緒論

第一章 第一章 緒論 緒論 緒論 緒論

1.1 研究背景與動機

台灣在 2001 年時薄膜液晶平面顯示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，簡 稱 TFT-LCD)之生產量在全世界市場之佔有率高達 26.1%，使得台灣成為全世界薄膜液晶平面顯示器生產大國之ㄧ。而 2002 年經濟部所提出「兩兆雙星產業發展計畫」，係指將半導體產值與彩色影 像顯示器兩項產業的產值在 2006 年時，各自突破一兆元，並且推動數位 內容與生技產業成為具發展潛力的兩個明星產業。因此，在此政策之推動 下，TFT-LCD 產業已成為重點發展產業之ㄧ[40]。

TFT-LCD 之製程主要分為三個階段，分別為第一階段之薄膜電晶體陣 列(TFT Array)段製程、第二階段之液晶面板組立(LC Cell Assembly)段製程 以及第三階段之電路模組組立(Module Assembly)段製程。其中，第一階段 之薄膜電晶體陣列廠其製程與半導體晶圓製造廠十分相似，其生產流程亦 具有再回流(Re-entry)之現象。然而，由於薄膜電晶體陣列段加工之玻璃基 板所佔體積龐大，其加工時礙於設備之空間考量，故無批量加工之機台製 程，此特性不同於晶圓製造廠有批量加工機台之製程特性。

薄膜電晶體陣列廠之機台設備成本十分昂貴，且機台組合對於整個系 統之生產績效影響甚鉅，因此，薄膜電晶體陣列廠在建廠初期，機台數量 規劃是ㄧ個相當重要之長期決策。一個良好的機台組合，不但能夠增加系 統產出量、降低產品之生產週期時間，並且可以提高機台設備的使用率；

反之，任意的購置機台，不僅會增加額外的機台購置成本，造成產能的閒 置與浪費，還可能因為機台組合不適當而影響系統產出量、產品週期時間 等重要之績效指標。

對於薄膜電晶體陣列廠而言，產品生產週期時間是衡量生產績效的重 要指標，其決定了產品之交期時間，也為規劃機台組合時不可或缺之重要 考慮因素。此外，在薄膜電晶體陣列廠中，由於玻璃基板所佔體積龐大，

故以自動化搬運系統進行物料之運送。然而，當自動化搬運系統設計不良 時，物料之搬運時間將拉長，而造成生產週期時間之增加，故在薄膜電晶 體陣列廠中，不可忽略搬運系統對於生產週期時間之影響。

基於上述，誘發吾人之研究動機，期望在薄膜電晶體陣列廠建廠初 期，對於機台設備之數量進行配置，以避免不必要之機台設備購置成本。

並在考量搬運因素下，發展一套適用於薄膜電晶體陣列廠之生產週期時間 估算法則，以便基於估算之生產週期時間進行機台數量之配置規劃。

1.2 研究目的

基於上述之研究背景與動機，本文將依據薄膜電晶體陣列廠之特性，

在考量搬運因素下，規劃薄膜電晶體陣列廠機台設備之數量配置，使機台 產能得以充分利用，以避免產能閒置與購置成本之浪費，並維持系統之生 產績效於一定水準之上，確保整體之競爭力。吾人計劃以下列三個模組來 達成本文之研究目的：

1. 搬運車數估算模組：在本文考量搬運系統之生產環境中，吾人期盼搬運 能夠流暢，不因車數過多而造成不必要之成本浪費；亦不希望因車數過 少而成為系統瓶頸。因此，吾人將利用郭氏[30]之搬運車數估算模組，

根據生產相關資訊求算系統所需之最適搬運車數。

2. 生產週期時間估算模組：吾人以數學方法發展一套考量搬運因素之生產 週期時間估算法則，基於搬運車數估算模組所求算之車數，估算包含搬 運時間之生產週期時間，其估算結果將作為配置機台數量時之重要參考 資訊。

3. 機台數量配置模組：在滿足系統所需產能之前提下，吾人依據生產週期 時間估算模組之估算結果，以及機台設備之購置成本等輸入資訊，於薄 膜電晶體陣列廠之建廠初期，規劃廠中各機種之機台數量配置。

1.3 研究範圍與限

本文所發展之機台數量配置機制，係依據市場需求預測所得之目標產 出量以及產品組合，進行薄膜電晶體陣列廠中機台數量之配置，以利後續 主生產排程、細部生產排程等生產規劃運作之進行。本文研究範圍如圖 1 - 1 所示。

由於薄膜電晶體陣列廠之生產系統複雜，為了清楚詮釋主題以及降低 研究環境之複雜度，本文作了以下之假設與限制：

1. 生產系統為存貨式(Make To Stock, MTS)生產型態。

2. 假設目標產出量、產品組合比例以及產品製造途程皆已知。

3. 各產品製程均相當穩定，不考慮報廢與重加工之情況。

4. 假設同一工作站中所有機台之效能、當機機率與維修間隔皆ㄧ致。

5. 不考慮機台之整備時間。

6. 只考慮各工作區間的搬運時間，不考慮工作區內的搬運時間。

7. 搬運車最大負載量為 1 cassette 之工件。

8. 不考慮工廠中廠房空間大小問題。

圖 1 - 1 研究範圍

1.4 研究方法與步驟

為達成前述之研究目的，本文之研究方法如下列方式進行，其步驟流 程圖如圖 1 - 2所示。

1. 研究背景與動機 2. 文獻探討

3. 問題定義與分析 4. 建構模式

5. 模擬驗證

6. 結論與未來研究方向

圖 1 - 2 研究步驟流程圖 研究背景與動機

文獻探討

問題定義與分析

建構模式

模擬驗證

結論與未來研究方向

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