本研究探討有關於表面黏著技術生產線之機台配置優化和電路板組裝投料的分派，本研究分為三個階段。第一階段，首先求算取置機台的需求數量，再利用變異數分析（Analysis of Variance；ANOVA）的方法去尋找出較適當的生產線配置，來讓整個組裝的生產更加的有實際效益，以避免造成過多的機台閒置浪費；第二階段，則是針對日程投料分派問題，依照多條SMT生產線的排程特性，以平行機台加工的觀念、工件可以自由分割的性質與生產線投料的限制，來構建一個整數規劃（Integer Linear Programming；ILP）的數學模式，最後階段，則以模擬（Simulation）的方式來驗證規劃後的生產線投料安排的可行性及效率。
本研究成果包括：（1）提供一個實務上機台配置優化的方法；（2）完成電路板組裝投料優化。由於（1）與（2）之整合，本研究成功地提昇了個案公司生產線效率達43.41％。

The study proposed a practical optimization method for production line configuration and continued to optimize the order release schedule for a Printed Circuit Board assembly line base on Surface Mount Technology. The research was composed of three stages. In the first stage, a strategy was proposed to determine optimal machine configuration base on predicated production needs, bottleneck machines, financial analysis, and Analysis of Variance. In the second stage, Linear Integer Programming was used to determine the order release schedule base on the selected line configuration in the first stage. In the third stage, simulation was used to compare the production efficiency with the results from proposed line configuration and order release strategy.
The result shows that the production efficiency of the combined optimized line configuration and order release performed better than the existing line configuration and order release policy by 43.41％.

目 錄
摘 要 I
Abstract II
誌 謝 III
目 錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VII
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 4
1.3 研究貢獻與成果 4
第二章 文獻探討 5
2.1 表面黏著技術介紹 5
2.1.1 表面黏著技術的優點 6
2.1.2 表面黏著元件 7
2.2 SMT生產流程介紹 8
2.3 生產排程探討 14
2.3.1 生產線機台的需求計算 14
2.3.2 PCB投料配置 17
2.3.3 工作分派探討 21
2.3.4 取置機探討 22
2.3.5 料站配置探討 23
2.3.6元件取置探討 23
2.4 系統模擬探討 23
2.4.1 模擬的程序 24
2.4.2 模擬的優缺點 25
第三章 研究方法 27
3.1 研究對象及生產線現況 27
3.2 研究假設 27
3.3 研究步驟 28
3.4 分析方法 29
3.4.1生產線機台配置 35
3.4.2電子元件分類 47
3.4.3數學模式建立 48
3.4.4模擬模式建立 53
第四章 案例介紹 54
4.1案例現狀描述 54
4.2生產線配置 55
4.2.1求算CF機台數 55
4.2.2 CF機台配置 58
4.2.3求算USB機台 61
4.2.4 USB機台配置 61
4.2.5求算SD機台 64
4.2.6 SD機台配置 64
4.2.7求算DIMM&SODIMM機台 66
4.2.8 DIMM&SODIMM機台配置 66
4.2.9 變動需求產能 71
4.2.10 SMT生產線機台配置 72
4.3 PCB投料配置 74
4.3.1 原生產線配置 74
4.3.2 新生產線配置 77
4.3.3 機台增購衡量 78
4.3.4 甘特圖安排批量 80
4.4 模擬驗證 82
4.4.1 模擬系統說明 82
4.4.2 模擬輸出分析 83
第五章 結論與建議 85
5.1 綜合討論 85
5.2 後續研究方向 86
參考文獻 87
附錄 89
附錄A 計算機台需求 89
附錄B LINGO輸出結果 93
附錄C 模擬模式 97










圖目錄
圖1.1 SMT生產線研究架構圖 3
圖2.1典型的表面基板 5
圖2.2 GULL-WING（A）和J-LEAD（B）SMD接觸式構造圖 7
圖2.3 PCB組裝製造系統圖 8
圖2.4 SMT流程圖 8
圖2.5 表面黏著製程圖 9
圖2.6 SMT流程圖（資料來源：個案公司） 10
圖2.7取置機動作的三個基本步驟 22
圖2.8模擬系統之發展過程 24
圖3.1研究步驟 29
圖3.2產品I之ΑI的變動需求圖 30
圖3.3 三倍標準差管制圖 31
圖3.4 推估產品I變動需求圖 32
圖3.5 各產品推估變動需求圖 32
圖3.6分析手法步驟 34
圖3.7生產線機台配置步驟 36
圖3.8各項目機台組合配置模擬模式 39
圖3.9 TUKEY檢定結果 41
圖3.10 產品A變動需求圖 43
圖3.11 X BAR管制圖 44
圖3.12 推估產品A變動需求圖 44
圖3.13各產品額外需求產能圖 45
圖3.14系統模擬架構 53
圖4.1各項目機台組合配置模擬模式 58
圖4.2 TUKEY檢定CF機台配置結果 60
圖4.3產品USB機台組合配置模擬模式 62
圖4.4 TUKEY檢定USB機台配置結果 63
圖4.5產品SD機台組合配置模擬模式 65
圖4.6產品DIMM機台組合配置模擬模式 69
圖4.7 TUKEY檢定DIMM機台配置結果 70
圖4.8 規劃完成SMT生產線佈置圖 74
圖4.9 原SMT生產線佈置PMC分派 80
圖4.10 原SMT生產線佈置數學模式分派 81
圖4.11 新SMT生產線佈置數學模式分派 81
圖4.12 SMT生產流程圖 82
圖4.13 模擬績效指標–組裝時間圖 84
圖4.14 模擬績效指標–平均WIP圖 84





表目錄
表2.1穿孔式與表面黏著技術之比較 6
表2.2 DIP與SMD的電阻、電容、電感及傳播延遲比較 6
表2.3 人工目視與自動光學檢查機的優缺點比較 13
表2.4 外觀檢驗項目表 13
表2.5工具箱零件標準工時表 14
表2.6 機台需求表 15
表2.7 DOE適用分類表 16
表3.1 產品A加工途程表 37
表3.2 產品A機台計算 37
表3.3 產品A機台需求數 37
表3.4 產品A機台組合配置 38
表3.5產品A機台組合配置每天產出 40
表3.6產品A機台組合配置產出資料彙整 40
表3.7產出資料變異數分析表 40
表3.8機台設備成本表 42
表3.9 生產線機台配置完成表 43
表3.10 TYPEⅠ額外PCB需求之機台數 45
表3.11 生產線機台配置完成表 46
表3.12 TYPEⅡ額外PCB需求之機台數 46
表3.13 額外產品需求機台組合配置 46
表3.14 額外ABCD產品需求投入機台配置模擬完成組裝時間 47
表3.15 生產線機台配置完成表 47
表3.16 PCB投料配置表 50
表3.17 PCB投料3×4配置表 52
表4.1生產線機台的配置 54
表4.2 PCB投入的生產線 55
表4.3 PCB類型需求資料 55
表4.4 每單位PCB零組件需求表 56
表4.5 CF_TOP機台加工途程表 57
表4.6 CF_BOT機台加工途程表 57
表4.7 CF機台需求表 57
表4.8 產品CF機台組合配置 58
表4.9產品CF機台組合配置每天產出 58
表4.10產品CF機台組合配置產出資料彙整 59
表4.11產品CF產出資料變異數分析表 59
表4.12各種機台設備成本表 60
表4.13 各種PCB產品淨利潤 60
表4.14 產品CF機台配置 61
表4.15 USB機台需求表 61
表4.16 產品USB機台組合配置 62
表4.17產品USB機台組合配置每天產出 62
表4.18產品USB機台組合配置產出資料彙整 63
表4.19產品USB產出資料變異數分析表 63
表4.20 產品USB機台配置 64
表4.21 產品SD機台需求表 64
表4.22 產品SD機台組合配置 65
表4.23產品SD機台組合配置每天產出 65
表4.24產品SD機台組合配置產出資料彙整 65
表4.25產品SD產出資料變異數分析表 66
表4.26 產品SD機台配置 66
表4.27 DIMM & SODIMM機台需求表 66
表4.28不同類型的機台DIMM產品組裝時間比例 67
表4.29 DIMM機台配置數量 67
表4.30 產品DIMM機台組合配置 67
表4.31產品DIMM機台組合配置產出資料彙整 70
表4.32產品DIMM產出資料變異數分析表 70
表4.33 產品DIMM機台配置 71
表4.34 各種PCB產品淨利潤 72
表4.35機台需求轉換 73
表4.36機台規劃需求表 73
表4.37生產線佈置比較表 73
表4.38 每片PCB在各生產線組裝時間 75
表4.39 工單需求表 75
表4.40 佈置型態比較表 78
表4.41 各產品加工時間與銷售資料 78
表4.42 各站處理時間 82
表4.43 模擬輸出結果 83

參考文獻
中文部份
1.工業工程教學研討會，工業工程與管理，文翰出版社(1990)。
2.李崇玲，「多線表面黏著技術生產系統之排程問題」，國立清華大學工業工程與管理學系碩士論文(1996)。
3.林則孟，系統模擬理論與應用，滄海書局(2002)。
4.紀國鐘，鄭晃忠，液晶顯示器技術手冊，台灣電子材料與元件協會，第四版(2004)。
5.張忠樸，實驗計劃速學活用法，尋智專業顧問有限公司，第五版(2005)。
6.黃振倫，「印刷電路板小元件裝配排程問題之研究─以Fuji-CP機器為例」，元智大學工業工程與管理學系碩士論文(2002)。
7.黎正中，陳源樹(譯)，實驗設計與分析，高立圖書有限公司，第五版(2004)。
8.電子技術編輯群，「表面黏著技術(SMT)」，電子技術出版社(1991)。
9.廖淑慧，「表面黏著技術之取置系統生產排程與生產平衡」，國立清華大學工業工程與管理系碩士論文(1994)。
10.潘昭賢，葉瑞徽(譯)，作業研究，滄海書局，第七版(2002)。
11.謝仁豪，「電子組裝業製造屬性展開–取置製程」，國立清華大學工業工程與管理學系碩士論文(2004)。
12.魏隆章，「以製造為導向的研發設計以提高電腦機板生產力之研究」，義守大學管理科學學系碩士論文(2000)。英文部份
1.Ahmadi, J., S.Grotzinger and D. Johnson,“Component Allocation and Partitioning for a dual Delivery Placement Machine”, International Journal of Operation Research, Vol.36, No.2, pp.176-191 (1988).
2.Ball, MO and MJ. Magazine, “Sequencing of Insertions in Printed Circuit Board Assembly”, International Journal of Operation Research, Vol.36, No.2, pp.192-201 (1988).
3.Blake, T. John and Joan Donald, “Mount Sinai Hospital Uses Integer Programming to Allocate Operating Room Time”, Interfaces, Vol.32, No.2, pp.63-74 (2002).
4.Board, J., R. Clayton and T. Feo, “Machine Setup and Component Placement in Printed Circuit Board Assembly”, International Journal of Flexible Manufacturing System, Vol.6, No.2, pp.5-31 (1994).
5.Ceeris, “SMT Line Efficiency and Assembly Management Benchmarks Reported”, Newton, Vol.41, No.6, pp.20 (2001).
6.Duman, E. and I. Or, “Precedence Constrained TSP Arising in Printed Circuit Board Assembly”, International Journal of Production Research, Vol.42, No.1, pp.67-78 (2004).
7.Hashiba, S. and T.C. Chang, “PCB Assembly Setup Reduction Using Group Technology”, Computer & Industrial Engineering, Vol.21,No.1-4,pp.453~457
(1991).
8.JI, P., Y.S Wong, H.T. Loh and L.C. Lee, “SMT Production Scheduling: a Generalized Transportation Approach”, International Journal of Production Research, Vol.32, No.10, pp.2323-2333 (1994).
9.Lambert, Serge, Cyr Bernard, AbdulNour Georges, Drolet Jocelyn“Comparison Study of Scheduling Rules and Set-up Policies for a SMT Production Line”, Computers & Industrial Engineering, Vol.33, No.1, pp.369-372(1997).
10.Lin, Fu-Ren, Michael J Shaw and Angela Locascio, “Scheduling Printed Circuit Board Production Systems Using the Two-Level Scheduling Approach”, Journal of Manufacturing Systems, Vol.16, No.2, pp.129-149 (1997).
11.Meyers, Fred E. and Matthew P. Stephens, “Manufacturing Facilities Design and Material Handling”, Pearsonl Prentice Hall (2003).
12.Montgomery , Douglas C., “Design and Analysis of Eperiments”,John Wiley&Sons , 6th ed (2005).
13.Morton, T.E. and D.W. Pentico, “Heuristic Scheduling System”, Wiley, New York, pp.241-323 (1993).
14.Pinedo, Michael L , “Planning and Scheduling in Manufacturing and Services”, Springer Science+Business Media (2005).
15.Struck, “PCB Equipment”, SMT Trends Mountain View, Vol.14, No.12, pp.14 (1997).
16.Sundaram, R., Yu Meenakshi and Chi Ching, “a Scheduling Strategy in the Manufacture of Printed Circuit Boards (PCBs) Using Surface Mount Technology (SMT)”, Computers & Industrial Engineering, Vol.19, No.1, pp.47-52 (1990).