第四章 案例分析
4.4 成本效益評估
4.4.2 產量配置模組第二階段模式之成本效益評估
4.4.2.2 產量配置模組第二階段模式考量接續加工製程資訊之成
為說明晶圓製造業者在執行第二階段模式時，若未能取得相鄰製程能 否接續加工之製程資訊，其產量配置結果對於往後訂單分配成本之影響，
本節另設一「無接續加工製程資訊情境」(情境三)。該情境假設晶圓製造 業者執行第二階段模式時，未能取得相鄰製程能否接續加工之製程資訊，
因此將相鄰製程階段之任一製程規格組合皆視為可接續加工，即上一製程 階段的任一製程規格皆可接續加工下一階段的任一製程規格，其餘情境與 原情境(4.1節)相同。
為突顯晶圓製造業者在執行第二階段模式時即取得接續加工製程資訊 之效益，本節將比較第二階段模式在「無接續加工製程資訊情境」與原情 境(有相鄰製程能否接續加工之製程資訊)下之產量配置結果對於訂單分配 成本上的差異。承上所述，為求解第二階段模式在「無接續加工製程資訊 情境」下之產量配置結果，本節將每一「相鄰製程階段中可接續加工之製 程規格組合( fiti i,′)」皆設定為「1(表示可接續加工)」，即因未能取得接續加 工製程資訊，而假設相鄰製程階段之任一製程規格組合皆可接續加工，另 將 4.1節系統環境之相關參數代入第二階段模式進行求解，相關參數包
括：產量配置模組第一階段模式所需之輸入參數、產量配置第一階段求得 之最小總配置成本4,467,600元(= obj )、本階段之總配置成本上限佔上一階 段總配置成本之比例(tol =1.0)。
第二階段模式在原情境(4.1節系統環境)下之規劃結果列於4.2.2節，不 再贅述。在「無接續加工製程資訊情境」下，第二階段模式之ILOG OPL Studio求解資訊如表4- 48所示，其餘規劃結果包括：每月各代工廠商各製 程規格之配置量(Qw i st, , )及對應之價格等級(Lw i s, , )與單價(Cw i, )、每月各代工 廠商是否承包各製程規格(Xw it, )、每月各代工廠商可連續兩階段代工之數
量(SQw i it, , ′)、每月各代工廠商可連續三階段代工之數量(TQw i i it, , ,′ ′′)、每月各
代工廠商各連續代工型態之數量(Zw mt, )，分別彙整於表4- 49至表4- 55。此 外，為利於後續之比較分析，另將第二階段模式在「無接續加工製程資訊 情境」下之規劃結果中，每月各代工廠商各代工型態之數量(Zw mt, )、每月 可連續代工之加權數量( , 2 , 1
1 1
* 2
W W
t t
w m w m
w w
Z = Z =
= =
∑
+∑
)、每月不可連續代工(單階代工)之數量分類列表，並與原情境之規劃結果進行比較，如表4- 56所示。
表4- 48 ILOG OPL Studio求解資訊：「無接續加工製程資訊情境」與原情境之比較
無接續加工製程資訊情境 原情境
最佳解(Objective Value) 6,720,000(加權數量) 6,720,000(加權數量) 限制式個數(Constraints) 6,445 6,445
變數個數(Variables) 3,204 3,204
求解時間(Solving Time) 67.52(秒) 67.70(秒)
表4- 49 「無接續加工製程資訊模式」之規劃結果：每月各代工廠商各製程規格配置量(Qw i st, , )
總計 400K 350K 100K 450K 300K 600K 350K 80K 400K
1 80K 70K 80K 360K 0 0 0 0 0 590K
總計 400K 350K 100K 450K 300K 600K 350K 80K 400K
1 90K 0 120K 400K 70K 0 0 0 0 680K
總計 450K 400K 150K 500K 350K 650K 400K 130K 450K
1 90K 100K 120K 400K 0 0 0 0 0 710K
總計 450K 400K 150K 500K 350K 650K 400K 130K 450K
表4- 50 「無接續加工製程資訊情境」規劃結果：各代工廠商各製程規格之承包價格等級(Lw i s, , ) 製程規格(i)
代工廠商
(w) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 s =1 s =1 s =1 s =3 s =1 - - - -
2 s =1 s =3 s =1 - - - - - -
3 s =2 s =1 - - s =2 s =2 - s =1 s =1
4 - - - - - - s =2 s =1 s =1
5 - - - s =1 s =1 s =3 s =1 s =1 s =2
6 - - - s =1 s =1 s =1 - - -
註：「s= 」表示# Lw i s, , =#= 1
表4- 51 「無接續加工製程資訊情境」規劃結果：各代工廠商各製程規格之承包單價(元)(Cw i, ) 製程規格(i)
代工廠商
(w) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 0.6 0.5 0.4 2.8 6.8 0 0 0 0
2 0.6 0.4 0.4 0 0 0 0 0 0
3 0.55 0.5 0 0 6.5 5.5 0 0.7 0.8
4 0 0 0 0 0 0 0.55 0.7 0.8 5 0 0 0 3.1 6.8 5.3 0.6 0.7 0.75 6 0 0 0 3.1 6.8 5.7 0 0 0
表4- 52 「無接續加工製程資訊情境」規劃結果：每月各製程規格之承包代工廠商(Xw it, ) 製程規格(i)
月
(i) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 w=1 w=1 w=1 w=1 w=1 w=3 w=4 w=3 w=3 1 w=3 w=2 w=2 w=5 w=3 w=5 w=5 w=5 w=5 w=1 w=1 w=1 w=1 w=1 w=3 w=4 w=3 w=3 2 w=3 w=2 w=2 w=5 w=3 w=5 w=5 w=5 w=5 w=1 w=2 w=1 w=1 w=1 w=3 w=4 w=3 w=3 3 w=3 w=3 w=2 w=5 w=3 w=5 w=5 w=5 w=5 w=1 w=1 w=1 w=1 w=3 w=3 w=4 w=3 w=3 4 w=3 w=2 w=2 w=5 w=6 w=5 w=5 w=5 w=5 w=1 w=2 w=1 w=1 w=1 w=3 w=4 w=3 w=3 5 w=3 w=3 w=2 w=5 w=3 w=5 w=5 w=5 w=5 w=1 w=1 w=1 w=1 w=3 w=3 w=4 w=3 w=3 6 w=3 w=2 w=2 w=5 w=6 w=5 w=5 w=5 w=5 註：「w= 」表示# Xwt=#,i= 1
表4- 53 「無接續加工製程資訊情境」規劃結果：每月各代工廠商可連續兩階段代工數量(SQw i it, ,′ ′′)
9 280K 224K 294K 320K 360K 360K
「代工廠商5(w=5)」 總計 444K 364K 454K 410K 544K 540K 1 170K 170K 160K 230K 210K 310K 1 單階代工 200K 200K 260K 130K 260K 90K 1 204K 204K 294K 180K 344K 240K 2 76K 76K 96K 140K 116K 120K 3
單階代工 30K 110K 0 70K 20K 120K 1 444K 364K 454K 410K 544K 540K 5 單階代工 76K 76K 86K 130K 6K 10K 註：1 K = 1,000 單位
表4- 56 每月各代工廠商各代工型態之數量(Zw mt, )：「無接續加工製程資訊情境」與原情境比較
製程資訊情境 170K 170K 160K 230K 210K 310K 1
原情境 110K 170K 230K 230K 310K 310K 無接續加工
製程資訊情境 200K 200K 260K 130K 260K 90K 1
單階代工
原情境 220K 150K 130K 100K 160K 90K 無接續加工
製程資訊情境 204K 204K 294K 180K 344K 240K 1
原情境 0 24K 16K 60K 148K 104K 無接續加工
製程資訊情境 76K 76K 96K 140K 116K 120K 2
原情境 340K 280K 320K 320K 360K 360K 無接續加工
製程資訊情境 444K 364K 454K 410K 544K 540K 1
原情境 136K 136K 214K 170K 196K 196K 無接續加工
製程資訊情境 970K 890K 1100K 1100K 1330K 1330K 6720K
, 2 , 1
原情境 926K 890K 1100K 1100K 1374K 1330K 6720K 無接續加工
製程資訊情境 306K 386K 346K 330K 286K 220K 1874K 單階代工數量總計
原情境 494K 460K 510K 480K 386K 460K 2790K 註：1K = 1,000 單位
程規格、數量、來到日、交期日及未允諾承接所造成之單位損失機會成本 (表4-4)、每日各代工廠商可提供各製程規格之產能上限(表4-6)、訂單分配 量低於各代工廠商各製程規格預定配置量之單位懲罰成本(表4- 58；承包單 價的20%)、各代工廠商以各代工方案加工各製程規格之生產週期時間(表 4-9)。
表4- 57 「無接續加工製程資訊情境」規劃結果：第一個月各代工廠商各製程規格之承包量(qw i, ) 製程規格(i)
月 代工廠商
(w) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 70K 60K 40K 320K 50K 0 0 0 0 2 0 240K 10K 0 0 0 0 0 0 3 280K 0 0 0 200K 110K 0 6K 70K
4 0 0 0 0 0 0 240K 0 0
5 0 0 0 80K 0 440K 60K 24K 360K 1
6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 總計 350K 350K 300K 50K 400K 250K 550K 300K 30K
註：1K = 1,000 單位 表4- 58 訂單分配量低於各代工廠商各製程規格預定配置量之單位懲罰成本(元) (ucw i, )
製程規格(i) 代工廠商
(w) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0.12 0.10 0.08 0.56 1.36 0 0 0 0
2 0.12 0.08 0.08 0 0 0 0 0 0
3 0.11 0.10 0 0 1.30 1.10 0 0.14 0.16
4 0 0 0 0 0 0 0.11 0.14 0.16
5 0 0 0 0.62 1.36 1.06 0.12 0.14 0.15 6 0 0 0 0.62 1.36 1.14 0 0 0
第二階段模式在原情境下之規劃結果輸入訂單分配模式求解之結果列 於 4.2.3節，不再贅述。「無接續加工製程資訊情境」第一個月規劃結果執 行訂單分配之最小總配置成本為6,312,100元，在訂單都能如期達交的情況 下，較原情境規劃結果執行訂單分配之最小總成本6,273,700元(表4- 26)多 增加38,400元，如表4- 59所示。由此可知，晶圓製造業者在執行產量配置 第二階段模式時，若能取得相鄰製程階段可接續加工之製程資訊，則其產 量配置結果即可降低訂單分配時之訂單分配成本。
表4- 59 ILOG OPL Studio求解資訊：「無接續加工製程資訊情境」與原情境之比較 訂單分配之最小總配置成本
無接續加工製程資訊情境 6,312,100(元) 原情境 6,273,700(元) 成本效益 38,400(元)
為進一步探究為何在原情境(可取得相鄰製程階段可接續加工之製程 資訊)下執行第二階段模式之規劃結果，可降低訂單分配時之訂單分配成 本，本節將比較第二階段模式在「無接續加工製程資訊情境」與原情境下 之規劃結果差異。
在代工廠相鄰製程可連續代工之加權數量方面，「無接續加工製程資訊 情境」之規劃結果於規劃幅度內可連續代工之最大加權數量為6,720,000，
與原情境(表4- 15)相當。從表4- 56可知，在總產量配置成本不變的情況下，
「無接續加工製程資訊情境」規劃結果中每月可連續代工之加權數量與原 情境大致相同。其中，第一個月「無接續加工製程資訊情境」甚至較原情 境多。然而，由於「無接續加工製程資訊情境」假設相鄰製程階段之任一 製程規格組合皆可接續加工，使第二階段模式在該情境下會將產量配置於 訂單鮮少甚至不會指定之相鄰製程規格組合，導致第二階段模式所規劃之 部分可連續代工數量於訂單分配時無法被有效地利用。
以第二階段模式在原情境與「無接續加工製程資訊情境」下之規劃結 果來說：在原情境「相鄰製程階段可接續加工之製程資訊(表4- 2)」中，「製 程規格3」加工完成後不可轉移至「製程規格5」，且「製程規格4」加工完 成後不可轉移至「製程規格9」。因此，在原情境之規劃結果(表4- 21)中，
即不會將上述之製程規格組合視為可連續代工之製程規格組合。相較之 下，在「無接續加工製程資訊情境」之規劃結果中，可連續兩階段代工之 數量(表4- 53)：「代工廠商1」「製程規格3」配「製程規格5」的40,000單位，
以及「代工廠商5」「製程規格4」配「製程規格9」的80,000單位，即因訂 單鮮少指定該製程規格組合，而在訂單分配時無法被充分運用來減少訂單 之生產週期時間，同時在產量配置成本有限的情況下，亦使得其它相鄰製
程規格組合無法增加可連續代工之數量。
經上述之成本效益評估可知，若晶圓製造業者在執行產量配置規劃時 可取得可接續加工製程資訊( fiti i, ′)，則在規劃代工廠相鄰製程可連續加工 之數量時，即可避免將產量配置於訂單鮮少甚至不會指定之相鄰製程規格 組合，以確保所規劃之可連續加工數量可被充分利用，提升訂單可採「連 續代工方案」之數量，使部分交期緊迫之訂單得以縮短其生產週期時間，
降低急單造成訂單分配成本提升的可能。