill, pp.628-632, 1999.
[13]Huang, H. W., “The Design of Architecture of Constraint-
Oriented Target Management System for Wafer Fabrication
Factories,” Proceeding of The Chinese Institute of
Industrial Engineers National Conference, 1997, Vol. 2,
pp.940-945, 1997.
[14]ILOG LTD., “ILOG Studio 3.1 User’s Manual,” ILOG LTD.,
2000.
[15]Jeong, B., S.-W. Kim, Y.-J. Lee, “An assembly scheduler
for TFT-LCD manufacturing,” Computers & Industrial
Engineering, 41, pp37-58,2001
[16]Jun Yang, Houmin Yan, Suresh P. Sethi, “Theory and
Methodology Optimal production planning in pull flow lines
with multiple products,” European Journal of Operational
Research,119, pp.582-604, 1999.
[17]Leachman, R. C., Hodges, D. A.,“Benchmarking Semiconductor
Manufacturing,”Integrated Reliability Workshop Final
Report, pp.1-6, 1997.
[18]Little, J. D. C., “A Proof for the Queueing Formula: L=λ
W,”Operatons Research, Vol.9, pp.383-387, 1961.
[19]Liu, C., S. Thongmee, and P. Hepburn, “A methodology for
improving on-time delivery and load leveling starts,” 1995
IEEE/SEMI Advanced Semiconductor Manufacturing Conference,
pp. 95-100, 1995.
[20]Martin, D. P., “How the Law of Unanticipated Consequences
can Nullify the Theory of Constraint: The Case for Balanced
Capacity in a Semiconductor Manufacturing Line,”
Semiconductor FABTECH, Seventh Edition, pp.29-34, ICG
publishing Ltd,1998.
[21]McClain, J.O., and L. J. Thomas, “Horizon effects in
aggregate production planning with seasonal demand,”
Management Science, 23(7), pp.728-736, 1977.
[22]Nahk Hyun Sung, Jae Kyu Lee, Knowledge assisted dynamic
pricing for large-scale retailers, Decision Support Systems
28, pp.347-363,2000.
[23]Silver, E. A., D. F. Pyke, and R. Peterson, Inventory
Management and Production Planning and Scheduling, and R.
Peterson, Decision Systems for Inventory Management and
Production Planning, NY: John Wiley and Sons Inc, 3rd
Edition, pp.545, 1998.
[24]Srikanth, M. L., Umble, M. M.,“Synchronous Management─
Profit-Based Manufacturing for the 21st Century,”The
Spectrum Publishing Company, 1997
[25]Srivatsan, N. and K. Kenpf, “Effective Modeling of Factory
Throughput Times,” 1995 IEEE/CPMT International
Electronics Manufacturing Technology Symposium, pp.377-383,
1995.
[26]Thierry, C., Besnard, P., Ghattas, D., Bel, G.,“Multi-Site
Planning：Non Flexible Production Units and Set-Up Time
Treatment,”Emerging Technologies and Factory Automation,
1995. ETFA ''95, Proceedings, Vol. 3, pp.261-269, 1995.
[27]Thomas Corbett, Throughput Accounting: TOC’s Management
Accounting System, The North River Press Publishing
Corporation, Great Barrington, MA, 1998.
[28]Thomas E. Morton, David W. Pentico, Heuristic Scheduling
Systems, Wiley Interscience, 1993.
[29]Vollmann, T. E., W. L. Berry, and D. C. Whybark,
Manufacturing Planning and Control Systems, Richard D.
Irwin, Inc., 1992.
[30]Wild, R., “Mass - production Management,” The design and
Operation of Production Flow-Line Systems, John Wiley and
Sons, New York.
[31]中山大學科學材料所，「液晶顯示器-材料學會網頁競賽作品」，
http://www.mse.nsysu.edu.tw/~fcj/lcd/。
[32]元智大學液晶光電研究所，「我國液晶產業概況」，
http://140.138.140.197/。
[33]王世欽，「多廠區生產系統之訂單分配模式-以液晶顯示器產業為
例」，東海大學工業工程研究所，碩士論文，民國91年。
[34]王立志，「系統化運籌與供應鏈管理」，滄海書局，1999年。
[35]田志豪，趙中興，「顯示器原理與技術」，全華出版社，1998年11
月。
[36]光電產業自動化檢測技術專題，「理論篇：LCD製程」，
http://cslin.auto.fcu.edu.tw/eduteach/index.html。
[37]吳逸蔚、陳勁志，「平面顯示技術的明日之星--低溫複晶矽薄膜電晶
體液晶顯示器」，零組件雜誌，頁65-67，1999年6月。
[38]李國禎，「晶圓製造廠生產規劃模式之構建」，國立交通大學工業工
程研究所，碩士論文，民國84年。
[39]周秀光，「液晶顯示器之顯示原理」，電子技術，頁82-88，1999年
10月。
[40]周建佑，「台灣TFT-LCD面板製造廠之產能決策研究」，國立交通大
學工業工程研究所，碩士論文，民國88年。
[41]周煜智，「晶圓製造廠控制導向型生產活動控制系統之構建」，國立
交通大學工業工程與管理學系，碩士論文，民國87年。
[42]林文彬、念家富、辛哲宏、卓景生、麥彥全，「STN液晶顯示器之顯
示原理與生產製程」，科儀新知，頁32-45，2002年2月。
[43]胡振華，「光電產業明日之星-TFT-LCD產業分析」，大華證券，1999
年12月。
[44]張毓誠，「晶圓製造廠主生產排程之構建」，國立交通大學工業工程
研究所，碩士論文，民國86年。
[45]莊佳蒨，「晶圓製造廠訂單抵換訂價機制之構建」，國立交通大學工
業工程研究所，碩士論文，民國90年。
[46]郭乃蓁，「晶圓製造廠多廠間訂單抵換機制之構建」，國立交通大學
工業工程研究所，碩士論文，民國89年。
[47]郭志強，「TFT對我國相關產業的影響」，光電科技雜誌，1999年10
月。
[48]郭志強，陳主仁，「台灣TFT-LCD快步追趕」，光電科技雜誌，2000
年1月。
[49]陳春源，「非等效並聯機台之派工方法」，國立台灣大學工業工程研
究所，碩士論文，民國85年。
[50]陳蓮春，「LCD彩色液晶顯示器原理與技術」，建興出版社，1999年5
月。
[51]陳蓮春，「什麼是液晶」，建興出版社，2000年6月。
[52]曾綜源，「封閉迴圈式主生產排程再排程策略之研究─以晶圓製造廠
為例」，國立交通大學工業工程研究所，博士論文, 民國88年。
[53]黃宏文，「晶圓製造廠區段基礎式週期時間估算法」，國立交通大學
工業工程與管理學系，博士論文，民國91年。
[54]黃東茂，「LCD構裝製程設備技術發展簡介況」，機械工程，頁62-
64，2001年2月。
[55]黃東茂，「LCM構裝設備技術」，機械工程，頁52，2000年6月。
[56]黃信勳，「TFT-LCD最適化生產決策-以中小尺寸面板為例」，國立清
華大學工業工程研究所，碩士論文，民國89年。
[57]葉仰哲，「我國液晶顯示器材料與零組件產業現況」，化工資訊，頁
29-35，2001年2月。
[58]詹偉順，「晶圓製造廠生產績效指標關係模式之構建」，國立交通大
學工業工程研究所，碩士論文，民國86年。
[59]廖素君，「繼半導體之後的重量級產業--TFT-LCD產業現況探討」，
網路資訊，頁55-58，2001年11月。
[60]劉永光，「TFT-LCD製造設備概述」，機械工業，頁214-224，1998年
3月。
[61]賴欣瑜，「晶圓製造廠多廠間生產規劃模式之構建」，國立交通大學
工業工程研究所，碩士論文，民國89年。
[62]戴于婷，「TFT-LCD廠之生產規劃及排程系統之構建」，國立交通大
學工業工程研究所，攻讀博士論文計畫書，民國91年。
[63]謝仲為，「先進規劃與排程系統應用於TFT-LCD產業之研究」，東海
大學工業工程研究所，碩士論文，民國91年。
[64]蘇昱彰，「新興晶圓代工廠生產規劃與排程系統之構建」，國立交通
大學工業工程研究所，碩士論文，民國87年。
[65]顧鴻壽，「光電液晶平面顯示器技術基礎及應用」，新文京開發出版
有限公司，2001年9月。