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產出目標設定機制

第四章 模擬驗證

4.3.1 產出目標設定機制

24

max

180

, , ,

,

=





×

=

×

=

jk

k j

k j k

j

C

PT

WN ST

卡匣 (式 4-1)

由表 4-3 可得組立階段製程之瓶頸工作站為 C_W02(PI_Print);由表 4-4 可得 組裝階段製程之瓶頸工作站為 M_W05(PWB)。

表 4-3、組立階段製程各工作站之換線時間用於加工最大可生產數量 工作站編號 C_W01 C_W02 C_W03 C_W04

最大可生產數量 0 7 0 0

工作站編號 C_W05 C_W06 C_W07 C_W08

最大可生產數量 0 0 0 0

工作站編號 C_W09 C_W10 C_W11 C_W12

最大可生產數量 0 0 0 0

(單位:卡匣) 表 4-4、組裝階段製程各工作站之換線時間用於加工最大可生產數量

工作站編號 M_W01 M_W02 M_W03

最大可生產數量 0 0 0

工作站編號 M_W04 M_W05 M_W06

最大可生產數量 0 6 0

工作站編號 M_W07 M_W8 M_W9

最大可生產數量 0 0 0

(單位: 卡匣)

4.3、 、 、情境方案設定 、 情境方案設定 情境方案設定 情境方案設定

本章節將提出各種不同生產組合情境方案,作為評估之方案。其中陣列階段 製程之瓶頸工作站機台數設定,吾人將分別以 7、8、9、10、11、12 台做為本研 究陣列階段製程之瓶頸工作站規模,亦即陣列階段製程之廠房規模。而產品種類 數則透過 3.4.3 節之設定方法進行設定,並且設計各種生產組合情境方案 d-s。

4.3.1 產出目標設定機制 產出目標設定機制 產出目標設定機制 產出目標設定機制

以陣列階段製程之瓶頸工作站機台數為 9 台為例,計算在充分利用瓶頸資源

的前提下,玻璃基板最大產出量。其規劃步驟如下:

最大可用產能

248266.66 283733.34 319200 354666.66 390133.34 425600 步驟二:引用式 3-3 求算一般工件與量測工件經過瓶頸工作站(W16)之期望加工

表 4-6、陣列階段製程瓶頸機台數與其最大可用產能

d 1 2 3 4 5 6

陣列階段製程瓶頸

機台數 7 8 9 10 11 12 最大可產出量(lot) 1414 1616 1818 2020 2222 2424

4.3.2、 、 、 、產品種類挑選機制 產品種類挑選機制 產品種類挑選機制 產品種類挑選機制

步驟一:引用公式 3-5 求算一片玻璃基板生產

i

種尺寸產品面板後,玻璃基板為利 用部份之損失成本。以 P1 產品為例,其損失成本為 1700 元。此步驟之計算結果 彙整於表 4-7。



WC

i

= GC × ( 1 − GU

i

) = 10000 × ( 1 − 0 . 83 ) = 1700

(元) (式 4-5)

表 4-7、玻璃基板生產各產品別之損失成本(單位:千元) 產品別 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 損失成本

1.7 1.3 2.8 1.9 2.9 3.5 2.1 10 1.1 4.8

步驟二:引用公式 3-6 求算一片玻璃基板生產

i

種尺寸產品面板後,可獲得之總 利潤。以 P1 產品為例,其總利潤為 258000 元 。此步驟之計算結果彙整於表 4-8。

258000 8600

30 × =

=

×

=

i i

i

Cut P

TotalP

(元) (式 4-6)

表 4-8、玻璃基板生產各產品別之總利潤(單位:千元)

產品別 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 總利潤 258 240 176 240 192 232 240 296 240 180 步驟三:引用公式 3-7 求算一片玻璃基板生產

i

種尺寸產品面板之生產效益。以 P1 產品為例,其總利潤為 256300 元。此步驟之計算結果彙整於表 4-9。

256300 1700

258000 − =

=

=

i i

i

TotalP WC

NP

(元) (式 4-7)

表 4-9、玻璃基板生產各產品別之生產效益(單位:千元)

產品別 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 生產效益

256.3 238.7 173.2 238.1 189.1 228.5 237.9 295 238.9 177.6

步驟四:將玻璃基板生產各產品

i

之生產效益由大致小排列,如表 4-10 所示。產 品種類由生產效益大者優先挑選,直至所設定之產品種類數為止。依據所設定之 產品種類數的條件下,所挑選之產品種類,彙整如表 4-11。

表 4-10、玻璃基板生產各產品之生產效益排序表

順序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 產品別 P8 P1 P9 P2 P4 P7 P6 P5 P10 P3

表 4-11、各種產品種類數下所挑選之產品種類

產品種類數 產品種類

1 P8 2 P8 P1 3 P8 P1 P9 4 P8 P1 P9 P2 5 P8 P1 P9 P2 P4 6 P8 P1 P9 P2 P4 P7 7 P8 P1 P9 P2 P4 P7 P6 8 P8 P1 P9 P2 P4 P7 P6 P5 9 P8 P1 P9 P2 P4 P7 P6 P5 P10 10 P8 P1 P9 P2 P4 P7 P6 P5 P10 P3

4.3.3、 、 、產品種類數之設定與生產組合情境方案設定 、 產品種類數之設定與生產組合情境方案設定 產品種類數之設定與生產組合情境方案設定 產品種類數之設定與生產組合情境方案設定

本節吾人首先針對 4.3.1 節所提出之第 d 種規模之陣列階段製程之產出目 標,以及 4.3.2 節之產品種類挑選機制之結果,設定在第 d 種陣列階段製程之產 出目標下之最低生產之產品種類數。其設定步驟如下:

步驟一:引用公式 3-8 算各產品生產市場最高預測需求量時,所需之最大玻璃基 板數。以產品 J 為例,經由下式計算,可得其生產市場最高預測需求量時,所需 之最大玻璃基板數為 417 個 lot。各產品所需之最大玻璃基板數彙整如表 4-12。

15 417 8 50000 15

max

max  

=

= ×

= ×

i i

i

Cut

AD D

(lot) (式 4-8)

表 4-12、各產品生產最高市場預測需求時所需之玻璃基板數

產品別 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 最大所需玻璃基板數 112 139 209 209 278 417 417 417 556 1112

步驟二:計算在陣列階段製程之產出目標量

TP

1d下,所需生產之產品種類數下 限。其為依產品種類挑選優先順位,由順位為 1 之產品之最大玻璃基板需求數,

逐一加上下一個所挑選之產品所需之最大玻璃基板數,直至所累加之總玻璃基板 數大於等於產出目標量

TP

1d為止,則最終所挑選之產品別對應之產品挑選順位即 為產品種類數下限

S

dmin。以第 d=4 種陣列階段製程之產出目標為例,經由式 3-9 之計算結果如表 4-13 所示。從表 4-13 可得知,在挑選順位為 6 時,其累計加總 之玻璃基板大於

TP

14

= 1818

,因此在第 d=4 種陣列階段製程之產出目標下,其最 低生產之產品種類數為

S

dmin =6種。

表 4-13、於各挑選順位之最大所需玻璃基板累計數(單位:lot)

挑選順位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 產品別 P8 P1 P9 P2 P4 P7 P6 P5 P10 P3 最大所需玻璃基板數 417 112 556 139 209 417 417 278 1112 209

累計加總 417 529 1085 1224 1433 1850 2267 2545 3657 3886 而產品種類數之設定上限

S

dmax則依據該世代廠在製程能力限制下,所能生產 最多的產品種類樣式即為所設定之產品種類數上限,因此最多可生產之產品種類 數為 12 種。

最後,吾人針對第 3 種陣列階段製程之瓶頸工作站機台數(9 台),在該第 4 種條件之產出目標

TP

14

= 1818

的前提下設定欲生產之產品種類數

s

=6,並依據產 品種類挑選順位決定欲生產之產品種類,即可獲得一組生產組合情境方案(3-6)。

重複此設定方法,即可得到各種不同之生產組合情境方案,所有生產組合情境方 案彙整如表 4-14 所示。

表 4-14、生產組合情境方案

方案編號 生產組合

情境方案別 (d-s)

方案編號

生產組合 情境方案別

(d-s)

方案編號

生產組合 情境方案別

(d-s)

1 1-5 10 2-9 19 4-9

2 1-6 11 2-10 20 4-10

3 1-7 12 3-6 21 5-7

4 1-8 13 3-7 22 5-8

5 1-9 14 3-8 23 5-9

6 1-10 15 3-9 24 5-10

7 2-6 16 3-10 25 6-8

8 2-7 17 4-7 26 6-9

9 2-8 18 4-8 27 6-10

4.4、 、 、 、機台規劃模組 機台規劃模組 機台規劃模組 機台規劃模組

BN

MTBPM MTTPM

MTTPM

然而當組立階段製程之瓶頸工作站之機台數為一台時,利用步驟二進行求解後,

並無可行解,因此回至步驟一並增加組立階段製程之瓶頸工作站一台機台後,再 經由步驟二進行求解,如此反覆運算,直至有最佳解才停止。其運算過程之結果 如表 4-15 與 4-16。

表 4-15、組立階段製程瓶頸工作站之及台數求算結果 組立階段製程

瓶頸工作站機台數

組立階段製程

瓶頸工作站實際可用機台數 有無最佳解

1 0.9543 無

2 1.9086 無

3 2.8629 無

4 3.8172 無

5 4.7715 無

6 5.7258 有

由表 4-15 可知,透過步驟一與步驟二之執行結果,生產組合情境方案 d-s=7-5 之組立階段製程之瓶頸工作站機台數必須為 6 台,使陣列階段製程需要生產 1401(lot)的玻璃基板,瓶頸工作站利用率可達到 94.01%,且有效利用組立階段製 程之瓶頸工作站之產能(利用率為 89.94%),其最佳解為 5446710(千元)。而透過 此一規劃結果,可得陣列階段製程各產品之玻璃基板產出量,如表 4-16。

表 4-16、陣列階段製程各產品之玻璃基板產出量 目標值 5446710(千元)

產品種類 P1 P2 P4 P6 P7 Total 產出目標(lot) 84 138 208 416 555 555

在求得各產品於陣列階段製程所需之玻璃基板數後,將以陣列階段製程各產 品所需之玻璃基板產出量為輸入資訊,分別估算組立階段製程與組裝階段製程之 各產品產出目標。估算步驟如下:

步驟一:引用 3-21 求算組立階段製程之各產品之所需卡匣數。以產品種類 P1 為 例,經由下式計算,其於組立階段製程所需之卡匣數為 1350 個。各產品於組立 階段製程所需之卡匣數彙整如表 4-17。

28 1350 15 30 84 28

, 15

1 ,

2 =





× ×

=

× ×

=

i

s d s i

d i

Cut

TP TP

(卡匣) (式 4-10)

表 4-17、組立階段製程之各產品產出目標(單位:卡匣)

工作站 k(見附表 A-3),則

W06、W08、W09、W10、W13、W15 與 W17 屬於此類。

[ ]

工作站 A_W01 A_W02 A_W03 A_W04 A_W05 A_W06 A_W07 A_W08 A_W09 一般工件 1 1 1 1 1 1 1 1 1 量測工件 1 1 1.1319 1.07 1 1.319 1 1.1319 1.1319

工作站 A_W10 A_W11 A_W12 A_W13 A_W14 A_W15 A_W17 A_W18 A_W19 一般工件 1 1 1 1 1 1 1 1 1

99856 總產能。以 A_W06 為例,由下式可知,所需耗用之總產能為 112106.5537 分鐘。

此步驟之規劃結果彙整如表 4-21。 28721.8713 分鐘。此步驟之規劃結果彙整如表 4-22。

8713 耗用總產能 29092.654 29236.6771 30643.2 28721.8713 29092.654 28721.8713

工作站 A_W07 A_W08 A_W09 A_W10 A_W11 A_W12 耗用總產能 30643.2 28721.8713 28372.5388 29083.4611 30643.2 29083.4611

工作站 A_W13 A_W14 A_W15 A_W17 A_W18 A_W19 耗用總產能 30643.2 30643.2 29138.6188 28721.8713 30643.2 30643.2 步驟七:引用式 3-31 求算規劃幅度內,各非瓶頸工作站之最適機台數。以 A_W06

步驟一:引用式 3-32 求算規劃幅度,產出目標對於工作站 k 之總需求產能。對 耗用總產能 28298.8339 28107.2332 28057.8816 330284.6668 425745.3312 165281.6793

工作站 C_W08 C_W09 C_W10 C_W11 C_W12

表 4-26、組立階段製程各非瓶頸工作之最適機台數 總需求產能 8542296 8720260.5 8364331.5 7474509 9076189.5

工作站 M_W06 M_W07 M_W08 M_W09

表 4-28、組裝階段製程各工作站 k 之單一機台最大可提供之產能

工作站 M_W01 M_W02 M_W03 M_W04 M_W05

總需求產能 1687479.091 1637837.107 1707858.432 1706639.155 2025959.04

工作站 M_W06 M_W07 M_W08 M_W09

4.5、 、 、 、主生產排程規劃模組 主生產排程規劃模組 主生產排程規劃模組 主生產排程規劃模組

4.5.1、 、 、 、組立階段製程之瓶頸工作站產能配置模式 組立階段製程之瓶頸工作站產能配置模式 組立階段製程之瓶頸工作站產能配置模式 組立階段製程之瓶頸工作站產能配置模式

經由 4.4.1 節與 4.4.2 節分別求得生產組合情境方案 2 之組立階段製程之瓶頸 工作站機台數與各產品之產出量後,本節將以 iLOG OPL Studio3.5 進行瓶頸工作 站產能配置模式之求解。模式求解前之參數設定如下所示:

吾人所用之運算環境為中央處理器(CPU)為 Intel Pentium IV 3.0G MHZ,隨機存 取記憶體(RAM)1G,作業系統為 Windows XP,在此個人電腦之環境下利用 iLOG OPL Studio3.5 進行運算求解。表 4-31 為生產組合情境方案 d-s=1-5 之 iLOG OPL 所求得之各產品於陣列階段製程在各期所需生產之數量。表 4-32 為生產組合情 境方案 d-s=1-5 之 iLOG OPL 所求得之各產品於組立階段製程在各期所需生產之 數量。表 4-33 為生產組合情境方案 d-s=1-5 之 iLOG OPL 所求得之規劃解之彙整 表。

表 4-31、生產組合情境方案 d-s=1-5 於陣列階段製程之各產品各期之總產量 期別 產品別

P1 P2 P4 P8 P9 1 0 74 0 13 103 2 0 0 102 101 0 3 0 34 26 143 0 4 23 0 6 57 117 5 21 0 31 52 99 6 40 0 26 0 134 7 0 30 17 50 102 Total 84 138 208 416 555

表 4-32、生產組合情境方案 d-s=1-5 於組立階段製程之各產品各期之總產量 期別 產品別

P1 P2 P4 P8 P9 1 0 947 0 53 331 2 0 0 868 432 0 3 0 434 217 613 0 4 365 0 54 244 372 5 327 0 267 224 316 6 658 0 224 0 434 7 0 394 153 217 331 Total 1350 1775 1783 1783 1784

表 4-33、生產組合情境方案 d-s=1-5 之組立階段製程瓶頸工作站機台配置結果

第一期 第二期

瓶頸機台 P1 P2 P4 P8 P9 瓶頸機台 P1 P2 P4 P8 P9 1 0 0 0 0 225 1 0 0 0 217 0 2 0 225 0 0 0 2 0 0 0 215 0 3 0 224 0 0 0 3 0 0 217 0 0 4 0 224 0 0 0 4 0 0 217 0 0 5 0 224 0 0 0 5 0 0 217 0 0 6 0 50 0 53 106 6 0 0 217 0 0

第三期 第四期

瓶頸機台 P1 P2 P4 P8 P9 瓶頸機台 P1 P2 P4 P8 P9 1 0 0 217 0 0 1 0 0 0 194 0 2 0 0 0 224 0 2 0 0 54 0 155

表 4-33、生產組合情境方案 d-s=1-5 之組立階段製程瓶頸工作站機台配置結果(續)

第三期 第四期

瓶頸機台 P1 P2 P4 P8 P9 瓶頸機台 P1 P2 P4 P8 P9 3 0 0 0 172 0 3 0 0 0 0 217 4 0 0 0 217 0 4 148 0 0 0 0 5 0 217 0 0 0 5 0 0 0 50 0 6 0 217 0 0 0 6 217 0 0 0 0

第五期 第六期

瓶頸機台 P1 P2 P4 P8 P9 瓶頸機台 P1 P2 P4 P8 P9 1 0 0 0 224 0 1 217 0 0 0 0 2 0 0 0 0 92 2 0 0 0 0 210 3 0 0 0 0 224 3 0 0 0 0 224 4 110 0 50 0 0 4 217 0 0 0 0 5 217 0 0 0 0 5 224 0 0 0 0 6 0 0 217 0 0 6 0 0 224 0 0

第七期

瓶頸機台 P1 P2 P4 P8 P9 1 0 0 0 0 217 2 0 0 153 0 64 3 0 0 0 217 0 4 0 217 0 0 0 5 0 0 0 0 50 6 0 177 0 0 0

4.5.2、 、 、組裝階段製程之瓶頸工作站產能配置模式 、 組裝階段製程之瓶頸工作站產能配置模式 組裝階段製程之瓶頸工作站產能配置模式 組裝階段製程之瓶頸工作站產能配置模式

透過 4.5.1 節之表 4-32 可得知各產品於組立階段製程之各期產出量,此產出 量經過單位轉換即為組裝階段製程之各產品之各期最大物料投入量。亦即為組裝 階段製程之瓶頸工作站產能配置模式之輸入資訊。本節亦將利用 iLOG OPL Studio 3.5 進行模式求解。模式求解前之參數設定如下所示:

1. 規劃週期 t:每 4 天為一期。

2. 各產品於各期之最大物料供給量如表 4-34 所示。

表 4-34、組裝階段製程之各產品各期之物料供給量

表 4-35、生產組合情境方案 d-s=1-5 之組裝階段製程瓶頸工作站機台配置結果(續)

第三期 第四期

瓶頸機台 P1 P2 P4 P8 P9 瓶頸機台 P1 P2 P4 P8 P9 2 0 0 0 601 0 2 50 0 0 0 537 3 0 0 384 0 0 3 537 0 0 50 0 4 0 319 50 0 0 4 93 0 0 0 58 5 0 499 0 88 0 5 50 0 108 0 0

第五期 第六期

瓶頸機台 P1 P2 P4 P8 P9 瓶頸機台 P1 P2 P4 P8 P9 1 0 0 0 0 582 1 369 0 0 0 217 2 50 0 82 448 0 2 601 0 0 0 0 3 185 0 402 0 0 3 346 0 0 0 0 4 369 0 0 0 50 4 0 0 0 0 601 5 50 0 50 0 0 5 0 0 448 0 50

第七期

瓶頸機台 P1 P2 P4 P8 P9 1 0 0 0 0 601 2 0 0 135 384 61 3 0 537 50 0 0 4 0 250 0 50 0 5 0 0 121 0 0

4.6、 、 、投料規劃機制 、 投料規劃機制 投料規劃機制 投料規劃機制

 陣列階段製程

吾人使用均勻負荷法作為陣列階段製程之投料策略。其投料間隔時間之估算 由式 3-83 估算可得各規劃週期之各產品之投料間隔時間,其規劃結果彙整於表 4-36。

150267 23

60 60 24 4 60 60 24 4

, ,

1 × × × =

× =

×

= ×

s d

t i s

d

t

Ax

Int

(秒) (式 4-29)

表 4-36、陣列階段製程之各產品各規劃週期之投料間隔時間(秒) 期別 產品別

P1 P2 P4 P8 P9

1 0 4671 0 26585 3356

2 0 0 3389 3422 0

3 0 10165 13293 2417 0 4 15027 0 57600 6064 2954 5 16458 0 11149 6647 3491

6 8640 0 13293 0 2580

7 0 11520 20330 6912 3389

 組立階段製程

步驟一:由於生產組合情境方案 d-s=1-5 之組立階段製程之瓶頸工作站機台數為 6 台,因此在投料工作站設置 6 個暫存區。

步驟二:引用式 3-84 求算組立階段製程瓶頸工作站之各機台於規劃週期之總加 工數量

O

dj,ms,t。以第一期瓶頸工作站之第一台機台為例,其於第一期之總加工數

步驟二:引用式 3-84 求算組立階段製程瓶頸工作站之各機台於規劃週期之總加 工數量

O

dj,ms,t。以第一期瓶頸工作站之第一台機台為例,其於第一期之總加工數

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