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研究生:魏鵬原
研究生(外文):Peng-Yuan Wei
論文名稱:考慮機台向下相容之比例式非等效平行機台排程問題—以A公司為例
論文名稱(外文):Uniform Parallel-Machine Scheduling Problems with Downward Compatible Machines — a Case Study of A Company
指導教授:蔡啟揚
指導教授(外文):Chi-Yange Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:元智大學
系所名稱:工業工程與管理學系
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:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:93
中文關鍵詞:模擬退火法比例式非等效平行機台機台向下量資源強度指標半導體標準封裝
外文關鍵詞:Simulated AnnealingUniform Parallel-MachineDownward CompatibilitSemiconductor IC package
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在半導體標準封裝生產系統中,銲線站(Wire Bond)製程為瓶頸站,其機台數量多且具生產彈性,隨著產業經營過程中,產能不斷提高,工廠也不斷的添購新機台,使許多新舊新台共同存在一個龐大的平行機台生產系統,因新式機台的等級高且生產的彈性大,因此機台有向下相容特性,也就是高階的機型可生產高階的產品或較低階的產品,且新舊機台在生產速度有8%顯著的差異,本研究發展一評量考慮機台向下相容資源強度之指標,指標值越大,表示資源越足夠;指標值越小,資源越吃緊。
比例式非等效平行機台的排程是屬於困難度極高的NP-hard問題,故本研究發展以模擬退火法(Simulation Annealing)針銲線站機台向下相容的特性、加工順序及整備時間等限制條件,以總完工時間最小化為目標,進行相關排程之研究,並與傳統的SPT、LPT派工方式進行分析比較。研究結果顯示,本研究採用之模擬退火法在考慮機台向下相容之比例式非等效平行機台排程上,至少有10%以上的優勢。
In the lead frame packaging process of semiconductor manufacturing, wire bond process is the bottleneck operation. Firms constantly seek for new wire bond machines with better functionality and higher efficiency. As a result, a wire bond work center usually contains many machines where old machines are only able to process certain types of products while new machines can process new types as well as old types of products. In addition, new machines can process old products with higher degrees of efficiency. The assignment and sequencing of jobs to wire bond machines can be described as the uniform parallel-machine scheduling problem with downward compatible machines.
This research applies Simulated Annealing algorithm to the considered scheduling problem with the objective of minimizing total completion time. Numerical experiment containing a variety of test problems with data collected from the case company is conducted. It is shown that the proposed algorithm is able to provide quality solutions within reasonable run time.
摘要 i
ABSTRACT ii
致謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 vii
第一章、緒論 1
1.1研究背景與動機 1
1.2研究目的 2
1.3研究問題描述 3
1.4研究步驟與架構 4
第二章、文獻探討 7
2.1排程問題之概述 7
2.1.1排程分類 8
2.1.2 排程方法分類: 10
2.1.3 排程的續效衡量指標 11
2.2 平行機台介紹 12
2.2.1 平行機台分類 13
2.2.2 平行機台排程的基本條件 13
2.3 模擬退火法 14
2.3.1 Metropolis演算法 15
2.3.2模擬退火法之演算方法 16
2.3.3模擬退火法在平行機台的相關文獻 18
2.4 IC 標準封裝簡介 19
2.5 IC標準封裝基本製程簡介 20
第三章 問題描述與數學模式建構 23
3.1問題描述 23
3.1.1問題描述 23
3..1.2限制與假設條件 25
3.2比例式非等效平行機台排程問題數學模式 26
3.2.1有限資源下的等效平行機台排程問題模型 26
3.2.2 目標式與限制式說明 28
3.3向下相容機台資源強度指標 31
3.3.1 向下相容機台資源強度範例說明 32
3.3.2 向下相容機台資源強度結論 38

第四章 研究方法與案例說明 39
4.1 模擬退火法架構 39
4.1.1模擬退火法之演算步驟 39
4.2 模擬退火法的單元設計 41
4.3 模擬退火法之比例式非等效平行機台排程問題 46
4.4 範例說明-以A公司半導體封裝廠為例 48
4.4.1 批量設定介紹 48
4.4.2 銲線機與產品定義 49
4.4.3 範例 51
第五章 研究結果與分析 54
5.1 測試例題說明 54
5.2小型規模問題參數設定 55
5.2.1小型規模問題之模擬退火法參數設定 55
5.2.1.1 起始溫度設定 56
5.2.1.2總移動次數設定 57
5.2.1.3 總下降移動次數設定 58
5.2.1.4冷卻率設定 60
5.2.1.5 小型例題參數設定結論 61
5.2.2 小型規模問題之模擬退火法與SPT、LPT求解績效評估 61
5.3大型規模問題參數設定 69
5.3.1大型規模問題之模擬退火法參數設定 69
5.3.1.1 起始溫度設定 70
5.3.1.2 總下降移動次數設定 71
5.3.1.3 總移動次數設定 72
5.3.1.4 冷卻率設定 74
5.3.1.5 大型例題參數設定結論 75
5.3.2 大型規模問題之模擬退火法與SPT、LPT求解續效評估 75
5.4 實際例題 83
5.5 小結 84
第六章 結論與後續研究 87
6.1 結論 87
6.2未來展望與建議 88
參考文獻 89
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