第四章 案例分析
第一節 模擬系統之建構
本文採用 eM-Plant 作為建構模擬系統的工具。eM-Plant 是一套已標準化物件及 事件導向的圖形化模擬軟體，使用者能透過這一套軟體，快速建構生產及運籌管理方 面的模擬系統。
在進行模擬系統之建構前，必須確認欲建構系統之條件與資料，這些條件及資料 在進行模擬系統之建構是必要的，因此本文透過與從事相關產業的人士進行訪談，瞭 解現行生產線的運作情形及資料的蒐集等，而將訪談後的資料整理為生產環境所示。
一、 生產環境
(一) 模擬軟體：
eM-Plant 9.0
(二) 規劃時間：
7/1 ~ 9/31，共三個月
(三) 產品資訊：
本文所探討之 LED 封裝測試廠產品種類繁多，而本文針對單晶類產品進行探討，
單晶類產品因製程不同又可分為兩大類產品，本論文為方便辨識 Dispensing 製程產品 及 Molding 製程產品，因此以產品 A 及產品 B 作為兩種製程產品之代稱，而各產品 的製程、加工之工作站資訊皆為已知。
(四) 工單資訊：
單晶產品因封裝的製程不同又可分為兩類產品，一為 Dispensing、二為 Molding，
而規劃時間內兩種產品訂單所佔的比率為 1：1。而本文除了探討原本的訂單比例外，
另外也探討訂單在不同比例下的各生產計畫的生產績效，而另外探討的 Dispensing 及 Molding 的訂單比例為 27%：83%。
(五) 機台資料：
本模擬 LED 封裝、測試廠的各工作站資料如表 7 所示：
表 7
各站加工&整備時間與產能資料表 站別 加工&整備時間
(K/hour) 機台數 機台失效率
Die Bond (DB) 13 80 3%
Wire Bond (WB) 22 50 3%
Molding 130 21 2%
Dispensing 8 60 2%
Trim/Form 300 5 1%
Testing 20 60 1%
Taping 18 80 1%
(六) 機台整備時間：
本模擬工廠將機台之整備時間併入加工時間一同計算。
(七) 產品批量：
僅考慮正常批量(Normal Lot)，不考慮緊急批量(Hot lot)。
二、 模擬系統之建構
本文之模擬系統建構可分為兩個階段，第一階段針對生產流程進行模擬系統的建 構，是將現行生產模式所蒐集到的各項參數值，輸入至第一階段所構建模擬系統中的 各項元件中，如工作站、投料源、機台緩衝區…等等；第二階段是程式的撰寫，利用 eM-Plant 提供的 SimTalk 語法撰寫程式，使整個構建的模擬系統更能符合現行生產模
式。
(一) eM-Plant 物件與模擬系統物件使用對照表
蒐集並瞭解現行之生產系統的各項資料後，本文利用模擬軟體 eM-Plant9.0 與本 研究之假設建構此模擬系統。而建構此模擬系統的主要物件名稱、物件圖示以及物件 代表之行為，本文經彙整後如表 8 所示。
表 8
使用物件對照表 eM-Plant
物件名稱 圖示 於本文中所代表之行為 說明
Source 進入模擬點 開始投料時，工件進入系統時，擷
取工件資料進行模擬之物件
Drain 主體離開點 擷取產品離開系統時之資料
Connector 在製品行進之動線 系統中在製品之流動方向 ParallelProc 加工(平行)機台 本研究之加工機台(平行機台)
Placebuffer 緩衝區(等候加工區) 等候加工之等候區
EventController 模擬時間控制器 控制模擬起使時間與結束時間之控 制器
Method 控制模擬方式之程式 可進一步以程式語言控制較為複雜
(軟體無內建)之模擬方法 Method-Reset 清除所有參數設定 自動清除所有參數設定之程式
Entity 主體(在製品) 主體為本研究於系統中之在製品，
因無需程載故選擇 Entity
TableFile 紀錄之表格 此表格用來記錄其生產記錄，投料
之方式與模擬數據
(二) 第一階段 建構模擬系統
由先前第三章對於模擬系統之描述與上述所說生產環境的資料，得知 LED 封裝 測試廠為流程式的生產環境。生產流程是在建構模擬系統時最重要的一個依據，而本 文透過產品的生產流程利用 eM-Plant 模擬軟體建構出相符之 LED 封測廠模擬系統，
建構的模擬系統如圖 14 所示。
圖 14 模擬系統模型圖
由圖 14 可看出模擬系統的生產流程，首先由 Source 將各項在製品投入，接著流 入 DieBond 站的緩衝區並等待加工，而後流入 WireBond 站的緩衝區並等待加工，打 完線後因產品製程的不同，在此分流為兩條產線進行灌膠封裝，灌膠封裝完成之後兩 條產線合併為一條產線，產線合併後就來到了測試站進行產品測試，從產品測試站流 出之產品可分為正常品、壞品及入庫品三類，而產品 A 及產品 B 的正常品、壞品及 入庫品三項機率，本文彙整為表 9 所示，產品測試完後就包裝出貨。
表 9
各項產品機率表
正常品 壞品 入庫品
產品 A 85% 3% 12%
產品 B 90% 2% 8%
圖 15 為 Die Bond 站的機台加工時間及設置時間參數設定、圖 16 為 Wire Bond 站的機台加工時間及設置時間參數設定、圖 17 為 Molding 站的機台加工時間及設置 時間參數設定、圖 18 為 Dispensing 站的機台加工時間及設置時間參數設定、圖 19 為 Trim/Form 站的機台加工時間及設置時間參數設定、圖 20 為 Testing 站的機台加工 時間及設置時間參數設定、圖 21 為 Taping 站的機台加工時間及設置時間參數設定。
圖 15 機台加工時間及設置時間圖
圖 16 機台加工時間及設置時間圖
圖 17 機台加工時間及設置時間圖
圖 18 機台加工時間及設置時間圖
圖 19 機台加工時間及設置時間圖
圖 20 機台加工時間及設置時間圖
圖 21 機台加工時間及設置時間圖
(三) 第二階段 SimTalk 語法撰寫系統之行為
經由第一階段，模擬系統的主要物件皆建構完畢後，接著是安排在製品以何種方 式、哪個時間點投入、以及在製品在生產線的指派方法…等系統行為與模擬系統結合 一起。結合的方式為利用 eM-Plant 所提供的 SimTalk 語法寫入 Method 當中，而寫好 的 Method 再與構建模擬系統的元件設定在一起，如圖 22。
圖 22 投料設定圖
以本文舉例說明，如圖 22，在投入訂單時，若想依照自己定義的時間點投入正 確的料及正確的數量的訂單時，首先點選 Source 元件，接著在 Time of creation 的欄 位中選取選擇 Delivery 格式。下方有 Table 的欄位，經點選後，選取任一資料表元件，
被選取之資料表被格式化成為圖中表格的形式，格式化後的表格由左至右依序填入投 料之時間、投料的種類及投入之數量，此模擬系統就能依照研究之需求，在正確的時 間點投下正確數量的料。
本文欲生產之產品有 A、B 兩種，而此兩種產品在生產線上的各工作站加工時間 不同，因此必須透過 Method 元件將各產品的加工時間的設定及判別為何種產品的方 法利用 SimTalk 語法寫入，如圖 23，最後將此 Method 元件加入於各工作站的控制當 中即可，如圖 24。
圖 23 設定加工時間程式語法圖
圖 24 加工時間設定圖
三、 模擬模式的確認及驗證
模擬系統建構完成後，需針對模擬系統進行確認與驗證。確認模擬系統的主要目 的為確認模擬系統在編輯程式時，語法是否有錯誤或是程式是否能如預期的被執行；
模擬系統的驗證在於確認建構的模擬系統，是否符合現行生產系統之生產模式。
(一) 模擬系統的確認
1. eM-Plant模擬軟體之偵測錯誤功能
確認模擬系統的正確性，利用eM-Plant 模擬軟體所提供偵測錯誤功能，可以將 執行步驟一步步推演，確保程式的執行過程與系統行為相同，如圖25。
圖 25 程式偵錯圖
2. 觀察動畫運作情形
eM-Plant提供相當完整的動畫，透過動畫，可以清楚觀察到WIP在各加工站生產 運作狀況或是各緩衝區WIP數量的多寡。也經由動畫的方式，本論文也經由觀察動畫 的流程，以確認模擬系統的運作行為是否正確，如圖26。
圖26 模擬系統動畫圖
(二) 模擬系統的驗證
模擬系統的驗證方法多元，常見的方法包括經由試算表的程式進行計算，比較模 擬系統所得之結果，或是依靠統計分析的手法進行假設檢定，檢驗模擬系統得到之數 據與現行產線之資料兩者之間的差值，是否在可接受範圍之內。
本論文所建構的模擬系統，為利用統計分析手法進行模擬系統之驗證。由於瓶頸 站會影響整條產線產能之產出，因此本論文針對瓶頸站之產線加以驗證，目前產品A 的日產量利用廠商所提供之資料經計算過後，若產線全力生產產品A約為11,520千顆，
但是Dispensing站位於生產線上之第三站，其生產率約為96.354%，11,520千顆乘以 0.9635約為11,100千顆，因此本文以11,100千顆進行檢定。本文以假設檢定的方式檢 定兩者(產品產出量)間之差異是否落於可接受誤差範圍內，假設其檢定之信心水準為 95%，則α=0.05，令H0為𝜇 = 11,100，H1為𝜇 ≠ 11,100。
圖 27 統計分析檢定圖
根據圖27，由顯著性可得知顯著性(雙尾)=0.724，而0.724>α=0.05，即表示在信心水 準為95%時，得到之結果為接受虛無假設H0，也就是μ=11,100，意即模擬系統得到之數 據與現行產線之資料，兩者之間的差異是在可接受誤差範圍內，故本模擬系統符合現行 生產線之運作模式。而本文將利用此模擬系統進行模擬分析。表10為模擬系統進行驗證 時，所蒐集之30筆實驗數據。
表 10
模擬系統驗證資料表
編號 SingleD SingleDW SingleDB 小計
1 9460 1339 335 11134
2 9477 1341 335 11153
3 9388 1327 332 11047
4 9444 1337 334 11115
5 9410 1330 332 11072
6 9533 1349 337 11219
7 9437 1334 334 11105
8 9448 1338 335 11121
9 9426 1334 334 11094
表 10 (續)
編號 SingleD SingleDW SingleDB 小計
10 9428 1334 334 11096
11 9542 1351 338 11231
12 9479 1342 335 11156
13 9460 1338 335 11133
14 9276 1313 328 10917
15 9478 1340 335 11153
16 9488 1342 336 11166
17 9383 1328 332 11043
18 9358 1324 331 11013
19 9461 1339 335 11135
20 9390 1328 332 11050
21 9506 1346 336 11188
22 9518 1346 337 11201
23 9454 1339 335 11128
24 9403 1331 333 11067
25 9377 1330 333 11040
26 9427 1333 333 11093
27 9424 1334 334 11092
28 9375 1327 332 11034
29 9451 1338 334 11123
30 9361 1322 331 11014