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研究生： 李俞潤
Yu-Lung Lee
論文名稱： 工廠分析與生產線改善 - 以晶園再生廠為例
Factory Analysis & Production Line Improvement - A case for a Wafer Reclaim Plant
指導教授： 許棟樑教授
Daniel Sheu
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 工業工程與工程管理學系
Department of Industrial Engineering and Engineering Management
論文出版年： 2005
畢業學年度： 93
語文別： 中文
論文頁數： 88
中文關鍵詞： 生產線改善 、模擬分析 、工廠診斷與工廠改善 、實驗設計 、晶圓再生廠
外文關鍵詞： Production Line Improvement, Simulate Analysis, Factory Diagnosis and Improvement, Design of Experiment, Wafer Reclaim Plant
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    • 本研究使用元件旅程分析、流程時序分析及魚骨圖分析手法來辨認及診斷在晶圓再生廠(Wafer Reclaim Plant)無效益之活動。我們發現包含超過90%的在製品閒置時間、太長的作業週期時間和設備績效益量測不足…等，其原因係包括生產線改善及作業管理上各種問題。本研究針對問題點提出建議改善方案，更進一步使用線平衡技術、實驗設計(Design of Experiment)及模擬分析(Simulate Analysis) 生產線之平衡。 本研究進一步以投資報酬率(ROI, Return On Investment)之財務指標及在製品量、產距時間(Takt Time) / 生產速率(Production Rate)之生產指標當作生產線改善(Production Line Improvement)評估指標。本研究在流程設計上建議可以使用 批量大小及暫存區大小(Buffer Size) 之控制以改進生產效率。雖然本研究所提出之方法論是用在晶圓再生廠之個案研究，但此套手法也可以應用在分析及改善一般工廠之無效率。

    The research used Key component Journey analysis, process time sequence analysis, and root-cause analysis to identify and diagnose inefficiencies in a wafer reclaim factory. Identified problems include high proportion of work-in-process idle time in excess of 90%, prolonged operation cycle time, and insufficient equipment performance measurement, etc, due to various reasons such as process line design and operational management problems. Corrective measures were recommended. The study further used line balance techniques, design of experiment, and simulation to analyze the production line balance. Using indices such as ROI (Return On Investment), WIP size and takt time/production rate as performance measures for the revised line design, the study suggested that batch size and buffer size can be used to fine tune the process design with significant efficiency improvements. Although the case study used a wafer reclaim factory as an example the diagnosis methodology is applicable for analyzing inefficiencies of any generic factory.

    目錄 目錄...................................................V 圖目錄.................................................X 表目錄.................................................XII 第一章 緒論............................................1 1.1 研究背景與動機.....................................1 1.2 研究目的...........................................1 1.3 貢獻與成果.........................................2 第二章 文獻探討........................................3 2.1限制理論之簡介......................................3 2.1.1 限制理論的基本原則...............................3 2.1.2 限制理論的績效衡量指標...........................6 2.1.3 限制理論解決問題的程序...........................6 2.1.4 DBR生產系統簡介..................................7 2.2 提高生產力.........................................8 2.3 製造流程分析與再造................................10 2.4 系統模擬..........................................11 2.4.1 模擬的程序......................................13 2.4.2 模擬的優缺點....................................14 第三章 半導體再生晶圓生產流程簡介.....................15 3.1 半導體再生晶圓生產流程簡介........................15 第四章 研究方法與理論分析.............................17 4.1 研究範圍與樣本定義................................17 4.2 研究步驟與研究方法................................17 4.3 分析手法說明......................................20 4.3.1 資料收集工具....................................20 4.3.2 分析手法........................................21 4.4 生產線改善........................................23 4.4.1 傳統生產線的規劃................................23 4.4.2 建議型生產模式的規劃............................24 4.4.3傳統型與建議型生產線比較.........................24 第五章 個案公司應用...................................26 5.1 分析目的..........................................26 5.2 研究分析流程......................................26 5.3研究數據蒐集.......................................26 5.4八吋生產線控制圖...................................27 5.5 晶圓旅程時間......................................27 5.5.1追蹤方式.........................................27 5.5.2 晶圓旅程追蹤分析................................28 5.5.2.1 晶圓旅程追蹤分析說明..........................30 5.5.3 晶圓旅程生產時間分析............................30 5.5.4 閒置時間分配圖..................................31 5.5.5 流程時序表......................................36 5.5.6 問題點分析......................................39 5.5.7 魚骨圖..........................................42 5.6 線平衡............................................44 5.6.1 線平衡說明......................................44 5.6.2 線平衡計算......................................44 5.6.3 生產線平衡比較..................................45 5.6.4 生產線平衡之結論................................45 5.7 生產線改善........................................45 5.7.1 問題描述........................................45 5.7.2 目的............................................46 5.7.3生產線模型描述...................................46 5.7.4模擬條件.........................................46 5.7.5 模擬相關資料收集................................48 5.7.6 符號(單位)與計算過程............................51 5.7.7 參數設定與生產線系統............................52 5.8 模擬結論..........................................54 5.8.1 系統比較表與統計檢定............................54 5.8.2 實驗設計........................................59 第六章 結論及後續研究.................................62 6.1 綜合結論..........................................62 6.2 後續研究方向......................................63 參考文獻..............................................64 附錄一................................................66 附錄二................................................66 附錄三................................................66 附錄四................................................69 附錄五................................................70 附錄六................................................71 附錄七................................................73 附錄八................................................75 附錄九................................................76 圖目錄 圖2-1 DBR模式示意圖...................................8 圖2-2 FRAME FOR PROCESS REENGINEERING.................11 圖2-3 模擬系統之發展過程..............................13 圖4-1 研究步驟........................................18 圖4-2 研究方法........................................19 圖4-3 流程時序圖......................................23 圖5-1 八吋生產線控制圖................................27 圖5-2 A TIME SACLE....................................30 圖5-3 L TIME SACLE....................................31 圖5-4 (A FLOW)SORTOR閒置時間分配......................31 圖5-5 (A FLOW)POLISH閒置時間分配......................32 圖5-6 (L FLOW)SORTOR閒置時間分配......................33 圖5-7 (L FLOW)POLISH閒置時間分配......................34 圖5-8 (L FLOW)蝕刻機閒置時間分配......................35 圖5-9 (A FLOW)PROCESS SEQUENCE CHART..................36 圖5-10 (A FLOW)PROCESS SEQUENCE CHART.................37 圖5-11 (L FLOW)PROCESS SEQUENCE CHART.................37 圖5-12 (L FLOW)PROCESS SEQUENCE CHART.................38 圖5-13 (L FLOW)PROCESS SEQUENCE CHART.................38 圖5-14 FISH BONE DIAGRAM OF IDLE ANALYSIS.............43 圖5-15 FISH BONE DIAGRAM OF REDUCING IDLE ANALYSIS....43 圖5-16 TAKT TIME/BATCH SIZE分析.......................53 圖5-17 AVERAGE CT/BATCH SIZE分析......................53 圖5-18 OVERALL PRODUCTION RATE/BATCH SIZE分析.........53 表目錄 表2-1 提高勞動生產力..................................8 表4-1 分析手法表......................................21 表4-2 傳統型與建議型生產線比較表......................25 表5-1 (A)PROCESS......................................28 表5-2 (L)PROCESS......................................29 表5-3 (A FLOW)SORTOR之閒置時間分配....................31 表5-4 (A FLOW)POLISH閒置時間分配......................32 表5-5 (L FLOW)SORTOR閒置時間分配......................33 表5-6 (L FLOW)POLISH閒置時間分配......................34 表5-7 (L FLOW)蝕刻機機閒置時間分配....................35 表5-8 IDLE分析點1.....................................39 表5-9 IDLE分析點2-1...................................39 表5-10IDLE分析點2-2...................................40 表5-11IDLE分析點3-1...................................40 表5-12IDLE分析點3-2...................................41 表5-13IDLE分析點4.....................................41 表5-14IDLE分析點4-1...................................42 表5-15IDLE分析點5.....................................42 表5-16生產線平衡比較表................................45 表5-17 ROI定義........................................45 表5-18 模擬相關資料收集...............................49 表5-19 BATCH SIZE分析表...............................53 表5-20系統比較表......................................54 表5-201TOTAL WIP之F檢定...............................55 表5-22 TOTAL WIP之T檢定...............................56 表5-23 TAKT TIME之F檢定...............................56 表5-24 TAKT TIME之T檢定...............................57 表5-25 AVERAGE CT之F檢定..............................58 表5-26 AVERAGE CT之T檢定..............................58 表5-27 FACTOR/INDEX表.................................59 表5-28 ANOVA OF PRODUCTION RATE.......................60 表5-29 ANOVA OF TOTAL WIP.............................60 表5-30 ANOVA OF AVERAGE CT............................60

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