第三章、 CCR 機台之產能與使用率損失分析
3.2 WIP 產品種類變異對 CCR 的影響
本研究一再強調不同世代技術與不同製程種類，其製程規格 有著不同的要求與差異，而其主要的控制方式為，在加工機台上 定義不同的製程配方(RCP)。然而，一座晶圓製造廠生產線上無 法預知的變數極多，例如: 機台的當機、異常等，諸如之類的生 產變數，往往造成 CCR 機台 WIP 產品種類與批量變異更加的嚴 重，這是晶圓投料或長排程所無法預料的。而除了機台與製程的 變數所造成產品種類 WIP 變異之外，機台的加工方式也是 WIP 變異的原因之一。如圖 3.2 所示，以序列與批量加工二類機台而 言，若序列加工為前一加工步驟，而批量加工為後加工步驟。如 果，序列加工機台依排程需求分別處理三種不同產品，則後站的 批量加工機台 WIP 變異將受到前站加工機台的影響，造成表 3.1 所示之產能與使用率的損失。當加工步驟一在 10:00 的時候，依 序開始進行產品 A1、A2、B1、B2、C1 、C2 的加工，在序列型 加工機每小時 25 片的產出率之後，加工步驟二於 11:00 開始進
行產品 A1 的加工，但是，以批量型加工機的每次最大加工容量 150 片來看，則加工步驟二的批量型加工機產能損失為；150 片- 25 片＝125 片。 若產品 A 與產品 B 及產品 C，其製程配方之間的轉 換時間為 1hr，則在當日的 13:00 時需進行 A2 至 B1 的 1hr 換線
時間，而在 16:00 則進行(B1+B2)到(C1+C2)的換線作業，最後該批 量型機台當日的使用率損失為； 4.17%+4.17%=8.34%。因此，本研 究將就各種狀況所產生的 WIP 以提出實例及說明。
表 3.1 加工型式與產能/使用率的損失
加工步驟一 25片/次, 25片/1hr
加工步驟二 150片/批次, 1批次/3hr
產 品
加工 片數
開始 加工 時間
結束 加工 時間
產品到 達時間
累積可 加工片 數
開始加工 時間
結束加工 時間
產能損 失
機台使用率損 失＝
換線時間 / 2 4 h r s A1 25 10:00 11:00 11:00 25 11:00 14:00 125
A2 25 11:00 12:00 12:00 25 14:00 17:00 125 B1 25 12:00 13:00 13:00 25 16:00 換線 A2→B1，時間
＝1hr
4.17%
B2 25 13:00 14:00 14:00 50 17:00 20:00 100 C1 25 14:00 15:00 15:00 25
C2 25 15:00 16:00 16:00 50
16:00 換線(B1+B2)→
C1+C2)，時間＝1hr
4.17%
20:00 21:00 100
假設 CCR 機台，在加工不同製程產品 i 轉換之間，皆需進行 一次不同配方的測試與檢驗，此過程本研究將其定義為 CCR 機台 的總換線時間 STi ，則 CCR 機台的換線時間將與產品種類 i 成 正比，如式(3-1)所示。亦即，若 i 等於 1 時，資源受限機台 C 並 不需要換線時間。同樣的，假設 CCR 機台的產品 i 加工時間為 PTi，則當日 CCR 機台的產品 i 總加工時間，會是該機台的加工
序列加工機 台 25 片/次 25 片/小時
圖 3.2 加工型式與產能/使用率損失示意圖
加工步驟一 加工步驟二
時間
A:25 片
A:25 片
C:25 片
批量加工機 台 150 片/批量
11:00
12:00
17:00 10:00
產品 A,B,C 各 50 片
11:00 16:00
次數乘積，如式(3-2)所示。 因此，若每 日的可加工時間為一固定 常數，則 CCR 機台當日的有效使用率會是如式(3-3)所示，從公式 可以證明，當機台的換線時間 STi越小，則 CCR 機台有效使用率 EU 越高，以此反推，若 CCR 工作站的 WIP 中產品種類 i 越多，
相對的其換線次數也越多，而 STi將越隨之越大，最後導致 EU 變小。
其中
PT 為總加工時間
PTi為產品 i 的標準加工時間 R 為加工的次數
WT 每日可加工時間
∑
=×
=
ni
i
R PT
PT
1
WT
PT
i≤ (3-2)
其中
STi為總換線時間 i 為產品種類
ST 為 CCR 每次換線時間 WT 每日可加工時間