Product Mix Variation and Utility Evaluation in Semiconductor Manufacturing Industry

對半導體製造產業來說，產能規劃是極重要的決策工作，除了因為機台成本昂貴，一旦規劃失準的結果將嚴重影響廠商的獲利能力外，冗長的前置時間更提高產能擴充決策的風險，加上半導體產品的生命週期短暫，製程技術更迭亦十分迅速，種種因素使得產能規劃工作的困難度更形提高。 在需求變化不確定的環境下，半導體製造廠商所面對的產品變異與日俱增，其中除了一般人所熟知的需求總量變異外，還包括半導體製造業因為產品種類繁多與製造途程複雜所帶來的產品組合變異，尤其對製造廠進行中期產能規劃來說，經常性變動的產品組合所帶來的影響更是顯著，如果不能在需求情境建模的過程中將其考慮進去，那麼據此進行產能規劃的結果可能會在穩定性的表現上大打折扣。 另外為了持續增進供應鏈的競爭力，廠商在選擇合作夥伴時不再能只以品質或成本的角度來衡量，而必須從降低供應鏈風險變異的觀點出發，透過本研究所提出績效評估的程序方法，可供廠商對多個可合作伙伴進行汰弱留強的篩選程序。Capacity planning is an important tasks in the semiconductor manufacturing industry. Due to the tool purchase cost, firm’s profitability will be deeply eroded once making wrong capacity decision. The risk of capacity expansion is also exacerbated by long lead time of deployment. Together with short life time of product, rapid transition of technology, capacity planning task gets even more complicated. Under the uncertain environment, demand variation becomes more and more enormous. In addition to the well-known total demand variation, product mix variation, coming from numerous product type and complicated process routing, has far more influence on capacity planning. Without considering product mix variation in scenario representation, the capacity planning can not conduct sound and well. On the other hand, in order to enhance competitiveness in semiconductor supply chain, firms can’t judge the partners with regard of quality or cost any more. It should be conducted in view of overall risk reduction. This study propose and develop a performance evaluation procedure, firms can use it for screening out less performed partner.第1章 背景探討與問題描述 1 1.1 問題背景 2 1.1.1 產能規劃工作的層級 3 1.1.2 決策程序與方法 4 1.1.3 機台組態規劃程序 7 1.2 問題描述 9 1.2.1 需求不確定性 9 1.2.2 工時變異與不確定性 11 1.2.3 機台需求不確定性 12 1.3 研究動機 13 1.4 研究目的 14 1.5 論文架構 14 第2章 文獻回顧與探討 15 2.1 各種產能規劃相關的問題類型 15 2.2 產能規劃模型的比較 18 2.2.1 數學規劃與求解方法 19 2.2.2 產能模型之目標式、限制式與產出資訊 23 2.3 需求情境的表達方式 24 2.3.1 情境樹 24 2.3.2 Convex Hull 26 2.3.3 兩種情境方法之比較 27 第3章 機台組態規劃之基本組合問題 30 3.1 產品組合變異 31 3.1.1 單期產品組合之比較 31 3.1.2 多期產品組合變異 37 3.2 單一產品之需求變異表達方法 41 3.3 機台需求關聯性 47 第4章 生產系統之績效評估 52 4.1 關鍵機台之挑選 53 4.2 生產系統變異 55 4.2.1 產品組合變異 56 4.2.2 工時之變異 59 4.2.3 機台需求變異 60 4.3 救濟效果 63 第5章 結論與建議 66 5.1 結論與貢獻 66 5.2 未來研究建議 67 第6章 參考文獻 6