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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:吳立民
研究生(外文):ChrisWu
論文名稱:液晶注入之批次加工機台排程
論文名稱(外文):The Scheduling of Batch Processing Machines of the Liquid Crystal Injection Process
指導教授:洪一峰洪一峰引用關係
指導教授(外文):Dr.Hung Yi-Feng
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:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:85
中文關鍵詞:液晶顯示器批次加工機台隨機塔布搜尋法模擬退火法
外文關鍵詞:liquid crystal displaybatch processing machinestochastic tabu searchsimulated annealing
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「批次加工機台」在許多製造環境中扮演著相當重要的角色,例如液晶顯示器產業的液晶注入(liquid crystal injection)製程工作站中,是由許多相同的平行批次機台所組成,一部機台能同時加工某特定數目的面板。我們主要的排程問題是在含生產順序相關的裝設時間條件下,求得「批量在等候線中的期望延遲時間」及「批次機台的產能利用率」兩者之間的平衡。
機台換線生產時需要很長的裝設時間,若能儘量減少機台換線的次數並增加加工的批次數,就可獲得更高的機台產能利用率。在此兩難下,本論文所設定的目標為最小化總成本。依照Weng and Leachman【1993】所提出「未來到達資訊」的觀念,我們可以利用到達批量時點的預測,做出是否值得立即載入生產的決策。生產決策是由存貨成本、欠貨成本及裝設成本加總的總成本函數來衡量決定。
我們利用隨機塔布搜尋法(stochastic tabu <a href="http://www.ntsearch.com/search.php?q=search&v=56">search</a>, STS)及模擬退火法(simulated annealing, SA)求解此排程問題。最後,為了驗證求解品質並評估效能,我們進行實驗設計來比較兩種方法。結果顯示,隨機塔布搜尋法在最終求解品質的表現上優於模擬退火法;但在初期運算時間的表現上則劣於模擬退火法。
Batch processing machine plays an important role in many manufacturing environments. For example, the workstation in the liquid crystal injecton(LC injection) process in LCD manufacturing consists of identical parallel batch processoing machines. Each machine can process a certain number of panels simultaneously. The objective of this scheduling problem is to balance “the expected delay of lots in queue” and “the capacity utilization of batch machines” under the constraints of sequence dependent setup times.
Machines require different setups. That the less times the machines spend on setups and the larger batch sizes are processed can improve machine utilization. Therefore, to balance the trade-off, we set the objective of the problem is to minimize the total costs. By utilizing “the future arrivals information” as proposed by Weng and Leachman【1993】, we use the arrival <a href="http://www.ntsearch.com/search.php?q=time&v=56">time</a> prediction and make decisions whether we should start a batch or wait. The quality of production decision can be measured by a cost function that is the sum of inventory costs, backorder costs, and setup costs.
Two heuristic <a href="http://www.ntsearch.com/search.php?q=search&v=56">search</a> algorithms, stochastic tabu <a href="http://www.ntsearch.com/search.php?q=search&v=56">search</a> (STS) and simulated annealing (SA), are used to solove the schedule problem. Finally, to validate the quality and to evaluate the speed of the two algorithms, extensive experiments were performed. The result shows that STS is better than SA in terms of the quality of final solutions, but STS is worse than SA at the early state of computation.
目錄
第一章 緒論 ……………………….……….…………………………………...1
1.1 研究背景與動機 ……………..…………………………………….….1
1.2 研究目的 …..……………………………………………………….….4
1.3 研究範圍與特性 …..…………………………………………………..5
1.4 研究架構與流程 ……..………...……………………………….……..9
第二章 文獻回顧與探討 ……..…..……………………………………...…..10
2.1 液晶發展史 ……………………………………………………...…10
2.1.1 液晶的性質與分類 .…..….…………………………………….10
2.1.2 液晶的光電效應與顯像原理 …..……..……………………….11
2.1.3 總結 ……..…………………..………..………………………...13
2.2 TFT-LCD製程簡介 ………..…….…………………………………14
2.2.1 薄膜電晶體陣列製程(TFT Array) ….…………..……………...14
2.2.2 液晶顯示器面板組裝製程(LCD cell assembly) …………..…...18
2.2.3 液晶顯示器模組組裝製程(LCD module assembly) …………...22
2.2.4 總結 ……..…………………..………..………………………...23
2.3 彩色濾光片製程簡介 ……….…….…………………………………25
2.3.1 彩色濾光片製造方法 .…..….………………………………….25
2.3.2 彩色濾光片製造流程 .…..….……………………………….....26
2.4 結語 ……….…….……………………………………………………29
2.5 文獻回顧 ……….…….………………………………………………32
2.5.1 批量服務等候線系統(bulk service queueing systems)問題 …..32
2.5.2 批量排程問題 …..……..………………………….….….……..33
第三章 方法建構 …..…………...……………...………………….….……….38
3.1 問題定義及假設 ……….……………………….……………………38
3.2 問題的初始模型分析 ……………………..…………...……….……39
3.2.1 模型的理論依據 .…..….…………………………………….....39
3.2.2 起始解的建構 .…..….…………………………………..……...40
3.3 隨機塔布搜尋法求解平行批次機台生產模式的方法建構 ..……..43
3.3.1 前言 .…..….……………………………………..……………...43
3.3.2 基本元素設定 .…..….…………………………………..……...44
3.3.3 隨機塔布搜尋法之演算步驟 .…..…….……………………….47
3.4 模擬退火法求解平行批次機台生產模式的方法建構 …………….49
3.4.1 前言 .…..….……………………………………..……………...49
3.4.2 基本元素設定 .…..….…………………………………..……...50
3.4.3 模擬退火法之演算步驟 .…..…….……………………..……...52
3.5 計算總成本函數的方法建構 ………………………………………..54
3.6 求解流程架構 …………………………………………………….….60
第四章 實驗設計的方法與結果分析 ……..…..………………………....62
4.1 實驗問題設定與環境說明 ……………..……………..……….........62
4.1.1 實驗的問題設定 .…..…….……………………..……………...62
4.1.2 實驗的環境說明 .…..…….……………………..….……...…...63
4.2 問題參數設計 …………………………..…………..………….…....64
4.2.1 鄰近解的產生方式 .…..…….……………………..…….……..64
4.2.2 模擬退火法的參數設定 .…..…….……………………..……...65
4.2.3 隨機塔布搜尋法的參數設定 .…..…….……………..………...66
4.2.3.1 參數設計實驗的問題設定 .…..…….……………..…… 66
4.2.3.2 參數設計實驗的結果分析 .…..…….……………..…… 67
4.3 多因子混合模型分析 …………………..……………..……………..69
4.3.1 實驗的問題設定 .…..…….……………………..……………...69
4.3.2 對解改善幅度的因子分析實驗結果 .…..…….……...………..72
4.3.3 對演算法效能比較的因子分析實驗結果 .…..…….………….76
4.4 實驗結論 ….……………………………..……………..…………….78
第五章 結論與未來研究建議 …..…………...……………...……………...79
參考文獻 ……………………………………………………………….……….81

圖目錄
圖1-1 平面顯示器分類 ……...…….…………..……………..……………….2
圖1-2 液晶注入製程生產特性圖 ……………..……………………………...6
圖1-3 研究架構流程圖 …………..…………..……………………………….8
圖1-4 研究架構流程圖 …………..…………..……………………………….9
圖2-1 液晶分子配列的基本結構 ………..…....…………………………….11
圖2-2 未加電場前的TN效應動作原理 ……..….…….……………………12
圖2-3 施加電場後的TN效應動作原理 ...………...………………………..12
圖2-4 TFT-LCD顯像原理 …….…………….………………………...….....13
圖2-5 TFT-LCD組裝剖面圖 …….…………….……………………...….....14
圖2-6 薄膜電晶體陣列製程 …………..….……..…………………………..17
圖2-7 間隔材結構圖 …………..….……..…………………………………..19
圖2-8 液晶顯示器面板組裝製程 ……………………………..…………….21
圖2-9 液晶顯示器模組組裝製程 ….………………………………………..24
圖2-10 顏料分散法 ………………………………………..………………...26
圖2-11 彩色濾光片結構 ………..……………………………………….......27
圖2-12 彩色濾光片製造流程 ……………………...………………………..28
圖2-13 非晶矽TFT-LCD的製造流程 ………..…………………………....31
圖2-14 DBH的控制策略 ………………..…………………………….....…35
圖3-1 起始解之生產模式示意圖 …..…………………………………….....43
圖3-2 取代鄰近解示意圖 …………………………..……………………….44
圖3-3 刪除鄰近解示意圖 …………………………..……………………….45
圖3-4 插入鄰近解示意圖 …………………………..……………………….46
圖3-5 隨機塔布搜尋法流程圖 …………………………..………………….48
圖3-6 模擬退火法跳出局部最佳解示意圖 …………………………...……50
圖3-7 模擬退火法流程圖 …………………………..……………………….53
圖3-8 存欠貨數量時間示意圖 ……………………………………...………55
圖3-9 兩轉折時點的三種不同存欠貨狀態示意圖 …………...……………56
圖3-10 兩種啟發式演算法的流程架構圖 .…………………………………61
圖4-1 實驗設計(2)-問題大小 vs. 改善幅度分析圖 ……………………..73
圖4-2 實驗設計(2)-產能/需求比例 vs. 改善幅度分析圖 …………..…74
圖4-3 實驗設計(2)-到達量與需求量變異vs. 改善幅度分析圖 ……...…75
圖4-4 實驗設計(2)-演算法vs. 改善幅度分析圖 ………………………...76
圖4-5 演算法效能比較趨勢圖 ………..……………..……………………...77

表目錄
表4-1 實驗設計(1)-實驗因子水準設計值 ……...………………….…….67
表4-2 實驗設計(1)-參數實驗的因子檢定分析表 ...………………...…...68
表4-3 實驗設計(1)-鄰近解集合數的Duncan’s Test分析表 ………….68
表4-4 實驗設計(2)-實驗因子水準設計值 ………………………..….…..70
表4-5 實驗設計(2)-總成本改善幅度實驗的多因子檢定分析表 …..…...72
表4-6 實驗設計(2)-問題大小的Duncan’s Test分析表 ………………..73
表4-7 實驗設計(2)-產能/需求比例的Duncan’s Test分析表 ………..74
表4-8 實驗設計(2)-到達量與需求量變異的Duncan’s Test分析表 .….75
英文部分:
Armentano, V. A. and Yamashita, D. S. (2000), “Tabu search for scheduling on identical parallel machines to minimize mean tardiness”, Journal of intelligent manufacturing, Vol. 11, No. 5, pp. 453-460.
Bailey, N. T. J. (1954), “On queueing processes with bulk service”, Journal of Royal Statistical Society: Series B (Statistical Methodological), Vol. 16, pp. 80-87.
Bilge et al., (2004), “A tabu search algorithm for parallel machine total tardiness problem”, Computers & Operations Research, Vol. 31, No. 3, pp. 397-414.
Chandru, V., Lee, C. Y., and Uzsoy, R. (1993), “Minimizing total completion time on batch processing machines”, International Journal of Production Research, Vol. 31, No. 9, pp. 2097-2121.
Cheng, T. C. E., Chen, Z. L., Kovalyov, M. Y., and Lin, B. M. T. (1996), “Parallel-machine batching and scheduling to minimize total completion time”, IIE Transactions, Vol. 28, No. 11, pp. 953-956.
Deb, R. K. and Serfozo, R. F. (1973), “Optimal control of batch service queues”, Advances in Applied Probability, Vol. 5, pp. 340-361.
Dupont, L. and Dhaenens-Flipo, C. (2002), “Minimizing the makespan on a batch machine with non-identical job sizes: an exact procedure”, Computers & Operations Research, Vol. 29, No. 7, pp. 807-819.
Fowler, J. W., Hogg, G. L., and Phillips, D. T. (1992), “Control of multiproduct bulk server diffusion/oxidation processes”, IIE Transactions, Vol. 32, No. 2, pp. 84-96.
Fowler, J. W., Hogg, G. L., and Phillips, D. T. (2000), “Control of multiproduct bulk server diffusion/oxidation processes. Part 2: Multiple servers”, IIE Transactions, Vol. 32, No. 2, pp. 167-176.
Franca et al. (1996), “A tabu search heuristic for the multiprocessor scheduling problem with sequence dependent setup times”, International Journal of Production Economics, Vol. 43, No. 2-3, pp. 79-89.
Glassey, C. R. and Weng, W. W. (1991), “Dynamic batching heuristic for simultaneous processing”, IEEE Transaction on Semiconductor Manufacturing, Vol. 4, No. 2, pp. 77-82.
Gurnani, H., Anupindi, R., and Akella, R. (1992), “Control of batch processing systems in semiconductor wafer fabrication facilities”, IEEE Transaction on Semiconductor Manufacturing, Vol. 5, No. 4, pp. 319-328.
Jang et al. (2002), “Technology development and production of flat panel displays in Korea”, Proceedings of the IEEE, Vol. 90, No. 4, pp. 501-513.
Jeong B., Kim, S. W., and Lee, Y. J. (2001), “An assembly scheduler for TFT LCD manufacturing”, Computers & Industrial Engineering, Vol. 41, No. 1, pp. 37-58.
Kim, C. O. and Shin, H. J. (2003), “Scheduling jobs on parallel machines: a restricted tabu search approach”, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 22, No. 3-4, pp. 278-287.
Kirkpatrick et al. (1983), “Optimization by simulated annealing”, Science, Vol. 220, pp. 671-680.
Kovalyov, M. Y. and Shafransky, Y. M. (1997), “Batch scheduling with deadlines on parallel machines: An NP-hard case”, Information Processing Letters, No. 64, pp. 69-74.
Lee, C. Y., Uzsoy, R., and Martin-Vega, L. A. (1992), “Efficient algorithms for scheduling semiconductor burn-in operations”, Operations Research, Vol. 40, No. 4, pp. 764-775.
Medhi J. (1975), “Waiting time distribution in a Poisson queue with a general bulk service rule”, Management Science, Vol. 21, No. 7, pp. 777-782.
Mendes et al. (2002), “Comparing meta-heuristic approaches for parallel machine scheduling problems”, Production Planning & Control, Vol. 13, No. 2, pp. 143-154.
Metropolis et al. (1953), “Equation of state calculations by fast computing machines”, Journal of Chemical Physics, Vol. 21, pp. 1087-1092.
Neuts, M. F. (1967), “A general class of bulk queues with Poisson input”, Annals of Mathematical Statistics, Vol. 38, pp. 759-770.
Park, M. W. and Kim, Y. D. (1997), “Search heuristics for a parallel machine scheduling problem with ready times and due dates”, Computers & Industrial Engineering, Vol. 33, No. 3-4, pp. 793-796.
Potts, C. N. and Kovalyov, M. Y. (2000), “Scheduling with batching: A review”, European Journal of Operational Research, Vol. 120, No. 2, pp. 228-249.
Uzsoy, R. (1994), “Scheduling batch processing machines with non-identical job sizes”, International Journal of Production Research, Vol. 32, pp. 1615-1635.
Uzsoy R., Lee, C. Y. and Martin-Vega, L. A. (1994), “A review of production planning and scheduling models in the semiconductor industry. Part II:Shop-floor control”, IIE Transactions, Vol. 26, No. 5, pp. 44-55.
VanderZee, D. J., VanHarten, A., and Schuur, P. C. (1997), “Dynamic job assignment heuristics for multi-server batch operations: A cost based approach”, International Journal of Production Research, Vol. 35, No. 11, pp. 3063-3093.
Weng, W. W. and Leachman, R. C. (1993), “An improved methodology for real-time production decisions at batch-process workstations”, IEEE Transaction on Semiconductor Manufacturing, Vol. 6, No. 3, pp. 219-225.
Winston, W. L. (1991), Operations research:applications and algorithms, 2nd edition, Pws-kent, Boston, U.S.A..
Zhang, G. C., Cai, X. Q., and Wong, C. K. (2003), “Optimal on-line algorithms for scheduling on parallel batch processing machines”, IIE Transactions, Vol. 35, No. 2, pp. 175-181.

中文部分:
松本正一、角田巿良合著,劉瑞祥譯 (1996),「液晶之基礎與應用」,國立編譯館,台北。
顧鴻壽 (2001),「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,台北。
紀國鐘,鄭晃忠 (2002),「液晶顯示器技術手冊」,台灣電子材料與元件協會,新竹。
工業技術研究院光電工業研究所 (2002),「2002光電工業綜論」,工業技術研究院產業經濟與資訊服務中心,新竹。
拓墣產業研究所 (2003),「2002年光電產業與市場巡弋」,拓墣科技股份有限公司,台北。
拓墣產業研究所 (2003),「2002年光電產業與市場瞭望」,拓墣科技股份有限公司,台北。
拓墣產業研究所 (2003),「掌握光電大脈動」,拓墣科技股份有限公司,台北。
王啟仲 (1998),「半導體製造多頭測試機器排程問題研究」,國立清華大學工業工程研究所碩士論文。
胡雅傑 (2003),「彩色濾光片生產之批量排程」,國立清華大學工業工程研究所碩士論文。
李俊昇 (2003),「液晶面板組裝廠批量製程派工法則之設計」,國立交通大學工業工程與管理研究所碩士論文。
展茂光電,http://www.amtc.com.tw/tech.html
統寶光電,http://www.toppoly.com.tw
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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