1.1、 、 、研究背景與動機 、 研究背景與動機 研究背景與動機 研究背景與動機
目前薄膜液晶顯示器 (Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，
TFT-LCD)產業為台灣兩兆雙星產業之一，其產品特性為輕薄、適合攜帶，
並且無電磁輻射的問題，因此快速取代傳統映像管顯示器，未來勢必成為 光電產業中具有競爭優勢之產品。 根據工研院經資中心 ITIS 計畫調查統 計[37]，在 2001 年台灣的大型 TFT-LCD 之全球市場佔有率為 26.1％，而 在 2003 年進一步擴大至35.2%，超越日本(28.9%)，僅次於南韓(35.9%)，
成為全球第二大 TFT-LCD 生產國。而行政院於 2002 年提出「六年國家總 體建設計畫」[24]，預計在 2006 年產值可望超過南韓，突破新台幣 1 兆元，
使台灣 TFT-LCD 之供應量為全球第一大。
在 TFT-LCD 產業景氣不斷提升的環境下，舊世代廠因製程技術的限 制，並無法滿足大尺寸應用之產品之需求，因此企業為了滿足顧客之需求 以及提升自身競爭力，積極擴建新世代廠(五代廠、六代廠)，但是興建一 座新廠約需新台幣 700 億，如何面對未來市場需求不確定的情況，規劃一 最具整體生產效率之廠房，避免因不當投資行為，造成日後營運不良的危 機，將是一項相當重要的長期規劃決策問題。
TFT-LCD 主要分為三個主要製程階段：一、薄膜電晶體陣列；二、液 晶面板組立；三、電路模組組裝，在執行建廠規劃時，若不將三個製程階 段之生產資源同步規劃，確認系統的瓶頸資源進行產能的分析與規劃，可 能會因為上下游階段製程之產能供需無法平衡，造成產能過剩導致庫存成 本提升，或是因為產能不足與缺料而達不到預定產出目標等問題。另外，
經由業界之訪談，得知現今市場對 TFT-LCD 產品種類需求傾向多樣化的 結果，導致生產規劃人員為了滿足顧客需求而恣意將機台進行換線，提高 機台換線次數，對於許多換線時間相當長的機台，將使機台因規劃不當造 成浪費產能，以及產生生產規劃的困難度…等問題，因此在規劃新廠時勢 必考量欲生產的產品種類數對生產系統的影響。
此外，針對不同的廠房規模與產品種類數所結合之生產組合方案做為 生產資訊進行產能規劃時，不同階段製程之機台各具有其製程加工特性，
不同階段製程各有其產品加工單位，以及同一世代廠使用之玻璃基板尺寸 雖然相同，但是因為面板尺寸的不同而有切割片數的差異，這些因素皆會 直接影響機台配置的結果以及投資成本。而在工廠建廠完成進行生產排程 規劃以及執行實際生產活動後，所產生相關的生產績效之數據，如：機台 利用率、產出利潤、以及生產週期時間等。這些生產績效通常即是決定最 適生產組合的評估準則，因此必須選擇具有公平、客觀且是多元準則評估 分析工具-資料包絡分析法，以同時考量財務方面與生產規劃層面之績效，
綜合評估得知各方案之效率，決定建廠時之廠房規模與產品種類數。
基於上述之動機，吾人將同時考量 TFT-LCD 三階段製程，提出不同廠 房規模與產品種類數做為評選方案，針對這些方案對於生產系統之績效以 及機台配置之結果，進行整體效率值的評估，進而選擇可讓 TFT-LCD 廠 更具競爭力之生產組合，以提供 TFT-LCD 製造廠作為參考使用。
1.2、 、 、研究目的 、 研究目的 研究目的 研究目的
本文將針對 TFT-LCD 產業發展一建廠最適生產組合決策評估系統。同 時考量三階段製程之生產特性，在面臨不同廠房規模以及產品種類數，對 各工作站做機台數量配置，並評估對財務與生產績效之影響。吾人將此影 響結果以資料包絡分析法做為評估工具，決定一新興 TFT-LCD 廠之最適 生產組合情境，即決定廠房規模與產品種類數。此評估系統首先透過生產 組合情境方案設計模式設計各種生產組合情境，接著利用下列三個模組進 行規劃與評估：
(1) 機台規劃模組：
針對不同之建廠規模以及產品種類數之生產組合情境，考量 不同階段製程各工作站之製程與機台特性，在滿足產出目標之產 能需求，以及達到機台預定利用率的前提下，計算各階段製程各 工作站所需之機台數。
(2) 主生產排程規劃模組：
將利用機台規劃模組之結果，在預定的產出目標與產品種類 數之條件下，進行三階段製程之主生產排程規劃。
(3) 最適生產組合評選模組：
承接主生產排程規劃方法，利用模擬軟體(Em-Plant 7.0)執行 模擬，蒐集瓶頸工作站換限耗用產能、產出量與利潤之數據，以 及所求算之機台總成本，作為 DEA 所定義之投入項與產出項之績 效評估指標，並套用適當之 DEA 模式進行分析與評估，以決定 TFT-LCD 廠建廠前之最適生產組合情境。
1.3、 、 、研究範圍與限制 、 研究範圍與限制 研究範圍與限制 研究範圍與限制
本文主要研究內容為發展 TFT-LCD 廠之最適生產組合決策評估系 統，針對不同之建廠規模與產品種類數做為生產組合情境方案，在追求整 體生產效率最佳化的前提下，決定最適之廠房規模與產品種類數。因此本 文主要研究範圍在於總體生產規劃及資源需求規劃階段，如圖 1-1 所示。
圖 1-1、研究範圍
為了有效達到本文之規劃目標與降低研究環境之複雜度，本文將做以 下之假設與限制：
(1) 不考慮廠房建構所需之空間大小。
(2) 不考慮物料搬運之問題。
(3) 由於陣列階段製程之換線時間相對於加工時間極為短暫，因此不考量 該製程階段之換線整備時間。
(4) 不考慮人力以及物料搬運成本。
(5) 不考慮因為 TFT-LCD 廠機台購入時間所造成的不穩定狀況(Transient State)，僅考慮所有機台買入後達到穩態的績效。
1.4、 、 、研究方法與步驟 、 研究方法與步驟 研究方法與步驟 研究方法與步驟
為了達成上述之研究目的，本文之研究方法之執行步驟流程如圖 1-2。
其執行方法如下說明之：
(1) 文獻探討：在研究動機產生後，吾人將蒐集國內外學者之相關研究上之 文獻，了解其研究狀況，從中獲取相關生產規劃之觀念與績效評估分析 模式，進而建構本文之研究方法。
(2) 問題定義與分析：在產生研究動機與進行文獻探討後，吾人將對本文之 研究問題做更進一步的定義與分析，使問題更加明確。
(3) 設定生產組合情境方案：由於廠房規模以及產品種類數多寡皆對生產績 效造成最直接之影響，因此在此將提出不同之廠房規模以及產品種類數 所組合之生產組合情境做為建廠規劃之評選方案。
(4) 機台規劃模組：針對各個情境方案，發展一機台規劃方式，在達到預定 瓶頸機台利用率與避免瓶頸發生短暫飄移的前提下，求得各階段製程各 工作站之機台數。
(5) 主生產排程規劃模組：將機台規劃結果、產出目標與產品種類數做為生 產資訊，做主生產排程規劃，以決定投料順序與時點，提高生產系統之 穩定性，以避免欲評估之績效指標變異程度過高或是不合理，導致錯誤 的決策。
(6) 以 資 料 包 絡 分 析 法 進 行 評 估 ： 以 模 擬 軟 體 (Em-Plant 7.0) 建 構 與 TFT-LCD 工廠生產系統相似之模擬系統，輸入投料方式與時點等資
料，經由模擬蒐集相關之生產績效值，最後套用一適當資料包絡分析法 之模式，進行效率之評估，以決定建廠前之最適生產組合情境方案。
(7) 結論與未來研究方向：依據本文之研究結果，做一適當之結論。最後針 對本文不足之處提出未來可以改善之方向與建議。
圖 1-2、研究步驟與流程