博碩士論文 973302017 詳細資訊




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姓名 賴德忠(Te-Chung Lai)  查詢紙本館藏   畢業系所 土木工程學系在職專班
論文名稱 最佳化型鋼構件裁切之研究
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摘要(中) 近年來由於原物料價格巨幅上揚,又加上營建業景氣低迷與市場的惡性競爭情況下,造成鋼結構產業利潤大幅降低,如何運用有限的資源於製造過程中提昇品質、縮短工期及減少成本支出,進而獲取最大利益為目標,已成為鋼構產業重要議題。
本研究以鋼結構製造作業之型鋼裁切計畫為研究範圍,以整數線性規劃為架構,建立一套數學最佳化模式,協助鋼結構製造廠決策者在有限的資源條件下,進行最佳裁切決策使公司獲得最大效益。在求解方法上,依裁切特性訂定各項限制條件之參數,利用LINGO 7.0 套裝軟體撰寫電腦程式,求解出最小原料型鋼裁切成本、裁切後餘廢料價值及裁切計畫等結果。另經由敏感度分析,瞭解各參數變化對運算結果之影響程度,以因應實務變化尋求最佳解裁切計畫解。
為驗證模式之適用性,本研究以某停車塔鋼結構工程為範例測試,並依最佳化模式建立而求解的最小成本與一般人工經驗規劃方式求出之成本作一比對分析,經證實本研究最佳化模式處理後之裁切問題,確實較人工經驗規劃裁切方法為優,作為輔助決策者規劃型鋼裁切之重要參考。
摘要(英) Because the price increasing of the raw materials, construction industries downturn and market competition, the margins of steel structure industries are decreasing greatly. How to make use of limited resources to improve quality, shorten work duration, cost down and then make best profit is an important target for the steel structure industries.
This study is based on the section steel cutting plan of steel structure fabrication operation and uses integer linear programming to set up a mathematic optimum model. This model could help the decision maker of steel structure manufacturer make use of limited resources to decide the optimum cutting pattern and hence make best profits. The parameters of each restriction are based on cutting characteristics, using LINGO 7.0 software to get the minimum section steel cutting cost, waste steel value and cutting plan. In addition, this study could analyze each parameter variations for the results by mean of sensitivity analysis. The above analysis could get best cutting plan results according to actual operation processes.
This study adopts a parking garage steel structure for verification. The cost comparison results between this model and traditional steel structure experience model show that this study is better. This model could be an important reference to help decision maker plan the section steel cutting.
關鍵字(中) ★ 型鋼裁切
★ 一維裁切問題
★ 最佳化
★ 整數規劃
關鍵字(英) ★ integer programmin
★ optimization
★ one-dimensional cutting problem
★ Section steel cutting
論文目次 中文摘要……………………………………………………………….Ⅰ
英文摘要……………………………………………………………….Ⅱ
誌謝…………………………………………………………………….Ⅲ
目錄…………………………………………………………………….Ⅳ
圖目錄………………………………………………………………….Ⅵ
表目錄………………………………………………………………….Ⅶ
第一章 緒論
1.1 研究背景與動機 …………………………………………………1
1.2 研究的目的與範圍 ………………………………………………2
1.2.1 研究目的………………………………………………………2
1.2.2 研究範圍………………………………………………………2
1.3 研究方法與流程 …………………………………………………3
1.3.1 研究方法………………………………………………………3
1.3.2 研究流程………………………………………………………3
第二章 實務作業及文獻回顧
2.1 鋼結構製造說明……………………………………………6
2.1.1 鋼結構之應用…………………………………………………6
2.1.2 鋼結構製造流程………………………………………………7
2.1.3 H型鋼裁切說明………………………………………………10
2.2 原料裁切問題相關文獻 ………………………………….12
2.3 文獻評述 ………………………………………………….13
第三章 模式構建及求解方法
3.1 問題描述與現況做法…………………………………………….15
3.1.1 問題描述………………………………………………….15
3.1.2 現況做法………………………………………………….16
3.2 模式建立 ………………………………………………….16
3.2.1 假設條件及參數定義、決策變數……………………….16
3.2.2 數學模式………………………………………………….18
3.2.3 模式應用………………………………………………….21
3.3 求解方法與步驟 ………………………………………….21
3.4 小結 ……………………………………………………….23
第四章 範例測試
4.1 資料分析……………………………………………………24
4.1.1 問題規模………………………………………………….24
4.1.2 決策變數之擬定………………………………………….24
4.1.3 裁切作業基本參數及其限制之擬定……………………….28
4.2 測試與結果分析 ………………………………………….30
4.2.1 電腦演練環境…………………………………………….30
4.2.2 範例測試及輸出結果…………………………………….30
4.2.3 與現況做法比較分析…………………………………….38
4.2.4 模式效益…………………………………………………….39
4.2.5 規模分析…………………………………………………….40
4.3 敏感度分析 ……………………………………………….44
4.3.1 特殊長度成本增加之敏感度分析……………………….44
4.3.2 原料型鋼使用長度種類變化之敏感度分析…………….50
4.3.3 第一區段餘料價值變化之敏感度分析………………….55
4.3.4 第一區段餘料價值變化對總餘料價值影響…………….60
4.4 小結……………………………………………………………….65
第五章 結論與建議
5.1結論 ……………………………………………………….66
5.2建議 ……………………………………………………….67
參考文獻……………………………………………………………….68
附錄一………………………………………………………………….71
附錄二………………………………………………………………….73
附錄三………………………………………………………………….74
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指導教授 顏上堯 審核日期 2010-6-29
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