铸造工以内部系统模拟-国立高雄第一科技大学运筹管理系暨研究所.PDFVIP

國立高雄第一科技大學 運籌管理系 專題報告 鑄鋼工廠內部系統模擬-以日 嘉工業股份有限公司為例 組員：9723310 李正心 9723320 高耀臨 9723337 林于婷 指導教授： 蕭俊彥 博士 中 華 民 國 九 十 九 年 一 月 0 摘 要 隨著全球化競爭的變遷，系統模擬成為不可或缺的管理工具。製造業最常 面臨的問題是生產活動進行時經常受限於系統本身可以使用的有限資源。在不 增加資源條件下，最常使用系統模擬去規劃出一套生產排程模式，以改善整體 流程缺失，解決製造業所面臨的困難。 傳統產業具有少量多樣、製程繁多、生產時間長以及產能有限等特性，然 而將設備使用率提高的生產策略已不適用，故在生產流程的瓶頸站去做排程對 整體績效將會具有相當的影響，也須在訂單交期及生產效率兩者間取得平衡， 以利於整體效益的提升或避免瓶頸站產生閒置。 在強調顧客滿意，提高服務品質的前提下，如何使貨品在最短時間內完成 交貨，以滿足顧客的需求，變得更加重要，若能使生產流程時間縮短，則對生 產線總產出的提昇，一定能有立竿見影的效果。本研究將個案公司生產資料利 用 Arena軟體建構出生產作業流程模擬模式，並藉由模擬瓶頸站及整條生產線 的運作，最後以模擬數據分析出排程策略與訂單組合之間的關係因素，以期望 能提供決策者使用。 本研究探討的範圍僅限於流程型工廠生產架構，研究的對象為一鋼鐵鑄造 公司。透過Arena模擬軟體建立一個有效的實際生產架構模組，考慮現場控制如 設備限制及備料時間等問題使模擬系統能夠有效提昇在實際生產工廠的適合性 與使用率，以提供案例公司一個可行的生產模式。 1 由於無法每日進行工件製造時間的測量，故藉由採訪經驗豐富管理人員取 得每站平均處理時間。並且不將生產流程中的插單情況列入流程模擬範圍，僅 以較常接單之材質及重量之訂單為模擬對象。所取得訂單資料涉及廠商之商業 機密，故取得之訂單資料已加以修改，而不以實際之數據呈現。 鑄造是指將熔融金屬液，澆入鑄模而凝固成金屬成品的過程。鑄造工程是 金屬成形加工技術中，唯一由金屬液直接澆鑄成形之加工技術，其與固體金屬 材料經由塑變、結合、燒結或車削等成形的加工技術，諸如鍛造、焊接、粉末 冶金及機械加工等有所不同。 圖 1 製造流程圖 鑄造業鋼水熔煉的材質眾多，須依照所要求的熔煉材質進行融煉，而每張 訂單包含多個工件且所需材質不一定相同，熔煉時須將訂單所要求的熔煉材質 下去做排程，先達到最適化的熔煉量則先處理，以達到成本效益原則。因此無 論哪張訂單先到，每張訂單的排程需視情況而定。故訂單的參數設定我們用隨 機下去設定。由於工作站之間距離短，因此工作站與工作站之間的傳遞時間包 含在工作站的操作時間裡。為簡化問題，工作在進行中不考量中斷的產生，即 機器無保養及故障問題。本研究將建構一模擬模式，試圖為個案公司找出其訂 2 單無法如期交貨的主要瓶頸站，並探討如何改善。 本模擬模式區分為安排、製程及評估三階段，如圖4.1所示 。各區之作業重 點摘述如下。 (1) 安排階段 自接單開始，公司內部業務部門將會與現場主管進行討論，做訂單排程的 動作，造模師傅便開始製作所需模型，同時，進行備料。 (2) 製程階段 鋼水熔煉完成後，則進行澆注；將已完成澆注的模擬移至冷卻區等待冷卻， 冷卻後便使用天車將模具吊起敲打使其模殼脫落，接著進行工件表面處裡，利 用氣動槌去除工件裡的砂心、瓦斯切割澆注的冒口、洗砂噴珠將表面研磨平整 等，均是整理的步驟；由於有些鑄件在個案公司完成鑄造後客戶會再送往其他 廠商進行下ㄧ階段的加工處理，