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研究生： 彭俊昌
論文名稱： 液晶面板組立廠投料與派工模擬分析
Simulation Analysis of Lot Release and Dispatching for TFT-LCD Cell Process
指導教授： 林則孟
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 工業工程與工程管理學系
Department of Industrial Engineering and Engineering Management
論文出版年： 2005
畢業學年度： 93
語文別： 中文
論文頁數： 160
中文關鍵詞： 組立廠 、投料 、派工
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    • 薄膜液晶顯示器（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display；TFT-LCD）產業近年來蓬勃發展，也是現今台灣光電產業中關鍵發展重心。TFT-LCD產業分成三大製程：列陣製程（Array）、面板組立（Cell）以及模組製程（Module）。其中面板組立製程由於機台昂貴，最重視的是機台使用率，及如何減少設置時間以增加產出。目前面板組立廠投料計劃與機台派工結果普遍存在下列的問題：線上在製品數過多、生產週期時間過長、機台設置時間過長。
    透過瞭解、分析產業中或文獻上相關組立廠的排程規劃方式後，發現組立廠存在不同的投料規劃模式、不同的設施佈置類型，且製程又有許多特性限制，更加深了其排程規劃上之複雜度。對於組立廠投料與派工問題，本研究提出組立廠投料與派工分析架構，以規劃模式、設施佈置類型、績效指標、考量限制條件等四個維度對組立廠投料與派工問題進行分析。從中定義本研究所探討的組立廠投料與派工問題，並規劃投料與派工機制。
    針對組立廠投料與派工問題，本研究提出啟發式投料方法，縮短機台設置時間；與QTMU（Queue Time Maximum Unmatchness）啟發式派工法則應用於配向工程機台派工，使基板在滿足等候時間的限制下順利進行組立貼合。透過模擬實驗，與最小設置時間優先法則投料與派工方法進行比較，從比較結果可知，本研究所提的投料與派工方法，在產能負荷與物料供應皆有變異的實驗環境中都有較佳的結果。

    目 錄 摘 要 I 謝 誌 II 目 錄 III 圖目錄 VII 表目錄 XI 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究範圍及限制 3 1.4 研究步驟 4 第二章 組立廠投料與派工架構分析 6 2.1 液晶面板組立製程 6 2.1.1 製程簡介 6 2.1.2 加工步驟說明 8 2.1.3 液晶面板組立廠加工機台特性 17 2.2 組立廠投料與派工架構分析要素 18 2.3 規劃模式 19 2.3.1 推式規劃模式 19 2.3.2 拉式規劃模式 21 2.4 設施佈置類型 24 2.4.1 專用線類型 27 2.4.2 混線類型 28 2.4.3 印刷工程專用線類型 29 2.4.4 後段批量機台 30 2.5 績效指標 31 2.6 組立廠投料與派工考量限制條件 32 2.7 組立廠投料與派工問題分析 34 2.7.1 三維的FlowShop生產環境 34 2.7.2 投料問題分析 37 2.7.3 派工問題分析 38 2.8 組立廠投料與派工概念模式 41 第三章 推式組立廠投料與派工系統分析 47 3.1 推式投料與派工系統分析 47 3.1.1 推式印刷工程專用線概念模式（Type C）說明 47 3.1.2 問題特性 48 3.2 問題定義 49 3.3 推式印刷工程專用線概念模式投料與派工問題說明 55 3.4 推式印刷工程專用線投料與派工系統架構 57 3.4.1 投料與派工系統架構 57 3.4.2 投料規劃階段 61 3.4.2.1 物料規劃 61 3.4.2.2 決定工單投料時間 62 3.4.3 機台派工 65 3.4.4 推式印刷工程專用線投料與派工範例 70 3.4.4.1 範例情境 70 3.4.4.2 投料規劃階段 72 3.4.4.3 機台派工階段 75 3.5 模擬模式構建 78 3.5.1 系統描述 79 3.5.2 模擬目的 79 3.5.3 系統範圍（Boundary）與細緻度（Level of Detail） 80 3.5.3.1 系統個體訂定（Entity） 80 3.5.3.2 活動組成與行為訂定（Resource & Control） 81 3.5.4 Conceptual Model建立 85 3.5.5 模擬環境假設 86 3.5.6 模擬模式建構 89 3.5.7 模擬模式確認與驗證 91 3.6 實驗分析 92 3.6.1 實驗目的 92 3.6.2 績效指標 93 3.6.3 實驗因子 94 3.6.4 實驗設計架構 96 3.6.5 實驗結果分析 98 3.7 小結 101 第四章 拉式組立廠投料與派工系統分析 103 4.1 拉式投料與派工系統分析 103 4.1.1 拉式印刷工程專用線概念模式（Type F）說明 103 4.1.2 問題特性 104 4.2 問題定義 105 4.3 拉式印刷工程專用線概念模式投料與派工問題說明 111 4.4 拉式印刷工程專用線投料與派工系統架構 113 4.4.1 投料與派工系統架構 113 4.4.2 投料規劃 116 4.4.2.1 後推排程 116 4.4.2.2 物料規劃 117 4.4.2.3 決定工單投料時間 118 4.4.3 機台派工 121 4.4.4 拉式印刷工程專用線投料與派工範例 121 4.4.4.1 範例情境 121 4.4.4.2 投料規劃階段 122 4.5 模擬模式構建 128 4.6 實驗分析 128 4.6.1 實驗目的 128 4.6.2 績效指標 129 4.6.3 實驗因子 130 4.6.4 實驗設計架構 133 4.6.5 實驗結果分析 135 4.7 小結 138 第五章 結論與建議 140 5.1 結論 140 5.2 建議 141 參考文獻 142 附錄一 146 附錄二 153 圖目錄 圖1.1 TFT-LCD生產製程簡圖 1 圖1.2 研究步驟 5 圖2.1 液晶面板組立製程 7 圖2.2 液晶面板組立製程前段加工步驟 8 圖2.3 液晶面板組立製程後段加工步驟 9 圖2.4 印刷工程示意圖 10 圖2.5 配向膜烘烤箱示意圖 11 圖2.6 配向處理示意圖 11 圖2.7 間隔劑散佈示意圖 12 圖2.8 彩色濾光片與TFT基板組立示意圖 13 圖2.9 熱壓合示意圖 14 圖2.10 面板切割數量示意圖 15 圖2.11 液晶灌入示意圖 16 圖2.12 加壓封止示意圖 16 圖2.13 組立廠投料與派工問題分析架構 18 圖2.14 TFT-LCD產業的延遲點分析（黃，2003） 19 圖2.15 推式投料與派工輸入與輸出資訊 20 圖2.16 拉式規定模式示意圖 22 圖2.17 拉式投料與派工輸入與輸出資訊 23 圖2.18 晶圓廠機台屬性分類（Chung & Huang, 1999） 24 圖2.19 液晶面板組立廠製程分解示意圖 26 圖2.20 專用線類型示意圖 28 圖2.21 混線類型示意圖 29 圖2.22 印刷工程專用線類型示意圖 30 圖2.23 後段批量機臺示意圖 31 圖2.24 TFT基板加工流程示意圖 36 圖2.25 彩色濾光片加工流程示意圖 36 圖2.26 組立廠生產環境分析示意圖 37 圖2.27 等候時間限制示意圖 39 圖2.28 等候時間限制長度示意圖 39 圖2.29 推式專用線類型投料與派工概念模式 43 圖2.30 推式混線類型投料與派工概念模式 43 圖2.31 推式印刷工程專用線類型投料與派工概念模式 44 圖2.32 拉式專用線類型投料與派工概念模式 44 圖2.33 拉式混線類型投料與派工概念模式 45 圖2.34 拉式印刷工程專用線類型投料與派工概念模式 45 圖3.1 推式印刷工程專用線投料與派工概念模式 47 圖3.2 推式印刷工程專用線概念模式投料與派工問題分析示意圖 49 圖3.3 推式印刷工程專用線概念模式投料與派工問題之輸入與輸出 50 圖3.4 推式印刷工程專用線概念模式投料與派工問題設施佈置類型 51 圖3.5 瓶頸機台設置時間示意圖 52 圖3.6 彩色濾光片與TFT基板生產週期時間示意圖 53 圖3.7 推式印刷工程專用線概念模式投料與派工問題定義 55 圖3.8 推式印刷工程專用線概念模式投料與派工問題特性 56 圖3.9 投料與派工兩階段處理示意圖 58 圖3.10 推式印刷工程專用線投料與派工系統架構 58 圖3.11 投料方法論概念圖 60 圖3.12 物料規劃架構 61 圖3.13 工單投料規劃架構 62 圖3.14 推式印刷工程專用線投料法則流程 64 圖3.15 最大可允許基板累積加工數量差示意圖 66 圖3.16 配向工程機台累積加工基板數量差示意 67 圖3.17 配向機台派工法則流程 68 圖3.18 組立廠範例 71 圖3.19 物料分配示意圖 73 圖3.20 9月1日投料順序 74 圖3.21 9月2日投料順序 74 圖3.22 9月3日投料順序 75 圖3.23 工單投料時間示意圖 75 圖3.24 配向工程機台派工範例 76 圖3.25 配向工程機台派工結果 77 圖3.26 投料與派工系統示意圖 79 圖3.27 系統個體示意圖 81 圖3.28 印刷工程活動訂定 81 圖3.29 配向工程活動訂定 82 圖3.30 散佈工程活動訂定 83 圖3.31 框膠塗佈活動訂定 84 圖3.32 重合切割活動訂定 84 圖3.33 液晶灌注活動訂定 85 圖3.34 Conceptual Model示意圖 86 圖3.35 模擬模式相關資料構建 90 圖3.36 面板組立廠投料與派工模擬模式 91 圖3.37 模擬模式的確認與驗證關聯圖 91 圖3.38 影響投料與派工績效指標之因子 94 圖3.39 推式投料與派工實驗設計架構 97 圖4.1 拉式印刷工程專用線投料與派工概念模式 103 圖4.2 拉式印刷工程專用線概念模式投料與派工問題分析示意圖 105 圖4.3 拉式印刷工程專用線概念模式投料與派工問題輸入與輸出 106 圖4.4 拉式印刷工程專用線概念模式投料與派工問題設施佈置類型 106 圖4.5 瓶頸機台設置時間示意圖 108 圖4.6 彩色濾光片與TFT基板生產週期時間示意圖 108 圖4.7 拉式印刷工程專用線概念模式投料與派工問題定義 111 圖4.8 拉式印刷工程專用線概念模式投料與派工問題特性圖 112 圖4.9 拉式印刷工程專用線投料與派工系統架構 113 圖4.10 投料規劃階段方法論概念圖 115 圖4.11 物料規劃架構 117 圖4.12 工單投料規劃架構 118 圖4.13 拉式印刷工程專用線投料法則流程 120 圖4.14 組立廠範例 121 圖4.15 後推排程示意 123 圖4.16 物料分配示意 124 圖4.17 決定工單投料時間示意圖之一 126 圖4.18 決定工單投料時間示意圖之二 127 圖4.19 工單投入與完成時間示意 128 圖4.20 影響投料與派工績效指標之因子 131 圖4.21 拉式投料與派工實驗設計架構 133 表目錄 表2.1 績效指標分類（陳,2002） 32 表2.2 組立廠投料與派工限制分類（本研究整理） 33 表2.3 Flowshop文獻回顧整理表（本研究整理） 35 表2.4 各工作站最大可換線次數 38 表2.5 組立廠投料與派工概念模式表 42 表2.6 組立廠投料與派工概念模式整理表 42 表3.1 推式印刷工程專用線概念模式投料與派工問題定義之維度說明 54 表3.2 方法論步驟說明 59 表3.3 組立廠9月份日投入計劃 71 表3.4 組立廠9月份日產出計劃 72 表3.5 彩色濾光片期初庫存表 72 表3.6 彩色濾光片進料計劃表 72 表3.7 產品需求量比率 87 表3.8 物料庫存量 87 表3.9 機台個數、加工時間與設置時間 88 表3.10 產品加工途程表 89 表3.11 各項績效指標權重值訂定 93 表3.12 控制因子與環境因子之水準設定 97 表3.13 各實驗分析環境代號 98 表3.14 投料與派工方法代號表 98 表3.15 各種環境組合下投料與派工方法差異比較 101 表3.16 各因子對各項績效指標之影響 102 表4.1 拉式印刷工程專用線概念模式投料與派工問題定義之維度說明 110 表4.2 方法論步驟說明 114 表4.3 組立廠9月份日產出計劃 122 表4.4 彩色濾光片期初庫存表 122 表4.5 彩色濾光片進料計劃表 122 表4.6 工單EST與LST表 125 表4.7 各項績效指標權重值訂定 130 表4.8 控制因子與環境因子之水準設定 134 表4.9 各實驗分析環境代號 134 表4.10 投料與派工方法代號表 134 表4.11 各種環境組合下投料與派工方法差異比較 137 表4.12 各因子對各項績效指標之影響 138

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