問題描述

面對不同規模產出需求，應當如何設計本研究所提出的功能分割雙廠房方 案。廠房設計規劃問題可分成以下三階段：機台規劃問題、工作站配置問題以及 運輸系統設計問題。本研究更提出兩種標竿廠房設計方案，比較在不同生產情境 下，各廠房設計方案的表現。三種廠房設計方案說明如下：

1. 單一大廠房：所以機台都設置在一個廠房內，不做跨廠生產規劃。運輸系 統設計只考量廠內運輸軌道層數擴增，沒有考量跨廠通道數。廠房設計決 策變數為各工作站機台數、廠內運輸軌道層數。

2. 功能完整雙廠房：依照施昌甫 (2009)所提出的雙廠跨廠房生產設計，將 相同功能的機台數平均分成兩個工作站，兩廠各具備相同工作站且所有工 作站種類，各廠可獨立完成產品，也可利用跨廠通道支援產能。廠房設計 決策變數為各工作站機台數、廠內運輸軌道層數、跨廠通道數。

3. 功能分割雙廠房：將相同種類的機台置放一起形成工作站，將各工作站指 派到兩廠房，兩廠利用跨廠通道互相支援產能，各廠無法獨立完成產品。

廠房設計決策變數為各工作站機台數、工作站配置、廠內運輸軌道層數、

跨廠通道數。

3.1.1 機台規劃問題

當得知產品途程資訊以及目標產出量，便可以計算出工作站種類及其需求產 能，在滿足需求產能以及生產週期的限制下，應當如何購買機台，目標使廠房機 台總數目最少。此階段求解可以得知各工作站的機台數。

3.1.2 工作站配置問題

此階段將決定機台如何設置在廠房內，不同廠房設計方案其機台設置也會有 所差異。單一廠房因為只有一個廠房空間，各工作站都設置在單一廠房內的加工 區內，不需做工作站配置規劃。功能完整雙廠房將相同機台平均分配到兩廠，兩 廠工作站種類完備，可獨立生產，兩廠的廠內工作站配置與單一廠房相同，不需 做工作站配置規劃。功能分割雙廠房方案將相同的機台放置一起形成工作站，本 研究針對功能分割雙廠房設計提出一個指派各種類工作站到兩廠的配置方法。此 工作站指派方法滿足功能分割設計並使兩廠房總機台數近似。

本研究假設雙廠房設計方案的兩廠房面積相等，廠房面積與機台數成正比關 係，因此工作站配置決策會影響廠房空間大小。

3.1.3 廠房運輸系統設計問題

在大規模產出的情況下，運輸系統可能會成為生產瓶頸。面對不同的產出規 模，必頇決定廠房的最適運輸系統設計，也就是決定運輸軌道層數以及跨廠通道 數，使得產出最大化。單一廠房方案只需考量廠內運輸軌道層數，雙廠房方案需 要考量廠內運輸軌道以及跨廠通道數。

半導體的運輸軌道通常採取懸吊式的運輸軌道，而本研究所提出廠房設計方 案也是假設採用懸吊式運輸軌道。如圖 3.1 所示:

圖 3.1: 晶圓廠房運輸系統示意圖

運處理法則為先進先出(FIFO)；(5) 廠房間利用跨廠通道(Cross-Aisle)連結兩廠， T_Layer*, S_Aisle*

Q1

Q1:Queuing Network-Connors (1996)

假設運輸時間=0

Q2:Ehanced Queuing Network- Wu et al. (2009)

Main Transportation System Bay_2

Cross-Aisle Fab_2

W2 W2

開始