限制驅導式排程設計要項

根據限制理論五個核心步驟中，首先的步驟就是找出生產系統瓶頸，第二個步驟便是充 分利用系統瓶頸。在瓶頸資源有限的情況下，設計出一個合適的瓶頸資源排程是限制驅導 式排程最主要的關鍵。如何設計瓶頸資源排程做為系統的生產節奏，則必須依實際工廠環 境與需求的不同而調整，茲說明工廠導入限制驅導式排程的重點如下：

一、 定義系統瓶頸：

要先確認系統瓶頸之所在，以使瓶頸排程成為系統的生產節奏，在同一時期應只存在一 種瓶頸製程或是瓶頸機台，但因產品組合的改變會出現次瓶頸或瞬間瓶頸或瓶頸漂移，次 瓶頸或瞬間瓶頸應該透過合理排程技術來調整與修正。但產品組合的關係使得瓶頸漂移，

則必須更排程的標的，多瓶頸設計將使DBR 的管理機制太過於複雜而難以執行。通常我們

定義系統的瓶頸 定義系統的瓶頸

確認瓶頸的產能 確認瓶頸的產能

定義工單資料

定義工單資料 定義產品資料定義產品資料

定義瓶頸資源的負荷 定義瓶頸資源的負荷

定義瓶頸排程規則 定義瓶頸排程規則

定義緩衝時間 定義緩衝時間

定義投料與出貨節奏 定義投料與出貨節奏

緩衝管理緩衝管理

可以透過各製程在不同產品組合下的負荷分析找出瓶頸製程，或由生產部門的主管(或專案 負責人)來定義瓶頸製程，其結果都應不至於有太大的差別。其次，必須明確瓶頸排程標的 是否為不可分割單位，如自動生產線或是單機工作站等，以確定瓶頸排程設計能驅使生產 系統能達到真正充分利用的目的。一般而言，瓶頸製程若非以上類型，都可能造成錯誤判 斷瓶頸排程標的，人工工作站或可委外加工製程原則上都不應設定為瓶頸，因為二者產能 瓶頸都很容易在短期間內打破，或者是應以製程中的一個加工程序來排程而非以整個製程 來排程。

在資訊系統方面的考量，必須能以區分至瓶頸排程標的，例如瓶頸製程是屬單機工作 站，則應能排程至該製程所有的個別機台，而非以訂單使用機台數來平均負荷時數，因個 別機台間的使用負荷通常會有不同差異存在，如此將造成瓶頸資源真正負荷難以進行控 管。以記憶體晶圓測試廠而言，由於單一測試機之投資動輒以千萬台幣計算，所以在無特 殊的產品組合之下，測試機與測試站通常為瓶頸機台與瓶頸製程。在正常的情形下通常在 測試站別我們很容易可以發現堆貨(待測品)的存在，但是日常實務的運中，我們亦可能發現 堆料的站別不止一個，其可能的原因如下：

(1) 配件控管不當：針測卡 (Probe Card) 為晶圓測試中一項不可或缺的配件，當使用或操 作不當時可能造成針測卡必須進行維修或調整，甚至在測試固定片數之晶圓後，當針測 卡亦必須缷下作清潔保養，當此一配件控管不當就容易造成堆貨的情形。

(2) 機台限制：由於測試機本身是由許多的電路板組合而成，同型的測試設備亦可能因不同 的產品需求而必須加配不同的特定專屬電路板，如此一來，對某些特定的產品而言，可 能只有少數的測試機可以滿足產品測試之需求，造成整體產能之負荷沒有問題，但部份 測試機會造現待料的情形，但部份測試機則有堆貨的問題發生。

(3) 當站為人工作業站：因為人工缺乏造成的堆貨，不過該站的產能應可以很快的提升，除 非該站所需之人工技術層面非常高，訓練與養成不易。

二、 定義瓶頸排程訂單或製令資料來源：

以晶圓測試代工廠而言，訂單模式為接單生產(Build To Order)，瓶頸排程資料標的均來 自實體訂單，以設計適當的排程介面。以實體訂單而言，通常必須先衡量瓶頸資源負荷及 確認配件供應後應允訂單交期，再正式排入瓶頸排程，此時通常由訂單決定製令。計劃製 令原則上是以產銷會議決議後，由主生產排程(MPS)所展開的製令與物料需求計劃，再將製 令排入排程。此時應力求平準化，以避免因過度集中生產特定產品，而造成瞬間瓶頸漂移。

然而在實務上，由於晶圓廠本身之產出問題，晶圓的產出時間通常不如客戶預定的準時，

而進貨方面亦有集中性進貨的現象。所以實體訂單則須在衡量主生產排程下應允訂單交

期，瓶頸排程資料取得來源或提供方式也應被定義。以瓶頸排程來說，訂單的資訊最重要 的是產品型號、進貨數量，有些客戶則會指定期望的完工時間，使用的配件等資訊。產品 型號可以決定瓶頸機台的種類與等級，進貨數量可以決定瓶頸機台所需的測試時間，客戶 期望的完工日期可以用以出貨緩衝時間的推導及瓶頸機台的開始生產時間，而使用的配件 則是能排程的依據。

三、 定義產品製造流程、瓶頸資源產能條件資料來源：

必須確認所有產品的生產製造流程，當產品製造流程差異不大時，可以設定固定的緩衝 時間，並不需特別計算非瓶頸製程的時數。但是當產品製造流程差異大時，則應依產品製 程不同而賦予不同的緩衝時間，就需要足夠的資訊對非瓶頸製程生產時數予以計算或設 定，以推估出適當的變動緩衝時間。必須提供至個別瓶頸資源的足夠資訊，如瓶頸資源的 機型種類與數量，瓶頸資源的可用狀態及可用時數，是否有類似如產品特性、客戶認可設 備或配件上限制條件，用以計算各製令的生產負荷時數以及避免排入無法生產的製令。在 資訊系統方面，需有對應所有產品及訂單的製造流程資訊，除做為流程過帳的準則，用以 在緩衝管理提供在製品的位置之外，各瓶頸資源則需要對應所有產品各製程條件，例如加 工特性(批次或計數)、計算單位、單位時數、製程特殊規定、可用機台資源、可用時數等，

以計算生產負荷時數及判斷瓶頸資源排程可行性。須對非瓶頸資源負荷做概略評估時，非 瓶頸資源也需要建立相對的製程條件資料，但不需要對應到所有製程設備。

四、 定義瓶頸資源非生產負荷的項目及負荷計算規則：

另外，瓶頸資源在生產行為之外，也會有非生產行為的需求，如定期保養、工程借機、

客戶借機、生產重工、機台改機等，這些都造成瓶頸機台產出的減少，在設計系統時必須 要求責任單位提供相關的資料，並納入系統的考量與計算之內。同時也要定義非生產負荷 項目負荷時數評估的方式，將非生產負荷的項目以製令的形式排入瓶頸資源的排程，以充 分掌握瓶頸資源的運用狀況，也可提供較為精確的投料時間計算基礎。

五、 定義瓶頸資源排程的規則與限制：

瓶頸排程除了一般的訂單交期限制之外，我們必須先確認瓶頸排程是否有以下限制：

(1) 客戶訂單是否有特殊要求，例如：緊急訂單交期的承諾、出貨數量的承諾。

(2) 瓶頸資源是否有特殊製程條件，例如：製程溫度、產品類別、最小批量等。

(3) 瓶頸資源是否有治具或配件資源的限制。

(4) 產品在瓶頸製程是否有指定機台生產的條件，例如：特定瓶頸資源不可排程。

(5) 產品在是否有受限於非瓶頸製程的限制，例如：特定產品在非瓶頸製程需求數量的 限制，如人工目檢站。

(6) 瓶頸製程是否有回流的情形，例如：瓶頸製程在回流間的優先關係、非瓶頸資源的 配合方式。

若企業在瓶頸資源上有以上的限制，通常在主生產排程一般都會概略的加以考量，但先 決條件是主生產排程是以瓶頸資源來規劃。此外以上的排程限制在瓶頸資源的細部排程是 相當重要的，因為瓶頸排程是已經安排至各瓶頸資源生產製令批間的順序與預計開工(完工) 時間，並做為系統的生產節奏，因此必須明確的定義瓶頸排程上的限制。其次由以上限制 定義排程規則，來決定排程規則的優先度，以下以一例說明排程規則在自動排程上的運用：

(1) 已排程剩餘負荷時數最小瓶頸機台先排。

(2) 篩選機台可排程製令。

(3) 以製令交期時間(Due-date)計算最晚完工時間，加以排序。

(4) 最晚完工時間相同以批量大者優先。

(5) 計算製令預計開始加工時間以及生產負荷時數。

(6) 退出預計完工時間晚於最晚完工時間製令。

(7) 回到(1)直到所有瓶頸機台都排完。

在資訊系統方面，不論瓶頸排程是由系統自動排程或透過資訊輔助排程，都需要將以上 限制確認後規劃在資訊系統上，二者的差別則在於對瓶頸排程限制資訊的詳細程度以及資 料關聯強度。

六、 定義緩衝時間的設定規則：

DBR 緩衝時間設定的種類如圖七所示，為了要確保訂單能及時到達瓶頸資源進而確保 出貨的時間不會延誤，以及要確保瓶頸資源不會斷料或沒工作，我們在瓶頸資源與出貨前 要規劃適當的庫存，稱之為瓶頸緩衝 (CCR Buffer)及出貨緩衝 (Shipping Buffer)。出貨緩衝 (Shipping Buffer) 則會受到瓶頸資源生產波動的影響，所以在設定緩衝時間需特別注意。

圖六 DBR 緩衝設定種類示意圖

此外若瓶頸資源有製程回流的情形，則必須設計製程緩衝 (Process Buffer) 來確保回流 製程間不受非瓶頸製程生產波動的影響，緩衝時間的設定將決定庫存水準與生產週期，合

IQCIQC CP1CP1 Laser Repair Laser

Repair CP2CP2 Map / (INK) Map /

(INK) ( Ink Bake )

( Ink

Bake ) FQCFQC ShipShip

CCR Buffer Shipping Buffer

理的緩衝時間可降低瓶頸排程經常被穿透的機會，緩衝時間設定方式則可分為固定時數設

理的緩衝時間可降低瓶頸排程經常被穿透的機會，緩衝時間設定方式則可分為固定時數設