生產週期時間估算

本小節將建構一模組，針對薄膜電晶體陣列廠之產品，由投入至產出所需之生產週 期時間進行估算。採用 Chung and Huang【16】之物流觀念，考量生產系統特性，將影 響生產週期時間之因子分為二部份探討(如圖 3- 5)：

1. 源於搬運因子：即產品於生產系統中需藉由搬運系統運送至各工作區之所需時間。其 中包含產品於各工作區之等候時間及理論搬運時間。此處將沿用郭氏【61】之模式估 算產品所需搬運時間。

2. 源於負荷因子：即因機台負荷水準而造成之等候。因機台製程規格能力不同及垂直鎖 定機台之限制，各機台之產能利用率難以一致，將導致各產品因加工之機台不同而有 所不同之負荷因子等候時間。而工單等級造成加工優序之更動所引發之等候時間，亦 與負荷水準相關。本文將針對此二項加以探討。

圖 3- 5 生產週期時間流程圖

3.3.1.2.1.1. 源於負荷因子之等候時間估算

由於製程規格能力、垂直鎖定機台限制與工單等級之設定因素，易造成瓶頸工作站 前堆積龐大在製品數量，進而延長工件之等候時間。對 TFT-Array 工廠而言，雖然各產 品種類之製程順序差異不大，但對各工作站而言，則會因每一產品造成回流次數不同，

使得各工作站之到達率不同。

如圖 3- 6 所示，A 產品之屬性為檢測產品，故在黃光區之工作站(光阻劑塗佈、曝 光、顯影工作站)加工完畢後，需於檢測工作站檢測，再至蝕刻區之工作站執行後續加 工程序(蝕刻區薄膜區黃光區)；另外，B 產品為另一屬性產品，其製程無須經由黃 光區檢測工作站，故僅於蝕刻區、薄膜區與黃光區回流加工。當兩者達到所需回流層級 後，經由測試區之工作站，測試產品是否為良品，即加工完成。

因此，本文先針對瓶頸工作站估算與負荷因子相關之等候時間；再依照產品物流順 序，觀察瓶頸工作站之產出對非瓶頸工作站之到達率影響，採用 Jackson Network【28】

理論，估算非瓶頸工作站估算與負荷因子相關之等候時間(如圖 3- 7)。

圖 3- 6 產品途程示意圖

圖 3- 7 源於負荷因子之時間估算流程

瓶頸工作站(黃光區曝光工作站)之等候時間估算

由 3.3.1.1 節運算結果得知瓶頸工作站之每一機台因製程規格能力與垂直鎖定機台 限制緣故，機台間負荷率不等；若以工作站平均負荷率代入等候模式，以估算負荷因子 之等候時間，易造成估算誤差增大。因此，本文視各機台為單一系統，依照 3.3.1.1 節 各機台之每層級平均服務時間以及各種屬性等級之產品於每一機台到達率，分別求得各 機台服務率及不同等級產品之到達率；並且將服務率以及到達率套入「單一機台之非逐 位性等候模式」中，求得各機台上每一等級產品之等候時間。其估算步驟如圖 3- 8 所示。

圖 3- 8 產品於瓶頸工作站之等候時間估算流程

符號說明

, , , pri r j k m

aar

：屬性

r

等級

pri

產品

j

於機群k內機台

m

之平均到達率



^{k m,}



E BST ：機群k機台

m

之期望服務時間

,

mttrk m ：機群k機台

^m

之平均當機時間(mean time to repair)

,

mtbfk m ：機群k機台

^m

之平均當機間隔時間(mean time between failure)

,

mttpmk m ：機群k機台

^m

之平均預防保養時間(mean time to PM)

,

mtbpmk m ：機群k機台

^m

之平均預防保養間隔時間(mean time between PM)

, pri

nar

k m ：等級

pri

產品於機群k內機台

m

之平均到達率

, pri

W

k m ：等級

pri

於機台

m

之穩態等候時間(含服務時間)

, , pri q

Wk m ：等級

pri

於機台

m

之等候線上期望等候時間(不含服務時間)

,

stk m ：黃光區曝光工作站機台

m

之平均服務時間

,

 ：黃光區曝光工作站機台k m

m

之平均到達率

,

 ：黃光區曝光工作站機群k m k機台

m

之平均服務率

Step1.估算瓶頸機台之平均服務率

mtbf mttr mtbpm mttpm

  模式(non-preemptive priority)【28】」，計算各等級產品於單一瓶頸機台(

k m

, ) 之等級時間。因單機(等級系統之機台數 s=1)狀態可簡化公式，使得

5 取自於 Hiller and Lieberman【28】Chap 17 pp.805-806

非瓶頸工作站之等候時間估算

針對非瓶頸工作站，吾人依照每一產品製程，採用 Jackson Network 理論估算各工 作站之到達率。接著，吾人將分別求算各工作站之服務率；以便將各工作站到達率、服

,

吾人採用 Jackson Network【28】理論，依據每一產品流經薄膜區工作站、黃光區工 作站、蝕刻區工作站與測試區工作站之物流關聯性，計算各產品於每一工作區之到達率

, ,

薄膜區 2,5,10,13,16,22 黃光區

蝕刻區

圖 3- 13 C 產品製程步驟

由於一個式子中需衡量產品於

pri

與

r

不同之情形，計有四種組合，故每一式可演化

Step.2 估算各工作站之服務率

在 Step1.估算產品於各工作區到達率_{x j}^pri_, 後，依照產品途程資訊，得知 各產品經過每一工作站之機率值，將此機率值乘以工作區到達率，即為工 作站到達率。

, , , , , ,

pri pri pri

x w x w j x j

nbpt nl nbdt nbpm

E NBST x w

3.3.1.2.1.2. 產品之生產週期時間

此節依照產品製程步驟順序，加總各工作站之週期時間以及在工作區間相互搬運時 所需之搬運時間，得出各屬性等級產品於系統之生產週期時間，其流程如圖 3- 14 所示。

Step1.初始化，產品

j

1等級

pri

1屬性別

r

1製程步驟i1。

Step2.確認該產品所進行之製程步驟所需加工之工作站，並套入 3.3.1.2.1.1 節源於負荷 因子之等候時間估算，得該工作站源於負荷因子之等候時間。

Step3.計算產品於工作站站之週期時間(製程時間+等候時間)。

Step4.該製程步驟 i 至下一步驟 i+1 時，是否需 Interbay 系統協助搬運至下一工作站？

是，則套用郭氏【59】之搬運模組，計算所需搬運時間MT_x^pri,j,r；否，則搬運時間

, 0

,^jr 

pri

MTx 。

Step5.將 Step3.週期時間與 Step4.搬運時間加總。

Step6.確認製程步驟是否結束？是，則得

ct

^{pri r}_j ^, 並至 Step7.；否，則 i=i+1 且回到 Step2.

求得步驟 i 至工作站之等候時間。

Step7.該產品之另一屬性別生產週期時間是否估算完畢？是，則至 Step8.；否則

r

 r1、

1

i 回到 Step2.進行估算動作。

Step8.確認該產品兩種等級工單之生產週期時間是否皆估算完畢？是，則至 Step9.；否，

則

pri

 pir1且i1、

r

1並回到 Step2.進行估算動作。

Step9.是否所有產品之生產週期時間皆估算完畢？是，則結束生產週期時間估算流程；

否，則

j

 j1、

r

1、i1且

pri

1回到 Step2.進行估算動作。

, 0

,^jr

pri

MTx

圖 3- 14 產品生產週期時間估算流程圖

在文檔中 薄膜液晶體陣列廠下雙等級工單之主生產排程設計 (頁 63-75)