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研究生:高心婷
研究生(外文):Hsin-ting Kao
論文名稱:動態零工型工廠派工法則模擬研究
論文名稱(外文):Simulation Studies of Dispatching Rules in a Dynamic Job Shop
指導教授:洪弘祈洪弘祈引用關係
指導教授(外文):Horng-chyi Horng
學位類別:碩士
校院名稱:朝陽科技大學
系所名稱:工業工程與管理系碩士班
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:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:178
中文關鍵詞:實驗設計派工法則排程動態事件系統模擬零工型工廠
外文關鍵詞:Dispatching rulesSchedulingDynamic eventsSystems SimulationJob shopDesign of Experiment
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近年來消費者所追求的乃是具有獨特性與功能性的個性化產品,也因此,多樣少量式生產系統如零工型工廠(Job Shop),便廣為製造業所使用。雖然過去已有相當多文獻探討不同派工法則在零工型工廠的執行績效,不過大多沒有考慮動態事件,且績效衡量指標也僅止於一般常見的指標。而實際生產系統運作時發生動態事件(如緊急訂單與機器故障)的情況,幾乎是無可避免的。因此,本研究之目的在於了解各派工法則在動態零工型工廠的執行績效,同時加入動態事件發生時之暫態指標,以期彌補相關領域研究之不足。
本研究首先建構考慮緊急訂單之零工型工廠模擬模式,並以實驗設計規劃模擬實驗,所選取的因子包括派工法則、緊急訂單批量、機器使用率、以及緊急訂單工件途程百分比。其次本研究將模擬實驗的結果藉由反應曲面技術(RSM)及投射表面區域(PSR)方法,來發展派工決策輔助工具PSR圖,以歸納出暫態指標與一般指標在不同系統參數設定下之最佳派工法則。此派工決策輔助工具可協助生產管理者在已知系統參數設定下,快速直覺的應用最佳派工法策略,以期最小化緊急訂單對系統之衝擊。
本研究依機台數量分別考量型I與型II兩種動態零工型工廠。研究結果顯示,型I零工型工廠在暫態指標方面之最佳派工法則為PT/TIS、AT、PT+WINQ、TIS、以及AT-RPT;而可提升一般性指標績效的派工法則則包括AT-RPT、AT、PT+WINQ+AT、與S/RMOP。另一方面,型II零工型工廠於暫態指標之較佳派工法則為SPT、EDD、AT-RPT、RR、以及MST;一般性指標則以執行AT-RPT、AT、與SPT法則表現較佳。本研究進一步將上述執行最佳之單一派工法則發展為混合式派工法則,其相對於最佳單一派工法則之效率提升情形為:型I零工型工廠暫態及一般性指標分別最大提升21%與16.7%;型II零工型工廠暫態及一般性指標則分別最大提升7.2%與9.8%。
Since the socio-economic level and purchase behavior changes, customers want products that have uniqueness as well as multiple-functionality. Therefore, many manufacturers adopt multiple-type and small-quantity production systems such as job shops. Over the pass few decades, many studies have been conducted on the performance of dispatching rules in job shop environment. However, most of them do not address the issue of dynamic events, while the remaining only focuses on general performance measurements. It is inevitable that the real-world production systems will encounter dynamic events such as high priority orders and machine breakdown. Therefore, the objective of this study is to conduct simulation analysis on the performance of dispatching rules in dynamic job shops based on both dynamic and generally-used performance measurements.
This study first constructed simulation models of dynamic job shops with high priority orders and applied DOE (Design of Experiments) to perform simulation experiments. Factors considered in the simulation experiments were dispatching rules, batch size of the high priority order, system utilization, and routing percentage of the high priority order. After simulation experiments, this study utilized RSM (Response Surface Methodology) and PSR (Project Surface Regions) to summarize the simulation results and develop PSR plots for decision support purposes. The developed PSR plots can then be used to support production decisions about which dispatching rule to use so that the impact of the high priority orders on the job shop can be minimized.
This study examined two types of dynamic job shop, type I and type II, distinguished by the number of machines in the shop. For type I job shop, PT/TIS, AT, PT+WINQ, TIS, and AT-RPT outperform others when concerning the dynamic performance measurements. In addition, AT-RPT, AT, PT+WINQ+AT, and S/RMOP are the best dispatching rules for ordinary jobs in different routing settings under the Fmax criteria. One the other hand, for type II job shop, the results show SPT, EDD, AT-RPT, RR, and MST outperform others in dynamic performance criterion. Meanwhile, AT-RPT, AT, and SPT are the best dispatching rules at different experimental regions for ordinary jobs under the Fmax criteria. Finally, this study also developed composite dispatching rules to further improve the dynamic job shop’s performance. For type I job shop, these composite rules can improve the shop’s performance up to 21% and 16.7% over the best single dispatching rule under dynamic performance criterion and Fmax criteria, respectively. As far as type II job shop is concerned, the maximum gains in efficiency become 7.2% and 9.8%, respectively.
目錄

摘要 I
Abstract III
誌謝 V
目錄 VI
表目錄 X
圖目錄 XII
符號表 XVI
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的與步驟 6
1.3 研究範圍與限制 8
1.4 預期結果與貢獻 8
1.5 本章總結 9
第二章 文獻探討 10
2.1 排程概述 10
2.1.1 排程問題分類 10
2.1.2 派工法則 12
2.1.3 績效衡量指標準則 14
2.1.4交期設定法則 17
2.2 零工型工廠派工法則探討 18
2.3 動態事件 21
2.3.1緊急訂單情形相關文獻探討 21
2.3.2機器故障情形相關文獻探討 23
2.4系統模擬 24
2.4.1 系統模擬之定義 24
2.4.2 應用系統模擬之理由與優缺點 26
2.4.3 系統模擬之程序 28
2.5 實驗設計與反應曲面技術 30
2.6 投射表面區域方法 32
2.7 研究主題文獻探討 33
2.7.1 派工法則與模擬分析 34
2.7.2 動態事件與模擬分析 35
2.7.3 派工法則與動態事件模擬分析 35
2.8 本章總結 37
第三章 研究方法 38
3.1研究方法架構 38
3.2派工法則應用 40
3.3系統模式建構 44
3.3.1模式驗證 44
3.3.2參數設定 47
3.4 實驗設計與PSR分析項目 54
3.5 本章總結 55
第四章 模擬實驗結果與資料分析 56
4.1 型I零工型工廠模擬結果分析 56
4.1.1 型I零工型工廠派工法則績效指標迴歸方程式 57
4.1.2 型I零工型工廠派工法則PSR分析 66
4.2 型I零工型工廠混合式派工法則設計 74
4.2.1 型I零工型工廠混合式派工法則迴歸方程式 75
4.2.2 型I零工型工廠混合式派工法則PSR分析 78
4.3 型II零工型工廠模擬結果分析 82
4.3.1 型II派工法則迴歸方程式 83
4.3.2 型II零工型工廠派工法則PSR分析 83
4.4 型II零工型工廠混合式派工法則設計 88
4.4.1 型II零工型工廠混合式派工法則迴歸方程式 89
4.4.2 型II零工型工廠混合式派工法則PSR分析 90
4.5本章總結 93
第五章 結論與建議 96
5.1 派工法則效益評估 96
5.1.1 型I零工型工廠 96
5.1.2 型II零工型工廠 104
5.2 結論 110
5.3後續研究與建議 111
參考文獻 112
附錄
一、 型I零工型工廠模型 117
二、 型I零工型工廠模擬結果報表 123
三、 型I零工型工廠模擬結果彙整 131
四、 型I零工型工廠模擬結果迴歸方程式彙整 140
五、 型II零工型工廠模型 146
六、 型II零工型工廠模擬結果報表 155
七、 型II零工型工廠模擬結果彙整 164
八、 型II零工型工廠模擬結果迴歸方程式彙整 173

表目錄

表2.1 各種常見之派工法則 14
表2.2 排程常用績效衡量指標 16
表2.3 常見內部交期設定法則 18
表2.4 零工型工廠相關文獻優先法則彙整 20
表3.1 文獻模型之加工順序與時間 46
表3.2 文獻與驗證模型模擬結果 47
表3.3 型I零工型工廠各派工法則下穩態在製品平均數 51
表3.4 型II零工型工廠各派工法則下穩態在製品平均數 52
表3.5 兩階段實驗因子配置 53
表3.6 兩階段 實驗設計規劃 54
表4.1 因子實驗結果 57
表4.2 實驗因子變異數分析表 57
表4.3 選擇因子之後變異數分析表 63
表4.4 型I零工型工廠混合式派工法則設計 74
表4.5 型I零工型工廠混合派工法則績效迴歸方程式彙整
-AT+PT/TIS 74
表4.6 型I零工型工廠混合派工法則績效迴歸方程式彙整-AT-RPT+PT/TIS 75
表4.7 型I零工型工廠混合派工法則績效迴歸方程式彙整-PT+WINQ+AT+PT/TIS 75
表4.8 型I零工型工廠混合派工法則績效迴歸方程式彙整
-FIFO+PT/TIS 75
表4.9 型I零工型工廠混合派工法則績效迴歸方程式彙整
-EDD+PT/TIS 76
表4.10 型I零工型工廠混合派工法則績效迴歸方程式彙整
-CR+PT/TIS 76
表4.11 型I零工型工廠混合派工法則績效迴歸方程式彙整-S/RMOP+PT/TIS 76
表4.12 型II零工型工廠混合式派工法則設計 87
表4.13 型II零工型工廠混合式派工法則績效迴歸方程式彙整
- AT+SPT 88
表4.14 型II零工型工廠混合式派工法則績效迴歸方程式彙整-AT-RPT+SPT 88
表4.15 型II零工型工廠混合式派工法則績效迴歸方程式彙整
-EDD+SPT 89


圖目錄

圖1.1 消費者需求與生產型態演變關係圖 2
圖1.2 系統動態過程-緊急訂單為例 4
圖1.3 研究步驟流程圖 7
圖2.1 研究系統之各種方式 25
圖2.2 系統模擬研究流程 29
圖2.3 +中心點複製 31
圖2.4 PSR圖形繪製流程 33
圖3.1 研究方法流程 39
圖3.2 模式驗證流程 45
圖3.3 模式驗證-零工型工廠模擬模式 46
圖4.1 PSR圖形繪製-步驟二 66
圖4.2 PSR圖形繪製-步驟四 67
圖4.3 PSR圖形繪製-完整分析結果 68
圖4.4 型I零工型工廠最佳派工法則PSR圖( ) 69
圖4.5 型I零工型工廠最佳派工法則PSR圖( ) 70
圖4.6 型I零工型工廠最佳派工法則PSR圖(Part 1, Fmax) 71
圖4.7 型I零工型工廠最佳派工法則PSR圖(Part 2, Fmax) 71
圖4.8 型I零工型工廠最佳派工法則PSR圖(Part 3, Fmax) 72
圖4.9 型I零工型工廠比較混合與最佳派工法則PSR圖( ) 78
圖4.10 型I零工型工廠比較混合與最佳派工法則PSR圖( ) 78
圖4.11 型I零工型工廠比較混合與最佳派工法則PSR圖( ) 79
圖4.12 型I零工型工廠比較混合與最佳派工法則PSR圖(Part 1, Fmax) 80
圖4.13 型I零工型工廠比較混合與最佳派工法則PSR圖(Part 2, Fmax) 80
圖4.14 型I零工型工廠比較混合與最佳派工法則PSR圖(Part 3, Fmax) 81
圖4.15 型II零工型工廠最佳派工法則PSR圖( ) 83
圖4.16 型II零工型工廠最佳派工法則PSR圖( ) 84
圖4.17 型II零工型工廠最佳派工法則PSR圖(Part 1, Fmax) 85
圖4.18 型II零工型工廠最佳派工法則PSR圖(Part 2, Fmax) 86
圖4.19 型II零工型工廠最佳派工法則PSR圖(Part 3, Fmax) 86
圖4.20 型II零工型工廠比較混合與最佳派工法則PSR圖( ) 90
圖4.21 型II零工型工廠比較混合與最佳派工法則PSR圖( ) 90
圖4.22 型II零工型工廠比較混合與最佳派工法則PSR圖( ) 91
圖4.23 型II零工型工廠比較混合與最佳派工法則PSR圖(Part 2, Fmax) 92
圖5.1 型I零工型工廠最佳單一派工法則效率增益百分比( ) 96
圖5.2 型I零工型工廠最佳單一派工法則效率增益百分比( ) 97
圖5.3 型I零工型工廠最佳單一派工法則效率增益百分比( ) 97
圖5.4 型I零工型工廠最佳單一派工法則效率增益百分比(Part 1, Fmax) 98
圖5.5 型I零工型工廠最佳單一派工法則效率增益百分比(Part 2, Fmax) 98
圖5.6 型I零工型工廠最佳單一派工法則效率增益百分比(Part 3, Fmax) 99
圖5.7 型I零工型工廠混合式對應最佳單一派工法則最大效率增益
百分比( ) 100
圖5.8 型I零工型工廠混合式對應最佳單一派工法則最大效率增益
百分比( ) 100
圖5.9 型I零工型工廠混合式對應最佳單一派工法則最大效率增益
百分比( ) 101
圖5.10 型I零工型工廠混合式對應最佳單一派工法則最大效率增益
百分比(Part 1, Fmax) 101
圖5.11 型I零工型工廠混合式對應最佳單一派工法則最大效率增益
百分比(Part 2, Fmax) 102
圖5.12 型I零工型工廠混合式對應最佳單一派工法則最大效率增益
百分比(Part 3, Fmax) 102
圖5.13 型II零工型工廠最佳單一派工法則最大效率增益百分比( ) 104
圖5.14 型II零工型工廠最佳單一派工法則最大效率增益百分比( ) 104
圖5.15 型II零工型工廠最佳單一派工法則最大效率增益百分比( ) 105
圖5.16 型II零工型工廠最佳單一派工法則最大效率增益百分比
(Part 1, Fmax) 105
圖5.17 型II零工型工廠最佳單一派工法則最大效率增益百分比
(Part 2, Fmax) 106
圖5.18 型II零工型工廠最佳單一派工法則最大效率增益百分比
(Part 3, Fmax) 106
圖5.19 型II零工型工廠混合式對應最佳單一派工法則最大效率增益
百分比( ) 107
圖5.20 型II零工型工廠混合式對應最佳單一派工法則最大效率增益
百分比( ) 108
圖5.21 型II零工型工廠混合式對應最佳單一派工法則最大效率增益
百分比( ) 108
圖5.22 型II零工型工廠混合式對應最佳單一派工法則最大效率增益
百分比(Part 2, Fmax) 109
王義明,2002,「晶圓製造廠黃光區重排程時點之探討」,碩士論文,國立雲林科技大學工業工程與管理研究所,雲林。

吳杉堯,1991,高雄工專學報,緊急訂單與動態排程對自動化製造系統的
績效影響模擬研究,第二十一卷,頁299-315。

林虹谷,2002,「製造業即時排程與重排程基礎架構」,碩士論文,國立
高雄第一科技大學資訊管理研究所,高雄。

花暐誠,1998,「Push和Pull生產系統面臨緊急插單時之暫態行為模擬
分析」,碩士論文,朝陽科技大學工業工程與管理研究所,台中。

徐士嘉,1997,「晶圓製造廠訂單分類模式之構建」,碩士論文,國立交
通大學工業工程與管理研究所,新竹。

徐政宏,1999,「多能工派工法則之模擬比較-以面臨緊急訂單之流線型
生產系統為例」,碩士論文,朝陽科技大學工業工程與管理研究所,台中。

黃峰蕙、施勵行與林秉山,1997,生產與作業管理,三民書局,台北。

陳美棟,1998,「訂單式生產系統之緊急訂單評估」,碩士論文,義守大
學管理科學研究所,高雄。

陳俊龍,1997,「訂單式生產系統下承接緊急訂單之評估模式」,碩士論文,國立屏東科技大學技術資訊管理研究所,屏東。

陳建良,1995,「排程概述」,機械工業雜誌第12月號,頁122-137。

陳舜源,1994,「承接緊急訂單之評估模式」,碩士論文,國立交通大學工
業工程研究所,新竹。

陳文進,2002,「單機故障與維修之排程研究」,博士論文,國立台灣科技大學工業管理研究所,台北。

蔡志弘,1997,「零工型工廠交期設定模式之構建」,博士論文,國立交
通大學工業工程研究所,新竹。

鍾淑馨,周煜智與溫伊蓁,2000,「生產活動控制之探討與文獻回顧」,
管理與系統,第七卷,第四期,頁459-484。

簡聰海與鄒靜寧 譯,Harrell T.,1998,系統模擬,高立圖書有限公司,台北。

Achugbue, J.O. and Chine, F.Y., 1982, “Scheduling the open shop to minimize mean flow time,” SLAM J. COMPUT., Vol. 11, 709-720.

Blackstone, J.H., Phillips, D.T. and Hogg, G.L., 1982, “A state-of-the-art
survey of dispatching rules for manufacturing job shop operations,” International Journal of Production Research, Vol. 20(1), 27-45.

Baker, K.R. and Kanet, J. J., 1983, “Job shop scheduling with modified due dates,” Journal of Operations Management Vol. 4(1), 11-22.

Baker, K.R., 1984, “Sequencing rules and due-date assignments in a job
shop,” Management Science, Vol. 30(9), 1093-1104.

Cochran, J.K. and Lin L., 1992, “Assembly line system dynamic behavior for
high priority job processing,” International Journal of Production Research, Vol. 30(7), 1683-1697.

Cochran, J.K. and Lin L., 1993, “Compound dynamic event metamodels for
electronic assembly line system,” IIE Transactions, Vol.25(2),12-25.

Dabbas, R.M., Chen, H., Fowler, J.W. and Shunk, D., 2001, “A combined
dispatching criteria approach to scheduling semiconductor manufacturing systems,” Computer & Industrial Engineering, Vol. 39, 307-324.

Ehteshami, B., Petrakian, R.G., and Shabe, P.M., 1992, “Trade-offs in cycle
time management: hot lots,” IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing, Vol. 5(2), 101-106.

Felix, T.S. and Chan, H.K., 2004, “Analysis of dynamic control strategies of
an FMS under different scenarios,” Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, Vol. 20, 423-437.

Haupt, R., 1989, “A survey of priority rule-based scheduling,” OR Spektrum,
Vol. 11, 3-16.

Holthaus, O. and Rajendran, C., 1997, “Efficient dispatching rules for
scheduling in a job shop,” International Journal Production Economics, Vol. 48, 87-105.

Holthaus, O., 1999, “Scheduling in job shops with machine breakdowns: an
experimental study,” Computers & Industrial Engineering, Vol. 36, 137-162.

Holthaus, O. and Rajendran C., 2000, “Efficient job shop dispatching rules: further developments,” Production Planning & Control, Vol. 11(2), 171-178.

Horng, H.C. and Cochran, J.K., 2001, “Project surface regions: A decision support methodology for multitasking workers assignment in JIT systems,” Computers and Industrial Engineering, Vol. 39, 159-171.

Jayamohan, M.S. and Rajendran, C., 2004, “Development and analysis of
cost-based dispatching rules for job shop scheduling,” European Journal of Operational Research, Vol. 157, 307-321.

Jensen, J. B. , Philipoom, P. R. and Malhotra, K. M., 1995,“Evaluation of
scheduling rules with commensurate customer priorities in job shops,” Journal of Operations Management, Vol. 13, 213-228.

Kelton, W.D., Sadowski, R.P. and Sadowski, D.A., 2002, Simulation with Arena, 2nd Edition, McGraw-Hill, New York.

Kelton, W.D., Sadowski, R.P. and Sturrock, D., 2003, Simulation with Arena, 3rd Edition, McGraw-Hill, New York.

Khoshnevis, B., 1994, Discrete systems simulation, McGraw-Hall, New York.

Law, A.M. and Kelton, W.D., 2000, Simulation Modeling and Analysis, 3rd
Edition, McGraw-Hill, New York.

Lee, J., 1996, “Composite dispatching rules for multiple AGV system,” Simulation, Vol. 66(2), 121-130.

Lejmi, T. and Sabuncuoglu, I., 2002, “Effect of load, processing time and due
date variation on the effectiveness of scheduling rules,” International Journal of Production Research, Vol. 40(4), 945-974.

Liu, K.C., 1998, “Dispatching rules for stochastic finite capacity scheduling,” Computers and Industrial Engineering, Vol. 35(1), 113-116.

Miller, D.J., 1989, “Implementing the results of a simulation in semiconductor line,” Proceedings of the 1989 Winter Simulation Conference, 922-929.

Montgomery, D.C., 1997, Design and Analysis of Experiments, 5th Edition,
John Wiley & Sons, New York.

Panwalkar, S.S. and Iskander, W., 1977, “A survey of scheduling rules,”
Operation Research, Vol. 25, 45-61.

Pierreval, H. and Mebarki, N., 1997, “Dynamic scheduling selection of
dispatching rules for manufacturing system,” International Journal of Production Research, Vol. 35(6), 1575-1591.

Raghu, T.S. and Rajendran, C., 1993, “An efficient dynamic dispatching rule for scheduling in a job shop,” International Journal of Production Economics, Vol. 32, 301-313.

Ramasesh, R., 1990, “Dynamic job shop scheduling: a survey of simulation
research,” Omega, Vol. 18 , 43-57.

Rajendran, C. and Holthaus, O., 1999, “A comparative study of dispatching rules in dynamic flow shops and job shops,” European Journal of Operational Research, Vol. 116, 156-170.

Sadoun, B., 2000, “Applied system simulation : a review study,” Information
Sciences, Vol. 124, 173-192.

Schmidt, J.W. and Taylor, R.E., 1970, Simulation and Analysis of Industrial
System, Richard D. Irwin, Homewood, Illinois.

Thomas, A. and Charpentier, P., 2003, “Reducing simulation models for
scheduling manufacturing facilities,” European Journal of Operational Research, Vol. 161, 111-125.

Udo G.J., 1994, “A simulation study of due-date assignment rules in a
dynamic job shop,” International Journal of Production Research, Vol. 45, 1425-1435.

Waikar, A.M., Sarker, B.R. and Lal, A.M., 1995, “A comparative study of some priority dispatching rules under different job shop loads,” Production Planning and Control, Vol. 6(4), 301-310.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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