TW202016808A - 智慧排程系統之排程方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露一種智慧排程系統之排程方法，其包含步驟（a）於一使用者介面接受使用者提供的基本資料，步驟（b）基於該基本資料建立初始化模型，步驟（c）基於該初始化模型進行模擬運算，以及步驟（d）輸出模擬運算之結果。藉此，該智慧排程系統可在數位電腦中建立一符合真實情況的虛擬工廠模型，解決習知排程系統無法計算完全符合實際現況排程的問題，以協助使用者作為決策支援使用，相較於習知方法更加快速且準確。
Description
本發明係關於一種排程方法，特別是一種智慧排程系統之排程方法。
一般工廠在實務操作時會面臨許多無法預知的突發狀況，例如急插訂單、產品良率未達預期、設備機台當機、原物料短缺等，這些狀況都與工廠生產的排程息息相關，然而在過去習知的生產排程方式中，由於現實環境的因子過於複雜，往往難以用數學建模的方式進行計算，大多數能提供的規劃方式都是利用產能堆疊的計算方法，加入限制條件進行計算求解，而此種方式所得到的結果卻與真實情況相去甚遠，且相當耗時。
有鑑於此，本發明提供一種智慧排程系統之排程方法，該智慧排程系統可在數位電腦中建立一符合真實情況的虛擬工廠模型，解決習知排程系統無法計算完全符合實際現況排程的問題。
為達成前述目的，本發明揭露一種智慧排程系統之排程方法，其包含有下列步驟：步驟（a）於一使用者介面接受使用者提供的基本資料，步驟（b）基於該基本資料建立初始化模型，步驟（c）基於該初始化模型進行模擬運算，以及步驟（d）輸出模擬運算之結果。
該智慧排程系統之排程方法係屬於物件導向模組化的開發方式，可以為使用者快速建立客製化虛擬工廠模型，協助使用者作為決策支援使用，相較於習知方法更加快速且準確。
有關本發明之詳細特點，將於後續之詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉之特定實施例，僅用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。
為了更詳細地說明本發明之實施內容，以下將以一半導體封測的例子進行說明，然於其他可能的實施例中，該智慧排程系統之排程方法亦適用於其他產業，例如半導體製造、發光二極體面板、金屬加工組裝等。請參考第1圖，係本發明一較佳實施例提供之智慧排程系統之排程方法的流程圖，該智慧排程系統之排程方法包含以下步驟:（a）於一使用者介面接受使用者提供的基本資料，步驟（b）基於該基本資料建立初始化模型，步驟（c）基於該初始化模型進行模擬運算，以及步驟（d）輸出模擬運算之結果。
請參考第2圖，於本實施例中，該步驟（a）包含了步驟（a1）輸入基本資料，步驟（a2）調整基本資料，以及步驟（a3）整理基本資料。更詳細地說，該步驟（a1）係使用者於該智慧排程系統的一介面中輸入基本資料，所述之基本資料係包含了設備資訊如表1至表5所示、產品途程資訊如表6至表7所示、以及訂單資訊如表8所示等。
下列表1為一工作中心群組表單，其所需要的資料為機台名稱、可加工時間、維修時間、工作中心名稱、可替換工作中心名稱、間隔上限、間隔下限、關鍵指標派工與優先指標派工之欄位可設定參數，判斷機台的使用優先順序為何。
表1、工作中心群組表單表單 
表1、工作中心群組表單表單（續） 
下列表2為一機台內部結構表單，其可設定機台的機台名稱、機台類別、置載大小、載鎖、製造槽、加工批量。
表2、機台內部結構表單 
下列表3為機台生產時間表單，其可設定各機台加工的機台編號、生產品項名稱、加工階段、加工製程、加工參數、生產比率、生產線分類、生產批量、生產線人員群組、生產線人員數量、生產線人員工時、LP_工時計算模式、PT_工時計算模式、DL_工時計算模式、LP_生產時間、PT_生產時間、DL_生產時間等相關設定。以表3中的FV-4為例，品項PD_1生產到編號125之製程時，加工一個PD_1需要36秒的時間；品項PD_1生產到編號130之製程時，加工一個PD_1需要60秒的時間。
表3、機台生產時間表單 
表3、機台生產時間表單 
表3、機台生產時間表單（續） 
表3、機台生產時間表單（續） 
下列表4為機台可生產時間表單，其可設定各機台加工的機台名稱、循環開機時間、循環關機時間、絕對開機時間、絕對關機時間等相關設定。以表4中的機台SOR-1為例，機台SOR-1會於每日早上8點05分自動進行開機，此時機台可進行生產，直到下午5點00分自動進行關機，此時機台無法進行生產。
表4、機台可生產時間表單 
下列表5為機台當機表單，其可設定機台名稱、例行性、當機間格、In_P1、In_P2、當機上限、當機下限、持續時間、當機上限、當機下限等相關設定。
表5、機台當機表單 
表5、機台當機表單（續） 
表5、機台當機表單（續） 
由於該智慧排程系統之排程方法為物件導向的模組化開發方式，當表1至表5的機台表單資料填寫完成時，此機台物件亦於模型中建構完成，之後使用者在進行排程模擬時，此機台參數便會納入生產決策中。
下列表6所示的品項途程表單，其需要的資料為品項名稱、製程序號、工作中心、加工階段、製程名稱、重工率、工件停留率、工件停留時間、抽樣率、料件每分鐘投料數量、移轉批量、等候數量(＞)、等候數量(＜)、等候時間(秒)(＞)、等候時間(秒)(＜)、標準工時(秒)、子件名稱、子件數量等資訊。
表6、品項途程表單 
表6、品項途程表單（續） 
表6、品項途程表單（續） 
表6、品項途程表單（續） 
下列表7所示為品項單次投料表單，其需要的資料為客戶名稱、物件名稱、品項名稱、開始製程、結束製程、數量、優先順序參數、顧客需求日、排程交期等資訊。
表7、品項單次投料表單 
表7、品項單次投料表單（續） 
以上為步驟（a1）當中所需的基本資料，由使用者填妥後，使用者可進行步驟（a2），也就是針對特定的單筆或批次資料進行修改或調整，例如數據的增加或刪減、新增機台與產品品項等。步驟（a2）完成後，該智慧排程系統開始進行步驟（a3），也就是將上述所匯入的數據標準化，載入該智慧排程系統進行運算。
首先是進行步驟（b1）：建立虛擬工廠，即該智慧排程系統先建立一個虛擬的工廠框架，接著進行步驟（b2）：建立設備群組，該智慧排程系統會依照設備的功能或特性分群，例如非接觸式表面量測裝置於該虛擬工廠中被放在一起，接著進行步驟（b3）：建立設備模型，也就是建立個別機台的具體特性、作用以及和其他機台之間的連結關係，接著進行步驟（b4）：建立產品模型，載入產品的品項、名稱、加工路徑、製程等訊息，接著進行步驟（b5）：接受使用者設定的設備參數與產品參數，例如加工時間等，並將該些參數導入該系統中，接著進行步驟（b6）：接受使用者設定的模擬起始時間點，以當時工廠的現況去模擬未來的生產狀況。
接著該智慧排程系統開始依序進行步驟（c1）：決定產品別，步驟（c2）：確認途程編號，步驟（c3）：選擇可使用的設備，以及步驟（c4）：模擬生產。於本實施例中，該步驟（c4）結束後可再回到該步驟（c1）重新循環。
待模擬生產之運算完畢後，該智慧排程系統便進行步驟（d）：輸出模擬運算之結果，其結果包含了設備之每日資訊、模擬過站之資訊、以及模擬批量之資訊。使用者可根據該結果進行決策。
實務操作時，請參考第3至5圖，使用者首先打開第3圖所示之該智慧排程系統的首頁，點選左下按鈕（Download Template），下載excel基本資料表單範例檔，該些表單正如表1至表7所示，填妥所需資料之後，可點選首頁右下按鈕（Upload）上傳此次欲進行生產排程的資料，點選後會跳出上傳畫面如第4圖所示，選擇已填好的excel檔案並點選按鈕（Upload）上傳，接著會跳出另一個畫面如第5圖所示，若基本資料內容格式都正確無誤，右下會有按鈕（RUN）出現，點選該按鈕後便開始執行模擬排程，也就是執行步驟（b）至步驟（d）。
使用者匯入數據的時候，可以依照採購、生管和業務等不同單位角色進行試算。以採購人員來說，主要的使用需求為進料時程的計畫與核發；以生管人員來說，主要使用的需求為訂單試算、物料規劃、機群生產總數目標以及產能的試算；以業務人員來說，訂單交期試算和訂單生產進度查詢是最主要的使用需求。因此，就採購人員來說，數據的匯入除了基本的數據之外，進一步包含了物料訊息，例如進料規劃與庫存訊息；就生管人員來說，除基本數據之外，進一步需輸入機台參數以及工藝機群；就業務人員來說，除基本數據之外，進一步需輸入訂單品項以及訂單數量。
該智慧排程系統係仿造真實規劃方法去以電腦模擬運算的方式實現，該智慧排程系統將使用者輸入的資料轉化成虛擬工廠後，投入虛擬料件、虛擬人力與虛擬機台下去做模擬生產而產生模擬規劃結果，資料初始化就是在建立虛擬的一切所需物件，包含設備、人力、料件、訂單等，並且將這些物件還原至排程時間點的狀態，舉例來說，欲於2018/8/1 8:00開始排程，則需要蒐集2018/8/1 8:00當下的所有資料，如設備、設備狀態、料件、正在使用料件、訂單、正在加工訂單、人力、人力出席、人力狀態…等，諸多資料以利於模型的初始化產生，此時的資料能蒐集的越精確結果也會越準確；將所有資料模型初始化後，即開始規畫生產，會依據工廠現況、料件狀況、人力狀況以及各個工廠各自的派工邏輯，來進行產能規劃，如上述的資料若無法蒐集齊全，也能以平均值或是估計值當作輸入參數。
虛擬排程結束後將會產生一詳細的工作執行計畫，內容會有開始時間、結束時間、工單編碼、循環時間、是否準時達交…等，這些資料都將成為使用者、公司、或企業決策的參考依據，進而了解工廠資源的使用規劃、預測工單生產資料與機台統計資訊等。舉例來說，如第6圖所示，業務人員從訂單列表的產出資訊中，來查詢客戶訂單的詳細資訊之外，也可以查詢預計開工日（FeedDate）、期望完工日（SOD）、最早完工日（FinishingTime）等訊息。又如生管人員來說，可以利用機群派工記錄和排程規劃的產出資訊，如第7、8圖所示，來了解和記錄每日的產出目標，如機台群組名稱（ToolGroup_Name）、目標完成日（DueDate）、目標加工數量（Target_Quantity）等，和機台派工計畫、即時訂單生產進度，如工單號碼（LotID）、工單開始加工時間（TrackIn）、工單結束加工時間（TrackOut）、加工機台（Machine）等。若某工廠生產的交期平均過長，生管人員便能利用瓶頸機群產出資料，如第9圖內的機群稼動率（UTIL%），找到瓶頸站機台群組，一方面進行監控，二方面可於該虛擬工廠添加機台後進行生產模擬，不需要實際添購新機台即可查看產能瓶頸是否解決，避免讓工廠承擔不必要的投資損失，而且就算於該虛擬工廠添加了新機台，也毋須再另外花時間於系統上建構新機台與其他站點或機台的連結關係，可以為使用者節省不少時間。最後就採購人員來說，可以利用物料規劃的產出資訊，如第10圖所示，了解結存數量（Inventory_Qty）、存貨狀態（Status）、存貨變更數量（Modify_Qty）等訊息。
在此必須說明者為，以上配合圖式所為之詳細描述，僅係為了說明本發明之技術內容及特徵而提供之一實施方式，凡在本發明領域中具有一般通常知識之人，在瞭解本發明之技術內容及特徵之後，於不違背本發明之精神下，所為之種種簡單之修飾、替換或構件之減省，皆應屬於以下所揭示之申請專利範圍之內。
S1:步驟（a）S2:步驟（b）S3:步驟（c）S4:步驟（d）
第1圖為本發明之智慧排程系統之排程方法的流程方塊圖； 第2圖為本發明之智慧排程系統之排程方法的流程示意圖； 第3至10圖為本發明之智慧排程系統的介面操作示意圖。
S1:步驟(a)
S2:步驟(b)
S3:步驟(c)
S4:步驟(d)
Claims (6)
- 一種智慧排程系統之排程方法，包含以下步驟: （a） 於一使用者介面接受使用者提供的基本資料； （b） 基於該基本資料建立初始化模型； （c） 基於該初始化模型進行模擬運算；以及 （d） 輸出模擬運算之結果。
- 如請求項第1項所述之智慧排程系統之排程方法，其中該步驟（a） 包含了步驟（a1）輸入基本資料，步驟（a2）調整基本資料，以及步驟（a3）整理基本資料。
- 如請求項第1項所述之排程方法，其中該步驟（b）之建立初始化模 型包含了步驟（b1）建立虛擬工廠，步驟（b2）建立設備群組，步驟（b3）建立設備模型，步驟（b4）建立產品模型，步驟（b5）接受使用者設定的設備參數與產品參數，以及步驟（b6）接受使用者設定的模擬起始時間點。
- 如請求項第1項所述之排程方法，其中該步驟（c）之模擬運算包含 了步驟（c1）決定產品別，步驟（c2）確認途程編號，步驟（c3）選擇可使用的設備，以及步驟（c4）模擬生產。
- 如請求項第1項所述之排程方法，其中該步驟（d）之結果包含了設 備之每日資訊、模擬過站之資訊、以及模擬批量之資訊。
- 如請求項第4項所述之排程方法，其中該步驟（c4）結束後可再回到 該步驟（c1）重新循環。
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Cited By (2)
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2018
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