個案公司的製造執行系統和資訊整合現況

4.2.1 製造執行系統的介紹 製造執行系統的介紹 製造執行系統的介紹 製造執行系統的介紹

個案公司的製造執行系統(WIP System)主要包含五大功能模組，分別為「基 本資料設定(Master Data Module)」、「WIP 系統管理(System Manager Module)」、

「工程資料設定(Engineer Data Module)」、「WIP 線上執行(WIP Tracking Module)」

與「資料查詢與報表(Reporting Module)」，如圖 6 為製造執行系統的五大模組之 系統關係圖。

圖 6 MES 5 大模組之系統關係圖

圖中也標示出了模組間的相互關係與相關負責人員。製造執行系統的管理者 與基本資料維護人員，分別針對「WIP 系統管理模組」與「基本資料設定模組」

進行系統使用權限管制與企業內部基本資料的維護；工程資料維護人員使用「工 程資料設定模組」進行企業內部各項產品之生產相關資訊定義；線上作業人員則 使用「WIP 線上執行模組」所提供之資料登錄介面，進行各項生產資料的登錄；

管理決策人員則透過「資料查詢與報表模組」提供之各項查詢介面與報表，進行 相關資料的彙整與分析。

將其 5 大模組的主要功能分別列表 2 如下：

表 2 MES 5 大模組功能

模組 主要功能

基本資料設定(Master Data Module) 1. 客戶資料維護 2. 供應商資料維護 3. 設備類別資料維護 4. 設備主資料維護 5. 部門資料維護 6. 員工資料維護

系統管理(System Manager Module) 1. 使用者/群組權限設定 2. 語系設定

3. 系統訊息設定 4. 系統版本設定 5. 資料庫連線設定 工程資料設定(Engineer Data Module) 1. 工程主檔設定

2. 作業站(operation)設定 3. 流程(process)設定 4. 產品資料設定 5. 作業站參數管理 線上執行(WIP Tracking Module) 1. 生產線處理

(1) 收貨處理 (2) 出貨處理 (3) 成品庫處理 (4) 不良品庫處理 (5) 流程卡列印 (6) 分、併批處理 2. WIP 資料登錄 3. 異常處理

(1) 指定異常設定 (2) 指定異常解除

(3) 異常狀態處理與解除 4. 例外處理

(1) 修改生產批 (2) 刪除生產批 (3) 生產批流程設定 資料查詢與報表(Reporting Module) 1. 生產批生產族譜圖

2. 生產批現況查詢與列印 3. 生產歷程資料查詢與列印 4. 生產詳細資料查詢與列印 5. 進出貨詳細資料查詢與列印

4.2.2 製造 製造 製造執行 製造 執行 執行系統的複雜使用特性 執行 系統的複雜使用特性 系統的複雜使用特性 系統的複雜使用特性

因現在的電子產品，晶片電路更複雜也更趨於高階，其測試技術和製程流程 相對也會更複雜，而這也是影響製造執行系統的複雜設計，在半導體測試業所實 際面臨的生產流程說明下列特點：

(1) 客戶導向

半導體後段廠並沒有自己所生產的產品，皆為客戶所委測的產品，而後 段測試製程並不像前段製程固定，客戶可依產品測試的結果決定後續流程、

測試參數調整或貨批的處置，例如：貨批測試後發生低良率，但因客戶指示 有急貨要先出給客戶的客戶，因此就須先將貨批拆批成良品和不良品各一 批，讓良品先續流程出貨，但不良品留下繼續重測，再依據測試結果決定是 否要續測、重測或是直接入庫報廢。

(2) 客制化、管制條件多

為確保生產的產品品質或人為疏失，客戶大都會提供不同產品的客制管 制法則，這些管制法則主要為良率警式標準、測試流程或生產參數變更、機 台和程式限定、載具管制，若違反客制管制條件，就需要將產品 Hold 或 Wait 並先通知客戶，等候客戶指示。

(3) 產品流程變化多

即使同樣 Memory 和 Logic 的產品，或同樣客戶的產品之下，其產品流 程變化萬千，並沒有一定的準則。客戶可能依據第一道測試結果，決定後續 要 Hold 轉流程、跳站、續測、重測，或者依據產品良率、產能調配、客戶 的客戶需求而變更流程。

(4) 電子資料交換和 B2B 整合密切

在半導體專業垂直分工之下，不論是 IC 設計公司、晶圓代工甚至 End-Customer，如：nVidia、Sony、NEC 都需要隨時可掌握所委外給上、中、

下游廠家的貨批現況、品質分析和製程結果，因此企業之間的資料交換服務

和資料整合更尤其重要，也遠比整合元件製造商(IDM)方式的流程更複雜。

半導體後段測試的流程和特殊作業的可變性和複雜度非常大。因此，作業人 員在執行半導體段測試時，發生錯誤的機率也大，也容易造成公司的賠償損失。

例如：因測試平台很多種，但測試程式版本也很多，改版異動頻率大，A 公司曾 因用錯測試程式，IC 測試結果錯誤，當將錯誤的資訊拋轉至客戶端時，客戶用 此錯誤的資料提供給他的最終客戶繼續下一段製程，造成產品異常，此對客戶造 成極大的損失，也因此對個案公司求償，這對公司的損失除了金錢上，名譽上的 損失卻是無法衡量的。

也因為半導體後段製程的複雜流程特性，若使用者採用人工方式管控，出錯 機率可能會無法降低，相對也影響品質，更降低了公司的兢爭優勢，所以 A 公 司的使用者對於製造執行系統的依賴程度非常高，所有生產的參數控管和卡關機 制都希望可透過製造執行系統來管控，主要目標就是降低人工的作業成本並能提 升更高的生產品質。要達到如此完整的系統自動化程度，個案公司的製造執行系 統相對就需具備更彈性、更客制化的設計架構，製造執行系統的所有模組功能也 需能支援所有相關生產行為。

半導體產業的垂直分工模式之成功的最主要關鍵就是透過資訊系統的整合 進而緊密鏈結，整合 的方式可透過 EDI(Electronic Data Interchange)和 B2B (Business to Business )，也因各家客戶有其各自制定的 EDI 和 B2B 格式，格式包 含 EXCEL、TXT、CSV、XML，而其內容資訊是依照各家客戶資訊系統所能接 收的定義為主，其傳輸、接收方式和接收平台也都不相同。

所以個案公司的製造執行系統所面對的除了內部的使用者還有客戶端，個案 公司的客戶至少有 200 家以上，從國內、外 IC 設計公司、晶圓代工廠、

End-Customer，包含電腦、手機、遊戲機、網路通訊、LCD 至一般消費性產品。

雖然個案公司的 MES 系統非常彈性，但面對上百家的客戶，除了持續新增的客 制化和卡關需求，與客戶之間的 EDI 和 B2B 傳輸，MES 客制化程式的需求量比 其他資訊系統遠遠超過，如圖 7 和圖 8 分別為個案公司的 CP 和 FT 製造執行系

統的需求統計圖。

圖 7 個案公司的 CP MES 的需求統計圖

圖 8 個案公司的 FT MES 的需求統計圖

從上圖 7 和圖 8 可看出 FT 的需求量幾乎是 CP 的兩倍，因為 FT 是屬於半導 體製程中的最後一段，此時 Wafer 已經被切割成一顆一顆的 IC，因 FT 測試需先 依據第一次測試的良率和和依據測試結果所實際分出的不同等級，再依各個不同

的等級，若後續流程不同，就需要先拆批再將各子批轉流程，其測試流程的管控 比 CP 製程的 Wafer 單位又更為複雜，因此 FT 製造執行系統的客制化程度也比 CP 來的高。

MES DB Schema Change

0 5 10 15 20

9607 9608

9609 9610

9611 9612

9701 9702

9703 9704

9705 9706

9707 9708

9709 9710

9711 9712

9801 9802

9803 9804

Monthly

C o u n ts

FT CP ASSY

圖 9 個案公司的 MES 資料庫異動次數統計圖

個案公司的製造執行系統可正式 release 程式為星期二和星期四，一週兩次，

但若有急件需求或配合客戶系統同時上線，release 程式的時間和次數就需配合調 整或增加。CP 和 FT 兩套製造執行系統每個月平均各 10 次，與其他資訊系統比 較，製造執行系統的程式異動頻率可算是非常頻繁。製造執行系統客制化程式異 動頻繁，當然相對資料庫也需配合異動，如上圖 9 為個案公司的製造執行系統資 料庫異動次數統計圖，FT 客制需求較多，相對資料庫異動次數也是偏高，FT 平 均每個月 10 件以上，製造執行系統資料庫的資料表和欄位異動情形比其他資訊 系統更頻繁。

4.2.3 製造 製造 製造執行系統的硬體架構介紹 製造 執行系統的硬體架構介紹 執行系統的硬體架構介紹 執行系統的硬體架構介紹

個案公司為 7*24 小時 OnLine 生產的公司，因此資料庫的高穩定性和大量資 料存取速度的更高品質要求是非常嚴格而且謹慎，對於大型企業所需要的高標準 要求，大型企業大都採用穩定度相對高的 ORACLE 資料庫，因此製造執行系統 的資料庫為 ORACLE 9i，作業系統環境為 Unix AIX，Server 硬體為 IBM。每一 套製造執行系統都會有兩台 Server 互做備援，一台為 Production Server，一台為

Standby Server，透過 Oracle Data Guard 的機制，將 Production Server 的異動資料 抄寫至 Standy Server，兩台 Server 的時間差，大約 3 到 5 分鐘。

製造執行系統的資料庫若停止運作，將影響生產相關作業和出貨，成本的損 失金額對公司也會有很大的影響。每一套製造執行系統都採用雙伺服器 Fail-Over 機制，若 Production 伺服器 Fail 無法連線使用，就可以立即自動切換到 Standy Server，盡量避免讓使用者和生產相關作業被伺服器異常問題所影響而可能延遲 交付出貨。

從導入新製造執行系統之後，公司內重要的資訊系統的資料庫也都整合以 ORACLE 為主。

4.2.4 個案公司製造執行系統的資訊整合現況 個案公司製造執行系統的資訊整合現況 個案公司製造執行系統的資訊整合現況 個案公司製造執行系統的資訊整合現況

半導體封裝測試廠沒有自己生產的產品，主要是接收最上游 IC 設計廠所委 外代工製造的晶圓和 IC，完成後段封裝、測試製程，因此在下游的封測廠最重 要的就是生產製程的資訊，也就是晶圓和 IC 的測試資料，而生產資訊的管控主 要是由製造執行系統為主，因封測廠的所有製程流程規則都是依據客戶需求來客 製化訂定開發，而製造執行系統客製化程度非常高，也包含很多商業邏輯，是 A 公司的最複雜但也是核心系統。

如圖 10，各 IT 資訊系統的資料基準來源是從製造執行系統，例如：CIM 資 訊系統需要透過製造執行系統主動觸發動作並檢核系統相關的卡關邏輯或產生 報表和資料送給客戶；另外公司產能的調配、營收狀況、機台的稼動使用率…等 等相關分析報表，對營運中心和製造中心的高階主管的相關決策是非常必要而且 很重要的資訊；甚至請款 Billing 匯報系統，這些請款報表系統的資料來源也皆 來自於製造執行系統。

但因前端製造執行系統的複雜商業邏輯導致 IT 跨部門的資訊整合程度更困 難，概略歸納下的資訊整合的方式可分為以下 3 種，如圖 10：

(1) 利用服務呼叫取得所需資訊：依據不同報表不同客戶需求，開發網路服