機器群形成過程修正法--『綜合指標法』及實例研究

Abstract

群組技術的基本觀念是集少量為大量的工作處理方法，在設計方面，是以工件的形狀 、材質、尺碼及精度等四項為主要因素，將相類似的工件結合組成工件族；在制造方 面，則是以工件生產制造的程序為基礎進行檢討，將制程中共同需要的機具設備、工 具及生產方法等結合組成機器群，配合工件族的工件型態，應用模組化工模夾刀具構 成生產制造單元（Cellular Manufacturing），以簡化制程工廠佈置的繁雜制造流程 ，及節省未經整理而任意排定的工件制造所耗費的生產工作時間與個體化工件的工模 夾刀具成本。 機器群形成研究，一直是學者們研討的重點，其中以學者Burbidge（1971）的生產流 程分析法（Production Flow Analysis,PFA）及King（1979）的秩階集群法（Pank - Order Clustering Algorithm,ROC）最受重視，惟其仍有瓶頸機器、例外作業及起始 矩陣等問題未能妥善解決，后來雖有學者提出各種不同的方法, 但均局限于某一特定 問題的解決。本研究提出的綜合指標法（The Syntheric Ind-ex Algorithm）就是以 秩階集群法為出發點進行分解，爾后應用綜合指標值執行重組，直到研究者期望的機 器群數為止。由于綜合指標法是將的所有的工件與機器（或生產作業）全數分解，因 此分解后的子機器群重組時，不會再產生無法處理的瓶頸機器及例外作業；另由于綜 合指標法是以機器相似度、工件相似度及矩陣密度為基礎的綜合方法，因此求解過程 得到的機器群不受『機器－工件』起始矩陣的影響。也就是說本研究提出的綜合指標 法在分解與重組過程中，不僅解決了瓶頸機器、例外作業及起始矩陣等三項問題，且 在機器群的機器總配置數量及工件在各機器群間的制程轉換次數也較現有幾種研究機 器群形成方法為少。 本文并以一個機械工廠為實例，應用綜合指標法形成機器群，進而建立彈性制造系統 （Flexible Manufacturing System, FMS）且以電腦模擬（Simulation）驗證比較建 立彈性制造系統的各項資料。