以IDEF 模型化製造現場監控系統之研究
---以微機電生產管制系統為例

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王柏元(Po-Yuan Wang) 查詢紙本館藏

畢業系所

工業管理研究所在職專班

論文名稱

以IDEF 模型化製造現場監控系統之研究 ---以微機電生產管制系統為例
(The Research of Model ofThe Shop Floor Control System of IDEF---MEMES Production Control System )

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摘要(中)

面對半導體業在市場激烈的競爭壓力，以及愈來愈不明確的客戶需求與變動環境，若不能有效的提出改善方案，以提昇生產製造效率與下正確的決策與控制，來縮短供貨日期，相信在業界是很難有較好的競爭優勢的。所以重新檢討其作業流程，改造不合理的作業方式，就成為當前重點目標。所以為了提升對客戶的達交率，其所須的生產資訊與決策必須隨著客戶需求而變化，因此須有一套方法和工具將企業的流程完整表達出來，才能充分與使用者溝通使每位使用者了解公司內部流程全貌,有助於大家集思廣益、腦力激盪，不僅可以改善不良流程，相對的也可提供業者去做系統開發，有助於系統品質的提升。建置系統之重點方向如：(1) 在下線前可以建立產品生產流程所須的生產途程資料(2) 製造部門能夠依照建立的生產途程，將製造過程所產生的數據加以收集分析，以便及時有效掌握生產動態資訊；(3) 能夠快速調整產品生產途程，以滿足經常變動的客戶產品需求與製造現場的變化；(4)讓使用者可以馬上熟悉易懂的操作介面，不必考慮太多程式規則就能上線與維護，以縮短系統導入時間與降低成本負擔。
本論文針對上述需求：(1) 以IDEF1X 方法來建構以生產作業為中心的製造現場流程資料模式，藉由：(a) 生產工作站、基本製程，產品製程，現場資料搜集、監控生產流程進行所需的生產資料與決策，內容包括工程資料、設備、作業特性、法則等；(b) 客戶對產品的特殊要求，重新建立所須現場生產資料與決策，來達成可以彈性修正生產流程所需的現場生產資料與決策;(2)提出以此資料模式配合生產執行模組構成生產管制系統，用來監控現場生產流程的進行，以便及時掌握現場各種生產動態資訊；(3)建立以此資料模式為基礎，並結合本人公司生產管制系統之基本架構之應用實例。(4)並以IDEF0 方法描述的產品生產流程，如何對應到生產管制系統架構中的生產工作站、基本製程設定、產品途程、工單製程等，以縮短系統的導入時間。

摘要(英)

Face the semiconductor industry in the keen competition pressure of the market， more and more indeterminate customer demand and changing environment，if could not effectively address the scheme of improvement，in order to raise the efficiency of manufacturing and make correct decision and control，to shorten the supply days，believe that it is very difficult that there is better competition advantage in the industry. So examine its manufacturing flow again，transform the unreasonable operation way，all those will become the key goals. So it is for raising the achievement rate for customer，its production information and decision must be changed with customer’’s demand，so there must be a set of methods and tools to completely express the flow of enterprises，which could adequately make each users understanding the overall picture of the flow inside company，and contribute to pool the wisdom of the masses and brainstorming，can not merely improve the bad flow，also can offer industry itself to do more systematic development and which go toward the raising of systematic quality. The key direction of the construction system：(1) Before production，can set up the router information for the need of manufacturing flow (2) The manufacturing department can be according with the setup of router，collect and analyze the shop flow data that the manufacture process produces，in order to effectively master the dynamic information of production in time；(3) Can adjust the router of the products in a speedy manner to fit the ever changing product and environment needs； (4)Enable users to be familiar with and understand the operation interface without considering too many programming rules， in order to reduce the implementation duration and cost. This thesis is directed against above-mentioned demands：(1) As the centre by IDEF1X method， build and construct the Shop Floor Manufacturing Flow Data Model， which has the following features：(a) Workstation，general process and enhanced bill of manufacture (EBOMfr)，shop flow manufacturing information collection， monitor the manufacturing information and decision which produces from the flow，including materials，equipment，special manufacturing criteria and rules；(b) Customer’’s special demand for the products，will set up the shop floor manufacturing information and decision again，coming out the shop floor manufacturing information and decision to reach the revisable manufacturing process；(2)A WIP execution module integrates this data model to monitor and control the product manufacturing flow on the shop floor；(3)Set up and base on this data model，combine the application of the basic structure of controlling production system from my company. (4) IDEF0 modeling methodology for shop floor manufacturing flow can help users to clearly transform the manufacturing flow of IEDF0 to operate the workstation of the template of the production controlling system，general process， EBOMfr and work-order process，to reduce the implementation duration.

關鍵字(中)

★ 整合式製造資料模式
★ IDEF1X
★ IDEF0
★ 現場及時監控系統
★ 製造執行系統
★ 流程模式化

關鍵字(英)

★ Router Modeling
★ Manufacturing Executive System
★ Shop Floor and In-Time Monitoring System
★ Integrated Manufacturing Data Model
★ IDEF0
★ IDEF1X

論文目次

摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 ix
圖目錄 x
第一章緒論 1
1.1研究背景與動機 1
1.2研究目的 2
1.3研究範圍 3
1.4研究方法與流程 4
1.5 研究架構 6
第二章文獻探討 7
2.1半導體晶圓製程之探討 7
2.1.1標準流程之執行步驟 8
2.1.2傳統晶圓廠之生產模式 11
2.1.3全自動晶圓廠之生產模式 14
2.2製造現場執行系統說明與探討 16
2.2.1製造執行系統之功能需求 17
2.2.2 製造執行系統之目前技術與未來發展 21
2.2.3現階段MES解決方案的限制及其未來發展 26
2.3 微機電半導體產業簡介 30
2.3.1產業現況 31
2.3.2微機電半導體業產品生產流程之探討 32
2.4 流程模式化 36
2.4.1 流程模式化的定義 36
2.4.2 流程模式化之構面與特性 37
2.4.3 流程模式化工具之分析 38
2.4.4 資料流程圖 38
2.4.5 物件導向流程模式化 39
2.4.6 流程模式化工具之比較與選擇 39
2.5 IDEF方法論 43
2.5.1 IDEF意義 43
2.5.2 IDEF家族簡介 44
2.5.3 IDEF0 手法 47
2.5.4 IDEF0 之優、缺點 49
2.5.5 IDEF1X 方法與資訊系統運用 49
第三章以IDEF 模式建構製造現場監控系統 53
3.1 IDEF0 功能模型 53
3.2 IDEF0 的建立方法與步驟 60
3.3 利用IDEF0建構生產管制系統功能模式 63
3.4 製造現場流程資料模式說明 64
3.4.1 生產工作站說明 66
3.4.2 基本製程說明 67
3.4.3 產品製程說明 69
3.5 利用IDEF1X來建構製造現場流程資料模式 70
3.5.1 生產工作站的設計 70
3.5.2 基本製程的設計 73
3.5.3 產品製程的設計 75
3.5.4 工單製程的設計 76
3.6 生產管制系統之建構說明 78
3.6.1 批式生產系統執行製程 79
3.6.2 批式生產系統執行模組 81
3.7 微機電半導體製程實例說明 83
第四章 IDEF在生產管制系統之應用實例 86
4.1生產管制系統應用之現況 86
4.2以IDEF0方法來描述產品的生產流程與現場資料流程之應用實例 90
4.2.1 以IDEF0 方法描述的生產工作站 95
4.2.2 以IDEF0 方法描述的基本製程 102
4.2.3 以IDEF0 方法描述的產品製程 103
4.2.4 以IDEF0 方法描述的工單製程 104
4.2.5 以IDEF0 方法描述的批式生產執行製程 107
4.3 微機電半導體生產流程資料分析與搜集 108
4.4 生產管制系統在微機電半導體廠應用實例績效 112
4.5 生產管制系統效益分析與評估 114
4.5.1 效益分析 114
4.5.2 效益評估 115
第五章結論與建議 116
5.1 研究結論與貢獻 116
5.2 研究限制 118
5.3 後續研究 118
參考文獻 120
附錄一: 微影製程步驟 124
附錄二: 蝕刻製程步驟 125
附錄三: IC 與 MEMS 產業之差異比較 126
附錄四: IC 與MEMS 製程之差異比較 126
附錄五: 生產管制系統導入前效益評估問卷調查表 127

參考文獻

中文部份:
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指導教授

沈國基(Gwo-Ji Sheen)

審核日期

2007-7-11

推文