臺灣博碩士論文加值系統

本文探討應用FlexSim模擬軟體，以伺服器製造產業為例，進行生產線建置最佳化之研究分析。針對個案公司，分為以傳統人工組裝之A產線與以裝置產業用機器手臂的自動化組裝之B產線為例，分別以伺服器組裝之兩條生產線的製程進行模擬，藉由模擬軟體獲得之生產效益資訊所呈現人工與產業自動化用組裝差異，並找出最佳化之機器手臂之設備數量配置與規劃。
在目前模擬之理想情況下，經模擬實驗求得：A產線以人力組裝，運行24小時後，其產出的伺服器數量為152台，每台伺服器cycle time為9.47分(568.42秒)，改用產業用機器手臂組裝，運行24小時後，其產出的伺服器數量為452台，每台伺服器cycle time為3.16分(189.60秒)。於成本上，A產線(人力組裝)的預估二年之成本費用為NT$ 33,042,220元，B產線(自動化組裝) 的預估二年之成本費用為NT$ 27,379,300元。由此可知，產業用機器手臂導入伺服器製造產業，可有效增加產量及降低成本。

An example of server manufacturing industry is chosen to carry out the optimal layout design of production line by use of FlexSim simulation software. In the case study, it is classified into the traditional man-made assembly production line A and the automatic assembly production line B by using robots in order to simulate the process. By means of the information of production efficiency obtained from the simulation software, the difference between the labor work and industrial automation is found. Moreover, the optimal number of automatic devices (the robot) and their employment are determined.
In the ideal case of the current simulation, the simulation results show that the man-made assembly in production line A can produce 152 sets of servers in running 24 hours and the average cycle time of each server is 9.47 minutes (568.42 seconds); the automatic assembly production line B can produce 452 sets and the average cycle time of each server is 3.16 minutes (189.60 seconds) under the same operating conditions. Regarding cost, the former production line A is estimated about NT$ 33,042,220 and the latter automatic assembly production line B is estimated about NT$ 27,379,300 in two-year operation. As seen, using automatic devices for assembly production can increase production efficiency and reduce costs.

目錄
摘要....................................................................I
Abstract...............................................................Ⅱ
誌謝...................................................................Ⅳ
目錄...................................................................Ⅴ
圖目錄.................................................................Ⅸ
表目錄.................................................................XI
第一章 緒論.............................................................1
1.1 研究背景與動機 .....................................................1
1.2 研究的..............................................................1
1.3 研究架構............................................................2
1.4文獻回顧.............................................................3
1.4.1系統模擬工具.......................................................3
1.4.2電腦系統模擬.......................................................5
1.4.3機器手臂...........................................................7
1.4.4無人搬運車.........................................................8
第二章 FlexSim 簡介....................................................10
2.1使用FlexSim的系統需求...............................................11
2.2使用者環境說明......................................................12
2.3 FlexSim主要特性....................................................13
第三章 研究方法.......................................................16
3.1研究內容............................................................16
3.2模擬流程步驟........................................................17
第四章 個案分析........................................................21
4.1個案公司介紹........................................................21
4.2問題定義(描述)......................................................21
4.3設定目標及規劃......................................................22
4.4建立模型概念........................................................22
4.5數據資料收集........................................................23
4.5.1人工組裝工時......................................................23
4.5.2人工組裝作業流程..................................................24
4.5.3人工組裝標準化作業流程說明........................................24
4.5.4人工組裝標準化作業流程圖..........................................25
4.5.5人工組裝實體流程圖................................................26
4.6人工組裝之模型建構..................................................28
4.6.1人工組裝之物件特性介紹............................................28
4.6.2 FlexSim模型建立..................................................29
4.7模式確認與驗證......................................................30
4.7.1執行模擬-人工組裝模擬數據分析.....................................30
4.7.2操作員執行之稼動率分析............................................31
4.7.3人工組裝-製程產能及產出週期時間...................................35
4.7.4人工組裝-平均產出1台之週期時間....................................42
4.7.5分析結果-人工組裝模擬.............................................42
4.8模擬執行其它方案....................................................42
4.8.1自動化組裝工時....................................................43
4.8.2自動化組裝作業流程................................................43
4.8.3自動化組裝作業流程說明............................................44
4.8.4自動化組裝作業流程圖..............................................45
4.8.5自動化組裝實體流程圖..............................................46
4.8.6自動化組裝之模型建構..............................................48
4.8.7自動化模型之物件特性介紹..........................................48
4.8.8 FlexSim模型建立..................................................49
4.8.9執行模擬-自動化組裝模擬數據分析...................................50
4.8.10機器手臂執行之稼動率分析.........................................51
4.8.11自動化組裝-製程產能及產出週期時間................................53
4.8.12自動化組裝-平均產出1台之週期時間.................................60
4.8.13分析結果-自動化組裝..............................................60
4.9模擬結果............................................................61
4.10成本假設計算.......................................................66
第五章 結論與未來展望................................................. 69
參考文獻...............................................................72


圖目錄
圖1-1研究流程圖.........................................................2
圖2-1 FlexSim介面......................................................12
圖3-1模擬研究流程圖....................................................20
圖4-1人工組裝標準化作業流程圖..........................................25
圖4-2人工組裝化實體流程圖..............................................27
圖4-3 I公司之工廠生產線之FlexSim模擬...................................29
圖4-4 操作員執行之負載率(運行時間1小時)................................31
圖4-5 操作員執行之負載率(運行時間4小時)................................32
圖4-6 操作員執行之負載率(運行時間8小時)................................32
圖4-7 操作員執行之負載率(運行時間12小時)...............................33
圖4-8 操作員執行之負載率(運行時間16小時)...............................33
圖4-9 操作員執行之負載率(運行時間20小時)...............................34
圖4-10 操作員執行之負載率(運行時間24小時)..............................34
圖4-11人工組裝-平均產出1台之週期時間...................................42
圖4-12自動化組裝作業流程圖.............................................45
圖4-13自動化組裝實體流程圖.............................................47
圖4-14改善後-自動化組裝之產線FlexSim模擬...............................49
圖4-15 機器手臂執行之負載率(運行時間1小時).............................51
圖4-16機器手臂執行之負載率(運行時間4小時)..............................51
圖4-17機器手臂執行之負載率(運行時間8小時)..............................51
圖4-18機器手臂執行之負載率(運行時間12小時).............................52
圖4-19機器手臂執行之負載率(運行時間16小時).............................52
圖4-20機器手臂執行之負載率(運行時間20小時).............................52
圖4-21機器手臂執行之負載率(運行時間24小時).............................52
圖4-22自動化組裝-平均產出1台之週期時間.................................60
圖4-23實際產線FlexSim模擬(產線A).......................................61
圖4-24改善後-自動化組裝之產線FlexSim模擬(產線B)........................61
圖4-25模擬時間45.74分(2744.45秒)後，產線A的輸送帶堆滿待組裝件..........62
圖4-26模擬時間45.74分(2744.45秒)後，產線B的輸送帶無堆積待組裝件........62
圖4-27人工組裝與自動化組裝之平均產出1台之週期時間......................64
圖4-28預估每年所花費的成品比較圖(人工組裝與自動化組裝).................68
圖4-29預估十年所花費的成品比較圖(人工組裝與自動化組裝).................68
圖5-1期望未來評估的FlexSim模型(導入無人搬運機).........................70


表目錄
表2-1 FlexSim系統需求表................................................11
表4-1人工組裝平均工時表................................................23
表4-2人工組裝之物件對照表..............................................28
表4-3人工組裝產出數量及週期時間(運行時間1小時).........................35
表4-4人工組裝產出數量及週期時間(運行時間4小時).........................36
表4-5人工組裝產出數量及週期時間(運行時間8小時).........................37
表 4-6 人工組裝產出數量及週期時間(運行時間12小時) .....................38
表4-7人工組裝產出數量及週期時間(運行時間16小時)........................39
表4-8人工組裝產出數量及週期時間(運行時間20小時)........................40
表4-9人工組裝產出數量及週期時間(運行時間24小時)........................41
表4-10自動化組裝平均工時表.............................................43
表4-11自動化模型之物件對照表...........................................48
表4-12自動化組裝產出數量及週期時間(運行時間1小時)......................53
表4-13自動化組裝產出數量及週期時間(運行時間4小時)......................54
表4-14自動化組裝產出數量及週期時間(運行時間8小時)......................55
表4-15自動化組裝產出數量及週期時間(運行時間12小時).....................56
表4-16自動化組裝產出數量及週期時間(運行時間16小時).....................57
表4-17自動化組裝產出數量及週期時間(運行時間20小時).....................58
表4-18自動化組裝產出數量及週期時間(運行時間24小時).....................59
表4-19人工組裝與自動化組裝之模擬產出比較表.............................64
表4-20人工組裝與自動化組裝之平均工時比較...............................65

[1] 郭幸民，"系統模擬與Arean應用"，滄海圖書，978-986-5937-92-8，2014.
[2] 林杰祐、張逸輝、陳家明、黃家祚，"系統模擬eM-Plant(SiMPLE++) 操作與實務"，衛視中文台，9577447988，2001.
[3] 薪威科技，"FlexSim problem solved.工業4.0系統模擬案例實務 "，2017.
[4] 蔡萍萍，"離散事件系統模擬應用於物理治療人員執行患者照護流程安排之探討"，元智大學工業工程與管理學系碩士論文，2017.
[5] 黃韻如，"運用模擬分析急診室後送病房資配置與過度擁擠之問題-以北部某醫學中心為例"，元智大學工業工程與管理學系碩士論文，2015.
[6] 顏宏岳、陳冠瑋、柯亮瑜，"鐵線產業生產問題改善"，建國科技大學工業工程與管理系，2014.
[7] 林永福，"光電產業以機械製造最佳化之研究-以零件焊接為例"，國立勤益科技大學研發科技與資訊研究所碩士論文，2012.
[8] 劉興懋，"應用Flexsim軟體於電信服務中心等候線管理之模擬研究"，實踐大學企業管理研究所碩士論文，2005.
[9] 王棟生、蔡清池，"全方位行動機器人之系統設計、軌跡規劃與控制"，國立中興大學電機工程學系碩士論文，2006.
[10] 謝國棟，"製造工廠內物料自動化送作業之模擬研究"，國立成功大學工程科學系碩士在職專班，2008.
[11] 周書賢，"開放型工廠派工法則之模擬研究"，朝陽科技大學工業工程與管理碩士班，2001.
[12] 溫家俊、張義發、李廣齊譯，"工業機器人"，高立圖書發行，957-8967-43-8，1995.
[13] 黃柏育，"導入機器手臂自動生產效率之研究-以鑽銑加工機為例"，南開科技大學車輛與機電產業碩士論文，2014.
[14] 黃冠鳴，"餐廳服務自動化機器人之研究"，國立高雄應用科技大學 電機工程系 碩士論文，2013.
[15] 李孟青，"零工型工廠AGV派車法則對工件派工法則績效之影響"，朝陽科技大學工業工程與管理系碩士論文，2008.
[16] 王紹義，"影像處理輔助無人搬運車走行輪磨耗量測研究"，國立中興大學機械工程學系碩士論文，2015.
[17] 李孟青，"零工型工廠AGV派車法則對工件派工法則績效之影響"，朝陽科技大學 工業工程與管理系 碩士論文，2008.
[18] FMBA智庫百科 http://wiki.mbalib.com/zh-tw/Flexsim
[19] 互動百科 http://www.baike.com/wiki/flexsim
[20] 秦天佑、周向陽，"實用系統仿真建模與分析-使用FlexSim (第2版)"，清華大華出版社，978-7-302-42452-9，2016