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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:董為元
研究生(外文):Wei-Yang Dong
論文名稱:產業用機器人技術導入製造業之效益研究-以汽車輪圈業為例
論文名稱(外文):The Effects of introducing industrial robot into manufacturers- an example on an auto wheel manufacturer
指導教授:鄭豐聰鄭豐聰引用關係
指導教授(外文):Feng-Tsung Cheng
口試委員:吳美芳岳益寶邱元錫
口試日期:2014-06-03
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:工業工程與系統管理學系
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:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:39
中文關鍵詞:產業用機器人自動化模擬
外文關鍵詞:Industrial robotAutomaticSimulation
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台灣面臨缺乏優質平價自動化產品與設備、智慧型自動化系統整合人才缺乏等問題,中國經濟起飛導致工資上漲,將造成一波台商回流趨勢,自動化生產管理與技術則可適時提供低成本、高品質生產力來源。台灣自動化設備開發技術成熟,若能朝多元化應用與服務化導向發展,將可進一步提昇產業附加價值。在多元化應用方面,智慧型自動化應用層面廣泛,在製造業無人化工廠導入後,將可全面落實於3K產業中。
機器人相較於傳統自動化設備,具有多自由度、彈性化等特性,有助於邁向少量多樣精緻化生產,提高產品附加價值。機器人設備昂貴,本研究藉由模擬研究分析,以汽車鍛造鋁圈產業為例,針對個案公司A、B兩種鋁圈,分別在A與B兩條產線的車銑加工製程進行上下料模擬,透過模擬軟體詳實呈現人工與產業用機器人上下料之差異,並找出最適化之機器人與CNC工具機設備數量配置與規劃。經模擬實驗得出:A產線以人工上下料,A鋁圈之單位生產成本為18.89元;改用產業用機器人上下料作業,則A鋁圈之單位生產成本降為3.59元。B產線以人工上下料,則B鋁圈之單位生產成本為30.34元;改用產業用機器人進行上下料作業,則B鋁圈之單位生產成本降為3.16元,由此可見,產業用機器人導入製造業,可有效降低成本,相信未來可提供國內業界參考並擴散。
The main issue that Taiwan has faced is lacking of good and inexpensive equipment, and also the ability to integrate the intelligent automatic system. In addition, China economic has taken off recently so it causes a trend of homecoming Taiwanese entrepreneurs. Moreover, the technology of Automatic production is a solution to supply cheaper and superior productivity. Taiwan has mature skill to develop automatic equipments. In the future, if Taiwan could develop multi-application and service orientation, it will upgrade the extra value of industries. In an aspect of multi-application, intelligent automatic can be applied extensively. After leading in manufacturing unmanned factories, intelligent automatic will be practiced in &;#39;&;#39;3K&;#39;&;#39; industries wholly.
Compared to traditional automatic equipment, industrial robot has multi-degree of freedom and flexibility. It not only helps industry to go toward multi-variety in small batch of production, but also increases extra value. Due to the high cost of industrial robot, this research aims to find the best number of robots, CNC machines and layout, which to reduce planning time and cost for A&;B wheel production lines. Finally, this research shows that: in production line A, it costs $18.89 to produce each wheel by human loading and unloading, and costs $3.59 to produce each wheel by industrial robot loading and unloading. In production line B, it costs $30.34 to produce each wheel by human loading and unloading, and costs $3.16 to produce each wheel by industrial robot loading and unloading. It can reduce cost obviously after introducing industrial robot into manufacturers. Believing this conclusion will be a consultation for domestic enterprises.
第一章 緒論 1
1.1研究動機及背景 2
1.2研究目的 3
1.3論文架構 4
第二章 文獻探討 5
2.1產業用機器人技術與應用 5
2.1.1 產業用機器人 5
2.1.2單元製造系統 6
2.1.3機器人單元製造系統 7
2.2數位製造技術與應用 7
2.2.1同步工程 7
2.2.2 CAD/CAM技術 8
2.2.3 數位與模擬製造 8
2.3鍛造與鑄造鋁圈 9
2.4設施規劃 9
2.4.1傳統圖解法 10
2.4.2系統化佈置規劃(SLP-SYSTEMATIC LAYOUT PLANNING) 10
2.4.3基因演算法(GA-GENETIC ALGORITHM) 10
2.4.4模擬退火法(SAA-SIMULATE ANNEAL ARITHMETIC) 10
第三章 研究方法 11
3.1實驗工具 12
3.2研究限制 12
3.3模擬產線建構流程 13
3.4實驗結果 15
第四章 個案研討-以汽車輪圈業為例 18
4.1 S公司現況說明 18
4.2 建構單一工序鍛造鋁圈模擬產線-A產線 21
4.3 建構多重工序鍛造鋁圈模擬產線-B產線 26
4.4 動態模擬結果分析 32
4.4.1 A產線模擬結果 32
4.4.2 B產線模擬結果 34
第五章 結論與未來建議 38
參考文獻 39
參考文獻
【1】A. Gómez, Q.I. Fernández, D. De la Fuente Garcı́a, P.J. Garcı́a (2003), “Using genetic algorithms to resolve layout problems in facilities where there are aisles”, International Journal of Production Economics, Volume 84, Issue 3, P271-282
【2】Bley, H., Franke, C.(2004), “Integration of Product Design and Assembly Planning in the Digital Factory”, CIRP Annals - Manufacturing Technology, Volume 53, Issue 1, P25-30
【3】Izui, Kazuhiro, Murakumo, Yutaka, Suemitsu, Issei, Nishiwaki, Shinji, Noda, Akio, Nagatani, Tatsuya(2013), “Multiobjective layout optimization of robotic cellular manufacturing systems”, Computers &; Industrial Engineering, Volume 64, Issue 2, P537-544
【4】Ramazan Şahin (2011), “A simulated annealing algorithm for solving the bi-objective facility layout problem”, Expert Systems with Applications, Volume 38, Issue 4, P4460-4465
【5】R. Kia, A. Baboli, N. Javadian, R. Tavakkoli-Moghaddam, M. Kazemi, J. Khorrami (2012), “Solving a group layout design model of a dynamic cellular manufacturing system with alternative process routings, lot splitting and flexible reconfiguration by simulated annealing”, Computers &; Operations Research, Volume 39, Issue 4, P2642-2658
【6】Visual Compomemts web, http://www.visualcomponents.com/
【7】Y. F. Chen and W. S. Hwang (1996), “Improvement on Solidification Modeling for A 356.2 Aluminum Alloy”, Transactions of the American Foundrymen’s Society, P1203-1208.
【8】石育賢(2011),全球工業用機器人市場即將崛起,工研院電子報第10010期。
【9】李忠翰,張旗,黃文星,吳春甫,楊俊彬 (2002),7075鋁合金鍛鑄合一製程之研究,鍛造,11卷4期,74-79頁。
【10】林怡君(2001),以STEP為基支援同步工程概念設計之設計資料模型,中國機械工程學會第十八屆全國學術研討會,電腦輔助設計論文集。
【11】卓政賢(2005),虛擬工廠製程規劃與評估系統之研製,碩士論文,國立高雄第一科技大學。
【12】陳昱均(2009),汽車產業導入「數位工廠」成功關鍵因素與效益之探討(以中華汽車為例),政治大學商管專業學院碩士學位學程(AMBA)碩士論文。
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【14】經濟部技術處產業技術白皮書(2011)。
【15】羅浩文 (2011),虛擬工廠模擬自行車裝配線佈置設計,逢甲大學工業工程與系統管理研究所碩士論文。
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