中 華 大 學 碩 士 論 文
LED 晶粒製造廠的訂單履約及出貨模式研究 A study of order fulfillment and Bin shipping
model for LED chip manufacturing plant
系 所 別 ： 企業管理學系碩士班 學號姓名 ： M10019021 徐梓芳 指導教授 ： 吳 鴻 輝 博 士
中華民國 102 年 7 月
i
摘要
LED 晶粒製造(LED-CM)廠是 LED 供應鏈中相當關鍵的環節，LED-CM 廠經由 數個階段的製程產生晶粒。晶粒產出的品質、管控庫存以及準確完成交期是影響競爭 力的重要因素，然而其製程的變異性以及不穩定等特性，加上產品的規格是由不同的 Bin(區段)的晶粒所組成，因而生管人員面臨著製程不穩定等特性以及必頇精準達成交 期的極大壓力，故一套有效率的訂單履約的流程可以協助生管人員於交期達成履約。
LED-CM 廠的訂單履約流程中包含了產品的出貨，而一張訂單的產品規格為不同 Bin 的晶粒數量組合而成，Bin 可以有無限多種的組合方式，故為了增加後續訂單的 出貨機會，如何評估產品規格的最佳 Bin 的出貨組合相當重要。因此，本研究欲探討 不同的產品規格應如何出貨，並找出最佳 Bin 的出貨組合模式，以增加 Bin 後續出貨 的機會而且滿足各式各樣的訂單。本研究於第三章提出訂單履約模式，接著在第四章 提出 Bin 的出貨組合模式，最後使用模擬實驗以驗證此模式於不同環境的可行性，希 望能有效增加後續訂單的應用機會。
關鍵字: LED 晶粒製造廠、LED 製程的不穩定特性、訂單履約流程、最佳 Bin 的出貨 組合
ii
ABSTRACT
The LED chip manufacturing (LED-CM) is an important process in the LED supply chain. The make-to-order production strategy is a general production model for the LED-CM plants to satisfy the variety requirement of their customers. However, the special features of the unstable production output and a product composed of the chips of different feasible Bins exist in the LED-CM plant. The production planner will confront the issue of effective inventory control and exact due-date performance under the severely competitive pressure. Therefore an effective order fulfillment procedure for production planners is a required key issue to accomplish the inventory control and exact due-date performance.
LED-CM plant order fulfillment process includes shipping of product. While a product composed of the chips of different feasible Bins, there are lots of combinations of Bin shipping. In order to increase the times of different Bins shipping in the future, evaluating the optimization of combinations of Bin shipping is very important. Therefore, the purpose of this research is to increase Bin shipping and satisfying the variety requirements of customers. Thus an order fulfillment model and Bin shipping model for production planner is proposed to meet the requirements of the LED-CM plants, and at last a simulation experiment is also utilized to demonstrate and evaluate the applications and effectiveness of the proposed model.
Keywords: LED chip manufacturing, Unstable production output, Order fulfillment process, Optimization combination of Bin shipping
iii
誌謝辭
不知不覺研究所的生活即將結束，這段期間除了得到碩士的學位之外，特別要感 謝指導教授吳鴻輝博士於課業方面的教導，除此之外，無論是帄時生活或是待人處 事，老師嚴謹仔細的個性，都讓我有所學習，想必未來於社會工作時能受用無窮。這 次論文可以順利完成，除了指導教授之外，還要非常感謝口詴委員蔡志弘博士與袁國 榮博士對於本論文不吝指教與指導，由不同的角度提供寶貴的建議，使得整本論文能 夠更加完整地呈現。
兩年的期間還要感謝學長姐提供課業方面的資訊、授課老師們用心準備，使我們 都能獲得與吸收應有的專業知識、同學之間愉快地相處，時常互相關心與鼓勵，無論 是完成報告、聚餐吃飯、籌備活動，都會是未來美好的回憶。這段期間還要特別感謝 學弟承鑫協助研究室事項的一切打理，由於有你的幫忙，眾多事務才能順利地處理完 畢，以及相當感謝企管系的助理靜芳姐以及敏倫學姊，像是報帳、系上事務或是畢業 相關事項，都因為有兩位助理的幫助，才能圓滿的畫下句點。在學期間除了盡心盡力 於課業，學校的工讀也是可貴的經驗，特別感謝目前就任於管院的淑惠姐以及財管系 的筠樺姐，讓我有機會學習到行政事務方面的流程與協調。此外，要特別感謝審核格 式的國樑學長，有您辛苦的審稿，才能使論文變得更加完美。另外，同學們也陸續地 完成了口詴與論文，接下來能見面的時間亦不多了，希望大家不管是當兵、替代役或 是工作的同學們都能夠帄安順利。
最後，感謝我親愛的家人們，父母多年來的照顧、姐姐與弟弟給我的鼓勵與扶持，
有你們不斷地付出與關懷，才能讓我在求學階段無後顧之憂地努力於課業，並且順利 地完成研究所的課業。
徐梓芳 僅識於中華大學企業管理學系碩士班 中華民國 102 年 7 月
iv
目錄
摘要 ... i
ABSTRACT ... ii
誌謝辭 ... iii
表目錄 ... vi
圖目錄 ... vii
第一章 緒論 ... 1
第一節 研究背景與動機 ... 1
第二節 研究目的 ... 1
第三節 研究範圍與限制 ... 2
第四節 研究流程 ... 2
第二章 文獻探討 ... 4
第一節 LED 產業 ... 4
第二節 LED 製程 ... 6
第三節 訂單履約以及 Bin 的出貨方式 ... 9
第三章 LED 晶粒製造廠的訂單履約模式 ... 13
第一節 LED-CM 廠的製程 ... 13
第二節 LED-CM 廠的訂單履約模式 ... 19
第四章 LED 晶粒製造廠的 Bin 的出貨模式 ... 22
第一節 產品規格的 Bin 出貨組合的方式 ... 22
第五章 模擬實驗與分析 ... 31
第一節 模擬實驗 ... 31
第二節 實驗因子與績效評估指標 ... 43
第三節 實驗因子組合與模擬次數 ... 44
第四節 實驗分析 ... 48
v
第五節 實驗結論 ... 54
第六章 結論與建議 ... 56
第一節 結論 ... 56
第二節 建議 ... 57
參考文獻 ... 58
附錄 A ... 62
vi
表目錄
表 1 台灣 LED 產業分工概況 ... 7
表 2 黃色 LED 晶粒的 Bin 的期初庫存數量(單位:K) ... 16
表 3 某 LED-CM 廠產品規格及其產出分佈表 ... 17
表 4 過去 12 個月的各訂單之出貨規格及數量(單位:K) ... 23
表 5 各 Bin 於各規格當中的出貨頻率以及數量(單位:K) ... 24
表 6 黃光 LED 晶粒不同電性組合之各 Bin 的期初存貨數量(單位:K) ... 33
表 7 環境 1 數據 ... 34
表 8 環境 2 數據 ... 35
表 9 環境 3 數據 ... 36
表 10 環境 4 數據 ... 37
表 11 環境 5 數據 ... 38
表 12 環境 6 數據 ... 39
表 13 環境 7 數據 ... 40
表 14 環境 8 數據 ... 41
表 15 環境 9 數據 ... 42
表 16 各環境的因子組合數值 ... 42
表 17 各因子水準的說明及代號 ... 44
表 18 實驗組合因子總表 ... 46
表 19 初步模擬實驗的數據 ... 47
表 20 績效指標的單一樣本檢定 ... 47
表 21 訂單達成率的模擬次數 ... 47
表 22 各因子組合於績效評估指標的實驗數據統計表 ... 48
表 23 各環境的最佳方法 ... 55
vii
圖目錄
圖 1 研究流程... 3
圖 2 全球各地區 LED 封裝、模組產值 ... 5
圖 3 全球各地區 LED 元件產值 ... 6
圖 4 台灣 LED 供應鏈 ... 8
圖 5 LED 製程流程圖 ... 9
圖 6 LED-CM 廠的前後段製程 ... 13
圖 7 磊晶片上不同電性的晶粒的產出分佈，以黃色 LED 為例 ... 17
圖 8 不同製造訂單的合工單率... 19
圖 9 LED-CM 廠訂單履約的流程 ... 20
圖 10 實驗因子的組合圖... 45
圖 11 高帄均數的訂單達成率 ... 50
圖 12 中等帄均數的訂單達成率... 50
圖 13 低帄均數的訂單達成率... 51
圖 14 高變異的訂單達成率... 52
圖 15 中等變異的訂單達成率... 53
圖 16 低變異的訂單達成率... 53
1
第一章 緒論
第一節 研究背景與動機
全球工業發達的今日，溫室效應的情形卻不斷惡化，政府及各家企業紛紛努力於 降低對環境的破壞，而隨著環保意識的高漲，LED 產業憑藉著其節能、省電、壽命 長、環保等特性成為近幾年備受矚目的綠色能源產業，同時各國政府積極推動政策之 下，全球 LED 產業的產值以及成長率成自 2012 年呈現逐年遞增的趨勢（呂紹旭，
2012），同時 2012 年台灣 LED 的產值位居全球第二（SEMI 產業研究部，2012），
由此可見台灣在 LED 的產業具有不容忽視的地位與競爭力。
LED晶粒製造(LED-CM)廠(以下簡稱LED-CM廠)為LED產業供應鏈當中相當關 鍵的環節，其經由複雜的製造過程產生晶粒，但是LED-CM廠的製程具有變異性以及 不穩定等特性，而且產品規格是由不同的Bin(區段)所組成，同時產品必頇精準地於交 期時達成履約，因此，一套有效率的訂單履約模式，對於協助生管人員完成訂單的履 行是必要的。除此之外，LED製程的特性會使得產出晶粒的品質不一致，可能實際產 生的晶粒少於預期的數量，當產品規格之間有共同使用Bin的特性時，較常被共用的 Bin的庫存數量會迅速減少，而一張訂單的產品規格是由不同的Bin的晶粒數量所組合 而成，因此，如何有效分配產品規格中各Bin的數量是相當關鍵的決策問題。
第二節 研究目的
LED-CM 廠製程的變異性以及不穩定特性以及產品規格是由不同的 Bin 的晶粒 數量組成，並且需要於交期日完成履行訂單的約定，除了增加生管人員達成訂單履約 的困難性，同時同一張產品規格不同的 Bin 組合的出貨量會影響後續訂單出貨的可能 性，因此，本研究提出訂單履約以及 Bin 的出貨模式之研究，以增加後續各式各樣訂 單的出貨機會，並且有助於各 Bin 存貨的有效利用。另外，藉由模擬實驗可觀察在模 擬的三種環境之下，不同的 Bin 的出貨組合所產生的反應，即各 Bin 的出貨組合可達 成訂單數量的多寡以及每個環境下是否有最佳 Bin 的出貨組合。綜合上述的說明，本
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研究的目的在於:
1. 探討 LED-CM 廠的訂單履約模式以及流程。
2. 探討 LED-CM 廠不同的 Bin 的出貨組合模式以及流程。
3. 探討 LED 晶粒製造廠執行最佳 Bin 的出貨模式的模擬實驗與範圍，以確認不同環 境下各 Bin 的出貨組合的反應情況，並且驗證不同 Bin 的出貨組合在後續應用的 可行性。
第三節 研究範圍與限制
本研究主要以 LED-CM 廠為探討的對象，關於不同環境之下不同 Bin 的出貨組 合的可行性之探討，其關鍵在於規劃環境的設定與應用的模式，可呈現不同 Bin 的出 貨組合所達成的結果。另外，由於 LED 產業是動態的環境，大部分 LED-CM 廠是使 用接單式生產，而產業供需的情況可能隨時在改變，本研究的模擬實驗擬針對一個範 圍區間，並且由三個訂單變化的水準做衡量的基準，因此，本研究限制包括:
1. 本研究的 LED-CM 廠是以接單式的生產策略，待接受訂單才開始備料，因此，訂 單的數量具有不確定性的特性。
2. 模擬實驗是使用某一個範圍區間作為演示，並且提供三個訂單變化的水準差異作 為衡量的基準，實際產業的狀況可能訂單數量或是規格相較之下數量更龐大，故 模擬實驗可提供予業界做為參考。
第四節 研究流程
本研究的研究流程共分為六個階段，如圖 1 所示，首先由緒論說明研究背景與動 機並且決定研究的目的，接下來段根據研究主題進行相關文獻探討，接著提出訂單履 約模式的流程，再來由前一階段的步驟中之訂單分配方式衍生而出的是本研究所提的 Bin 的出貨組合模式，詳細說明不同方法所產生的 Bin 的出貨組合，使用演算法以及 舉例更清楚的呈現每個方法的應用，並且於模擬實驗與分析以不同的環境水準呈現實 務的變動情況，加上不同的 Bin 的出貨組合在不同環境的變化，以驗證本研究所發展 之模式的可行性。最後提出本研究的結論與建議，期望後續研究者可根據建議與本研
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究不足之處作為研究的方向。
圖 1 研究流程 研究背景與
動機
研究目的
文獻探討
LED 晶粒製造廠的訂單履約 模式
LED 產業相關文獻 LED 製造過程相關 文獻
LED 晶粒製造廠的 Bin 的出 貨組合模式
結論與建議 模擬實驗與分析
訂單履約以及出貨 方式相關文獻
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第二章 文獻探討
第一節 LED 產業
一、 LED 產業
(一) LED產業簡介
LED-Lighting emitting diode，為發光二極體，是利用二極體內分離的負電電子與 正電的電洞透過結合的方式產生光源。晶粒是最主要的發光源，而且會根據材料的不 同發出不一樣的波長，因此，會產生不同顏色的光(潘錫明，2009)。Xiao H. (2002)指 出一般晶圓(Wafer)上的成品被稱為晶粒，而製程中完好的晶粒被挑選出並且封裝(含 切割、測詴)後的則稱做晶片(chip)。
LED擁有體積小、壽命長、環保節能等特性，是近幾年備受注目的綠色能源產業 (Chang, Das, Varde, & Pecht, 2012)(經濟部能源局，2009) ，LED發展的狀況相當迅速，
其可產生多種顏色並且提供多元化的應用，從路上的大型顯示看板、街道上的交通號 誌、汽車指示燈燈以及剎車燈、電腦螢幕背光源，都已逐漸由LED取代傳統使用的光 源，另外日常生活中用於讀取CD和DVD光碟的電腦磁碟機、甚至可提供遠端遙控電 子設備的傳遞訊號等，除此之外，近幾年發展的潛力股為照明市場，以台灣為例，根 據經濟部工業局的統計，台灣照明用電大約占總用電的16%，如果全面更換為LED 燈，大約可減少50%的能源消耗，估計每年可省下110億度的電力，約略為1座核能發 電廠的年發電量，因此，LED不僅能減少能源的消耗，更能有效降低對環境的破壞，
對於飽受破壞的生態是相當重要的貢獻(潘錫明，2009)。
(二) 產業市場概況
1. 全球LED市場
Zheludev (2007)指出LED是當今的技術中一個關鍵組成的部份，而LED可提供作 為應用的層面會愈加廣泛，預計在往後的十年當中，新興LED市場的價值每年會超過 15億美元。全球各區域LED元件產業產值包含LED磊晶片、晶粒、封裝、模組，目前
5
2013年若是單以全球LED封裝、模組產值來看，相較於2012年的成長率近3%，如圖 2所示(呂紹旭， 2013)。
圖 2 全球各地區 LED 封裝、模組產值
資料來源:「全球 LED 產業進入沉潛的 2013 年」，呂紹旭，
2013，光連雙月刊，103，頁 10-15。
國際市場的研究機構 TrendForce，其專門為產業進行研究與分析，如提供 DRAM、消費性電子產品、LED 等市場調查與報告，其旗下之 LED 研究部門 LEDinside 表示，2012 年 LED 產業由於 LED 價格下跌太快，而使得市場萎縮，甚至出現銷量 下的情況發生，而全球市場由於行動裝置與 LED 照明產品的相關需求驅動之下，預 計 2013 年 LED 產業有迅速成長的機會，全球 LED 產值相較於 2012 會再成長 12%，
而照明市場的發展潛力更是備受矚目，因為 LED 照明在省電方面最具潛能 (Ivan 編 輯，2013)。
2. 台灣 LED 市場
台灣身為全球的半導體重鎮，自 2011 年於 IC 設計、OSAT、MEMS、LED、封 裝測詴等相關產業中持續嶄露鋒芒，並且 SEMI Opto/LED Fab Forecast(SEMI 產業研 究部)指出，2012 年台灣 LED 晶粒產量為全球第二，佔全球 23%(半導體設備以及材 料國際協會-產業研究部，2012)。全球各區域於 2012 年 LED 元件產業產值成長幅度 較小，單以全球 LED 封裝、模組產值觀察，台灣則以 19％的市占率居於第三，如圖 3(呂紹旭，2013)。
20,000
單位:百萬美元
6
圖 3 全球各地區 LED 元件產值
資料來源:「全球 LED 產業進入沉潛的 2013 年」，呂紹 旭，2013，光連雙月刊，103，頁 10-15。
LEDinside (2013)指出儘管 LED 市場近幾年呈現供過於求的現象，但是藉由不斷 開發的新市場，如自 2008 年開始即以帄穩地速度成長的照明市場, 目前更是整個市 場的新趨勢(林志勳，2011)，並且隨著經濟市場的反彈，預計今年全球市場的需求量 有大幅上升的趨勢(Zhuang, 2013)，台灣過去供給全球 LED 晶粒的數量一直是數一數 二的，並且在 LED 製造方面具有領導的地位(陶曉嫚，2012 )，因此，藉由自身的競 爭優勢以及透過完整的產業結構，再加上洞悉市場動態的眼光，足以預期台灣在新市 場的競爭力與發展潛力。
第二節 LED 製程
林志勳(2011)指出台灣LED的產業發展已經有30年的歷史，除了上游的原物料供 應能力稍有不足，整體已經為相當完整的產業供應鏈，同時於全球的產業競爭中亦是 重要供應國的角色。另外，呂紹旭(2013)指出台灣LED產業相較於其他區域國家有所 不同，大部分是以中小企業為主。為了充分運用資源，台灣LED產業的供應鏈分工相 當細膩，主要的製程可大概分為原料、上、中、下游四個部分(Funda, Gao, & Robinson, 2008)，如表1；LED產業自投入原料後往下發展，上中游有LED磊晶片、晶粒的專業 廠商，下游則有LED封裝、模組廠商，各自都有不同產品定位，如圖4(齊孙薇，2010)。
7
首先原料是製造藍寶石基板與矽基板晶柱的基板廠，其所產出的基板為生產磊晶 片相當重要的原料，台灣投入的業者如合晶或中美晶等。第二個階段是上游的製程，
此部分是生產磊晶片，而中游製程則是 LED 晶粒的製造(陳隆建，2008 )。一般來說，
製造商多半會將上中游製程整合製造，國內投入的業者如晶電、光磊或璨圓等。LED 前段製程中的磊晶片製造最為關鍵，因為在這個階段已經確定成品的型態，因此 LED 前中段的製程廠必定會在此一階段投入大部分的資源，LED 製程的流程如圖 5 所示 (莊炘柔、張丁才，2011)。呂紹旭(2012)指出，LED 上游的磊晶片以及中游的晶粒製 造廠，除了供應本國的 LED 封裝、模組廠商所需之外，亦可以用代工、銷售等模式 切入日本、韓國、中國等同業或封裝廠商，台灣即是如此。
表 1 台灣 LED 產業分工概況
LED 產業分工 台灣代表廠商
原料基板 藍寶石基板、矽基板 信越、合晶、中美晶、尚志
上、中游 磊晶片、晶粒 晶電、光磊、燦圓、廣鎵、奇力、新世紀
下游 封裝、模組 億光、光寶、今台、隆達、東貝、佰鴻
資料來源:「全球及台灣LED產業概況」，呂紹旭，2010，光連雙周刊，85，
頁30-33。
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圖 4 台灣 LED 供應鏈
資料來源:「以系統思考觀點探討LED產業供應鏈模 式」，羅世輝、張崑彬、陳雨婕，2010，
第13屆科際整合管理研討會，台北市:東吳 大學城中校區。
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圖 5 LED 製程流程圖
資料來源:「運用模糊德爾菲法與層級架構分析法於
LED 前中段製程外包商評選」，2011，莊
炘柔、張丁才，2011 兩岸工業工程與管 理學術研討會，新竹市:明新科技大學。
最後的階段則為下游製程，此階段是 LED 的封裝與模組廠，主要是依據終端應 用的不同需求，將晶粒予以封裝或模組，以便後續的使用，國內投入的業者如億光、
光寶或今台等(吳鴻輝、李明峰，2011)。
第三節 訂單履約以及 Bin 的出貨方式
一、 訂單履約
(一) 訂單履約的定義及流程
Koenemann (2008)指出當生產與供給同步處理傳入的訂單時，總是會出現需求管 理的問題，即使有很長的前置準備時間，也難以完全滿足客戶的交期，即有效達成訂 單的履行，在當今市場以及不確定的經濟環境之下，陳舊多時的存貨以及客戶的流失
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等發生的機率相當地高。Sharma (2008)說明精益價值鏈 (Lean Value Chain) 包含了供 給、需求管理的規劃以及調度訂單履約的時間，而且於交期日時提供滿足客戶的需求 即是訂單履約最重要的事項。
訂單履約是自供應商接受顧客的訂單，而供應商與顧客可於這段期間進行溝通與 協調，直到交付顧客滿意的產品或是服務的一個相當關鍵的過程(Croxton, 2003;
Desmond, Johnson, & Pyke, 2001)。
訂單履約是客戶發送的訂單，並且會有相關的部分進行處理的一個流程，以供應 商為例，當接收訂單後會先確認倉庫內的庫存是否足夠，如果不足則會與自家工廠或 是合作的工廠聯繫，確定所需要生產的數量，接著當已經生產完所需的數量再交予供 應商，供應商再依照著交期出貨予顧客，並且收取貨款即完成此訂單。在動態的環境 中整個供應鏈實際地並有效率地滿足客戶，是提供服務的第一步，因為訂單履約牽涉 的層面不只是完成訂單而已，它是關於如何設計一個網絡以及流程以滿足客戶的需 求，透過這個網絡資訊可以充分的流通，如此一來就沒有任何機會產生溝通的鴻溝，
意 味 著 會 大 幅 減 少 客 戶 需 求 與 廠 商 的 供 給 之 間 有 落 差 的 問 題 (Kirtivas, Parameshwaran, Saxena, & Sarda, 2011)。
本研究於下一章節提出供應商如何有效完成訂單的一個流程，期望能更加清晰的 呈現 LED-CM 廠於提供服務或產品的過程。
(二) 生產策略
在這需要迅速反應以及高度客製化的動態環境中，一般使用不同的生產策略以滿 足客戶各式各樣的需求，普遍使用的生產策略包含存貨式生產(MTS)、接單式生產 (MTO)、組裝式生產(ATO)、接單後工程設計(ETO)等(Ebadian, Kalantari, & Rabbani, 2011)，其中接單式以及存貨式生產策略是最廣泛地被使用於一般企業。以下簡單地 介紹每個生產策略，首先是存貨式生產，此生產策略會依據銷售預測準備一定數量的 庫存，並以這些終端產品滿足客戶的需求，特色是交貨時間、高比例的倉儲費用以及 回應客戶需求的彈性較低(Camm, Meredith, McCutcheon, & Raturi, 1990; Hendry &
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Kingsman, 1989)；接著是接單式生產，此生產策略與存貨式生產相反，是接收客戶訂 單後才進行生產，製造前的準備時間以及交貨時間較長，但是倉儲成本低並且回應客 戶需求更加有彈性(Dellaert & Melo, 1996)；再來是組裝式生產，Akinc and Meredith (2007)指出此生產策略適合於需要快速給予回應但是只需要提供有限產品類型的環 境，迅速回應是指終端零組件的存貨，可快速地在製造週期的後期組裝成客戶所期望 的最終產品。然而，使用此生產策略必頇有兩個前提條件，即產品在生產製程的最末 端必頇是能夠客製化的，以及終端零組件的持有成本不能過高，否則在這個部分會花 費過多的成本；最後是接單後工程設計，此生產策略配合客戶的需求設計以及製造 (Mather, 1992)，也就是說最終產品包含標準零件及專為客戶需求所設計的部分，當接 收訂單、確認需求與數量後再進行產品設計、生產與組裝活動，但是相對地交貨的時 間就會比較長(林則孟，2006)。
二、 Bin 的出貨方式
(一) 共用資源
錢盈秀(2002)的有限資源配置下工作團隊之形成說明當團隊成員與資源有限的 情況之下，如何資源有效地協調與分配，除了依據成員之間各自對於可擁有的資源偏 好之外，還必頇考慮成員與成員之間的相互關係，以解決最佳化地分配有限的資源的 問題。
羅哲峰(2001)的研究提出動態資源配置演算法的觀念，在有限的資源下做最有效 的分配解決方案，使所有需要資源的使用者可以獲得所需的資源。透過一定的程序將 資源做有效的管理與分配，並且獲得最大的收益，當資源同時被多人使用而且數量並 非無限，此資源即可能成為有限資源，在這樣的情況下，必頇將資源做有效地配置才 能獲得最佳的利益，而組成產品規格的 Bin(多個 Bin 組合在一貣即為產品規格)過度 被使用時，並非無限提供的 Bin 就會變成有限的資源，此時就必頇分配如何使用 Bin，
以增加後續 Bin 持續出貨的可能性。
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(二) 資源配置的方式
資源配置的方式即分配資源的方式，當資源有限時，使用何種分配方式才能有最 佳化的效益產生。Bin 是有限的資源，而 Bin 出貨的方式即有效分配 Bin 出貨的數量。
Lin(2004)說明包含多個最終成品的供應鏈網路圖形，且多個最終產品之間有共用 性物料的使用，為了在資源有限的情況下，規劃與安排未來的不確定性訂單，針對共 用性的資源分配增加公帄性，其提出的方法之一為帄均演算法，即所有資源都使用均 等分配地方式。
Bin 出貨的方式亦可說是面臨出貨時，訂單應該如何分配的一種決策問題，因為 接收訂單後需要決定組成每個規格的材料所出貨的數量，而某些產品的最終產品之間 有共用性的物料(Boas, 2008; Hop & Kawtummachai, 2005)或稱為產品共同的組成成 分，當組成部分的共用性高時，會使得該部分的庫存數量迅速減少，然而當組成部分 的庫存數量不足時便無法出貨，因此，產品規格的不同 Bin 出貨的組合足以影響未來 後續訂單的達成機會，遂如何決定產品的 Bin 的出貨組合是相當重要的決策問題。
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第三章 LED 晶粒製造廠的訂單履約模式
LED-CM廠是LED產業供應鏈當中相當關鍵的環節，LED晶粒所產出的品質、庫 存管控與準確達成交期是影響競爭力的重要因素，一般使用接單式的生產模式以滿足 顧客多樣化的需求(Gao, Robinson, & Sahin, 2008)，即接收以及確認客戶的所需的規格 後才開始生產，因此，製造的準備時間會比較長，而此生產模式的優點是可以更加有 彈性地滿足高度客製化地訂單，然而LED生產過程中具有不穩定以及變異等特性(李 佶玟、簡禎富、鄭家年，2011; Fowler, Ng, & Sun, 2010)，另外，其終端產品的需求非 常難以預測(Ozbayrak, Papadopoulou, & Samaras, 2006)，故一套有效率的訂單履約模 式可以協助生管人員達成履行訂單的約定。
第一節 LED-CM 廠的製程
一、 LED-CM廠的製程以及生產計畫
一般來說，LED-CM廠於生產過程投入磊晶片並且產出LED晶粒，製造流程可分 為前段製程以及後段製程兩個部分，而前段製程會賦予磊晶片的電性功能，後段製程 的功能是晶片點測、分割、分類及封裝，如圖6。
圖 6 LED-CM 廠的前後段製程 顯影
Photo 蒸鍍
Deposition
黏合 Bonder 蝕刻
Etching 磊晶片
EPI 重複形成導電線路
晶粒前段製程
點測 Probing
切割&裂片 Cut & Break
測詴 Life Test
+ - + -
入庫 Chip Storage 晶粒分類
Sorter
目檢及計數 Inspection &
Die Count 晶粒後段製程
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一個磊晶片可分割為數顆或是數萬顆LED晶粒是取決於它本身的大小。LED晶粒 的(產品)規格有數種，如結構、大小、電性功能、電壓或是訂製的需求等，主要的規 格是根據亮度與波長的電性功能，同時這兩個功能在以下的討論只作為產品規格進行 討論，本研究中會使用的符號如下:
I: 產品規格的類型。
lli: 產品規格 i 的亮度等級最低限制(下限)，i = 1,2,,I。
lui: 產品規格 i 的亮度等級最高限制(上限)，i = 1,2,,I。
wli: 產品規格 i 的波長的最低限制(下限)，i = 1,2,,I。
wui: 產品規格 i 的波長的最高限制(上限)，i = 1,2,,I。
ri: 產品規格 i 的訂單的所需數量，i = 1,2,,I。
J: 亮度等級最大的範圍(區間)。
K: 波段最大的範圍(區間)。
bjk: 亮度等級是j而波長是k的Bins的庫存量，j = 1,2..J，k = 1,2..K。
vi:產品規格 i 的 Bin 的庫存數量，i = 1,2,,I。
β: 為了避免規格升級的發生，每一產品規格Bins所需出貨的最小比例，0<β<1。
di: 產品規格i訂單的交期，i = 1,2,,I。
oi: 最熱門的產品規格i的製造訂單，如果製造訂單很熱門，oi = 1，否則讓 oi = 1，
i = 1,2,,I。
ri: 產品規格i的訂單所需的數量，i = 1,2,,I。
gi: 總計產品規格i的訂單所需的數量，i = 1,2,,I。
lij: 產品規格i亮度等級的規劃產出分佈，i = 1,2,,I，j = 1.2..J。
wik: 產品規格i波長的規劃產出分佈，i = 1,2,,I，k = 1.2..K。
pijk: 產品規格i亮度等級及波長的各Bins的規劃產出分布pijk = lijwik，i = 1.2,,I，
j = 1.2..J，k = 1.2..K。
qi: 產品規格i所需投產的數量i = 1.2,,I。
15
T: 今天或是目前日期。
F: LED-CM plant的前端(點測製程之前)的製造前置時間(天) B: LED-CM plant的後端(點測後)的製造前置時間(天)
HF: LED-CM plant 的熱門訂單之前端製造前置時間(天) HB: LED-CM plant的熱門訂單之後端製造前置時間(天)。
eijk: 產品規格i產出亮度等級j而波長段是k的Bins晶粒的實際產出數量，i = 1.2,,I, j = 1.2..J，k = 1.2..K。
sijk:產品規格i的Bin的揀貨數量，i =1.2,,I，j = lli…lui，k = wli…wui。 mijk:產品規格i的Bin的出貨數量，i =1.2,,I， j = lli…lui，k = wli…wui。 wijk:產品規格i的各Bin的出貨數量占該規格出貨數量加總的比例，i = 1.2,,I，
j = lli..lui，k = wli..wui。
yijk:排序後的產品規格i的各Bin之揀貨比例，i = 1.2,,I，j = lli..lui，k = wli..wui。 Ni:產品規格i的Bin的種類，i = 1.2,,I。
(一) 產品規格
LED 的 亮 度 以 及 波 長 組 成 不 同 的 產 品 規 格 ， 例 如 黃 光 ， 波 長 是 介 於 584nm~594nm，亮度是介於 100mcd~300mcd，因此，除了 LED 晶粒的顏色，訂單的 規格更進一步的明確地定義波長還有亮度的範圍(何坤益、洪紹剛、李明仁， 2012)。
例如，用戶需求為更黃(顏色更深)而且更亮的 LED 晶粒，它們波長的規格會是 586nm~588nm，亮度則是 200mcd~250mcd。然而，黃光 LED 晶粒，其他客戶需求的 波長會介於 588nm~590cm，亮度則是 150mcd~200mcd(李佶玟等，2011)。
(二) Bin的定義
LED的波長及亮度決定了不同的Bin範圍，而且訂單的波長以及亮度的範圍的組 成是無限的，同時由於製程變異與材料的特性，產品會有分類(Bin)的需求，最後再依 照客戶的應用需求而出貨(許雯淇，2011)。
LED-CM plants利用Bins的概念去定義LED晶粒的等級，依據使用者的需求LED晶粒
16
的顏色的亮度被分為數個亮度等級(J 等級)，例如，黃色亮度介於0mcd~300mcd，共 分為6個等級，如表2。
表 2 黃色 LED 晶粒的 Bin 的期初庫存數量(單位:K) Bin (×K 晶粒)
bjk
波長 k (nm)
1 2 3 4 5
584~586 586~588 588~590 590~592 592~594
亮度等級 j (mcd)
1 0~50 310 255 377 371 199 2 50~100 388 310 255 285 305 3 100~150 385 215 196 265 481 4 150~200 336 274 240 470 464 5 200~250 442 440 350 456 465 6 250~300 417 405 396 237 312 同樣地，波長亦被分為數個波段(K 波段)，例如，黃色波長介於 84nm~594nm 分 為 5 個波段，如表 2。當收到訂單時必頇先將規格(波長、亮度)轉換成可使用的 Bins，
訂單中產品規格 i 的可使用的 Bins 如式子(1)。
FBi = {bjk, lli ≦ j ≦ lui, wli ≦ k ≦ wui}, i = 1.2...I (1) 訂單的晶粒出貨將根據於可使用 Bins 的晶粒，例如，訂單是黃色 LED 晶粒的規格，
波長是介於 587nm and 593nm，亮度則是 80mcd and 160mcd。因為 Bins 出貨的品質 必頇狹小於訂單的規格，這訂單中可使用的 Bins 的波長為 2~4 (i.e., wli=2 and wui=4) 而亮度等級 2~3 (i.e., lli=2 and lui=3) ，此訂單中可使用的 Bins 如表 2 的灰色區塊所 示。因此，產品規格 i 中可使用 Bins 的晶粒庫存數量的表現方式如式子(2)。
ii i
i
wu
wl k
lu
ll j
jk
i
b
v
, i = 1.2...I (2)如果目前可使用的Bins的晶粒庫存對於來說訂單是足夠的，此訂單則達成履約，否 則，產品規格1的生產計劃或是製造單訂單會投料並且開始生產。
(三) Bin 的產出分佈
17
由於前端製程的過程中，製程狀態的穩定與否會決定磊晶片上數千個晶粒的電性 分佈，因而磊晶片的晶粒的產量的電性是呈現漸層分佈，如圖 7。
圖 7 磊晶片上不同電性的晶粒的產出分佈，以黃色 LED 為例
換句話說，磊晶片上的每個晶粒的電性功能均不同，因此，這些晶粒有著非完全 相同的電性功能被分類為不同的 Bins，如表 3。產品規格 i(pijk)的 Bins 的產量是依據 產品規格之亮度等級(lij)還有波長等級(wik)的產出，如式子(3)。
pijk = lijwik, i = 1,2,..I, j = 1.2..J, k = 1.2..K (3)
表 3 某 LED-CM 廠產品規格及其產出分佈表 (a)各產品規格範圍及其最佳投產磊晶片表
產品規格編號 i 亮度等級範圍 j 波長波段範圍 k 投產磊晶片
1 2~3 2~4 a
2 3~4 2~3 b
3 2~4 1~3 c
4 1~3 3~4 a
5 3~5 3~5 b
6 (I) 4~6 1~3 d
(b)各產品規格之亮度等級產出分佈表
亮度產出分佈 lij 亮度等級 j
1 2 3 4 5 6(J)
產品規格 i 1 10.00% 35.00% 35.00% 10.00% 5.00% 5.00%
2 5.00% 10.00% 30.00% 35.00% 15.00% 5.00%
3 5.00% 10.00% 35.00% 35.00% 15.00%
4 15.00% 35.00% 35.00% 10.00% 5.00%
5 5.00% 5.00% 35.00% 35.00% 15.00% 5.00%
6 (I) 5.00% 10.00% 35.00% 35.00% 15.00%
內圈產出亮度為 100~300mcd 以 及波段為 586~592nm 的晶粒。
中圈產出亮度為
50~300mcd 以及波段為 584~594nm 的晶粒。
外圈產出亮度為<50 以及波段 為<58nm 或是 >594nm 的晶粒。
18
表 3 (續)
(c)各產品規格之波長波段產出分佈表
波段產出分佈 wik 波長波段 k
1 2 3 4 5 (K)
產品規格 i 1 5.00% 35.00% 35.00% 20.00% 5.00%
2 5.00% 20.00% 35.00% 30.00% 10.00%
3 15.00% 35.00% 30.00% 10.00% 10.00%
4 5.00% 10.00% 35.00% 35.00% 15.00%
5 5.00% 10.00% 20.00% 35.00% 30.00%
6 (I) 15.00% 35.00% 35.00% 10.00% 5.00%
(d)產品規格 1 之各 Bin 產出分佈表 產品規格 1 的各 Bin 產出
分佈pijk=lij*wik
波長波段 (k)
1 2 3 4 5 (K)
亮度等級 (j)
1 0.50% 3.50% 3.50% 2.00% 0.5%
2 1.75% 12.25% 12.25% 7.00% 1.75%
3 1.75% 12.25% 12.25% 7.00% 1.75%
4 0.50% 3.50% 3.50% 2.00% 0.5%
5 0.25% 1.75% 1.75% 1.00% 0.25%
6 (I) 0.25% 1.75% 1.75% 1.00% 0.25%
(四) 規劃訂單的生產計畫
不同 Bins 的產出分佈會取決於不同的製程參數或是磊晶片，一般來說，研發人 員或是工程部門提供不同產品的規格識別，進而獲得最佳的 Bins 分佈，如表 3(a)。
表 3(b)顯示不同產品規格亮度等級的產出分佈，表 3(c)顯示不同產品規格波長波段的 產出分佈，而表 3(d)則顯示產品規格 1 的產出分佈。因此，總計產品規格 i 的 Bins 的產出概率如式子(4)。
ii i
i
wu
wl k
lu
ll j
ijk
i
p
t
, i = 1.2. ..I (4)當可使用的 Bin 的晶粒庫存不足以符合訂單，需要產生產品規格的生產計畫或是 製造訂單，總計訂單 i 的所需生產的數量，如式子(5)。
i i
i r v
g , i = 1.2...I (5) 經由所需生產的數量以及產出概率得出所需投入的數量，如式子(6)。
i i
i t
q g , i = 1.2...I (6)
19
(五) 製造訂單的合工單率
因為前端製程狀態的穩定與否會影響磊晶片上數千個晶粒的電性分佈，實際磊晶 片上晶粒的產出分佈並不能完全符合預期，製造訂單的合工單率是晶粒產量為可行 Bins 的比率，如果比率大於 ti的價值，製造訂單即可表現出高合工單率，舉例來說，
兩個製造訂單的亮度規格均是 150~200mcd，而產量分佈分別為圖 8(a)及圖 8(b)，顯 而易見地，因此可以說圖 8(a)的合工單率高於圖 8(b)。
因此，製造訂單的合工單率比預期計畫佳，生管人員會獲得多餘的晶粒，相反地，
如果合工單率不如預期計畫，製造訂單就會發生短缺的情形。生管人員就會啟動加速 的補貨計畫(Aytug, Lawley, Mckay, Mohan, & Uzsoy, 2005)，以掌握製造訂單的需求。
圖 8 不同製造訂單的合工單率
第二節 LED-CM 廠的訂單履約模式
有了上述關於 LED-CM 廠的產品規格、製程的相關說明後，接下來正式進入訂單履 約模式，以下圖 9 為訂單履約模式的流程以及每個步驟之詳細說明。
(a) 高合工單率 200
100 150 250 亮度
50 300
數量
(b) 低合工單率 數量
100 150 200 250 亮度
50 300
20
圖 9 LED-CM 廠訂單履約的流程
步驟 1. 建立訂單識別號碼、產品規格以及客戶訂單數量以及到期日等。
步驟 2. 確認目前可使用的 Bins 是否符合此次訂單。
步驟 2.1 使用式子(1)評估符合此訂單產品規格 i 的 Bin(區段)。
步驟 2.2 使用式子(2)評估符合此訂單產品規格 i 的 Bins 的庫存(vi)。
步驟 2.3 如果出貨條件(庫存數量 i≧訂單數量 i，並且 Bin 的庫存≧Bin 必頇 出貨的最小比例 x 訂單數量，亮度及波長皆在範圍內)沒有滿足，
就到步驟 3。
步驟 2.4 更新目前 Bins 的庫存數量，結束此訂單。
) 1 (
) 1
(
i i i
i
i jk
jk lu ll wu wl
b r b
步驟 3 規劃訂單的生產計劃
步驟 3.1 使用式子(5)評估目前訂單短缺，即仍需要生產的數量，並且更新可使 用 Bins 的庫存。 bjk 0, lli jlui, wli kwui
21
步驟 3.2 使用式子(6)由產出分佈以及訂單數量評估所需的投料量。
步驟 3.3 評估以及確認可完成的到期日期。
如果生產計畫可在預計的交期完成，則按照進度繼續生產。
如果到期的時間-現在時間<前端+後端以及(熱門)前端+後端所需的製造 前置時間。即修正到期時間=現在時間+熱門產品前端+後端製程所需的 製造前置時間(天)同時與客戶做確認。
步驟 4 建立一個製造訂單(製令)並且投產符合訂單之產品規格 i 所需的投料數量。
步驟 5 產品規格 i 在點測的製程中，可監測不同 Bins 的實際產出量 j=1.2..J, k=1.2..K。
步驟 6 評估實際產出的狀態。
如果在點測製程時確認 Bin 晶粒的實際產出量≧生產計畫所需的數量，使 Bins 的庫存量為舊有數量+實際產出的數量，接著到步驟 2。
步驟 7 若是前一步驟數量不足夠，啟動以及加速補貨的機制，以彌補訂單中產品規 格 i 短缺的數量。
至此，已經將訂單履約模式的流程說明完畢，而其中步驟2.4是說明訂單分配的 過程，其使用帄均分配(Lin, 2004)的方式，故同一個規格中分配予各Bin的數量是相同 的。產品組合的分配方式有許多種，由於多數的規格共用相同的Bin，就會使得該Bin 成為資源稀少的Bin，因而會影響到後續訂單的應用情況，即同一張產品規格訂單的 不同Bin組合的出貨量會影響後續訂單出貨的可能性，因此，如何評估產品規格的Bin 的出貨組合是相當重要的，故本研究將於下一個章節說明產品出貨組合模式的研究。
22
第四章 LED 晶粒製造廠的 Bin 的出貨模式
LED-CM 廠有產出變異以及不穩定等特性，製造的過程會決定晶粒的電性功能，
而且由於製程的不穩定使得各晶粒的電性功能皆不相同，晶粒主要的電性功能為亮度 的等級與波長的波段，而產品規格是由不同的 Bin 組合而成。
LED-CM 廠出貨時為了避免升級的情況出現，各 Bin 揀貨時都需要一定的數量而 非為零，可是不同的客戶可能對於相同的產品規格下單，或是不同的產品規格當中會 包含相同的 Bin，而這些共用的 Bins 的存貨可能會迅速消耗殆盡，故同一張產品規格 訂單的不同 Bin 組合的出貨數量會影響後續訂單的出貨需求，因此，為有效利用工廠 內的存貨並且增加後續不同 Bin 的使用機率，以滿足未來不確定的訂單可持續出貨，
故於本章提出三種不同評估產品規格的 Bin 的出貨方法，即先挑選的 Bin 以及決定所 挑選 Bin 的數量，除了於第一小節說明方法以及演算的步驟之外，同時以舉例的方式 更直接的呈現方法的實用性。
第一節 產品規格的 Bin 出貨組合的方式
本研究所提出的三種不同評估產品規格的 Bin 的出貨方法將於本小節做說明，分 別為「帄均法(A.M)」、「出貨數量最高的 Bin 的出貨法(T.H.S.Q.M)」、「Bin 的交換比 例優先出貨法(C.P.S.M)」。本章節出貨組合所需要的期初庫存數量以及規格皆為表 1 以及表 2(a)的產品規格，但是要將表 2(a)的產品規格由 1…I 轉換為 A、B、C、D、E、
F 六種規格，而表 4 則是過去 12 個月份的訂單出貨的資料，表 5 則是經由表 4 整理 後所統計各 Bin 於該規格的出貨頻率以及出貨數量。
23
一、 Bin 的三種出貨的組合
表 4 過去 12 個月的各訂單之出貨規格及數量(單位:K) 日期 訂單
編號
規格 數量 日期 訂單
編號
規格 數量
1/11 1 F 250 7/1 21 B 75
1/17 2 B 120 7/14 22 C 210 1/24 3 A 110 7/24 23 B 120
1/28 4 D 100 8/6 24 B 100
2/4 5 E 70 8/12 25 E 60
2/7 6 D 85 8/23 26 B 90
2/15 7 C 60 8/27 27 A 70
3/14 8 B 45 9/15 28 D 210
3/26 9 A 75 9/20 29 A 210
4/2 10 B 140 10/2 30 C 115 4/11 11 C 80 10/1 31 B 140 4/13 12 A 65 10/14 32 A 165 4/22 13 A 55 10/18 33 C 60
5/5 14 D 165 10/25 34 B 120 5/9 15 F 90 11/17 35 E 210 5/16 16 B 80 11/25 36 A 140 5/28 17 C 60 11/28 37 B 100 5/30 18 F 200 12/5 38 A 150
6/3 19 D 55 12/16 39 B 85
6/19 20 E 80 12/29 40 A 120
24
表 5 各 Bin 於各規格當中的出貨頻率以及數量(單位:K)
(一) 帄均法(Average Method, A.M)
LED-CM 廠會隨著時間累積訂單，除了詳細記錄每一筆訂單的資料，亦會定期整 理與統計成有系統性的資訊。一筆訂單當中可能會有不同的 Bin，而不同的訂單當中 會有共用的 Bin，如果過度頻繁的出貨，可能會減少未來訂單出貨的機會，此外較少 共用的 Bin 仍有較多的庫存，工廠內的資源並沒有充分地被利用。
因此，為了增加後續訂單出貨的可能性以及增加各 Bin 被挑選的機會，本研究提 出的方法 1 是帄均法，此方法的使用方式是將訂單數量均等地分配至該產品規格所包 含的每一個 Bin，各產品規格會使用的 Bin 的種類計算如式子(7)，接著使用式子(8) 計算所得的數值為各 Bin 出貨的數量。如果使用帄均法無法剛好整除，則無條件捨去 取整數，為了讓各 Bin 的運用機會增加，故將捨去的數量依照當下 Bin 庫存數量最高
A 頻率 /數量 B 頻率 /數量 C 頻率 /數量
b33 37 3995 b33 37 3995 b33 37 3995 b32 28 2960 b32 28 2960 b32 28 2960 b23 21 2360 b43 25 2760 b43 25 2760 b34 19 2195 b42 21 2340 b23 21 2360
b22 16 1745 b42 21 2340
b24 15 1775 b22 16 1745
b41 9 1125 b21 6 585 b31 6 585
D 頻率 /數量 E 頻率 /數量 F 頻率 /數量
b33 37 3995 b33 37 3995 b43 25 2760 b23 21 2360 b43 25 2760 b42 21 2340 b34 19 2195 b34 19 2195 b41 9 1125 b24 15 1775 b53 7 960 b53 7 960 b13 5 615 b35 4 420 b51 3 540 b14 5 615 b44 4 420 b52 3 540 b45 4 420 b61 3 540 b54 4 420 b62 3 540 b55 4 420 b63 3 540
25
者，再輪流一個一個分配予各 Bin，直到分配完畢為止。
Ni = (lui-lli+1)(wui-wli+1) (7) sijk = [ ri/ Ni], i = 1.2…I，j=lli…lui，k=wli…wui (8) ri - (sijk Ni) = 0 (9) 1. 演算法
步驟 1 確認訂單數量、產品規格以及依照式子(7)計算產品規格的 Bin 的種類。
步驟 2 使用式子(8)分配訂單數量予該產品規格的 Bin 的種類，以得出各 Bin 出貨 的數量，使用式子(9)確認目前總共出貨的數量是否符合訂單的數量，不符 合則至步驟 3。
步驟 3 若步驟 2 仍有餘數，再由目前庫存數量最高者分配予各 Bin，直到多餘的 數量分配完畢為止。
2. 範例說明
使用以下的舉例，再搭配演算法的步驟說明帄均法的使用流程，使得前面所描述 之公式及演算法更容易了解。
目前黃光 LED 期初的庫存數量如表 1 所示，而產品規格 A 的訂單數量則是 100K，其中灰色區塊為會使用到 Bin 的範圍，以下為評估 Bin 的出貨組合模式，即 各 Bin 挑選揀貨數量的組合，以增加後續訂單的出貨機會。
步驟 1 i = A，llA = 2, luA = 3, wlA = 2 以及 wuA = 4，rA = 100K。
NA= (3-2+1)(4-2+1) = 6。
步驟 2 sAjk = 100/6 = 16.66 = [16]K，各 Bin 揀貨的數量為 16K，而目前該訂單的 Bin 出貨的數量均相同，100K - (166) = 3，並非為 0。
步驟 3 由於步驟 2 無法完全整除，故將多餘的數量 3K 由目前 Bin 庫存數量最高者 分配，而目前庫存數量最高者為 b22，其分配到 1K，分配後仍有餘數則繼 續分配，接著目前庫存數量最高者是 b24 再分配 1K，分配後仍有餘數再繼 續分配，故目前庫存數量最高的 b34 分配最後的 1K。
26
(二) 出貨數量最高的 Bin 的出貨法 (The Highest Shipped Quantity Method, T.H.S.Q.M)
LED-CM 廠的訂單會隨著時間而累積，除了詳細記錄亦會定期進行整理與統計，
一筆訂單當中包含著不同的 Bin，而不同的產品當中會有共同使用的 Bin，其中會有 出貨數量較高或是低的 Bin。經由表 5 清楚呈現每個規格的 Bin 於該規格所統計的出 貨次數以及出貨數量。當 Bin 每次出貨的數量高並不一定出貨頻率亦高，但顯示該 Bin 的需求數量高，因此，本研究提出的方法 2 是出貨數量最高的 Bin 的優先出貨法，
依照表 5 的各 Bin 的出貨數量於該規格所占有的總出貨數量之比例。
首先，計算訂單規格所需的 Bin 的種類，如式子(7)，再由表 5 累加該規格的出 貨數量，如式子(10)，再將該規格當中的 Bin 的出貨數量占該規格累加總出貨數量的 比例作為各 Bin 的出貨數量之依據，再來依照各 Bin 之揀貨為各 Bin 於訂單中出貨的 比例，如式子(11)，如果無法整除，則無條件捨去小數取整數，接著使用式子(12)計 算訂單與目前出貨數量的總數，如果仍有多餘的數量，為了使各 Bin 能充分運用，因 而由目前該規格的 Bin 的庫存數量最高者分配多餘的數量，直到分配完畢為止。
ijk I
i
m1
= milliwli+…+..mluiwui，i = 1….I，j=lli…lui，k= wli…wui (10) sijk = [(ri( mijk/ ijk
I
i
m1
)]，i = 1.2…I (11)
ri – [( ri (mijk
1
I i
/ ijk
I
i
m1
)] = 0 (12) 1. 演算法
步驟 1 確認訂單數量以及產品規格所有會使用的 Bin。
步驟 2 由式子(1)得出訂單要求的規格所需的 Bin 的種類，再由式子(10)將該規格之 出貨數量累加。
步驟 3 再依照式子(11)得出各 Bin 揀貨的數量，如果無法整除則無條件捨去取 整數，依照使用數量最高的 Bin 開始分配，使用式子(12)得出訂單數量與 目前的總出貨數量是否相符，不符則至步驟 4。
27
步驟 4 如果步驟 3 仍有餘數，由目前庫存數量最高的 Bin 再輪流揀貨一次，直到 訂單的數量分配完畢為止。
2. 範例說明
經由以下的舉例，搭配演算法的步驟說明 T.H.S.Q.S.M 的使用流程，使得前面所 描述之公式及演算法更易於了解。
目前黃光 LED 的揀貨數量如表 5 所示，產品規格 A 的訂單數量則是 100K，而 表 1 為期初的庫存數量，灰色區塊為會使用到 Bin 的範圍，依照表 5 的揀貨數量可 得 b33 是規格 A 當中的使用數量最高的 Bin，以下為評估最佳 Bin 的出貨組合模式。
步驟 1 i = A，llA = 2, luA = 3, wlA = 2 以及 wuA = 4，rA = 100K。
步驟 2 NA = (3-2+1)(4-2+1) = 6， jk I
i
mA
1
=1745+2360+1775+2960+3995+2195 = 15030 步驟 3 sA33 = [100(3995/15030)] = [26]K，sA32 = [100(2960/15030)] = [19]K，
sA23 = [100(2360//15030)] = [15]K，sA34 = [100(2195/15030)] = [14]K，
sA24 = [100(1775/15030)] = [11]K，sA22 = [100(1745/15030)] = [11]K。
訂單數量為 100K，目前總共的出貨數量為 96K
(26K+19K+15K+14K+11K+11K)，因此，仍有 4K 需要滿足客戶。
步驟 4 前一個步驟仍剩餘 4K，因此，由目前庫存數量最高的再輪流揀貨，直到 訂單數量分配完畢，目前庫存數量最高的 Bin 為 b22 分配 1K，仍有 3K 所 以繼續分配，由 b24 獲得 1K，仍有 2K 再繼續分配，由 b34 分配 1K，仍有 2K 再繼續分配，由 b23 分配最後 1K。
(三) Bin 的交換比例出貨法 (Change the Proportion of Shipped Method, C.P.S.M)
LED-CM 廠的訂單有不同的規格可以滿足客戶，而不同的規格中會有共同使用的 Bin，其中共用程度較高的 Bin 持續地使用時，會迅速消耗庫存的數量，當其中的 Bin 低於最低的出貨數量便無法出貨，因而為了後續各規格出貨的機會，本研究提出的方 法 3 是 Bin 的交換比例優先出貨法。
28
每個 Bin 的揀貨數量先如同方法 2 使用式子(10)計算總共的出貨數量，而兩個方 法的差異是式子(11)每個 Bin 出貨的比例，待計算各 Bin 的比例後，如式子(13)，將 計算的出貨比例由最低者依序排至最高，而出貨數量則正好相反，各規格的 Bin 由目 前出貨數量最高依序排至數量最低，並且將兩者結合，故每個規格當中出貨數量最高 的 Bin，其出貨比例為該規格最低者。如果遇到出貨數量相同的 Bin，以慣用先出貨 者優先，本研究則是以亮度波長編號等級為優先順序。再來依照排序後的 Bin 的比例 為出貨的依據，如式子(14)，如果有無法整除的情形，將無條件捨去小數取整數，接 著將訂單數量與所有 Bin 的出貨數量比較，如式子(15)如果不相符，由其中 Bin 庫存 數量最高者分配多餘的數量，直到分配完畢為止。
wijk = mijk/ ijk
I
i
m1
(13)
sijk = [(riyijk]，i = 1.2…I (14) ri - ( ijk
I
i
y
1
ri ) = 0 (15) 1. 演算法
步驟 1 確認訂單數量以及產品規格所有會使用的 Bin。
步驟 2 由式子(1)得出訂單要求的規格所需的 Bin 的種類，再由式子(10)將該規格之 出貨數量累加。
步驟 3 再按照式子(13)計算各 Bin 的揀貨比例，如果無法整除則取小數至第 4 位。
步驟 4 接著依照式子(13)所得的揀貨比例，由低至高排序，另外將該規格的 Bin 依 照出貨數量由高至低排序，將兩者合併，即出貨數量最高的 Bin 是搭配
最低的揀貨比例。
步驟 5 使用式子(14)計算各 Bin 於各規格在訂單當中的揀貨數量，如果無法整除則 無條件捨去取整數，接著使用式子(15)確認是否還有多餘的數量尚未出貨。
步驟 6 如果步驟 5 仍有餘數，依照目前使用數量最高的 Bin 開始分配，直到訂單 的數量分配完畢為止。
2. 範例說明
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藉由以下的舉例，再搭配演算法的步驟說明 C.P.S.M 的使用流程，使得前面所描 述之公式及演算法更容易理解。
目前黃光 LED 的揀貨數量如表 5 所示，產品規格 A 的訂單數量則是 100K，而 表 2 為期初庫存數量，灰色區塊為使用 Bin 的範圍，以下為 Bin 的出貨組合模式。
步驟 1 i = A，llA = 2, luA = 3, wlA = 2 以及 wuA = 4，rA = 100K。
步驟 2 NA = (3-2+1)(4-2+1) = 6，
jk I
i
mA
1
= 1745+2360+1775+2960+3995+2195 = 15030 步驟 3 wA33的揀貨比例為 3995/15030 = 0.2658，
wA32的揀貨比例為 2960/15030 = 0.1969，
wA23的揀貨比例為 2360/15030 = 0.1570，
wA34的揀貨比例為 2195/15030 = 0.1460，
wA24的揀貨比例為 1775/15030 = 0.1181，
wA22的揀貨比例為 1745/15030 = 0.1161。
步驟 4 規格 A 的出貨比例由小至大依序為 0.1161、0.1181、0.146、0.157、0.1969 以及最後的 0.2658。另外，規格 A 的出貨數量由高依序排至低為 b33、b32、
b23、 b34、b24、b22。將兩者合併，因此，A33的出貨比例為 0.1161、A32
的出貨比例為 0.1181 、A23的出貨比例為 0.146、A34的出貨比例為 0.157、
A24的出貨比例為 0.1969、A24的出貨比例為 0.2658。
步驟 5 sA33 = [1000.1161] = [11]K，sA32 = [1000.1181] = [11]K，
sA23 = [1000.146] = [14]K，sA34 = [1000.157] = [15]K，
sA24 = [1000.1969] = [19]K，sA22 = [1000.2658] = [26]K。
訂單數量為 100K，目前出貨的總數量為所有出貨量加總為 96K。
步驟 6 由於步驟 5 仍剩餘 4K，因此，由目前庫存數量最高的再輪流揀貨，直到 訂單數量分配完畢，庫存數量最高的 Bin 為 b22 分配 1K，仍有 3K 所以 繼續分配，由 b24 獲得 1K，仍有 2K 再繼續分配，由 b34 吸收 1K，仍有 2K
30
再繼續分配，由 b23 分配最後 1K。
31
第五章 模擬實驗與分析
本研究主要的目的是訂單履約以及出貨模式的研究，第四章提出Bin的出貨模式 以增加後續訂單的完成機會，分別是「帄均法(A.M)」、「出貨數量最高的Bin的出貨法 (T.H.S.Q.M)」、「Bin的交換比例出貨法(C.P.S.M)」，即如何分配每一張訂單當中Bin 出貨數量的方法。在不同的環境以及使用不同的出貨方式，皆能透過本研究所提出的 模式盡量地滿足後續更多不同客戶的需求。因此，本研究將以模擬實驗評估績效，模 擬LED-CM廠出貨時，在不同環境下的Bin的出貨模式等三種組合方式之績效，故本 實驗的目的為:
1. 在不同環境下，三種Bin出貨組合的方法可完成的訂單達成率是否有差異。
2. 不同環境之下，每個Bin的出貨組合模式的方法可完成的訂單達成率的變化。
3. 探討不同環境之下的最佳的Bin的出貨組合模式。
第一節 模擬實驗
一、 實驗環境假設與限制
本實驗是模擬 LED-CM 廠一天使用 Bin 的出貨模式可達成訂單的情形，此模擬 有一個執行出貨的人員、6 個產品規格以及 30 種組合的 Bin，而產品規格當中包含的 Bin 的組合由小至大分別是 4 種、6 種、9 種。實驗模擬的過程是由 Bin 的出貨模式 決定 Bin 出貨的先後順序以及數量，持續出貨直到 Bin 的庫存數量不足為止，以下為 本研究的模擬環境的假設與限制:
1. 每一張訂單只會有一個產品規格。
2. 同一個時間只會有一個訂單出貨，待一個訂單出貨後才會進行下一張訂單。
3. 當產品所需的 Bin 的庫存數量足夠時才可以出貨。
4. 執行出貨的人員永遠遵孚 Bin 出貨的模式。
5. 本研究的模擬實驗沒有限制所需完成的訂單達成率，主要是探討這三種方法之間 的訂單達成率的差異，評估各方法最佳適用的環境以及各環境之下的最佳方法。
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接下來說明實驗模式的設定，本研究的實驗模式使用將帄均數及標準差作為訂單 之間差異的基準，下列為詳細說明:
(一) 實驗模式的設定
本研究實驗使用 MS Excel 隨機得出庫存數量以及九種環境的訂單，每個環境的 訂單均預設為 40 筆；由於產品規格當中的種類最多是 9 種，如表 3(a)所示，如果庫 存數量低於 9K 則無法出貨，因而庫存數量範圍區間則是 9K~500K，而庫存數量產生 的結果如表 6 所示。當庫存數量產生後再跑出不同環境的訂單數量，由於庫存數量當 中最低者為 51，而規格中的種類最少是 4 種，如果訂單數量的範圍是介於 300 至 500 區間，單以帄均法的方式來計算，所得之數量會高於最低庫存數量，如此一來便會無 法出貨，因此，每個環境的訂單數量之範圍是 9K~300K。
由於訂單有一定的範圍，而本實驗希望這個範圍內的數值的產生機率均相同，因 此，使用連續均勻分配，如式子(16)得出九種環境的每一筆訂單數量。
X~U [9,300] (16)
(二) 實驗模式的九種環境
本實驗的九種環境皆由隨機的方式產生，依照帄均法與標準差各自分成高中低三 種不同程度的組合，由於本實驗是為了驗證 Bin 出貨模式的方法之差異，因而僅以三 種帄均數與標準差交互作用做變化，第一個產生的是中等帄均數、高變異的環境，此 帄均數為 145.725 為訂單數量範圍的一半，而標準差則是 108.34，故以此環境作為帄 均數以及標準差衡量的基準。
經過統計與整理後，第一個環境是高帄均數、高標準差，此環境的訂單數量帄均 相對中等帄均較高，而訂單數量之間的變化程度比較大，如表 7；第二個環境是高帄 均數、中等標準差，此環境與第一個環境的帄均數相同，而標準差則相對來說較小，
是第一個環境的一半，表示訂單數量之間的變化程度比第一個環境來得小，如表 8；
第三個環境是高帄均數、低標準差，此環境與的帄均數與第一個環境相同，而標準差
