派工問題分析

當派工問題界定及描述清楚後，就進入分析階段，以釐清相關影響派工問題 因素的關係，例如生產線上托板、機台、RGV…等的即時狀態，整個分析法法與 程序，如圖 25 所示。

首先，決定初始概念，初始概念即為將彈性製造系統原有的派工功能擬以「智 慧型決策支援系統」的推論功能來替代，同樣地達到派工的效果。亦即利用 IDSS 工具所提供的知識規則編輯器介面，使用者只要具有清晰的邏輯概念並以結合

「IF…Then」語法概念的圖形化人機介面來建構知識規則，即可藉由知識規則的 推理而將派工結果推論出來，即使當外界環境改變而影響到一些參數時，只要修 改知識規則即可，而不用翻天覆地地重新撰寫或改寫原有程式碼。而此概念最大 的優點在於另闢一條途徑提供不懂程式的使用者也能將自己的想法、知識建構成 知識規則，而不需處處仰賴或侷限於資訊工程師，才能調整或修改系統。

一旦概念確定後，即開始來分析相關限制條件，將藉由運用決策樹、決策表、

IPO 模式及彩色斐氏圖來協助分析相關參數的關係，以便作為派工規則建置的基

整合智慧型決策支援系統與彈性製造系統兩者間聯繫、溝通及傳輸相關資訊的中 介資料庫資料表和資訊予以分類、分析和設計。

圖 25. FMS 派工規則分析設計程序圖

然後逐一檢查分析得來的限制條件，直到條理分明並模擬測試完成為止，若 關係及變化，例如：暫存站(Buffer)的狀態、托板(Pallet)的狀態及下一暫存站(Next Buffer)的狀態，若已有托板(Pallet)佔用，則是停留現有暫存站(Current Buffer)或 者先暫時搬回 Home(AS/RS)。

y 推論完成，將結果寫入 Inference Result Table，並同時將交握訊號覆寫 成「3」。

y 彈性製造系統讀到交握訊號為「0」時，則開始掃描(Scan)現場資訊並寫 入 FMS Buffer Status Table 及 FMS Pallet Status Table，同時將交握訊號 覆寫成「1」。

y 彈性製造系統讀到交握訊號為「3」時，則開始讀取 Inference Result Table，並實際移動 RGV 動作，動作完成後，同時將交握訊號覆寫成「0」。

圖 26. FMS 派工規則之決策樹分析圖

圖 27. FMS 派工規則實際建置知識規則之決策樹分析圖

關於各限制條件彼此間的關係，則運用決策表(表 8)來釐清，例如暫存站上有 否托板(YnLs=HaPal)及托板是否待搬運(YnMovCmd=Yes)兩條件成立與否及其代表 涵義，可藉由決策表來釐清，並排除一些不可能或不合理的狀況。

表 8. 彈性製造系統派工決策表分析，其中一例說明 暫存站上有否托板

(YnLs=HaPal)

托板是否待搬運 (YnMovCmd=Yes)

結果 說明

T T T 暫存站上有托板，待搬運

T F F

暫存站上有托板，不搬運 (工件 加工中).

F T F

暫存站上無托板，待搬運 (不可 行)

F F F

暫存站上無托板，不搬運 (不可 行)

當各參數和各限制條件彼此間關係釐清之後，對於決策樹中的每一決策節點 其處理程序及輸入與輸出則以 IPO 模式來詳細描述，例如：以檢查線上狀態這個 節點為例，首先它有三個輸入，即交握信號、暫存站狀態及托板待搬運訊號，交 握信號(TwinStatus = 1)表示推論程序的開始，暫存站狀態(YnLs = HaPal)將說明哪 些暫存站上有托板存在，托板待搬運訊號(YnMovCmd = Yes)則是哪些托板待搬 運；處理程序將收到交握信號、暫存站狀態及托板待搬運訊號等三個輸入後，則 開始比對程序，找出哪些暫存站上的托板待搬運，這即為輸出，藉由 IPO 模式，

可以非常清楚每個處理程序及其輸入及輸出參數，如圖 28 所示。

圖 28. IPO 模式實例圖

經由 IPO 模式將所有處理程序及輸出入參數分析完成後，應用彩色斐氏圖 (CPN)進行事件(Event)間因果關係的描述。並運用 PACE 軟體[PACE, 2003]建構 彩色裴氏圖模式。使用 PACE 套裝軟體為 CPN 模式建構工具，以 Smalltalk 為其 程式語言，藉由 Smalltalk 程式語言，可以對彩色裴氏圖的圖形賦予以下功能：

y 標誌(Token)內資料值的設定。

y 激態(Transition)激發條件(Condition)設定。

y 激態(Transition)延遲時間(Delay)設定。

y 激態(Transition)激發後活動(Action)設定。

而在智慧型決策支援系統(IDSS)部分，藉由彩色裴氏圖逐一檢視推論過程中 各事件的因果關係，從已加工完成且在暫存站待搬運的托板中，找到最合乎搬運 的托板，如圖 29 所示。從交握訊號、暫存站及托板狀態的確認，檢查現有加工 順序，然後檢視托板下一站暫存站的狀態(閒置 Idle 或佔用 Occupy)，最後決定此 次要搬運的托板並更改交握訊號。如此一來即完成一推論循環。

圖 29. 推論過程的彩色斐氏圖(CPN)實例圖

至於在彈性製造系統(FMS)部分，藉由彩色裴氏圖逐一檢視 RGV 實際搬運 托板過程中各事件的因果關係，從已決定待搬運的托板從現有暫存站(Current Buffer)準確無誤地搬運至下一暫存站(Next Buffer)加工，如圖 30 所示。當交握訊 號轉變成「已推論完畢」時，彈性製造系統收到派工結果並檢視 RGV 的狀態，

當 RGV 的狀態是空閒時(RGV Status = Idle)，則將托板從現有暫存站搬移至 RGV

上，然後檢視托板下一站暫存站的狀態(閒置 Idle 或佔用 Occupy)及機台狀態，最 (Handshaking Status)

TwinStatus 0, 1, 2, 3 0:閒置 1:執行推論 2:推論中 3:推論完成 BufferNo 1~16 暫存區編號

Buffer Number PalNo 1~9 or 0

(0 表無 Pallet)

托板編號 Pallet Number 工作暫存區狀態

(Buffer Statue)

YnLsStatus HaPal (H), NoPal (N)

極限開關狀態 H: 托板在暫存區 N: 托板不在暫存區

PalNo 1~9 托板編號 Pallet Number

CurrentBufferNo 1~16 托板現在所在暫存區 NextBufferNo 1~16 托板將移至的暫存區.

CurrentOpSeq 0~5 現在完成製程數 TotalOpNumber 0~5 總製程數

YnMovCmdStatus Yes (Y), No (N)

工件已加工完成，待搬運 Y: 待搬運

N: 加工中

TimeSeq 時間序列

YnMovCmdTime (FIFO)

發出待搬運的時間 (先進先出)

NextOpOperateTime (SPT)

下一作業站預估加工時間 (最短加工時間)

托板狀態 (Pallet Status)

DueDate (EDD) 來建構整個派工推論的知識規則。而建構的派工法則包括先進先出(First In First Out, FIFO)、最短加工時間(Shortest Process Time, SPT)及最早交期(Early Due Date, EDD)。藉由知識規則編輯人機介面逐步建立知識類別，如圖 32 所示，藉以識別