電腦整合自動化提升半導(dǎo)體工廠效能

　　臺積電作為全球晶圓代工龍頭，在自動化技術(shù)方面，也是著墨甚深。負責(zé)臺積電南科14廠自動化的臺灣積體電路自動化整合部經(jīng)理涂耀仁指出，臺積電南科14廠目前已經(jīng)能做到讓晶圓從下線到出貨，完全不用經(jīng)過人，包括機臺控管、空片處理等所有的流程，都已經(jīng)完全做到自動化。

　　涂耀仁表示，臺積電南科14廠的自動化程度，同時間可以讓400個作業(yè)人員，每天處理超過340萬次晶圓制作流程，使用超過2,500種工具，并在工廠中總長42公里的軌道中，操作1,600臺車輛，支援50萬種傳送業(yè)務(wù)，平均每一個傳送，都可以控制在三分鐘以內(nèi)。

　　臺灣積體電路制造股份有限公司自動化整合部部經(jīng)理涂耀仁

　　難得的是，因為代工型態(tài)的業(yè)務(wù)，導(dǎo)致工廠隨時都會有上千的產(chǎn)品處于生產(chǎn)狀態(tài)，每一種產(chǎn)品的制造流程其實都不一樣，如果沒有辦法做到自動化，就很難準時達到客戶的要求。

　　涂耀仁指出，電腦整合制造的架構(gòu)，在最底層是工廠自動化，包括機臺、傳送系統(tǒng)、自動倉儲、自動軌道、機臺故障支援等，都要做到自動化。而且針對特殊商品，如需要優(yōu)先出貨的流程，還要有特別機制能夠因應(yīng)，如貨品還沒有到機臺前，機臺就已經(jīng)預(yù)熱做好準備，即使工廠產(chǎn)能處于全滿載的情況下，生產(chǎn)線依然不會因為機臺需要預(yù)熱，而影響生產(chǎn)效能。

　　另外，在制程控制方面，由于每一個機臺長時間工作下來，品質(zhì)不可能始終維持一致，必須要隨時監(jiān)控機臺作業(yè)中的工作環(huán)境如溫濕度等，才能預(yù)先掌握晶圓最后完成的成品品質(zhì)，并透過后續(xù)的量測平臺，回饋相關(guān)資訊，隨時調(diào)整機臺的作業(yè)參數(shù)，盡量讓制程工作能夠更精細。

　　一旦工廠產(chǎn)能及制程復(fù)雜度達到一定的程度，就不可能靠人來管理，因此就需要有即時管理系統(tǒng)，進行預(yù)先排程及規(guī)劃，包括如何從供應(yīng)鏈上所擷取的需求資訊，迅速轉(zhuǎn)成工廠訂單，如何預(yù)測出貨時間等，也都有賴自動化技術(shù)來管理。

　　涂耀仁表示，控制機臺并掌握相關(guān)資訊，是工廠自動化的第一步。由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)早已有SEMIStandards，就連無人自動搬運車要如何上下貨，都有明確的標準規(guī)定，只要設(shè)備符合國際標準，就可以整合到工廠自動化的架構(gòu)中，要找到解決方案并不難。

　　但在全自動化的工廠中，仍然可能會遭逢許多挑戰(zhàn)，如明明有待處理的貨，卻仍然有機臺遺漏處理。涂耀仁指出，可能是因為機臺的條件被限制處理，或是要等待處理的貨品數(shù)量夠高，再一次作業(yè)以提高效能等，但實際上，生產(chǎn)線上如果有一兩千臺機臺，機臺的遺漏判斷是否是最適當?shù)?管理人員需要得到最即時的資訊，才能在線上人員設(shè)定或操作時，做出必要的判斷。

　　面對這么大的工廠自動化需求，涂耀仁認為最大的挑戰(zhàn)，在于如何持續(xù)維持高速且復(fù)雜變遷的系統(tǒng)管理，但只要能克服管理上的困難，透過電腦整合制造等自動化技術(shù)，不管是產(chǎn)品品質(zhì)、機臺生產(chǎn)效率、生產(chǎn)周期，都可以得到最適結(jié)果，也連帶會帶來成本效益。