本篇文章將以鼎誠信息曾經(jīng)參與奇美電子FABⅠAPS系統(tǒng)導(dǎo)入、友達(dá)光電APS系統(tǒng)雛形建立及中華映管APS導(dǎo)入規(guī)劃等經(jīng)驗(yàn)，說明目前TFT-LCD產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入與建構(gòu)APS系統(tǒng)的需求。本篇文章共分為三部份說明，首先將說明TFT-LCD整體產(chǎn)業(yè)背景，續(xù)而說明TFT-LCD產(chǎn)業(yè)的之制程限制特性，最后導(dǎo)出TFT-LCD產(chǎn)業(yè)規(guī)劃流程與APS系統(tǒng)的需求。

一、TFT-LCD 產(chǎn)業(yè)背景

　　被譽(yù)為國內(nèi)“第二半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)”之液晶產(chǎn)業(yè)，從最早敬業(yè)電子自美國引入TN-LCD技術(shù)，激活臺(tái)灣第一條TN-LCD液晶顯示器生產(chǎn)線開始，至1997年中華映管自日本三菱電機(jī)集團(tuán)轉(zhuǎn)投資公司ADI獲取TFT-LCD量產(chǎn)技術(shù)正式邁入大尺寸TFT-LCD面板生產(chǎn)，1999年間建構(gòu)七條生產(chǎn)線，到2002年國內(nèi)TFT-LCD的產(chǎn)值達(dá)到67億美元，成為全球第二大TFT-LCD生產(chǎn)國。經(jīng)濟(jì)部的『兩兆雙星產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)畫』更為TFT-LCD產(chǎn)業(yè)訂下于2006年產(chǎn)值達(dá)到1.3兆元，超越南韓成為全球第一大TFT-LCD顯示器供應(yīng)國的目標(biāo)。TFT-LCD產(chǎn)業(yè)無疑將繼半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成為政府極力扶植的明星產(chǎn)業(yè)。

    1、技術(shù)移轉(zhuǎn)

　　TFT-LCD產(chǎn)業(yè)為一資本與技術(shù)密集的產(chǎn)業(yè)，其結(jié)合了前段Array半導(dǎo)體制程技術(shù)，中段Cell液晶制程技術(shù)與后段Module組裝制程技術(shù)，而國內(nèi)主要TFT-LCD制造技術(shù)均移轉(zhuǎn)于日本廠商。

    2、物料需求

　　另就TFT-LCD制造成本結(jié)構(gòu)部份，材料成本占總成本高達(dá)51％也是一項(xiàng)TFT-LCD產(chǎn)業(yè)特性。其中彩色濾光片、偏光板、驅(qū)動(dòng)IC則是目前TFT-LCD產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵零組件。雖然國內(nèi)TFT-LCD材料廠商在關(guān)鍵零組件的供應(yīng)能力近年來已有長足的增長，但除材料制造技術(shù)主要仍來自日本廠商外，就產(chǎn)業(yè)規(guī)模上與日本廠商更是有段差距。在國內(nèi)廠商紛紛投入更高世代TFT-LCD技術(shù)生產(chǎn)之際，預(yù)計(jì)面板未來將會(huì)有供過求的現(xiàn)象，故面對(duì)的將是面板價(jià)格降低，獲利空間縮小的市場(chǎng)。因此如何降低整體制造成本將是獲利與否的關(guān)鍵所在。由于關(guān)鍵制造技術(shù)與零組件仍大部份掌握在國外廠商手中，國內(nèi)廠商降低整體制造成本的方法除了將關(guān)鍵零組件內(nèi)制化或與材料供貨商策略合作以降低材料成本外，另如何提升生產(chǎn)良率與提高設(shè)備使用率等提高制造能力的方法，亦是降低整體制造成本，提升企業(yè)競(jìng)爭力的不二法門。

    3、制造信息系統(tǒng)

　　制造信息系統(tǒng)的輔助將是企業(yè)是否發(fā)揮其制造能力的關(guān)鍵，在此所指之制造信息系統(tǒng)包括：企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng) ( ERP ) 、制造執(zhí)行系統(tǒng) ( MES ) 及先進(jìn)規(guī)劃與排程系統(tǒng) ( APS ) 。若能發(fā)揮與整合上述制造信息系統(tǒng)的功能，企業(yè)制造能力將大為的提升。以鼎誠信息曾經(jīng)參與奇美電子FABⅠAPS系統(tǒng)導(dǎo)入、友達(dá)光電APS系統(tǒng)雛形建立及中華映管APS導(dǎo)入規(guī)劃的經(jīng)驗(yàn)得知，目前國內(nèi)TFT-LCD廠商在ERP與MES等系統(tǒng)的導(dǎo)入與建構(gòu)上均已有成果，然而在執(zhí)行生產(chǎn)規(guī)劃與供應(yīng)鏈規(guī)劃之APS系統(tǒng)的導(dǎo)入之成功案例仍屈指可數(shù)。目前此部份規(guī)劃工作主要還是以人工規(guī)劃為主。以人工為主之排程除了無法精確考TFT-LCD復(fù)雜產(chǎn)能限制外，其費(fèi)時(shí)費(fèi)力的規(guī)劃方式更是無法應(yīng)付未來會(huì)更復(fù)雜之制程特性與供應(yīng)鍵的規(guī)劃需求。

二、TFT-LCD制程特性

　　TFT-LCD之生產(chǎn)制造技術(shù)結(jié)合半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、化學(xué)材料產(chǎn)業(yè)及光電產(chǎn)業(yè)之制造技術(shù)及裝配產(chǎn)業(yè)技術(shù)，主要可分為：列陣 ( Array ) 制程 ( 或 TFT )、面板 ( Cell ) 組立制程 ( 或LCD ) 和模塊組裝 ( Module ) 制程 (或 LCM )。各制程除了不同之生產(chǎn)規(guī)劃目標(biāo)特性外，同時(shí)有復(fù)雜的產(chǎn)能與物料限制 ( Constraint ) 。

    1、TFT-LCD 制程

    列陣制造技術(shù)主要是將玻璃基板透過類似半導(dǎo)體制造技術(shù) ( 鍍膜、曝光、顯影、蝕刻等技術(shù) ) 在基板上形成為數(shù)眾多的晶體管，由于國內(nèi)半導(dǎo)體制作技術(shù)的成熟，國內(nèi)在列陣制程良率均高。組立制造技術(shù)主要是將列陣制程完成的基板與彩色濾光片基板分別作配向處理，并透過檢準(zhǔn)機(jī)械對(duì)位壓合，再進(jìn)行框膠燒成，切割成預(yù)定尺寸面板，再注入液晶，并將偏光板貼附，并做檢測(cè)工作，此制程難度甚高（亦是國內(nèi)廠商自日本技術(shù)移轉(zhuǎn)主要部份），是LCD面板制作程序中良率最低的一環(huán)。最后則是面板模塊制作，主要是將切割完成的面板與驅(qū)動(dòng)IC、電路板、背光模塊等外部零組件組立起來成為LCM，之后再做最后的檢查。由于LCM制程并不復(fù)雜，國內(nèi)多年來亦已累積相關(guān)的裝配技術(shù)，良率應(yīng)可達(dá)高水平的要求。

    2、TFT-LCD 制程規(guī)劃目標(biāo)

　　如上所述在TFT-LCD制程中包含了半導(dǎo)體制程、液晶制程與裝配制程，由于各階段之制程特性不同，故各制程之規(guī)劃目標(biāo)亦會(huì)有差異。就TFT-LCD各制程之規(guī)劃目標(biāo)說明如下：

    Array制程規(guī)劃目標(biāo)
    考慮回流生產(chǎn)與共享機(jī)臺(tái)的特性，使各設(shè)備對(duì)各產(chǎn)品的生產(chǎn)能平穩(wěn)化，以達(dá)到各制程WIP的平衡（balance），進(jìn)而降低制造周期時(shí)間（cycle time），增加產(chǎn)出。同時(shí)在滿足最終產(chǎn)品需求的前提下達(dá)到瓶頸資源使用率的最大化。

    Cell制程規(guī)劃目標(biāo)
    考慮彩色濾光片、列陣制程的供貨狀況以及滿足最終產(chǎn)品需求的前提下(上下階制程供需平衡)，盡可能提高各設(shè)備的資源使用率。

    Module制程規(guī)劃目標(biāo)
    配置各等級(jí)的產(chǎn)品給顧客，盡可能滿足顧客的需求(Demand Allocation)。

    3、TFT-LCD 制程限制特性

　　除上述TFT-LCD各制程不同之規(guī)劃目標(biāo)外，于TFT-LCD各制程中亦存有不同的限制（Constraint）特性，歸納如下：

    制程分級(jí)產(chǎn)出特性
    列陣的投入單位都是以玻璃基板（substrate）的片數(shù)計(jì)算，依最終面板的尺寸不同可制作成不同的面板片數(shù)(panel)。在列陣制程結(jié)束后會(huì)依每片玻璃基板上面板的良品數(shù)進(jìn)行分級(jí)。組立制程最后會(huì)依其品質(zhì)的優(yōu)劣對(duì)組立制程的完成品分級(jí)，等級(jí)的不同會(huì)影響下一制程的良率，下一制程 ( 模塊組裝制程 ) 所使用的組立完成品等級(jí) ( 品質(zhì) ) 越高其良率就越高。模塊組裝制程最后一樣會(huì)依品質(zhì)的優(yōu)劣分級(jí)，不同顧客對(duì)相同產(chǎn)品所能接受的等級(jí)不同。

    時(shí)間相依性之良率與分級(jí)率特性
    制程有良率問題，且因制程技術(shù)的不斷進(jìn)步其良率隨著時(shí)間的不同而改變。而上述之各制程之分級(jí)率亦有相同的特性。

    時(shí)間相依性產(chǎn)能特性
    產(chǎn)能（機(jī)臺(tái)數(shù)量、工具數(shù)量、制程能力），于不同規(guī)劃周期內(nèi)產(chǎn)能會(huì)有變更。

    制程相依性整置時(shí)間
    機(jī)臺(tái)之換線（不同產(chǎn)品轉(zhuǎn)換）時(shí)間與前后連續(xù)之制程相關(guān)，非固定值。

    特殊設(shè)備機(jī)臺(tái)群組特性
    不同產(chǎn)品使用的機(jī)臺(tái)不盡相同，各產(chǎn)品會(huì)有各自使用之設(shè)備群組。

    前后制程綁機(jī)臺(tái)限制特性
    后制程加工之機(jī)臺(tái)會(huì)受限于前制程加工之機(jī)臺(tái)。

    等候時(shí)間限制特性
    于特定制程間等候時(shí)間之限制，前制程完成后需于特定等候時(shí)間限制內(nèi)(外)進(jìn)入后制程，超過此一時(shí)限會(huì)產(chǎn)生品質(zhì)問題，需進(jìn)行重工損耗產(chǎn)能。

    個(gè)別/群組物料替代特性
    物料間彼此具有替代性。除個(gè)別替代外，亦會(huì)有群組替代。

    經(jīng)濟(jì)制造批量特性
    具經(jīng)濟(jì)制造批量限制，當(dāng)生產(chǎn)批量達(dá)經(jīng)濟(jì)制造批量時(shí)才可開始加工。

    群組換線特性
    換線是以作業(yè)群組為主；亦換線是在不同作業(yè)群組間的轉(zhuǎn)換，而非個(gè)別作業(yè)的轉(zhuǎn)換。

    連批生產(chǎn)特性
    由于換線時(shí)間很長，故需在滿足需求下盡量減少換線的次數(shù)以避免產(chǎn)能的浪費(fèi)。

    在制品（WIP）數(shù)量上限特性
    由于實(shí)體暫存區(qū)（buffer）的空間上限，故某些制程前之WIP會(huì)有數(shù)量上限限制。

    投入限制特性
    針對(duì)不同產(chǎn)品特性，每天會(huì)有投入量上限。

三、TFT-LCD產(chǎn)業(yè)之APS系統(tǒng)需求

　　由于TFT-LCD在進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃時(shí)具有上下游同步規(guī)劃的特性，且為資本及技術(shù)密集性產(chǎn)業(yè)，對(duì)生產(chǎn)規(guī)劃人員的挑戰(zhàn)莫過于如何滿足市場(chǎng)需求的前提，并受限于各廠不同的限制下，同步協(xié)調(diào)TFT,LCD,LCM的排程計(jì)劃，以提升各廠的產(chǎn)能利用率，達(dá)成各廠各自及整體的生產(chǎn)目標(biāo)。綜觀上述的特色與需求，在以往使用人力進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃與排程的機(jī)置，在時(shí)效性上可能無法立即反應(yīng)顧客所提出的需求與詢問。因此，TFT-LCD產(chǎn)業(yè)需有一先進(jìn)的反應(yīng)機(jī)置，以協(xié)助業(yè)務(wù)人員與生管人員快速響應(yīng)顧客需求。

    1、TFT-LCD生產(chǎn)規(guī)劃流程

　　鼎誠信息將TFT-LCD產(chǎn)業(yè)之生產(chǎn)規(guī)劃流程主要分成四個(gè)階段( 如圖二所示 ) ： ( 1 ) 需求規(guī)劃， ( 2 ) 供給規(guī)劃， ( 3 ) 產(chǎn)能平衡規(guī)劃及 ( 4 ) 績效分析階段。需求規(guī)劃是由業(yè)務(wù)部門根據(jù)訂單及銷售預(yù)測(cè)提出最終產(chǎn)品的凈需求，此部份大多于ERP系統(tǒng)的需求規(guī)劃模塊或供應(yīng)鏈規(guī)劃模塊 ( SCM ) 進(jìn)行規(guī)劃。生產(chǎn)規(guī)劃部門依需求規(guī)劃的結(jié)果及各制程的在制品和庫存，計(jì)算各制程的凈投入量。此時(shí)求得的凈投入量并未考量實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的產(chǎn)能，非真正能執(zhí)行的計(jì)劃，需經(jīng)由APS系統(tǒng)考量制程特性，衡量現(xiàn)場(chǎng)所有資源的產(chǎn)能負(fù)荷及相關(guān)限制，同時(shí)平衡TFT-LCD廠內(nèi)各制程的供給與需求，產(chǎn)生實(shí)際可行的生產(chǎn)計(jì)劃，最后再進(jìn)行績效分析，評(píng)核此次規(guī)劃的績效。

    2、TFT-LCD產(chǎn)業(yè)之APS系統(tǒng)需求

　　綜合TFT-LCD產(chǎn)業(yè)與制程特性與生產(chǎn)規(guī)劃流程流程，茲將TFT-LCD產(chǎn)業(yè)之APS系統(tǒng)主要需求歸納如下：

    1.在需求規(guī)劃(demand planning)階段，必須根據(jù)市場(chǎng)需求，考慮各階制程的良率及分級(jí)率，以規(guī)劃出各階制程的時(shí)程化需求(time-phased demand)。

    2.為達(dá)到各階制程的生產(chǎn)目標(biāo)(實(shí)時(shí)程化需求) ，在供給規(guī)劃(supply planning)階段，必須考慮各階制程的良率/分級(jí)率及已生產(chǎn)未分配量(e.g., WIP, Bank) ，以規(guī)劃出各階制程的時(shí)程化投入量(即制令) 。

    3.由于供給規(guī)劃階段并未考慮各階生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際產(chǎn)能、生產(chǎn)限制與派工條件等制程特性，尚須經(jīng)詳細(xì)的生產(chǎn)排程規(guī)劃，以規(guī)劃出實(shí)際可行且可作為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)派工依據(jù)的日生產(chǎn)計(jì)劃 (daily production plan)。

    4.以實(shí)際可行且可作為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)派工依據(jù)的日生產(chǎn)計(jì)劃，進(jìn)行需求分配(demand allocation)，已達(dá)到訂單滿足(order fulfillment)的目標(biāo)。

    5.各階制程規(guī)劃時(shí)均有其特殊生產(chǎn)限制與派工條件考量。

四、結(jié) 論

　　由于TFT-LCD產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)特性及制程特性異于其它產(chǎn)業(yè)，以及項(xiàng)目的導(dǎo)入范圍亦有所差異，造成其對(duì)APS系統(tǒng)的特殊需求，以致于APS系統(tǒng)無法以套裝系統(tǒng)的方式進(jìn)行導(dǎo)入。換言之，一個(gè)APS項(xiàng)目的導(dǎo)入無法與一般單純信息系統(tǒng)導(dǎo)入相提并論。此外，APS系統(tǒng)的導(dǎo)入涵蓋企業(yè)作業(yè)型態(tài)、人員觀念之轉(zhuǎn)變、部門之溝通及信息科技之運(yùn)用等復(fù)雜因素，因此一個(gè)完整之項(xiàng)目導(dǎo)入方法、人員之教育訓(xùn)練與專業(yè)的項(xiàng)目管理是項(xiàng)目成功的重要關(guān)鍵。礙于篇幅限制，繼本文章之后將另辟一篇專文說明鼎誠信息之TFT-LCD產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目導(dǎo)入手法、項(xiàng)目進(jìn)行步驟及項(xiàng)目成功關(guān)鍵因素等。

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本文標(biāo)題：臺(tái)灣液晶產(chǎn)業(yè)實(shí)施APS與ERP的案例

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