多載量無人搬運車(AGV)運送派車法則的探討

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姓名

楊青峰(chien-fong Yang) 查詢紙本館藏

畢業系所

工業管理研究所

論文名稱

多載量無人搬運車(AGV)運送派車法則的探討
(research of muti-load AGV transport rules)

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摘要(中)

在自動化生產系統之中,能夠有效率地將必須的物料搬運至確切的地點,對系統所表現出來的績效有相當深刻的影響吾人將在此研究多載量無人搬運車(AGV)在自動化生產系統的影響.傳統上，研究AGV系統的文獻大多是考慮單載量AGV系統(Unit-Load AGVs)，當工廠需要較高的產出率時，為了滿足系統內大量工件的運送需求，有三個方法可以做為決策的參考：第一是增加AGV的速度，可是增加AGV速度，就安全理由而言，並不是一個可行的方式；第二為增加AGV的數量，雖然增加AGV數量是可增其負載的數量，但在傳統網路式佈置上，會使交通壅塞和碰撞問題更惡化；最後是增加AGV的負載量，即是使用多載量AGV系統(Multi-Load AGVs)，增加負載量可改善車輛的使用率，以滿足運送需求並提高產出率。
因此吾人將以多載量無人搬運車作為自動化生產系統中的搬運工具，並且針對不同的載取派車法則(Dispatching Rule)及運送派車法則之組合下的設計，期望求得一個最佳化的法則組合，使多載量無人搬運車系統能發揮最良好的績效。
以下對載取派車法則與負載派車法則作簡單的說明:
1載取派車法則:
一台多載量AGV若決定其下一個主要作業為載取作業後，它立即會遇到的問題是該前往那個工作站載取工件，因此載取派車法則即為AGV用來判斷該往何處撿取工件的法則。
2.運送派車法則:
運送派車法則則是在無人搬運車在有承載工件的狀況下，決定出目前無人搬運車上所負載的工件中，哪一個工件必須優先送至下一個工作站。

摘要(英)

In manufacturing system , it is very important to have a efficient material handling system , Tompkin and White(1984)ever point out that the cost of material handling is 20% to 50% of while manufacture operation.
For this reason , we hope to design a good material handling system which can help to reduce the cost of manufacturing cost , we use AGV
(Automated Guided Vehicle) to be transporting tools in our environment and control AGV with different rule included three dispatching or transporting choosing rules ,five dispatching rules ,eleven transporting rules.
Finally ,we use simulation tool to show the results of combination of different kind of rules ,and hope to find the best combination.

關鍵字(中)

★ 多載量無人搬運車

關鍵字(英)

★ AGV

論文目次

目錄
英文摘要 i
中文摘要.........................................................................ii
目錄
圖目錄
表目錄
第一章　緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機與目旳 3
1.3 研究環境與假設 4
1.4 研究方法與論文架構 4
第二章　文獻回顧 6
2.1 AGV路徑佈置的規劃 6
2.1.1 AGV的路徑規劃 6
2.1.2 AGV的佈置設計 8
2.2 AGV車輛數量的評估 13
2.3 AGV派車法則 15
2.3.1 單載量AGV派車系統 15
2.3.2 多載量AGV派車系統 17
第三章　多載量無人搬運車的派車系統設計 20
3.1 問題分析 20
3.2 問題環境 21
3.3 多載量無人搬運車承載作業程序 23
3.4 多載量無人搬運車之車輛控制方法 27
第四章　模擬實驗設計與分析 41
4.1 實驗環境與假設 41
4.2 決定暖機時間與重覆實驗次數 44
4.3 模擬實驗分析 47
4.4 實驗統計分析 57
4.4.1 平均產出量統計分析 60
4.4.2 平均流程時間統計分析 63
4.4.3 平均在製品數量統計分析 66
4.4.4 工件平均待在搬運車的時間統計分析 69
4.4.5 平均提早時間統計分析 72
4.4.6 平均提早時間次數統計分析 75
4.4.7 平均遲延時間統計分析 79
4.4.8 平均遲延時間次數統計分析 82
第五章　結論與建議 85
5.1 結論 85
5.2 後續研究建議 88
參考文獻 89
附錄　模擬實驗數據 91
圖目錄
圖1-1　研究步驟流程圖 4
圖2-1　軌道網路模式圖(Kim 和 Tanchoco,1993) 5
圖2-2　網路式無人搬運車系統圖 7
圖2-3　單迴圈無人搬運車系統圖 (Tanchoco 和 Sinriech,1991) 7
圖2-4　協力式無人搬運車系統圖 (Bozer 和 Srinivasan,1989) 8
圖2-5　區段式雙向單迴圈無人搬運車系統圖 (Sinriech等人,1996) 8
圖3-1　多載量無人搬運車承載流程圖 17
圖3-2　無人搬運車先裝載再卸載的作業流程 18
圖3-3 在本研究所建議的多載量AGV控制模式......................................20
圖3-4 各種車輛控制的組合圖 21
圖3-5 最短運送距離的運送派車運送法則 23
圖3-6 最少剩餘加工作業數運送派車法則 24
圖3-7 混合運送法則 24
圖3-8　最少輸入端等候工件數運送派車法則 24
圖3-9　最多輸入端等候線剩餘空間運送派車法則 25
圖3-10　最小輸入端等候線佔據比率運送派車法則 25
圖3-11　最久乘車時間（最早被載上車）運送派車法則 25
圖3-12　最少剩餘加工時間運送派車法則 26
圖3-13　最少剩餘可加工時間（最近到期時間）運送派車法則 26
圖3-14　最長進站間隔時間運送派車法則 26
圖3-15　最小剩餘可加工時間運送派車法則 26
圖3-16　隨機選取（載取工作站）載取派車法則 27
圖3-17　最早到達系統（最久在系統時間）載取派車 27
圖3-18　最短距離載取派車法則 27
圖3-19 最大輸出端等候工件個數載取派車法則.................................28
圖3-20 考慮到期時間的最小剩餘時間的載取派車法則..............................28
圖4-1　製造系統平面佈置圖 29
圖4-2　單向網路型式路徑佈置圖 30
圖4-3　移動平均說明圖(重覆n次，實驗長度為m) 32
圖4-4　重覆20次的曲線圖 32
表目錄
表2-1 多載量無人搬運車的車輛控制法則比較表 13
表3-1 派運作業比例表 23
表4-1　各工作站加工時間 30
表4-2　各工作站輸出端及輸入端暫存量限制 30
表4-3　工件組合及加工順序 30
表4-4 各工作站間的距離關係圖 30
表4-5　各因子的水準表 33
表4-6　平均工件產出量重覆20次實驗的平均值 35
表4-7　工件平均流程時間重覆20次實驗的平均值 36
表4-8　平均在製品重覆20次實驗的平均值 37
表4-9　工件平均待在AGV上的時間重覆20次實驗的平均值 38
表4-10　工件平均提早時間重覆20次實驗的平均值 39
表4-11　工件平均提早時間次數重覆20次實驗的平均值 40
表4-12　工件平均遲延時間重覆20次實驗的平均值 41
表4-13　工件平均遲延時間次數重覆20次實驗的平均值 42
表4-14 單一樣本K-S檢定（流程時間）………………………………………………………….43
表4-15 Levene檢定表………………………………………………………… …………………43
表4-16 Run-test檢定……………………………………………………………………………44
表4-17　平均產出量的變異分析表 45
表4-18　平均產出量之車子載量因子Duncan檢定表 48
表4-19　平均產出量之載取運送選擇方式因子Duncan檢定表 49
表4-20　平均產出量之載取派車法則因子Duncan檢定表 49
表4-21　平均產出量之運送派車法則因子Duncan檢定表 49
表4-22　平均流程時間的變異分析表 51
表4-23　平均流程時間之車子載量因子Duncan檢定表 54
表4-24　平均流程時間之載取運送選擇因子Duncan檢定表 55
表4-25　平均流程時間之載取派車法則因子Duncan檢定表 55
表4-26　平均流程時間之運送派車法則因子Duncan檢定表 55
表4-27　平均在製品數量的變異分析表 57
表4-28 平均在製品數量之車子載量因子Duncan檢定表 60
表4-29　平均在製品數量之載取運送選擇因子Duncan檢定表 60
表4-30　平均在製品數量之載取派車法則因子Duncan檢定表 60
表4-31　平均在製品數量之運送派車法則因子Duncan檢定表 61
表4-32　工件平均待在搬運車的時間的變異分析表 62
表4-33　工件平均待在搬運車的時間之車子載量因子Duncan檢定表 66
表4-34　工件平均待在搬運車的時間之載取運送選擇因子Duncan檢定表 66
表4-35　工件平均待在搬運車的時間之載取派車法則因子Duncan檢定表 66
表4-36　工件平均待在搬運車的時間之運送派車法則因子Duncan檢定表 67
表4-37　平均提早時間的變異分析表 68
表4-38　平均提早時間之車子載量因子Duncan檢定表 71
表4-39　平均提早時間之載取運送選擇因子Duncan檢定表 71
表4-40　平均提早時間之載取派車法則因子Duncan檢定表 72
表4-41　平均提早時間之運送派車法則因子Duncan檢定表 72
表4-42　平均提早時間次數的變異分析表 74
表4-43　平均提早時間次數之車子載量因子Duncan檢定表 77
表4-44　平均提早時間次數之載取運送選擇因子Duncan檢定表 77
表4-45　平均提早時間次數之載取派車法則因子Duncan檢定表 78
表4-46　平均提早時間次數之運送派車法則因子Duncan檢定表 78
表4-47　平均遲延時間的變異分析表 80
表4-48　平均遲延時間之車子載量因子Duncan檢定表 83
表4-49　平均遲延時間之載取運送選擇因子Duncan檢定表 83
表4-50　平均遲延時間之載取派車法則因子Duncan檢定表 83
表4-51　平均遲延時間之運送派車法則因子Duncan檢定表 84
表4-52　平均遲延時間次數的變異分析表 85
表4-53　平均遲延時間次數之車子載量因子Duncan檢定表 88
表4-54　平均遲延時間次數之載取運送選擇因子Duncan檢定表 88
表4-55　平均遲延時間次數之載取派車法則因子Duncan檢定表 89
表4-56　平均遲延時間次數之運送派車法則因子Duncan檢定表 89
表5-1 個績效值對應其載量表………………………………………………………91
表5-2 個績效值對應其載取運送選擇法則表………………………………………91
表5-3 個績效值對應其載取派車法則表……………………………………………92
表5-4 個績效值對應其運送派車法則表……………………………………………92

參考文獻

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指導教授

何應欽(Ying-Chin Ho)

審核日期

2003-7-10

推文