第四章 實驗分析與比較
4.2 實驗目的與情境
4.2.3 實驗情境
實驗情境的設計有兩個方向，分別針對各派工法適用情境與機台加工效率比兩者進 行實驗，若組合派工法(GA-Comb)在以下情境皆能有不錯的績效值，則驗證了第一項目 的；而透過機台加工效率之研究，可以驗證此基因演算法能夠提供較合適之加工途程決 策。
以下針對四種不同的派工情境，以及兩種機台加工效率進行介紹，希望針對這四種 特殊情境下，GA-Comb 皆能達到不錯的績效。
情境一：適用於 EDD 派工法之情境 資料設計原則：
z EDD 顯著：設定交期變異大。
z SPT 不顯著：設定第一站加工時間變異小。
z LSF 不顯著：設定總加工時間和交期正相關。
設計方法：
表 4. 1 情境一工件加工時間與交期設計方法
加工時間與交期設計方法 原則
交期 服從Uniform 分配，全距 200 小 時，由小到大排列。
交期變異大
第一站 服從 Uniform 分配，全距 5 小時。 第一站加工時間變異小 第二站
第三站
服從Uniform 分配，全距 100 小 時，皆由小到大排列。
總加工時間和交期正相關
圖4.1 情境一圖示
說明：
本研究的績效指標為最小化寬裕度的CV 值，要讓 EDD 派工法在此情境下最好，
就是要讓其CV 值在三派工法中最小。針對這個目的，此情境的設計方向便是要讓與 EDD 最相關的交期，其各工件間能有顯著的差異，藉此才能突顯 EDD 派工法之績效。
除此之外，為了讓SPT 與 LSF 派工法不至於影響到 EDD 之績效，本研究將兩者設計成 無顯著差異，針對SPT 的部份，由於本研究的 SPT 看的是第一站的加工時間，為了讓 它不顯著，所以便設定第一站加工時間變異小；針對LSF 的部份，LSF 等於交期減去完 工時間，但由於本研究是預排，所以便以總加工時間代替完工時間，為了讓LSF 不顯著，
便設定總加工時間與交期成正相關，由此讓每個工件的Slack 都差不多，不會顯著影響 績效指標。
情境二：適用於 SPT 派工法之情境 資料設計原則：
z EDD 不顯著：設定交期變異小。
z SPT 顯著：設定第一站加工時間變異大。
z LSF 不顯著：設定總加工時間和交期正相關。
設計方法：
表 4. 2 情境二工件加工時間與交期設計方法
加工時間與交期設計方法 原則
交期 服從Uniform 分配，全距 20 小時，
由大到小排列。
交期變異小
第一站 服從 Uniform 分配，全距 100 小時，
由小到大排列。
第一站加工時間變異大
第二站 固定值，或是每個Job 此兩站的加 總加工時間和交期正相關
圖4.2 情境二圖示
說明：
為了讓SPT 派工法在 CV 績效指標下顯著，將設定第一站加工時間變異大，使得 SPT 能顯著影響績效值；要讓 EDD 不顯著，變設定與 EDD 最相關的交期變異小；要讓 LSF 也不顯著影響績效，便和情境一一樣，設定總加工時間和交期正相關。
情境三：適用於 LSF 派工法之情境 資料設計原則：
z EDD 不顯著：設定交期變異稍大，且有順序性，讓寬裕度間有差異。
z SPT 不顯著：設定第一站加工時間變異小，且有順序性。
z LSF 顯著：為了讓 LSF 有差異，且不和交期正相關，所以設定工件分成兩群，
詳細方法如表4.3。
設計方法：
表 4. 3 情境三工件加工時間與交期設計方法
加工時間與交期設計方法 原則
交期 服從Uniform 分配，全距 100 小時，
由小到大排列。
交期變異大，有順序性
第一站 服從 Uniform 分配，全距 5 小時，
由大到小排列。
第一站加工時間變異小，有 順序性
第二站 分兩部分：
上半部，時間長，服從Uniform 分 配，全距5 小時，由小到大排列。
下半部，時間短，服從Uniform 分 配，全距5 小時，隨機排列。
第三站 分兩部分：
上半部，時間短，服從Uniform 分 配，全距5 小時，隨機排列。
下半部，時間長，服從Uniform 分 配，全距5 小時，由大到小排列。
讓LSF 有差異，且不和交期 正相關
圖4.3 情境三
說明：
LSF 的情境較難定義，由於交期對他有很大的影響性，所以要劃分開來要做點特殊 設計。首先交期變異大，是為了讓寬裕度(交期-完工時間)有顯著性，設定第一站加工時 間變異大，使得SPT 能夠不顯著影響績效值，接著在二、三站的設定部份較為複雜，第 二站的上半部與第三站的下半部，設定為數值較大，且具順序性，為的是讓LSF 與 SPT 兩者做區別，當二、三站設定如表4.3 的順序排列後，能讓 EDD 與 SPT 排序後加工順 序與總加工時間相衝突，也就是會先進行時間較短之工件的加工，造成後面一些較花時 間之工件無法如期完工，績效變差。
情境四：適用於組合式的派工法之情境 資料設計原則(圖 4.4)：
z EDD 不顯著：設定交期變異小
z SPT 不顯著：設定兩種工件類型，變異小 z LSF 不顯著：設定總加工時間變異小 設計方法：
表 4. 4 情境四工件加工時間與交期設計方法
加工時間與交期設計方法 原則
交期 服從Uniform 分配，全距 20 小時。 交期變異小 第一站
第二站 第三站
分兩種Job 類型：
第一種：三站時間小、小、大，皆 服從Uniform 分配，一、三站全距 5 小時，第二站為固定值。
第二種：三站時間大、小、小，皆 服從Uniform 分配，一、三站全距 5 小時，第二站為固定值。
兩種工件類型，變異小，而 且總加工時間變異也小
圖4.4 情境四圖示
說明：
所謂的組合式派工法，指的是由三種單一派工法所跑出來的績效，並沒有誰的績效 值較佳，所以最後使用混合實驗與反應曲面找出來的權重會平均分給三個派工法。要找 出此情境，只要讓三種單一派工法彼此之間皆不顯著即可，所以要讓EDD 不顯著，則 設定交期變異小；要讓SPT 不顯著，則設定第一站有大小工件之分，由於寬裕度各工件 差不多，所以不管工件如何排，績效都不太顯著；要讓LSF 不顯著，則是讓工件之間總 加工時間變異小。
機台加工效率之實驗
在加工途程方面，第三章研究方法中有提到，在基因演算法進行演化時，同一條染 色體會同時求解跨廠與不跨廠解，並將最佳的解當作本次的績效值，所以為了驗證基因 演算法是否會提供較合適的途程決策，後續將針對上述所提到的四種情境，分別進行以 下兩種實驗：
1. 機台加工效率協調的情境(較不易跨廠)。
2. 機台加工效率不協調的情境(較易跨廠)。
當機台加工效率協調時，代表兩廠機台加工速度一致，所以工件不管是在自己廠加 工或跨廠加工，加工時間都是一樣的，由於跨廠需要計算跨廠時間，所以通常會選擇不 跨廠；當加工效率不諧調時，兩廠機台加工速度不一致下，可能某一廠比較慢做完，可 能造成工件延誤交期，所以通常會建議工件進行跨廠。
在設計上，將加工效率協調設定為兩廠中間站加工效率比為1：1，而不協調的情況 設定為中間站兩廠機台效率為1：3 來進行實驗。若這兩種加工效率實驗之結果，在加 工效率不協調時傾向跨廠解較佳或是跨廠程度優於加工效率協調時，則驗證了本研究之 基因演算法可針對不同情境提供較合適的加工途程決策。