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研究生:黃彥誠
研究生(外文):Yen-Cheng Huang
論文名稱:應用線性規劃及網路分析求解零工式生產決策問題—以伺服器機殼製造廠為例
論文名稱(外文):Network Flow Analysis On Job Shop Production System Of Server Chassis Factory Using Linear Programing
指導教授:張國華張國華引用關係
指導教授(外文):Kuo-Hwa Chang
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:工業與系統工程研究所
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:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:91
中文關鍵詞:二維切割物料問題平行機台機台派工
外文關鍵詞:DispatchingTwo-Dimensional Cutting Stock ProblemParallel Machines
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在市場競爭下,各家廠商無不希望能獲取更多的利潤,進而紛紛提高各自的產能及大量接單的需求,然而在未找出本身企業最佳的生產模式下,龐大的訂單壓力,反而衍生出更多的問題,這對於轉型中的企業是個嚴峻的挑戰,對於由傳統產業轉型成科技產業的企業更是影響顯著,在傳統的經驗行事,無整體規劃的系統思維及無善用現場資源下,生產力很快便到達瓶頸,進而造成更多的成本花費。
本研究將以伺服器機殼製造廠為研究探討對象,在前段製造工程中,利潤的高低決定於原料片上的成本的花費及機台應用上的產品產能和數量,所以將先個別研究問題再結合統整所有問題,在切割機的部分,針對二維切割料片組合方式的不同和切割最短路徑的長短,兩者在成本上的議題進行探討,在折床機台的部分,面對不同的產品在加工上有不同的機台數量需求,討論在產能上的機台派工問題,最後將結合這三項問題,並設置實例的情境,來輔助說明並了解結合三項問題的應用情況,目的為輔助多以經驗行事或無適當生產規劃的企業能有更佳的生產決策方向。
而本研究方法均以數學規劃模式為主,在以最高利潤為目標下,面對不同的限制下可得到不同的可行解,而每一個可行解的內容中,皆會告知應選擇切割何種切割樣式組合及最短的切割路徑過程和最後的折床派工要應該如何進行分配,針對這三項問題,其目的分別為提高原料片的使用率,減少餘料的浪費,縮短切割路徑時間上的浪費及提高機台利用率以增加產能,本論文在最後統整並結合三個問題的應用結果,而目的為在已知的環境或是訂單限制下,面對不同目標值的需求,可提供多項的生產方案,以利做出最佳的生產決策。



Through observation of the actual condition and competition in the market. Various manufacturers hope to get more profit. Manufacturers have increased their capacity to handle more orders. Before establishing the best production line, we need to determine first the problems faced when it accept a large number of orders. Demand is a great influence on manufacturers, from traditional industries most are now into the technology industry. Traditional manufacturers only rely on past experience and make no good use of company resources. Thus, limiting the production capacity and incur more cost.
In this study, we design a two-dimensional cutting stock model, solve the shortest path problem and the machine job assignment problem using mathematical programming models. This study helps traditional server chassis factories to have better production decisions. The main objectives are to improve the utilization of raw materials and reduce the waste of materials, shortening path time, and to improve machine utilization to increase production capacity. Consequently, a systematic approach to integrate all of the issues will lead to better decisions in the production line.



目錄
摘要 I
Abstract II
目錄 III
表目錄 IV
圖目錄 V
第1章 緒論 6
1.1 研究動機及目的 6
1.2 研究目的 8
1.3 研究流程 9
1.4 研究架構 10
第2章 文獻探討 11
2.1 原料切割問題 (Cutting Stock Problem) 11
2.2 二維原料切割問題 12
2.3 確定性方法 (Mathematical Deterministic) 13
2.4 下料加工的條件 13
2.4.1 下料形狀的排列 15
2.5 平行機台 16
第3章 研究方法 19
3.1 環境假設 19
3.2 二維物料切割模式 20
3.2.1 二維切割問題模型 20
3.2.2 方法介紹 25
3.2.3 切割最短路徑問題及模型 38
3.3 折床機問題模式架構 40
3.4 最佳生產數量方法說明 47
第4章 模型建構與實驗結果 48
4.1 模型建構 48
4.1.1 第一階段切割樣式組合及切割路徑 51
4.1.2 第二階段整合 64
4.2 實例驗證 70
4.2.1 情境一 70
4.2.2 小結 75
第5章 結論 76
參考文獻 77
附錄A 79


表目錄
表 3 1變數宣告表 30
表 3 2數學模式邏輯比較表 38
表 4 1單種組合樣式表 52
表 4 2兩種組合樣式表 53
表 4 3兩種組合樣式表 55
表 4 4兩種、三種及四種組合樣式表 56
表 4 5四種組合樣式表 58
表 4 6 17種切割樣式資料表 59
表 4 7雷射切割機100種生產方法表 60
表 4 8第50生產方法內容表 63
表 4 9第50種生產方法(切割機部分)表 64
表 4 10符合產能限制25個生產方法表 65
表 4 11舉例說明表 66
表 4 12舉例說明雷射切割機部分資料表 67
表 4 13舉例說明折床機部分資料表 68
表 4 14情境一雷射切割機加工作業結果表 71
表 4 15情境一折床機加工作業結果表 72
表 4 16情境一切割機負責的工作表 73
表 4 17情境一12台折床機負責的工作表 73


圖目錄
圖 1 1伺服器製造流程 7
圖 1 2研究流程圖 10
圖 2 1橋寬示意圖 14
圖 2 2單行排列矩形組合圖 15
圖 2 3傾斜排列矩形組合圖 15
圖 2 4多行排列矩形組合圖 15
圖 2 5平行機台加工示意圖 17
圖 2 6折床機加工示意圖 17
圖 3 1 Chen 等人提出二為矩形排列之座標表示圖 21
圖 3 2 Li 等人提出二維矩形排列之座標表示圖 23
圖 3 3 Li 等人提出二維矩形排列之變數使用示意圖 24
圖 3 4矩形組合圖1 25
圖 3 5矩形組合圖2 25
圖 3 6伺服器組裝 26
圖 3 7伺服器組裝 26
圖 3 8伺服器機殼介紹 27
圖 3 9伺服器機殼風扇孔示意圖 27
圖 3 10完整伺服器機殼示意圖 27
圖 3 11建立座標系統過程圖 28
圖 3 12 85×85的座標系統示意圖 29
圖 3 13重心不變解釋說明圖 32
圖 3 14座標系統區域圖 32
圖 3 15區域一及區域二說明圖 33
圖 3 16區域五說明圖 33
圖 3 17其他區域說明圖 35
圖 3 18座標系統使用說明圖 35
圖 3 19二維最短路徑範例圖 38
圖 3 20JDSH演算法流程圖 42
圖 3 21處理大量訂單流程圖 45
圖 4 1兩種產品四料片樣式圖 51






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