IC设计业的生产排程

私立天主教輔仁大學資訊管理學系碩士班碩士論文應用基因演算法在IC設計業的供應鏈生產排程之研究研究生：朱玉芬撰指導教授：葉宏謨博士中華民國八十九年六月目錄表次.…………………………………………………………i圖次………….………………………………………………ii中文摘要………………………………………………….iii第壹章緒論...................................6第一節研究動機...................................6第二節研究目的...................................7第三節研究流程...................................8第四節論文結構..................................11第五節研究貢獻..................................11第貳章文獻探討...............................13第一節IC設計業簡介.............................13第二節IC設計業的生產管理簡介...................17第三節半導體生產排程相關研究....................20第四節基因演算法相關研究........................26第五節派工法則與績效評估........................27第參章研究方法...............................30第一節研究範圍與限制............................30第二節SCMSS模式的建立.........................30第三節研究假定條件..............................34第四節研究設計..................................34第肆章實例探討...............................39第一節IC設計公司產銷流程.......................39第二節各流程的製程說明..........................48第三節IC設計公司與外包廠商聯絡方法.............52第四節IC設計公司的產品結構.....................55第五節IC設計公司生產管理.......................57第伍章研究結果與分析.........................68第一節SCMSS之績效評估標準......................77第二節決定派工法則群............................69第三節基本資料輸入..............................70第四節基因演算法之運作..........................74第五節結果說明與討論............................75參考文獻........................................77表次表格2-1IC設計公司的生產資源使用情形................表格4-1針測記錄表.......................................表格4-2晶圓廠提供之WipReport.......................表格4-3PilotRunTable..................................表格4-4外包廠商WIP分析表.............................表格4-5外包交貨狀況彙總表.............................表格4-6ItemMaster......................................表格4-7BOMfile..........................................表格4-8銷售預估表.......................................表格4-9資源需求計劃項目表.............................表格4-10晶圓製程表......................................表格4-11Wafer需求及製造成本預估表..................表格4-12測試機台一覽表.................................表格4-13晶圓針測製程表.................................表格4-14Package測試製程表............................表格4-15製造部日報......................................表格5-1選定之派工法則群組表.........................表格5-2真實訂單需求資料..............................表格5-3產品基本資料.....................................表格5-4產品製程資源需求資料..........................表格5-5生產資源之產能彙總表..........................表格5-6排程結果..........................................表格5-7SCMSS改善效益表................................圖次圖表1-1本研究的流程..................................10圖表2-1我國IC設計業四種類型......................14圖表2-2半導體有關製造的產業及物流示意圖........20圖表2-3基因演算法執行流程圖.......................25圖表3-1IC設計公司的生產管理活動示意圖..........32圖表3-2SCMSS系統架構模式..........................33圖表3-3GA排程架構圖................................34圖表3-4研究步驟.......................................36圖表4-1IC設計公司之生產流程簡圖..................40圖表4-2投code通知單................................41圖表4-3採購確認書....................................42圖表4-4Wafer流程卡..................................44圖表4-5Wafer委測外包單.............................45圖表4-6外包單.........................................46圖表4-7Package委測外包單..........................47圖表4-8BillofMaterial...............................56圖表5-1標準產品製造流程圖..........................70論文摘要關鍵詞：供應鏈、IC設計公司、生產管理、基因演算法由於環境的多變，半導體工業的產品變化脈動非常頻繁，一般台灣製造業所面臨的需求難以預測、交期急迫、生產計劃經常變更……等問題，在高科技的半導體業中也會面臨相同的問題，半導體業者要掌握市場趨勢並有效回應，加強對顧客的服務，以改善過去產業、產品及市場過度集中的情況。在經營策略上，如何將供應鏈管理轉變為企業競爭力，以適時做有效之需求預測及產能評估，快速回應市場是重要的一環。半導體產業是由許多不同stage的生產製造所構成，強調分工，以半導體產品的製程來說，首先必須由IC設計公司(ICDesignHouse)設計產品，然後委由晶圓廠製造晶圓，然後再由專業的測試廠或廠內的測試設備進行晶圓針測製程，由封裝廠切割、封裝，最後再進行半成品的測試，才有完成品提供銷售。由於半導體產品的生命週期很短，需要提供顧客更快速的回應如新產品的設計、原料的採購、外包、品質控制與銷售。本論文研究主要目的在運用基因演算法（GeneticAlgorithm，GA），解決IC設計公司之供應鏈生產排程的問題，研究中運用基因演算法，在流程型的IC設計業的生產排程問題，找出最佳的排程解，以下簡稱為SCMSS(SupplyChainManagementScheduledSystem)，SCMSS的建置就是要靈活且快速的產生IC設計業的生產排程，加速整個產銷協調的速度與正確性，適時提供顧客正確迅速的資訊。本研究一開始透過現場訪談的方式，了解IC設計業的供應鏈生產流程管控問題並加以深入探討，以建置SCMSS架構，並進一步發展SCMSS，然後評估該系統與單一派工法則之排程績效，爾後可提供IC設計業者排程方法上的建議，IC設計業者可透過SCMSS的建置，加強供應鏈生產排程管控，進而強化顧客服務，達到快速回應的目的，以降低企業生產成本、強化企業競爭力。ABSTRACTKeywords：ICDesignHouse、GA、SupplyChain第壹章第壹章緒論第一節第一節研究動機高科技業的營運成長，關係到台灣經濟的持續繁榮，而台灣近年來努力積極的希望成為亞太營運中心，台灣半導體產業在整體表現上，一直是一顆閃亮的巨星，其中包括IC設計、製造、封裝等企業的大量投資，亦將促成產業結構大幅的調整，雖然半導體產業在一片投資熱潮下，公司盈餘能逐漸成長，但是面對國際競爭的壓力，對技術的升級、品質的提升、管理績效的改善，是促成營運績效提昇的重要關鍵。台灣IC設計業雖佔半導體總產值不大，但其重要性卻不可謂之不高，從IC設計業過去幾年的蓬勃發展，產業規模雖與美國有一段落差，但也是全球僅次於美國的國家。從民國七十一年第一家IC設計公司－太欣半導體開始，迄今已有十八年的歷史，其間又陸續成立多家IC設計公司，如瑞昱、矽統、矽成、鈺創、威盛......等百餘家，台灣漸漸形成一個IC設計的重鎮。根據工研院電子所的產業研究報告，1998年國內已有超過115家的IC設計公司、3家晶圓材料廠商、20家晶圓製造公司、36家封裝公司、30家測試廠商、13家導線架生產廠商、5家光罩公司。由於資訊科技整體環境的變化與產業環境的成熟，專業分工成為企業經營的趨勢，IC設計公司專注於新產品的研發，將生產交由專業的生產代工，也因為生產幾乎全數委由外包代工，使得如何有效掌握並運用外部生產資源，成為IC設計公司生產管理重要的一環。生產管理（ProductionManagement）是企業管理的主要領域之一，尤其IC設計公司主要製程是以委外為主，生產前置時間(LeadTime)變化很大，IC設計公司和外包廠商之間資料整合不易，生產管理者已經不能僅憑經驗或直覺的判斷來解決生產管理上的問題，如何透過供應鏈做資料整合並運用資訊科技與演算方法來迅速地達成生產排程管理是有其必要性。而且IC設計公司為了適應日益競爭的環境，必須採用適當的生產作業管理系統，以達到準時交貨、低成本、高效率、高品質、具有彈性的境界，對於任何大型的企業而言，生產規劃與管理是暨複雜又龐大的工作，國內大多數的半導體業者之生產計劃是藉由生產會議及各部門協調、談判所得，很難快速反應訂單和行銷策略之改變。而且整個半導體的產業強調分工。產品的完成與行銷，需要半導體業供應鏈充分的合作，在生產規劃和管理上除了本身企業的資訊外，還要跨企業on-line蒐集資訊，資訊需涵蓋整個半導體供應鏈的生產流程。如何將這些跨企業的生產資訊彙集起來並加