考慮批量流和集批加工之混合流程型生產排程問題-以半導體封裝廠為例

Lot Steaming and Batch Processor in Hybrid Flow Shop Scheduling Problem – A Case for Semiconductor Assembly Factory

黃謙研

指導教授 ： 林則孟

國立清華大學/工學院/工業工程與工程管理學系/碩士(2014年)

摘要

本研究以半導體封裝廠為例，探討在一特殊之混合流程型生產環境中之訂單指派規劃問題。半導體封裝廠為混合流程型生產環境的特例，其加工過程中有一載具轉換機制而造就其拆批與集批特性；且各站皆有許多不同型號/等級的機型，每個機型又有相同的機台，因此各站皆有非等效平行機群及完全相同的平行機台之特性；各產品依照其高低階程度或規格的不同，有各產品之適用機台群。其面臨之規劃問題可分為兩個部分：一為各訂單在載具轉換後新載具所需裝批的數量，二為將訂單指派至各站適當之加工機群。問題範圍限定在該產業中三個瓶頸製程，上片、銲線以及模壓。由於該產業特殊的生產特性，其指派問題相當困難且複雜，若是指派不當，可能造成指派到的產線沒有該訂單之適用機台群，以及訂單分配不均導致產能超出負荷等問題。
　　本研究運用模擬最佳化的手法來解決此特殊之混合流程型生產環境之規劃問題，首先由單條產線，考慮非等效平行機台與完全相同平行機台共存及各訂單適用機台群之限制之特性開始，逐步加入拆批、集批特性及隨機性之特性，探討不同特性所會對結果造成之影響。決定最後模擬模式所需考慮的生產特性後，設立決策變數與環境，以最小化平均一張訂單之流程時間為目標，進行模擬最佳化。在面臨求解方案數過多時，本研究利用基因演算法以及粒子群最佳化演算法進行解空間之搜尋，同時利用最佳運算資源分配(Optimal Computing Budget Allocation, OCBA)有效地分配模擬資源及節省模擬時間，最後，本研究比較不同的方法，驗證了粒子群最佳化演算法結合OCBA，能有效地找到較佳的解並可同步節省模擬資源，提供實務上此混合流程型生產環境之規劃問題之參考依據。

關鍵字

訂單指派 ； 模擬最佳化 ； 批量流 ； 集批加工 ； OCBA ； 混合流程型生產排程問題

參考文獻

2. 詹詩敏，”半導體封裝廠之機台配置問題”，國立清華大學工業工程與工程管

3. 黃思孟，”半導體封裝廠之短期訂單與機台指派問題”，國立清華大學工業工

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8. Chris, N. Potts and Y. Kovalyov Mikhail. Scheduling with batching: A review.