300mm半導體廠之OHT派車控制法則的研究

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姓名

彭國維(KUO-WEI PENG) 查詢紙本館藏

畢業系所

工業管理研究所

論文名稱

300mm半導體廠之OHT派車控制法則的研究
(The research of dispatching rule in 300mm Fab)

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摘要(中)

在各種不同的製程環境下，不同的物料搬運方法對於系統之生產效率亦有很大之影響且物料搬運在任何生產製造系統中均佔有很重要的部分，根據Tompkin 和 White在1984年研究指出物料搬運成本約佔了20％~50％的總操作成本，也依照不同的產業而有不同的比例，正因如此，所以選擇適當的搬運系統來改善工廠內部物料搬運的問題，不論是降低生產成本或是增加其生產績效都是一件非常重要之事。
隨著現今高技術密集與高知識密集的產業發展，諸如FMSs、Semiconductor Production Systems等‧‧高自動化的物料搬運系統也應運而生。高自動化搬運系統的運作也與高度電腦程式化有著密切的關係。尤其在現代的製造系統中，為了達到品質、快速反應與二十四小時不間斷生產等目標，能否充份利用高自動化物料搬運系統以達成眾多嚴刻的指標，就變的格外重要。
投資先進的物料搬運系統不管對一個公司還是一個國家都是一筆很大的數字，舉例來說：一座12吋半導體生產線的建置成本保守估計就需要十億美元(1 billion US dollars.)投資了生產線後又得面臨折舊與嚴刻的全球競爭，種種的壓力，迫使一家公司必須有效率的利用整個生產系統，才能在眾多的競爭中贏得先機脫穎而出。
以現今成熟的Semiconductor與LCD產業來說，高品質的生產效率通常就是公司高競爭力的關鍵，因此，能否讓整個生產系統以最高效率運作或達到整條生產線滿載的目的，即是相關研究想探討的課題。一套高效率的自動化物料搬運系統(Automated Material Handling System；AMHS)，不但能節省人工作業成本，更能有效的提高生產力。許多許多高科技製造業(如：半導體FAB)也因為產品製程中有高度回流(reentry)的現象，而引發大量的物料搬運需求，而這些搬運需求都是由自動化物料搬運系統來完成，所以在電腦整合製造環境下對於自動化物料搬運系統的工作效能規劃、分析及監控更是值得重視與研究。
在本論文中的自動物料搬運系統（例如：輸送帶、無人搬運車、機器手臂等）以具有途程彈性之無人搬運OHT(OHT為類似無人搬運車AGV的一種工具)為主，由於OHT為近期Semiconductor Fab for Memory所使用，所以本論文以OHT為研究對像。
一般而言為了更有效地操作OHT系統的運作，在設計OHT系統時需同時考慮以下議題的相關性，本研究主要針對車輛控制問題進行研究：
1.車輛問題：
此問題的研究包含各種車輛種類，和為了滿足生產需求所需的車輛數目，但在本研究中的環境焦點為半導體廠INTRABAY中OHT派車法則優劣探討，車量的數目變化並不大，本研究的模擬分析設定是模仿現今大多半導體廠的INTRABAY中OHT的數目以三至四台為主。
2.車輛控制問題：
OHT的控制問題包括車輛派送(Dispatching)、途程(Routing)和排程問題(Scheduling)。派送為分配一車輛到各工作站執行卸載或載取動作的決策法則或方法。途程問題在於尋求一條路徑，使得車輛可能在無中斷的情況下以最短的時間到達目的地。排程問題為導入時間於派送和路徑運送問題上，所以考慮了系統上的阻塞或壅塞狀況。早期的控制問題都著重在單載量的AGV派送，之後有更多的學者提出以多載量AGV的派送問題。由於本研究主題是以台灣一家先進的12吋FAB廠為例，其中的OHT為單載量且有固定的軌道，所以，本研究簡化OHT載量問題為單載量，而由於軌道固定的關係，Routing問題在本研究即不覆贅述。

摘要(英)

A set of hi-efficient AMHS (Automated Material Handling System) could not only save human operating cost, but also left productivity efficiently. The circumstance of reentry in product process induces the mount of demand of material moving in lots of hi-tech production industry. The demand of material moving was finished by AMHS. In addition, it is really an object which needs to be paid more attention and researched that plans, analysis, and monitor the efficiency of AMHS in the computer integrated environment.

關鍵字(中)

★ 封閉式系統
★ 載取派車法則
★ 負載揀取法則
★ 電腦模擬
★ 無人搬運車

關鍵字(英)

★ dispatching
★ closed system
★ AGV

論文目次

第一章緒論 --------------------------------------------------1
1.1 研究背景與動機 --------------------------------------------------1
1.2 研究目的 --------------------------------------------------3
1.3 研究環境與假設 --------------------------------------------------5
1.4 研究方法與論文架構 -----------------------------------------5
第二章文獻探討 --------------------------------------------------7
2.1 International SEMATECH介紹 --------------------------------7
2.2晶圓廠模型研究發展 -----------------------------------------7
第三章多載量無人搬運車的派車系統設計 ----------------------19
3.1 問題分析 -------------------------------------------------19
3.2 系統環境 -------------------------------------------------22
3.3單載量無人搬運車承載作業程序------------------------------------25
3.4單載量OHT之車輛控制方法 ----------------------------------------28
3.4.1 運送派車法則 -------------------------------------------------30
3.4.2載取派車法則 -------------------------------------------------31
3.4.3 負載揀取法則 -------------------------------------------------33
第四章模擬實驗設計與分析 ----------------------------------------36
4.1 實驗環境與假設 -------------------------------------------------36
4.2 決定暖機時間 -------------------------------------------------40
4.3 模擬實驗分析 -------------------------------------------------43
4.4 統計分析 ----------------------------------------------44
4.4.1 ANOVA之前提設 ---------------------------------------------44
4.4.2平均流程時間分析 ------------------------------------------- 46
4.4.3工件平均產出量統計分析 ------------------------------------- 55
4.4.4延遲工件之平均延遲完成時間分析 ----------------------------- 64
4.5 本章小結 --------------------------------------------------- 73
第五章結論與建議 ---------------------------------------------- 75
5.1 結論 -------------------------------------------------------- 75
5.2 後續研究建議 ------------------------------------------------ 76
參考文獻 ----------------------------------------------------------77

參考文獻

參考文獻
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網站：
1.http://www.asyst.com/products/fsol/amhs/amhs.asp
2.http://www.taisil.com.tw/html/axx.htm
3.http://www.asyst.com/products/fsol/amhs/amhs.asp

指導教授

何應欽(BEN)

審核日期

2005-7-8

推文