多廠區排程之相關文獻

在上一節的文獻回顧中，確立了雙流線型工廠排程之問題獨特性。因此在此節中，

將針對過去多廠區排程之相關文獻，進行回顧並分析、比較。過去多廠區排程之相關研 究，可依據是否考慮跨廠加工，分成“不考慮跨廠途程”與“考量跨廠途程”兩類。故下面 本文將針對這兩類研究，逐一進行說明。

2.2.1 不考慮跨廠之多廠區排程文獻

針對多廠區排程規劃問題(不考慮跨廠)，Guinet (2001) 認為可建構成受限於變動和 固定成本的流動問題（flow problem），或視為非相關平行機台之排程問題。其研究在考 量產能限制、機台設置特性，以及生產、設置和運輸等成本最小化的情況下，提出「主 要-對偶線性規劃法」來進行多廠區排程規劃之求解。

Sambasivan & Yahya (2005) 針對多廠區排程規劃問題，在不考慮跨廠加工之前提 下，運用以Lagrangean為基礎所建構之啟發示演算法，求解訂單配置與批量大小問題，

並驗證出此啟發示演算法可使排程規劃得到不錯之生產績效。

黃氏 (2005) 在多廠區全面訂單管理的情境下，針對訂單配置進行研究。依據產品 市場銷售特性、訂單交期、各廠之生產排程、訂單利潤及各廠產能負荷等複雜因素，建 立 多 廠 整 合 型 生 產 指 派 與 排 程 系 統 的 決 策 模 式 。 並 以 混 合 式 遺 傳 演 算 法 (Hybrid-GA,HGA)決定訂單的最佳配置，使各廠產能平衡與最大化訂單交期滿足率

針對多廠區訂單配置問題，陳氏 (2006) 利用層級分析法(AHP)將製造成本、配送 前置時間與平均產能利用率等目標結合，以達多目標規劃。透過基因演算法結合層級分 析法進行求解，並利用禁忌搜尋法(Tabu Search)處理演化過程產生的不可行解。

古氏 (2006) 考量各廠區各製程不同之生產限制、成本，進行多廠區多階製程之訂 單配置。此研究以晶圓針測、IC封裝與IC最終測試為例，利用二元整數規劃進行問題求 解。將訂單分配至最合適廠區，使製造成本、外包成本、延遲成本及閒置成本最小化。

綜合上述幾篇不考慮跨廠加工之多廠區排程規劃相關文獻。大部分研究主要考量各 廠產能進行訂單分配，之後再對各廠進行排程。此方法可稱為兩階段排程。另外，亦有 部分研究整合多廠產能及各站機台排程，進行一階段求解，但各廠間不考慮跨廠加工途 程，簡化問題之複雜度。

2.2.2 考量跨廠之多廠區排程文獻

本研究探討具等候時間限制之雙流線型工廠排程問題，考量多廠區跨廠途程之規 劃。針對此領域之相關研究文獻，將於此章節進行回顧、分析與比較。

張氏 (2002) 在多廠區規劃考量跨廠途程的研究問題中，主要決策問題為各工件之 加工途程選擇。在不考慮當機的前提下，以三階段的方式進行求解。首先，依據各廠可 用產能，進行訂單配置，目標總生產成本最低。當訂單完成配置後，各廠獨立進行排程，

得知各廠各站使用產能之情況，找出各廠之瓶頸站。透過跨廠加工方式，平衡各廠各站 之產能，使各廠產能達到平衡。其廠區生產形式為流線型工廠，以滿足交期為目標。

Toba et al. (2005) 針對半導體多廠區生產之研究，以動態、即時方式進行跨廠途程 規劃，使多個晶圓廠負荷達平衡。作法是將作業(operation)分成多個作業集合，當每個

作業集合完工後，即時決定下一個作業集合的生產廠，目標為最小化流程時間。工廠生 產模式為具回流製程之零工式生產(Job shop)。不考慮交期、當機，假設運輸時間為常數。

此研究之主要決策問題為加工途程選擇，但其跨廠途程隨動態規劃求解而有所變動。

Wu & Chang (2007) 針對晶圓廠短期產能交易之決策模式，透過單項與多項決策準 則，決定是否進行短期產能交易。其作法是每週按原訂生產計畫與目前機台狀況，預估 各廠各工作站下週的產能利用率。針對低利用率之工作站，將其產能轉賣給他廠，進而 決定每週最佳的產能交易組合。目標為產出最大化，並且最大化兩廠之長期利潤總和。

此研究中，工廠的生產模式為具回流製程之零工式生產，以過去資料預估當機情形。主 要決策問題為加工途程選擇。跨廠途程是當兩廠發生產能交易時發生，為變動產生。

Wu et al. (2008) 在半導體雙廠區產能相互支援的途程規劃研究中，透過途程的可切 割性進行跨廠生產決策，充份利用機台產能。目標為流程時間，追求整體產出最大化。

加工途程切割為單切點但切點未定，故其途程數有四種(見圖 2.5)。工廠生產模式為具 回流製程之零工式生產，當機情形以平均當機率估計。主要決策問題為加工途程選擇。

在加工順序的決策上，以先進先出的作法(FIFO)決定。

Route 1 (不跨廠)

Route 2 (不跨廠)

Route 3 (跨廠)

Route 4 (跨廠)

途程切點

Fab B Fab A

Fab A Fab B

Fab B Fab B

Fab A Fab A

圖2.5 Wu et al. (2008) 途程切割示意圖

劉氏 (2009) 在多廠區排程規劃考量跨廠之問題中，同樣針對雙流線型工廠排程，

在不考慮當機，各工件具八種加工途程情境下，以基因演算法進行求解。同時，也與不

考量跨廠之排程進行比較。此研究針對多廠區排程之規劃，主要決策問題為同時決定工 件之加工途程與加工順序，以滿足交期為目標。

本研究與劉氏 (2009) 提出之研究問題有相當大之差異。本研究除了針對雙流線型 工廠排程問題，同時求解加工途程與加工順序外，加入等候時間限制之考量。為滿足等 候時間限制，確保產品良率，根據客戶提供之預期訂單進行排程預排。預排過程中，無 交期限制，但重點在控制工件之投料與到站加工時間，使工件滿足等候時間限制。同時，

維持一定之產能利用及產出，目標兩廠最長之總完工時間最小化，使答覆客戶之交期縮 短，增加競爭優勢。因此，等候時間限制之考量，將大幅影響雙流線型工廠之加工途程 與加工順序決策，與劉氏 (2009) 之研究方向大不相同，顯示出本研究之獨特與重要性。