問題描述與假設

TFT-LCD 製程由上而下分別為：薄膜電晶體陣列段、液晶面板組立段以及模組組裝 段。其中薄膜電晶體陣列段為三段製程中途程時間最長者，當此段規劃不佳時，將影響 到後續製程績效，故本文將著重於薄膜電晶體陣列段之主生產排程規劃。

3.1.1. 生產環境介紹

薄膜電晶體陣列段廠會依照面板尺寸之不同區分為 3 代至 7 代廠，由於近年來數位 產品普及化，且產品偏向於輕薄短小，導致小型面版需求大增【1】。故本文所考量之薄 膜電晶體陣列段廠為 3.5 代廠，以生產小型尺寸面板為主，其產品多樣化且生命週期短，

為快速反應市場需求，生產型態為訂單式生產。

由於薄膜電晶體陣列廠所生產之玻璃基板在加工時尚未進行切割動作，面板體積龐 大，需仰賴自動化運輸系統將本工作區完工之面板運至下一製程步驟。在此，本文承襲 梁氏【58】之情境，採用單廻圈繞行軌道佈置之 Interbay 系統，且搬運車輛將平均散佈 於運輸系統中，等速且均勻於軌道中單向繞行，其佈置圖如圖 3- 1 所示。

圖 3- 1 薄膜電晶體陣列段設備佈置簡圖【71】

由圖 3- 1 可知於薄膜電晶體陣列段之工廠有四個工作區，每一工作區有不同功能之 工作站(如黃光區包含光阻劑塗佈、曝光與顯影工作站)，其中曝光工作站為薄膜電晶體 陣列段之瓶頸工作站，該站之機台因製程規格能力差異，區分為不同機群，每一機群內 之機台其製程規格能力皆同。而其他工作站並無機群之區分。

在生產系統方面，設施佈置採用零工式生產(job shop)，亦即相同或相似功能之機台 放置於同一工作站。在工作站中，會依照機台製程規格能力區分為不同機群，由於面板 體積龐大，故所有機台皆為序列機台。

工廠生產之產品可區分為一般工件批及實驗工件批，本文針對一般工件批進行生產 規劃，其生產途程係由第一個製程步驟執行到最後一個步驟，亦即無跳站或僅執行部份 製程步驟之情形；反之，實驗工程批則有上述情況發生。當一般工件批之產品依據生產 途程加工完畢，會隨機抽樣至測試區檢測產品，故每種工單皆有不同比例進行抽樣檢測 動作。

3.1.2. 問題定義與分析

在 3.1.1 節生產環境下，由於各種產品具備不同電路之線寬要求，造成產品對特定 製程規格能力之需求，使得產品於黃光區之曝光工作站上進行加工時，僅能於符合製程 規格之機台上進行生產動作，因而導致機台因製程規格差異造成產能負荷不均。再者，

工廠為降低不良率而採用垂直鎖定機台之限制，亦即產品於關鍵層級(即第一、三、五 層)加工時，需回到第一層關鍵層所加工之機台上進行加工。於上述兩項限制情況下，

若未規劃良好之生產排程，易造成多種產品需由同一機台進行加工，使得機台間利用率 差異加大，系統中存在過多在製品等候加工而延長生產週期，使得整體生產績效不佳。

因此，在生產排程規劃時，需妥善配置產能，才能達成負荷平準化之目的。

當系統存在雙等級工單時，派工法則改為依等級優序進行派工，在相同等級別下才 使用先進先出法。值得注意的是，若所有高等級工單皆指派至同一機台加工，於遇同等 級工件時，採用先進先出之派工法則，此時，高等級工單將無法因等級差異而縮減生產 週期，喪失訂定等級之意義。因此，產能指派時，除了注意機台間負荷平準化外，亦需 考量每一機台生產之產品等級比例，使得高等級工單之生產週期時間得以縮短，且一般 等級工單之生產週期時間不致延長過多。

有鑑於生產績效受主生產排程之投料時點與產能指派規劃之影響，在系統存在製程 規格能力與等級工單限制下，本文先估算各項生產績效指標值，再規劃一主生產排程，

使產出績效符合所估算之生產績效指標，並使規劃之時程更加精確。

另外，當產品組合比例設定不當時，如某一製程規格能力之產品比例較高，易使具 備此能力之機台產能負荷過重，此等機台前將堆積過多在製品等候加工。反觀其他機台 則因閒置而浪費產能。此種機台間利用率差異擴大，拉長部分產品之生產週期時間，將 造成生產績效不佳；另外，產品等級比例設定不當時，如高等級工單比例過高，除拉長 高等級工單之生產週期時間外，亦使一般等級工單之生產週期時間過度延長，影響達交 之績效。

綜合上述問題，本文之另一研究目的即為設計一模組以找出適合系統之產品組合比 例與產品等級比例(產品組合/等級比例)。當產出目標及產品組合/等級比例出現總產出量

變更或比例之調整時，生產之相關系統績效指標也有所差異，因此吾人將採用資料包絡 分析法以分析在各種生產績效指標下之最適產品組合/等級比例，從中拿捏數量與比例 以兼顧各項生產績效指標之水準。

為降低研究之複雜度，本文考量下列之基本假設：

1. 所規劃之薄膜電晶體陣列廠為 3.5 代廠，以存貨式生產系統為主。

2. 運輸系統採用 Interbay 系統，該系統上之搬運車數量及運行速度皆已知且足夠使 用。

3. 於曝光工作站中，所有機台之製程規格能力已知，且相同製程規格之機台為同一 機群。

4. 所有機台製程並無偏移情形。

5. 不考慮機台設置時間(setup time)。

6. 每一產品之製程規格能力已知，且其關鍵層對應之製程規格皆相同。

7. 產品將分為緊急及一般等級。

8. 除了等級別差異外，各等級產品中有 5%為檢測產品(屬性別不同)。

9. 檢測產品之生產途程須經檢測工作站。

10. 經過檢測工作站之產品因機台製程無偏移情形而無重加工之必要。

11. 等待加工之產品並無等候時間(queueing time)限制。

12. 工作站及機台前之暫存區並無容量限制(infinite queue)，產品不會被阻擋(balking) 無法加工。

13. 所有產出產品皆為良品。