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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:古智雯
研究生(外文):Chih-Wen Ku
論文名稱:彈性流線型製程機台配置之研究-以某TFT-LCD製造廠之CELL製程為例
論文名稱(外文):A Study of Improving Machine Allocation for a Flexible Flow Line – A Case of TFT-LCD Cell Manufacturing
指導教授:徐旭昇徐旭昇引用關係
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:97
中文關鍵詞:TFT-LCDCELL製程彈性流線型排程機台配置模擬退火前推後擠改善法
外文關鍵詞:TFT-LCDCELL manufactureflexible flow shop schedulingmachine allocationsimulated annealingforward backward improvement
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近年來全球的液晶顯示光電產業飛躍成長,TFT-LCD普遍的被應用在顯像產品上,如筆記型電腦、液晶監視器及液晶電視…等。由於在全球產能增加的激烈競爭環境下,許多TFT-LCD製造廠已開始運用各種不同的方案來降低產品的生產週期時間以提升快速回應市場的製造管理能力。其中在CELL製程各站之製程特性皆為多機台及換線時間長,若機台分配不均或換線次數過多時皆會影響製造流程的進行,甚至會影響整廠的產出,因此CELL製程生產排程規劃顯得格外重要。

本研究中,以某TFT-LCD製造廠之CELL製程為個案研究,以其彈性流線型生產型態來探討最適排程方式,在生產製造過程中,各種產品之工單在各製程之機台配置對於整個排程的計畫有很大影響,因此本研究探討三種不同排程方式:(1)方案ㄧ:目前個案公司之彈性流線型排程方式,(2)方案二:目前個案公司彈性流線型排程方式之其他可行方案,(3)方案三:流線型排程方式;本研究將此三種不同排程方式以最大總完工時間最小化為目標,作為方案評估之依據,運用模擬退火結合前推後擠式改善法(SA-FBI)尋求近似最佳解。實驗結果顯示方案三的總完工時間最小,但是只能同時生產一種產品;而方案ㄧ的總完工時間最大,但可同時生產多種產品。
In recent years, as Optical-Electronics Technology rapidly improves, the TFT-LCD products have been extensively used in various electronic equipments such as notebooks, computers, liquid TVs and monitors. To increase the productivity, the effective utilization of the machines in the TFT-LCD manufacturing stages is critical. The research explores a superior allocation plan for machines in each stage of the Cell manufacturing line at a company in Taiwan, using total completion time (makespan) as the performance evaluation standard.

After collecting production engineers’ opinion and relevant data, three alternatives are then considered: (1) current allocation; (2) a feasible alternative allocation; (3) flow shop allocation. A set of benchmark instances are generated according to the relevant demand and manufacturing data of various products in a time span. A simulated annealing (SA) heuristic with a powerful local search scheme termed FBI (forward/backward improvement) is applied to solve the test instances. The experimental results indicate that flow shop facility layout is preferred when makespan is used for comparison.
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 viii
圖目錄 viii
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 研究假設與限制 3
1.4 研究架構 4
第二章 文獻探討 7
2.1 排程問題概述 7
2.1.1 排程基本概念 7
2.1.2 製造現場生產結構 8
2.1.3 排程問題求解方法 9
2.1.4 排程問題評估準則 11
2.2 彈性流線型生產 12
2.3 資源限制專案排程問題 13
2.3.1 資源限制專案排程定義 14
2.3.2 資源限制專案排程之特性和假設 14
2.3.3 資源限制專案排程問題分類 15
2.3.4資源限制專案排程相關文獻 17
2.4 模擬退火演算法之相關研究 19
2.4.1 模擬退火的起源及演進 19
2.4.2 Metropolis演算法 20
2.4.3 模擬退火法 21
2.4.4 模擬退火演算法搜尋最佳解的原理 22
2.4.5 模擬退火法應用於排程之相關文獻 24
第三章 TFT-LCD CELL製程介紹 27
3.1 TFT-LCD產業概述 27
3.2 TFT-LCD組成結構 28
3.3 Glass世代介紹 29
3.4 TFT-LCD製程介紹 31
3.4.1薄膜電晶體陣列(TFT Array)製程 31
3.4.2液晶面板組裝(LC Cell Assembly)製程 31
3.4.3液晶模組組裝(LC Module Assembly)製程 31
3.5 液晶面板組裝(LC Cell Assembly)製程介紹 33
第四章 研究方法 39
4.1 問題描述 39
4.2 工單在各製程之處理時間、機台使用數及可利用資源數之關係
41
4.3 數學模式建立 43
4.3.1數學符號之定義 43
4.3.2數學模式 43
4.3.3數學模式說明 44
4.4 例題說明 45
4.5 模擬退火演算法 46
4.5.1 模擬退火法之執行說明 46
4.5.2 編碼方式 50
4.5.3 排程方式 52
4.5.4 區域搜尋 54
4.5.5 前推後擠法 56
4.5.6 模擬退火法配合前推後擠法(SA-FBI)之演算步驟 60
第五章 實例驗證 63
5.1 範例描述 63
5.2 實驗參數設定 65
5.2.1 個案公司生產排程相關參數設定 65
5.2.2 模擬退火演算法之參數設定 66
5.3 方案模擬 68
5.3.1方案一模擬 69
5.3.2方案二模擬 71
5.3.3方案三模擬 73
5.4 方案模擬結果比較 75
第六章 結論與後續研究 77
6.1 研究結論 77
6.2 後續研究 78
參考文獻 79
附錄 83
附錄1 83
附錄2 92
附錄3 94
附錄4 97
中文部份
1.蔡登茂(1996),「有限資源多專案排程啟發之績效評估及其應用」,技術學刊,第十一卷,第四期,第547-562頁。
2.蔡登茂(1996),「有限資源專案排程問題之文獻回顧研究」,正修工商專科學校學報,第九期,第58-79頁。
3.林基興(1997),「模擬退火有趣的人工智慧研究(二)」,科學月刊第327期,第252-256頁。
4.柯惠雯(2001),「結合模擬退火法與禁忌搜尋法解決流程式排程問題」,大葉大學工業工程學系,碩士論文。
5.蔡瑜明(2002),「半導體後段IC封裝最適排程之研究─禁忌搜尋法之應用」,中山大學企業管理學系,碩士論文。
6.駱芳梧(2002),「考量整備及拆卸時間之開放型工廠排程問題研究」,大葉大學工業工程學系,碩士論文。
7.吳立民(2003),「液晶注入之批次加工機台排程」,清華大學工業工程與工程管理學系,碩士論文。
8.張嘉君(2003),「應用模擬退火法求解營建工程專案多重資源排程最佳化之研究」,朝陽科技大學營建工程學系,碩士論文。
9.魏文鍇(2003),「利用啟發式演算法求解工單式生產系統排程中時窗限制與釋放時間限制問題」,成功大學工業管理科學系,碩士論文。
10.盧研伯(2003),「混合式模擬退火法應用於具迴流特性流程工廠之研究」,台灣科技大學工業管理學系,碩士論文。
11.林則孟、陳盈彥、陳恩齊(2004),「多廠區生產規劃問題之分析」,中國工業工程學會93年度年會暨學術研討會論文集。
12.林欣慧(2005),「多組態資源限制專案排程問題解算之研究-包含不可恢復資源限制」,元智大學工業工程與管理學系,碩士論文。
13.黃俊龍(2005),「應用模擬退火法規劃具有加工順序限制之非相關平行機台多目標排程」,屏東科技大學工業管理學系,碩士論文。
14.黃榮村(2005),「模擬退火法應用於多資源專案排程問題之研究」,國防管理學院資源管理學系,碩士論文。
15.陳璁(2005),「單機排程伴隨有學習效果之下的最大延遲時間最小化之研究」,逢甲大學統計與精算學系,碩士論文。
16.陳芝傑(2005),「應用瀰集進化演算法於多資源限制專案排程問題解算效果之分析」,元智大學工業工程與管理學系,碩士論文。
17.林則孟(2006),生產計劃與管理,華泰文化,第262-298頁。
18.吳思輝(2006),「模擬退火法於利潤最大化多資源限制專案排程問題解算效果之分析」,元智大學工業工程與管理學系,碩士論文。
19.張皇文(2006),「液晶顯示器陣列製程之彈性零工式生產排程」,清華大學工業工程與管理學系,碩士論文。
20.莊文化(2006),「應用基因演算法於彈性流線型工廠排程之研究」,成功大學工業與資訊管理學系,碩士論文。
21.吳宗典(2007),「彈性流程式生產系統下多產品最適批量分割之研究」,屏東科技大學工業管理學系,碩士論文。
22.陳孟皇(2007),「彩色濾光片五代廠彈性流線生產排程管控及其參數化產品型構變異知識塑模」,高雄第一科技大學系統與控制工程學系,碩士論文。

英文部分
1.Heragu, S. S.and Alfa, A.S.(1992), “Experimental analysis of simulated annealing based algorithms for the layout prolem”, European Journal of Operational Research, Vol.30, No.1, pp.95-108.
2.Ben-Daya, M. and Al-Fawzan, M.(1996), “A simulated annealing approach for the one-machine mean tardiness scheduling problem”, European Journal of operational Research,Vol.93, pp.61-67.
3.Boctor, F. F.(1990), “Some efficient multi-heuristic procedures for resource- constrained project scheduling”, European Journal of Operational Research, Vol.49, pp.3-13.
4.Graves, Stephen C.(1981), “A Review of production scheduling”, Operations Research, Vol.29, pp.646-670.
5.Jones, A. and J.C. Rabelo(1998), “Survey of Job shop Scheduling Techniques”, NISTIR, National Institute of Standards and Technology, Gaitherburg, MP.
6.Kelley, J. E.(1963), The Critical path method : Resources Planning and Scheduling, Ch.21 in Industrial Scheduling, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey.
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8.Metropolis, N., Rosenbluth, A., Rosenbluth M. and Teller, A.(1953), “Equation of state calculations by fast computing machines”, Journal of Chemical Physics, Vol.21, pp.1087-1092.
9.Pinedo, M.(1995), Scheduling theory, algorithms, and systems, Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ.
10.Rutenbar, R. A.(1989), “Simulated annealing algorithm: An Overview”, IEEE Circuits and Devices Magazine, Vol.5, pp.19-26.
11.Stevenson, W. T.(1988), Production and Operation Management, second edition, Irwin.
12.Torabi, S. A., Fatemi Ghomi, S. M. T. and Karimi, B.(2006), “A hybrid genetic algorithm for the finite horizon economic lot and delivery scheduling in supply chains”, European Journal of Operational Research, Vol.173, pp.173-189.
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