Cell 後段製程產能配置模組 情境分析

在 4.4.2 節 Cell 後段製程產能配置模組，除了同世代設備生產本身 世代玻璃外，亦允許支援生產跨世代玻璃。例如從 4.4.2 節之表 4.24 可 看出，G6 世代設備可跨世代支援 G5 世代玻璃生產；G3.5 世代設備可跨世 代支援 G2.5 世代玻璃生產。

倘若將跨世代支援生產之屬性取消，亦即不可以跨世代支援生產，設 定為情境二，而情境三只針對 G6 世代設備改為不可跨世代支援其他世代 玻璃之生產，各情境各期半成品所產生之儲存成本如下表 4.40 所示。

表 4. 40 Cell 後段 跨世代生產情境 半成品儲存成本比較

情境二於 Lingo 求解時，因缺乏跨世代產能支援，產能不足並無法滿 足生產所需。情境三 G6 設備因不可跨世代支援生產，導致來自上游之半 成品去化較慢，使未投入 Cell 後段生產之半成品從而產生庫存儲存成本，

故 Lingo 求算之半成品庫存儲存成本為$630,233 將大於具完整跨世代生 產的原情境儲存成本$467,923。故跨世代支援生產之特性對 Cell 後段製 程非常重要，能充分運用機台之產能。

4.5.4 Module 產能配置模組 情境分析

在 4.4.3 節 Module 製程產能配置模組，因機台從採購到量產之前置 時間為 3 個月，小於 6 個月規劃幅度，故允許增購新機台以滿足生產所需。

但因為各廠區可擴增之生產空間有限，不同之群組機台在各廠可新增 之數量被限制，假設於各廠中可新增機台之種類與數量皆無限制時，設定 為對比情境方案，可以比較對比方案與原方案的投資金額是否有差異，如 下表 4.41 所示。

產能不足 無法滿足 生產所需

630,233 原情境(跨

世代生產)

情境二 不可跨世代

情境三(G6 不可支援) 半成品庫存

儲存成本 467,923

低

表 4. 41 Module 擴廠限制情境 投資金額比較

可以看出若擴充之機台種類與數量都不設限時，建議只購買 MG4 群組 機台 15 台，機台總數可減少了一台，投資金額約可少$ 60 萬。假使遇到 舊廠區(F1、F2 廠)皆無空間可擴充之情況時，則可在新廠(F3 廠)規劃並 建議購買 15 台 MG4 機台，此時投資金額將為最低。

4.5.5 情境分析小結

4.5 節所討論的情境分析，用線性規劃問題模式求得最佳解之後，當 其中的目標函數係數或限制條件之常數等之參數發生變化時，對原有最佳 解產生何種影響，探討這類問題就是敏感性分析(Sensitivity analysis) 。 本文運用此概念對各模組作參數變化之情境分析，並在 4.5 節內部分小節 應用到如目標式係數最佳許可範圍(Objective Coefficient allowable range to stay optimal)、右邊值 RHS 區間(Right-hand side range)許 可變動範圍、對偶價格(Dual price)等敏感性分析方法來簡要說明。

總結 4.5 節所討論之 FPL、Array、Cell 至 Module 製程模組情境分析，

藉由不同情境參數之設定，檢視影響每個模組的重要的影響因子，本文對 FPL、Array、Cell、Module 製程各個模組所設定的影響因子只選取一兩 種參數影響因子 -- 如 FPL 的產能參數、Array 自製產能參數、外包廠區 Array 外購價格參數、Cell 後段製程的跨世代支援能力參數以及 Module 各廠區可擴充新機台種類與數量限制之參數，可以幫助吾人清楚了解，變 更參數後對各情境結果之影響程度，以作為後續相關決策之參考。

廠區 群組機台 數量限制 建議數量 無限制 建議數量

MG1 3

MG2 3

MG3 3 1

MG2 5

MG3 5 5

MG4 10 10 15

F2

原方案 對比方案

6,605,071 6,000,000 投資金額 ( US $)

F1

低

第五章 結論與未來研究方向

5.1 結論

去年(2011)電子書閱讀器銷售數量預計已達 2,500 萬台，而電子書閱 讀器的關鍵組成即為 TFT LCD 產業所提供的電子紙顯示器 - EPD 產品。TFT LCD 產業原本的 LCD 產品，在新的 EPD 產品加入後，使得原來就很複雜的 TFT LCD 產業生產環境，除了原有的垂直多階製程、水帄的多世代多廠關 係之外，增添了異質性具有製程差異的 EPD 產品，再加上產能不足所需要 的不同世代外包產能，使得 LCD 產品與 EPD 產品在 TFT LCD 產業各世代廠 區之產品組合與產能配置問題，對於欲投入該特性產業經營者越發重要。

因為 EPD 的終端產品是電子書產品，為了清楚了解 EPD 產品的技術、

製程與特性，在第二章首先介紹何謂「電子書」，將電子書的定義作介紹，

並表列較知名之電子書閱讀器。接著，對電子紙主流的顯示技術 -微膠囊 (Microencapsulated)、微杯化(Microcup)及快速液態粉狀顯示(QR-LPD) 三大類型，互作技術的優劣比較。另外，對於 LCD 與 EPD 產品在 TFT LCD 所有製程中，針對製程相同或差異部分，揭露說明使大家了解 EPD 製程。

第二章後半段則聚焦在 TFT LCD 產業特性以及產能與產品組合議題，

探討產品組合文獻之方法論，以及討論最佳化目標式之績效指標內容設 定，並舉例說明 TFT LCD 產業 LCD 產品之產品組合案例。

然而，加入 EPD 產品特性後，文獻上並無 LCD 產品加上 EPD 產品兩者 混合之產品組合，有鑑於此，第三章針對 TFT LCD 產業之生產環境與 EPD 產品所新增之特性，設計規劃了三種模組 - 「需求換算模組」、「FPL 生產 規劃模組」、「TFT 產能配置模組」來進行多階、多廠區、多世代、委外選 項之產能配置以及 LCD 與 EPD 之產品組合規劃。

(1)需求換算模組：此模組輸入資訊包含各階段庫存、預測需求、製 程良率、加工單位等生產資訊，換算 Module、Cell 後段、FPL 製程淨需求，

作為後續 FPL 生產規劃模組與 TFT 產能配置模組之輸入值。

(2)FPL 生產規劃模組：將以線性規劃模式來配置 FPL 產能資源，求解 出 FPL 廠各尺寸 FPL 產品之最適投產組合與數量，以滿足 Module 製程各 產品之 FPL 材料需求數量與時程。在 FPL 生產規劃之目標式，同時考慮各 期之庫存儲存成本以及未滿足預測需求之損失 Margin。如果 FPL 產能不 足，則頇修正原預測需求，並重作需求換算模組，求出新的 Module、Cell 後段製程階段需求後，作為 TFT 產能配置模組之輸入值。

(3)TFT 產能配置模組：首先以線性規劃模式來求得 Array 自製廠區 與外包廠區最適之投產數量與組合，使得外購成本、自製成本、產能閒置 成本之總成本最低。再依序求算 Cell 後段之產能配置，考量不同世代廠 設備對不同世代玻璃可支援與否能力，求算 Cell 後段製程於各廠區之投 產數，使 Array 半成品庫存與 Cell 後段庫存之總儲存成本與製造成本最 低。最後，再求算 Module 階之產品與各廠區與機台群組間產能配置，進 行各廠區機台產能擴充規劃，使各廠區之機台群組之總投資金額最小化。

經由第四章的實例驗證結果，將本文所設計模組結果分析如下：

(1).FPL 製程廠區的產能有限，為滿足各期 Modue 製程需求不致產生 缺料，本「FPL 生產規劃模組」以 MTS 方式規劃各期各 FPL 產品之投產，

其所建置之庫存成本最低。倘若 FPL 之產能不夠 Module 製程所需時，本 模組亦可建議最佳之產品投產組合，使整體損失 Margin 金額最小化。

(2).當自製廠區 Array 製程產能不足，外包廠區 Array 產能提供下，

「Array 製程產能配置模組」以 MTS 方式規劃各期 EPD 與 LCD 產品之自製 與外包廠區產能配置，可使自製與外購金額以及閒置成本損失金額最低。

(3).「Array 製程產能配置模組」此模組之情境分析顯示 Cell 產能利 用率的高低，受自製與外包廠區對 EPD 與 LCD 產品之成本間比較利益所影 響，當外包廠的 EPD 外購成本增幅加大，使自製廠區的 EPD 產品相對便宜 (即有比較利益)時，會改變自製廠區投產原本的 LCD 與 EPD 產品組合，結 果使得自製廠區 Array 製程的 EPD 產品多投產，導致自製廠區 Cell 前段 產能利用率會降低。反之，若外包廠的 LCD 外購成本增幅加大，使自製廠 區的 LCD 產品相對便宜(即有比較利益)時，Cell 產能利用率將再度回升。

(4).「Cell 製程產能配置模組」善用跨世代支援產能，讓不同世代機 台跨世代生產不同世代玻璃，充分利用所有機台使用。

(5).「Module 製程產能配置模組」在各廠區無塵室可擴空間限制下，

提出最低投資金額之機台購買數，使各產品於各廠群組機台之投產配置可 完全滿足需求。本模組亦提供 IC 材料於各期需加開 PO 採購數量，使 Module 在 a).機台產能需求 與 b).IC 材料需求，兩者皆能兼顧。

5.2 未來研究方向

綜觀本文對 LCD 與 EPD 產品組合議題所發展的各種產能配置模組，雖 獲得一些研究結論與成效，但仍有部分未臻完善之處值得後續研究與探 討，此外吾人建議可擴展到其他領域的研究議題，彙整提供如下：

(1).「Array 製程產能配置模組」中，本案例自製廠區只有單廠且產 能較小，若後續研究以規模更大的 TFT 廠為例，以多個不同世代廠來實例 研究，觀察 EPD 產品被配置到哪個自製世代廠生產，而該世代廠的 Cell 前段製程產能利用率變化為何？來探究最佳化異質性產品組合獲利模式。

(2).各個產能配置模組之情境分析有論及「比較利益」，後續研究者 可以繼續深入開拓「比較利益」法則在產品組合模式的更多應用。

(3).本文未考慮 FPL 版本與 Module 製程 W.F(Waveform)程式不同版本 影響，後續可針對 FPL 之 W.F.程式結合 Module 排程規劃作研究探討。

(4).本文異質性產品為 EPD 產品，本研究議題亦可適用業界有異質性 產品者參考，倘若有 TFT 產業研發 AMOLED (有機電發光二極體)產品、太 陽能面板產品，若生產設備有部分共用與部分專用，亦適合本文研究領域。

(5).FPL、Array、Cell 至 Module 製程之模組情境分析，藉由不同情 境參數之設定，檢視影響每個模組的重要的影響因子，然而每個模組的參 數很多，本文未一一檢視其交互之影響，只選取一兩種參數影響因子，作 各情境的討論分析。後續研究者可以挑選其他參數來作不同參數情境的敏 感性分析，或進一步研究多個參數之間的交互影響關係，進而對此類型的 異質性產品組合與各世代廠區產能配置問題有更多的投入與研究成果。

參考文獻

英文部份

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