第四章 實驗情境與結果
4.3 績效衡量指標
實驗比較的方法以雙廠跨廠排程與雙廠獨立排程(產品不跨廠生產)之 CV 值(寬裕時 間標準差/寬裕時間平均數)做比較，此績效指標為望小值。實驗目的主要是驗證雙廠在多 種不同情境下，跨廠與不跨廠生產政策之排程績效差異。以 GA 為方法論時，工件排序使 用 EDD (以 GA-EDD 表示)與讓 GA 自然演化(以 GA-GA 表示) ，兩者間演算之績效差異。
每一種情境執行 15 次基因演算法，求得 15 次的平均 CV 值，實驗結果如附錄 B 與附 錄 C；實驗歸納如下:
1. 使用 GA-EDD 平均值績效，跨廠與不跨廠實驗結果如表 3 表 3 使用 GA-EDD 平均值績效
2. 可跨廠生產政策下，GA-EDD 與 GA-GA 績效比較實驗結果如表 4 表 4 GA-EDD 與 GA-GA 績效比較
3. 使用基因演算法配合 EDD 排序(以 GA-EDD 表示)與讓 GA 自然演化(以 GA-GA 表 示)，平均每種運輸時間情境如實驗結果表 5~表 7 與圖 18~圖 20
表 5 運輸時間短之排程績效差異比較表
表 5 跨廠排程優於不跨廠排程比較表
圖 18 運輸時間短之排程績效差異 運輸 時間短 之排 程績效 差異
- 10%
-5%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
1:1 1:1.5 1:2 1:3
加工效率 比
差異
工件數20個 工件數40個 工件數60個 工件數80個 工件數100個
表 6 運輸時間中等之排程績效差異比較表
圖 19 運輸時間中等之排程績效差異
運輸時間中等之排程績效差異
-10%
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0%
5%
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1:1 1:1.5 1:2 1:3
加工效率比
差異
工件數20個 工件數40個 工件數60個 工件數80個 工件數100個
表 7 運輸時間長之排程績效差異比較表
圖 20 運輸時間長之排程績效差異
運輸時間長之排程績效差異
-10%
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0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
1:1 1:1.5 1:2 1:3
加工效率比
差異
工件數20個 工件數40個 工件數60個 工件數80個 工件數100個
實驗結語
1. 以最小化寬裕時間變異係數為目標，允許跨廠排程平準化效果優於不跨廠排程；
因此跨廠生產政策優於不跨廠生產政策。
2. 兩廠加工效率差越大，資源越不平衡時，跨廠排程績效優勢越大。
3. 當兩廠加工效率差異性增加時，資源越不平衡時，GA-EDD 排序較 GA-GA 之績效 佳。
4. 運輸時間相較平均加工時間多寡(1%~200%)，對跨廠排程演算(GA-EDD 或 GA-GA) 影響不如加工效率差異顯著。
5. 工件數量的多寡(20~100)，對跨廠排程演算(GA-EDD 或 GA-GA)影響不如加工效 率差異顯著。
第五章、結論與後續研究
5.1 結論
當企業規模日漸增大，製造工廠環境從一廠的模式擴充至多廠時，工 廠數量的增加或廠間地域的拉遠皆會影響生產規劃的複雜性，當企業對外 承接訂單後將整體訂單分配至各廠及生產順序安排以充分發揮企業資源已 是一大挑戰，若在到期日(Due Date)多變環境下建立較穩健的排程並能確 保原排程效益就是更大的挑戰；而這種生產規劃的好壞直接影響工廠生產 效率與決定企業的競爭力、營收、客戶滿意度，並反應企業成長策略的執 行結果，本研究針對雙廠三站跨廠排程以企業中央角度做整體排程規劃，
提出了一種以基因演算法做跨廠排程，研究結果歸納如下：
1. 本研究可以針對雙流線型工廠排程找出最佳的排程方式，如果工件 適合跨廠生產，運用基因演算法算出來就會選擇跨廠途程，如果不 適合跨廠加工，基因演算法算出來就會是不跨廠，此研究提出一種 判定應不應該做跨廠生產的機制。
2. 以最小化寬裕時間變異係數為目標，當兩廠加工效率差越大，資源 越不平衡時，跨廠排程績效優勢越大。
3. 兩廠加工效率差異性增加時，資源越不平衡時，作跨廠決策以 GA-EDD 排序能得到較佳績效。
4. 本研究可提供多廠區公司決定跨廠生產政策之參考依據。
5. 本研究可作為公司擴廠時，購買新型機台考量加工效率對營運排程 的競爭性之依據。
5.2 後續研究
目前本研究的雙廠三站跨廠排程，在基因演算的過程中僅以 EDD 做工 件生產的排序，後續可針對此做改進；此外在基因演算的過程中皆以空 WIP 為起始且無設置時間(Setup Time)、停留時間(Hold Time) 限制做不同情 境配置的測試，後續可針對此做改進，讓雙廠三站跨廠排程更能貼近實務 狀況。在此提出後續可研究之方向，詳列如下:
1.考慮 Setup Time 因素加入排程考量的影響。
2.考慮不同派工法則:FIFO、Slack Based 、SPT…等等或多種法則之加 權考量對排程績效的影響。
3.考慮不同的巨集演算法(Meta Heuristic)是否能提高計算效率。
4.考慮產品有 Hold Time 時對排程的影響。
5. 考慮一筆訂單多個產品，加工時間與運輸時間對生產的影響。
6. 從兩廠間三製程上下游關係推廣到供應鏈上游、中游、下游管理運 用，讓模型適用性擴大建立起集團企業的共同平台。
7.從兩廠間三製程上下游關係推廣到更多廠區或更多製程站。
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附錄
附錄 A 實驗情境原始資料-第二站加工效率比 1:1
unit: hr J20-1:1
Step
Step 1 Step 2 Step 3Job / 廠別 A B A B A B
Due date
Job 1 3.608 3.608 2.009 2.009 3.191 3.191 51 Job 2 3.949 3.949 1.569 1.569 2.584 2.584 70 Job 3 3.672 3.672 1.411 1.411 2.875 2.875 51 Job 4 1.768 1.768 2.265 2.265 3.834 3.834 68 Job 5 1.677 1.677 3.890 3.890 1.429 1.429 67 Job 6 1.550 1.550 2.132 2.132 3.741 3.741 67 Job 7 4.708 4.708 3.654 3.654 3.436 3.436 54 Job 8 2.786 2.786 2.252 2.252 3.004 3.004 53 Job 9 1.016 1.016 3.316 3.316 4.373 4.373 67 Job 10 2.667 2.667 2.221 2.221 3.902 3.902 66 Job 11 2.039 2.039 1.229 1.229 4.528 4.528 65 Job 12 2.452 2.452 1.892 1.892 3.089 3.089 52 Job 13 1.634 1.634 3.757 3.757 2.559 2.559 55 Job 14 1.195 1.195 2.604 2.604 1.299 1.299 58 Job 15 2.739 2.739 4.760 4.760 2.897 2.897 54 Job 16 1.639 1.639 2.261 2.261 4.836 4.836 55 Job 17 1.235 1.235 1.564 1.564 2.420 2.420 53 Job 18 4.211 4.211 2.939 2.939 3.901 3.901 56 Job 19 3.441 3.441 4.637 4.637 2.676 2.676 53 Job 20 4.204 4.204 2.164 2.164 3.200 3.200 64
J40-1:1
Step
Step 1 Step 2 Step 3Job / 廠別 A B A B A B
Due date
Job 1 3.850 3.850 4.993 4.993 4.516 4.516 166 Job 2 1.820 1.820 3.137 3.137 3.373 3.373 179 Job 3 3.473 3.473 1.396 1.396 1.524 1.524 163 Job 4 1.373 1.373 1.263 1.263 4.522 4.522 169 Job 5 2.805 2.805 4.540 4.540 1.960 1.960 177 Job 6 4.381 4.381 4.722 4.722 2.778 2.778 172 Job 7 4.886 4.886 2.741 2.741 4.186 4.186 161 Job 8 4.421 4.421 1.819 1.819 3.663 3.663 164 Job 9 4.666 4.666 4.011 4.011 2.618 2.618 176 Job 10 1.464 1.464 4.721 4.721 3.234 3.234 167 Job 11 4.295 4.295 3.133 3.133 3.801 3.801 172 Job 12 2.909 2.909 1.159 1.159 2.952 2.952 173 Job 13 2.613 2.613 2.017 2.017 1.699 1.699 172 Job 14 4.679 4.679 4.539 4.539 3.308 3.308 167 Job 15 2.440 2.440 3.080 3.080 4.594 4.594 164 Job 16 4.844 4.844 4.760 4.760 1.509 1.509 175 Job 17 1.721 1.721 4.060 4.060 1.012 1.012 168 Job 18 4.712 4.712 1.434 1.434 2.858 2.858 176 Job 19 1.659 1.659 2.359 2.359 3.376 3.376 168 Job 20 4.270 4.270 3.233 3.233 4.755 4.755 177 Job 21 2.883 2.883 4.709 4.709 4.527 4.527 160 Job 22 3.769 3.769 4.549 4.549 4.324 4.324 168 Job 23 2.609 2.609 4.963 4.963 4.813 4.813 166 Job 24 3.839 3.839 1.832 1.832 2.613 2.613 176 Job 25 3.853 3.853 4.564 4.564 1.097 1.097 178 Job 26 1.365 1.365 3.325 3.325 3.574 3.574 173 Job 27 3.544 3.544 4.504 4.504 1.454 1.454 163 Job 28 1.592 1.592 3.292 3.292 2.101 2.101 163 Job 29 3.524 3.524 2.602 2.602 4.249 4.249 164 Job 30 3.328 3.328 4.475 4.475 1.130 1.130 175 Job 31 3.807 3.807 3.410 3.410 4.451 4.451 170
Job 32 1.488 1.488 4.798 4.798 4.561 4.561 161 Job 33 4.982 4.982 4.047 4.047 1.955 1.955 176 Job 34 3.821 3.821 4.621 4.621 4.659 4.659 165 Job 35 1.806 1.806 1.106 1.106 2.631 2.631 172 Job 36 3.833 3.833 3.443 3.443 1.546 1.546 177 Job 37 2.854 2.854 1.740 1.740 2.707 2.707 172 Job 38 4.566 4.566 2.737 2.737 2.216 2.216 167 Job 39 3.053 3.053 4.024 4.024 2.526 2.526 180 Job 40 4.476 4.476 1.113 1.113 3.946 3.946 166
J60-1:1
Step
Step 1 Step 2 Step 3Job / 廠別 A B A B A B
Due date
Job 1 1.301 1.301 4.670 4.670 2.779 2.779 276 Job 2 1.201 1.201 2.913 2.913 3.649 3.649 289 Job 3 2.233 2.233 4.522 4.522 2.712 2.712 289 Job 4 4.704 4.704 2.055 2.055 4.024 4.024 281 Job 5 4.923 4.923 4.996 4.996 2.234 2.234 284 Job 6 2.349 2.349 2.508 2.508 4.078 4.078 272 Job 7 4.296 4.296 1.626 1.626 1.267 1.267 283 Job 8 2.314 2.314 1.072 1.072 3.192 3.192 270 Job 9 3.115 3.115 4.403 4.403 2.388 2.388 281 Job 10 1.172 1.172 3.478 3.478 3.016 3.016 273 Job 11 2.337 2.337 4.686 4.686 2.237 2.237 281 Job 12 1.733 1.733 3.726 3.726 1.016 1.016 270 Job 13 3.631 3.631 1.043 1.043 3.559 3.559 277 Job 14 3.197 3.197 3.066 3.066 1.176 1.176 275 Job 15 2.163 2.163 2.147 2.147 2.931 2.931 283 Job 16 1.546 1.546 3.914 3.914 1.303 1.303 288 Job 17 1.773 1.773 3.292 3.292 3.539 3.539 277
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Job 49 3.134 3.134 1.738 1.738 1.023 1.023 288 Job 50 3.851 3.851 4.012 4.012 1.925 1.925 286 Job 51 2.077 2.077 4.003 4.003 3.002 3.002 273 Job 52 4.825 4.825 3.622 3.622 1.888 1.888 284 Job 53 2.161 2.161 3.661 3.661 4.829 4.829 282 Job 54 1.853 1.853 2.073 2.073 1.885 1.885 289 Job 55 2.835 2.835 2.265 2.265 3.189 3.189 275 Job 56 2.196 2.196 4.931 4.931 3.852 3.852 274 Job 57 1.817 1.817 2.373 2.373 3.392 3.392 275 Job 58 3.677 3.677 2.110 2.110 3.169 3.169 286 Job 59 2.665 2.665 4.978 4.978 1.271 1.271 280 Job 60 2.159 2.159 2.750 2.750 3.730 3.730 273
J80-1:1
Step
Step 1 Step 2 Step 3Job / 廠別 A B A B A B
Due date
Job 1 4.735 4.735 4.824 4.824 2.876 2.876 387 Job 2 4.913 4.913 4.727 4.727 1.559 1.559 382 Job 3 2.290 2.290 3.539 3.539 1.904 1.904 388 Job 4 4.186 4.186 4.757 4.757 2.804 2.804 392 Job 5 4.468 4.468 2.183 2.183 3.354 3.354 399 Job 6 4.890 4.890 3.706 3.706 4.903 4.903 395 Job 7 1.674 1.674 1.283 1.283 3.583 3.583 396 Job 8 4.361 4.361 3.859 3.859 3.501 3.501 382 Job 9 2.691 2.691 3.165 3.165 1.507 1.507 381 Job 10 2.900 2.900 2.180 2.180 1.395 1.395 400
Job 1 4.735 4.735 4.824 4.824 2.876 2.876 387 Job 2 4.913 4.913 4.727 4.727 1.559 1.559 382 Job 3 2.290 2.290 3.539 3.539 1.904 1.904 388 Job 4 4.186 4.186 4.757 4.757 2.804 2.804 392 Job 5 4.468 4.468 2.183 2.183 3.354 3.354 399 Job 6 4.890 4.890 3.706 3.706 4.903 4.903 395 Job 7 1.674 1.674 1.283 1.283 3.583 3.583 396 Job 8 4.361 4.361 3.859 3.859 3.501 3.501 382 Job 9 2.691 2.691 3.165 3.165 1.507 1.507 381 Job 10 2.900 2.900 2.180 2.180 1.395 1.395 400