生產線平衡問題分為單邊生產線平衡問題及雙邊生產線平衡問題,本節主要將單邊 生產線問題及雙邊生產線問題,詳細問題描述。
壹、單邊生產線問題描述
單邊生產線問題是生產線為一直線,如圖1.1 所示,工作站(Workstation)為一直線從 工作站1 到工作站 m,此問題為傳統之生產線問題,相較於雙邊生產線問題較為簡單,
無需考慮任務的左右分配,單邊生產線只需考慮任務之間必須遵守優先順序關係的限制 (Precedence Constraints)。
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圖1.1 單邊生產線的配置 資料來源:本研究整理
如圖 1.2 表示其優先順序關係,任務 A 為任務 B 及任務 C 的前項任務,當任務 A 分配完後,任務B 及任務 C 才可分配,圖中任務 G 則需要任務 E 及任務 F 完成後才可 以分配,任務H 亦是如此。圓圈內的英文代表任務名稱,圓圈上方的數字表示任務時間,
箭頭代表任務順序方向。
圖1.2 任務優先順序圖 資料來源:李雅婷(2010)
貳、雙邊生產線問題描述
雙邊生產線問題中,生產線是有分成左右兩邊工作站(Station),根據圖 1.3 所示工作 站都是為面對面,例如:工作站(1,1)和工作站(1,2)是互為夥伴工作站(Mated Station),而 工作站(1,1)被工作站(1,2)稱為同伴(Companion)依此類推。每個工作站都有相同週期時間 (Cycle time),在工作站中安排任務時間若小於週期時間,則那些空檔時間稱之為閒置時 間(Idle time)。
工作站1 工作站2 …… 工作站m-1 工作站m
輸送帶
圖1.3 雙邊生產線的配置
資料來源:本研究整理
如圖 1.4 做詳細的說明,圓圈內有數字的代表任務,圓圈上標記的(ti,di)分別代表 時間(ti)和任務順序方向(di),兩個圓圈之間的箭頭代表著任務的順序方向每個任務都會 有 各 自 的 分 配 方 向 及 時 間 , 因 此 方 向 分 成 三 個 部 分:R(Right-side) 、 L(Left-side) 和 E(Either-side)。R 是任務只能分配到生產線之右邊,L 則是任務只能分配到生產線之左 邊,E 則是可分配至生產線之左邊或右邊的其中一邊。
每個任務都必須要遵守順序關係,如圖1.4 舉例說明,任務 1 為任務 4 的前置任務,
所以任務4 必須要在任務 1 完成之後,才能執行指派任務的動作,任務 7 必須要任務 4 和任務5 完成後方可執行指派任務動作。
圖1.4 P9 任務之順序關係圖
工作站 1,1 工作站 2,1 …… 工作站m-1,1
工作站 1,2 工作站 2,2 …… 工作站m-1,2 輸送帶
工作站 m,1
工作站 m,2
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資料來源: Kim et al.(2010)
圖 1.5 為圖 1.4 任務順序關係指派後的分配圖,此任務分配後共有三個工作站,每 個工作站週期時間為3,圖中格子一格代表 1 單位時間,任務 1 和任務 4 分配於同邊,
但任務4 是任務 1 的後續任務,所以任務 4 需要在任務 1 指派後才可以指派,所以任務 12 的時間為 2,任務 4 的時間為 3,因週期時間的限制,所以任務 4 需要安排到下一個 工作站,且在任務1 之後方,而任務 1 後方空白的位置則是閒置時間,雙邊生產線問題 不像單邊生產線問題來的簡單,單邊生產線問題只需要按照任務順序安排進入工作站即 可與工作站之任務總時間不超過工作站週期時間即可,而雙邊生產線平衡問題除了要考 慮任務順序限制級工作站週期時間限制外,還要再考慮方向限制問題。
圖1.5 P9 任務之分配圖
資料來源:本研究整理