第三章、 模式構建
3.3 產能估算模組
資訊
市場需求 限制
預訂基本 產出目標
計算理想換線次數
3.4 重點工作站分析模組
序列與批量機台之 產能是否滿足需求?
計算批量工作站最小載入批量
3.5主生產排程規劃模組
重點工作站產能配置機制
其他工作站產能配置機制 是
否
規劃完成
回報可允諾之最適 基本產出目標
連續批量工作站瓶頸辨認機制
輸出:系統瓶頸至連續批量工作站 間各工作站之平均產出週期 系統利用率平準化分析
輸出:批量機台維持與 配向機台相同利用率,
剩餘可用於因集批等候 而閒置、不滿批加工之 產能
分析區段內工作站 平均產出週期
輸出:批量工作站之最小載入批量
輸出:決定可配合批量機台將同產 品平行產出的序列工作站
配向工作站排程
連續批量工作站排程 配向與批量間工作站排程
批量工作站無法滿足之 產量因應與回饋機制
圖 3-4 TFT-LCD 面板組立段製程規劃系統架構圖
3.3 產能估算模組
在已知目前產出目標、可用機台數與可用時間之情況下,須先估計本 情境的產能供給是否能夠滿足需求。因此本模組依據產出目標及其所需之 最少所需要之設置次數,轉換為基本產能需求,用以檢視每一序列工作站 之產能是否足以完成規劃,達到產出目標。
除此之外,系統中還有批量機台加工步驟,若是用前述序列機台之產 能估算方式,勢必因為忽略批量機台因集批等候而閒置或採不滿批加工而 未能充份利用之產能,導致產能需求低估,使批量機台落入系統瓶頸之危 機。本模組因此必須計算批量機台可用於因上述特性所引發之產能浪費。
在扣除設置所需之產能後,批量機台之利用率往往低於配向機台,但批量 機台的產能一旦浪費太多於前述批量機台特性引發之產能耗用或浪費 時,其可用產能驟減,甚至致使批量機台成為系統的真正瓶頸。為求系統 中產能利用率的平準化,本文指定批量機台可用於集批或不滿批加工之產 能,等於其扣掉設置時間之產能、和維持低於配向機台利用率之條件下,
所剩下之產能。
經過上述計算之後,可得到序列與批量機台分別之最低設置需求產 能,以及批量機台可耗用於因集批等候而閒置或採不滿批加工之產能,詳 細流程圖如下
圖3-5所示。
3.3 產能估算模組
3.3.1 計算理想換線次數
序列與批量機台之 產能是否滿足需求?
(不能滿足的情況包含 1、任何工作站產能不足
2、批量機台剩餘 可耗用產能小於0) 3.3.2系統利用率平準化分析
輸出:
1、批量機台在維持與配向機台相同利用率之條件下,
剩餘可用於因集批等候而閒置、不滿批加工之產能 輸出:
1、每一工作站所需要之最低換線次數 計算每種產品之機台需求數
計算最小設置次數
計算瓶頸工作站之利用率 計算批量機台可耗用於因集批等候
而閒置、不滿批加工之產能
是
否 回報上層修正產出目標
可進行下階段規劃
圖 3-5 產能估算模組架構圖
3.3.1 計算理想換線次數
吾人在此依已允諾之訂單需求量之產品種類及數量,及每一工作 站的機台產能,計算出最少需要之換線次數,作為系統中序列機台產能需 求之初估依據。估算之理念,係將各種產品所需之機台數取無條件進位,
相加之後作為最小換線次數之估算值。此方法之理論基礎在於,每當任何 一種產品放上任何一台機台加工,都必需設置一次(如圖3-6所示,產品A 需要設置兩次,B與C產品各需一次),因此任何一種產品所需之機台數,
必大於等於其所需機台數。詳細之求算步驟如下:
圖 3-6 理想換線次數示意圖
步驟一:計算每種產品之機台需求數
將各種類產品所需產能除以單一機台所能提供之產能,換算成每種產 品之機台需求數。換算成機台需求數之目的,在於下一步驟計算理想換線 次數時,方便將需求機台數大於一之產品種類,增加其所需設置次數。換 言之,若某產品將會需要在兩台以上之機台加工,該種產品所需設置次數 必大於一。
機台 M1 機台 M2 機台 M3
A
A C
B
‧
‧
‧
‧
‧
‧
設置時間 加工時間 閒置時間
CAP T
BSize PT D
加工所需產能、理想換線所需產能後,所剩餘之產能。
k k s
i
k i k i k
k PT NLST ST
Bsize T D
M CAP
BCAP = × × × −
∑
× − ×=1( , )
2
for k =5,...,8
式 3- 4
完成上述計算之後,對於達成現階段產出目標下各工作站之利用率,
以及批量機台可用於集批等候時閒置、不滿批加工之產能都有一初步估計 值,因此可在本階段初步檢測產能滿足與否。若本階段之任一工作站(包含 序列工作站與批量工作站)所需產能超過上限,必須回饋上層將產出目標調 整,換句話說,若序列工作站加工與設置所需產能超過可供產能,或批量 工作站可用於閒置時集批、不滿批加工之產能小於零,都代表產能不足。