派工法則於縮短DRAM 廠生產週期時間之探討—以A公司導入自動化派工系統為例

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王勝弘(Sheng-Hung Wang) 查詢紙本館藏

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論文名稱

派工法則於縮短DRAM 廠生產週期時間之探討—以A公司導入自動化派工系統為例

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摘要(中)

本研究探討如何藉由適當派工法則的導入，以縮短DRAM 製造的生產週期時間，並以個案公司A 實際導入自動化派工系統的實例，說明如何選擇適合於DRAM 製造的派工法則與派工系統，並驗證該系統在A公司實際導入後，對生產週期時間與其他生產績效指標的改善成效。
對DRAM 製造而言，生產週期時間短代表在製品(Work-In-Process;WIP)的資金成本低、製程轉換的前置時間短、重大異常能提早被發現、及營業接單時的彈性大，對於產業景氣循環快速且產品價格波動劇烈的DRAM 產業，生產週期時間降低所產生的經營機動性提高，對於公司的營運都有正面的助益。由於DRAM 製造並不需要針對個別產品的交期來決定派工順序，因此考慮生產線在製品分佈與設備產能平衡的LBWM (Line Balanced WIP and Movement)法則，即可對於DRAM 廠的生產週期時間有所改善，以此派工法則為基礎，並加上部份設備的特殊派工考量，A公司自行開發出的自動化派工系統，其對於生產績效的改善成效，並不亞於其他價格高昂的商用軟體或顧問診斷。
以個案公司A為例，在自動化派工系統第一、二期導入後，對於總在製品數量、生產週期時間、生產週期時間變動平均標準差(σ)、生產週轉率(Turn Rate；TR)、設備平均動用率等各項指標，確實都有明顯的改善。且個案公司A 推動自動化派工系統的關鍵成功因素，與專案過程中解決問題的經驗，也可作為其他公司導入類似系統時的參考。

關鍵字(中)

★ 派工法則
★ 生產週期時間
★ 在製品

關鍵字(英)

★ LBWM

論文目次

摘要...................................................................................................................... i
誌謝..................................................................................................................... ii
目錄....................................................................................................................iii
圖目錄................................................................................................................. v
表目錄............................................................................................................... vii
第一章緒論....................................................................................................... 1
1.1. 研究背景............................................................................................ 1
1.2. 研究動機與目的................................................................................ 3
1.2.1. 研究動機................................................................................. 3
1.2.2. 研究目的................................................................................. 4
1.3. 研究範圍與限制................................................................................ 6
1.4. 論文架構............................................................................................ 8
第二章文獻探討............................................................................................. 10
2.1. 半導體製造流程特性...................................................................... 10
2.1.1. DRAM 製造流程與產業特性.............................................. 13
2.2. 生產週期時間相關研究.................................................................. 15
2.3. 不同派工法則研究.......................................................................... 20
2.3.1. 一般設備派工法則............................................................... 21
2.3.2. 批量設備派工法則............................................................... 22
2.4. 半導體廠績效衡量指標.................................................................. 24
第三章研究基礎與研究方法......................................................................... 35
3.1. A 公司原有生產派工方式與改善對策評估.................................. 35
3.1.1. A 公司原有生產派工方式................................................... 35
3.1.2. A 公司生產派工方式改善對策評估................................... 39
3.2. LBWM 派工法則............................................................................. 43
3.2.1. 在製品平衡(WIP Balance) ................................................... 43
3.2.2. 流動量平衡(Movement Balance)......................................... 46
3.3. A 公司自動化派工系統原理說明.................................................. 49
3.3.1. A 公司自動化派工系統(ADS)邏輯說明............................ 49
3.3.2. A 公司自動化派工系統架構說明....................................... 51
第四章實例應用成效分析............................................................................. 54
4.1. 研究應用環境與假設...................................................................... 54
4.2. 實例執行成效.................................................................................. 61
4.2.1. A 公司自動化派工系統第一階段執行成效....................... 61
4.2.2. A 公司自動化派工系統第二階段執行成效....................... 65
4.3. 遭遇問題與解決對策...................................................................... 67
第五章結論與建議......................................................................................... 74
5.1. 結論.................................................................................................. 74
5.2. 後續研究建議.................................................................................. 75
參考文獻........................................................................................................... 77
圖目錄
圖1-1 半導體製造成本趨勢圖(資料來源：International SEMATECH)..... 2
圖1-2 本論文之研究範圍(資料來源：Forgarty et al., 1991) ....................... 7
圖2-1 半導體晶圓製造流程........................................................................... 11
圖2-2 DRAM cell............................................................................................. 13
圖2-3 生產週期時間(CT)與變異性(V)之關係圖......................................... 19
圖2-4 生產週期時間(CT)與負荷率(ρ)之關係圖.......................................... 19
圖2-5 SEMI E10 對設備時間之關係圖(SEMI standards, 2003)................. 28
圖2-6 SEMI E10 規範中各時間與OEE 之關係(SEMI standards, 2003)... 30
圖2-7 三星電子各項產品生產週期時間縮短的趨勢圖.............................. 32
圖3- 1 派工作業流程..................................................................................... 36
圖3- 2 黃光及蝕刻區命令系統..................................................................... 37
圖3- 3 月線(Month Line)釋例........................................................................ 38
圖3- 4 理性決策模式(Robbins and Coulter, 1999)...................................... 39
圖3- 5 LBWM 派工法則之判斷流程............................................................. 43
圖3- 6 WIP 分佈釋例...................................................................................... 44
圖3- 7 WIP 選擇優先等級.............................................................................. 45
圖3- 8 作業產出率......................................................................................... 46
圖3- 9 設備群組產出率................................................................................. 46
圖3- 10 設備群組A 之作業優先順序.......................................................... 47
圖3- 11 n-Hr movement balance...................................................................... 47
圖3- 12 批量設備之n-Hr quantity 釋例........................................................ 48
圖3- 13 A 公司自動化派工系統派工法則運算邏輯.................................... 49
圖3- 14 自動派工系統架構圖....................................................................... 52
圖4-1 專案過程各階段關係圖...................................................................... 54
圖4-2 A 公司導入自動化派工系統專案組織架構.................................... 57
圖4-3 自動化派工系統對在製品分佈的改善成效(第一階段) ................... 63
圖4-4 生產部門對不同設備群組間的執行狀況(第一階段) ....................... 64
圖4-5 生產部門對不同班別間的執行狀況(第一階段) ............................... 64
圖4-6 自動化派工系統對在製品分佈及數量的改善成效(第二階段) ....... 66
圖4-7 自動化派工系統對生產週期時間的改善成效(第二階段) ............... 66
圖4-8 自動化派工系統對設備動用率的改善成效(第二階段) ................... 67
圖4-9 系統開發階段進度落後原因分析....................................................... 70
圖4-10 系統導入初期使用率不高原因分析................................................. 73
表目錄
表2-1 生產線變異性的發生原因.................................................................. 18
表2-2 績效衡量指標分類(黃宏文, 1997).................................................... 25
表2-3 績效衡量指標分類(Atherton et al., 1995) ........................................ 25
表2-4 ITRS 對設備技術能力的要求目標(ITRS, 2000) .............................. 33
表2-5 ITRS 對生產技術能力的要求目標(ITRS, 2000) .............................. 34
表3- 1 A 公司競爭力SWOT 分析結果......................................................... 40
表3- 2 分析替代方案..................................................................................... 42
表3-3 Safe Ratio 定義...................................................................................... 50
表3-4 Priority Matrix ....................................................................................... 50
表3-5 系統需求與運作機制.......................................................................... 52
表3-6 系統需求與運作機制(續).................................................................... 53
表4-1 自動化派工系統對在製品數量的改善成效(第一階段) ................... 62

參考文獻

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指導教授

何應欽(Ying-Ching Ho)

審核日期

2004-7-14

推文