摘要

Site Evaluation Methodology and Practice Study

廠房選址評估理論與現況探討

關鍵詞/ 新廠規劃5、廠房選址、713
Keywords / New Fab Planning4,Site Evaluation,24

因應不斷進步的製程及產品需求,高階晶圓廠的持續建置與發展是無可避免的競爭趨勢,因此尋找適當的晶圓廠用地以配合產能的擴充一直是新廠規劃部重要的任務之一。本文希望透過理論的介紹與國內外廠房選址的經驗,分享廠房選址的方法,同時藉由此次資料分析的機會,再次檢視相關的流程作業,做為持續改善與精進的基礎。

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前言

廠房選址是企業經營上的一個重要課題,在理論與實務方面都有許多的研究討論。選址決策影響企業組織運作流程,並進而造成成本、供應鏈與競爭力的後續影響。一般製造業選址時的主要考慮因素包括有工資、生產力、勞工素質、供應鏈等資源考量,公共設施、賦稅、土地成本、法規與政府優惠措施也多為考量的重要因素,而廠房設施的擴充彈性、客戶端的連結、產業群聚等多面向因素也是眾多衡量的指標之一。如何權衡眾多的因素與影響因子,抽絲剝繭,協助決策進行,除主觀直覺的討論判斷外,還可透過既有的工具、方法,協助評估的進行。而半導體產業競爭日趨激烈,先進廠房投資逐步攀升,選址的適切性也日益重要。本文將就廠房選址常用方法進行理論介紹,並就國內外廠房選址的運作狀況與考量因素進行實務討論。

廠房選址評估理論

廠房選址首要步驟是先定義可能影響的因素,評估因素對選址位置須具有高度敏感性且與公司營運目標相關,不符合因素應先排除。影響因素因產業而異,以服務業為例,競爭對手的位置可能就是一個重要的衡量因素,有可能避開對手可享當地獨佔的市場;但也可能透過相近企業的群聚,來吸引較多的顧客。而根據MBA智庫資料指出,一項針對全球製造業所作的調查發現,企業認為下列5項因素是進行設施選址時必須考慮的項目:(1)勞動力條件、(2)市場的接近程度、(3)生活質量、(4)與供應商和資源的接近程度、(5)與其它企業設施的相對位置。可依據上述的因素再加入企業本身的特殊考量來進行評估。

定義廠房選址的因素後,接下來則是要進行定性與定量的分析。進行定性分析時,有幾個要點是必須考慮的:(1)成本考量:企業是經濟實體,獲利是企業的基礎目標。初期建設成本、後續營運費用與銷貨成本、都可能受選址所影響;(2)客戶考量:接近客戶與否,則可能影響運費及損耗的比例,而在現今國際競爭的影響下,可能也會與國家對自身產業發展、就業率提昇等政策相關,進而受到法律限制並影響終端消費者觀感;(3)人才匯集:人才是企業發展的重要資源,選址須考慮人才的培育、地緣與居住、交通的便利性;(4)長期發展考量:針對後續企業的布局、市場的拓展與新知識、技術的取得,也是必須列入考量的重要項目。

而常用於選址評估的方法眾多,主要包括:

負荷距離法

負荷距離法是用來評估臨近程度的一種數學方法,選擇總負荷移動距離最小的方案做為最佳解,其概念公式為:

ld = Σilidi

利用此方法進行評估時,需先計算各方案標的位置距目的地的距離。理論上可透過幾何距離選出最短距離做為最佳解,但可能並沒有運輸路線可符合幾何距離,即須改以各實際路線的節點距離作為距離運算的基礎。此外,計算出最短距離後,在現實世界中,也可能會遇到無法選擇該最佳點的狀況,例如地價過高或地目不符等因素。此時可以透過窮舉法與重心法來尋求其他的可行方案。其中窮舉法是在選擇範圍內,均勻的選擇若干點,計算出每個點的總負荷數,選出總負荷最小的點後,若有其他因素使該點無法被選擇時,則以鄰近的位置做為替代方案。而重心法可以協助縮短範圍與時間,其延伸的公式為:

為求評量區域的重心,定義X*、Y*代表重心的橫坐標與縱座標,以該重心為標的點計算總負荷數;接著計算X*、Y*周圍上、下、左、右的鄰近點,再與重心點的總負荷數做比較;如發現有比重心點更好的位置,則重新以該點為新的重心,重複之前進行的步驟;經過反覆運算後,直到找不出更佳點後,則最後計算的重心點即可做為選擇位置。

偏好矩陣加權計算法

這是各類選址方法中使用最為廣泛的一種,它是將各衡量因素給予權重,再將權重與評分之乘積累加起來進行評核。運用這種評分法須注意主觀判斷的問題,只要判斷有誤差就會影響評分數值,進而影響最後決策。目前用於協助確認權數的方法很多,可利用層次分析法、排序法與回歸分析法等方法來強化權重的客觀性。以層次分析法舉例而言,用於協助決策時,必須先要進行樹狀或層次模型建立,通常最上階多為目標定義,中間幾個階層為準則或指標層,最下階為採行方案與對象層。然後自第二級開始,將建立從屬與相互影響的關係,完成逐層比對結構後,接著進行向量一致性檢驗,檢驗不通過時須重新檢討與建構比對結構後,檢驗通過後即開始進行下一步驟,計算組合向量並進行組合一致性檢驗。同樣組合一致性檢驗結果未通過時,要回頭修正模型與比對結構;但若檢驗通過即可依據結果協助決策之進行。

生產成本比較分析法

使用這種方法的假設前提是,各方案皆能滿足廠址選擇的基本要求,但各方案的資源投入配比不同,所產生的成本也不同。此時,即可利用損益平衡的原理,輔以投資報酬率與淨現值等財務手法或分析工具,藉由評估總體成本的高低以協助決策的進行。而通常此種方式主要分為絕對值比較與相對值比較兩種方式,而相對值比較方法又分為結構相對必較、比例相對比較、強度相對比較與動態相對比較等方法,透過時間、空間、理論或企業本身的計畫做為標準來進行方案比較。此種方式在選址評估中使用機率非常高,以數據提供決策資訊,通常會被認為是比較客觀的衡量工具,實務上也常與偏好矩陣加權計算法配合使用,整合評估定性與定量的因素。

除以上幾種評估方法外,常利用的評估方法還有中線模式法、德爾菲法(Delphi Method)、啟發法(heuristics)、模擬法(simulation)、最適化法(optimization)等方法, 因現實所面臨的問題與因素遠較理論假設複雜,實務上必須交替運用數種方法,以協助選址作業順利進行。

國外廠房選址考量因素與模型架構討論

一般製造業進行廠房選址時,目的不外乎產能擴充、降低成本與開拓新市場等三種,如 表一

表一、一般選址考慮因素

成本因素(定量因素)

特質因素(定性因素)

資本支出─土地、廠房、廠務設施及機台設備

政府支持

基地開發成本

策略支援,夥伴關係

水電氣基礎設施昇級或擴充成本

與現有組織、運作機制之遠近關係

水電氣基礎設施源頭改善成本

可供應的人力數量與品質

獎勵措施

人員的招募與留任

賦稅

環境與土地使用的法規、規定及限制

時程─許可證與執照申請

供應商的設施

水電氣基礎設施費率

市場

水電氣基礎設施供應量與品質

客戶關係與市場觀感

人力成本

可抵達性、後勤可取得性及交通便利性

後勤成本

自然災害的風險

交通成本與生活成本

政治、社會與金融環境的風險

資料來源:本文自行整理

因此,即可依據自身企業著重的目的,延伸擬訂須進行評估的因素。而晶圓廠及半導體廠房選址,因投資金額龐大,選址設廠之評估更需考慮周密,謹慎進行。一般晶圓廠及半導體廠房選址時須考慮的因素一樣可分為定性與定量兩方面,定量部分的主軸為成本考量,主要分析的標的可分為土地、廠房、廠務設施等資本支出及水、電、氣、人力及後勤等運轉費用。而賦稅與相關獎勵措施對投資金額龐大的晶圓廠及半導體廠房選址也是影響成本的重要因素,同時也須納入考量。而因國家、地區規定不同,造成許可及執照申請的差異而衍生時程與成本的差異,也是在進行國外廠房選址時必須納入評估考慮的重要因素。而在定性方面,須考量政治環境與市場的支持度,例如政府對產業投資的支持、與夥伴合作的策略、與客戶的遠近與依存關係及政治、社會與金融方面的風險;而人力供給與品質、供應商供應鏈的完整度、交通便利性及環境與土地相關使用規定與限制,也是相當重要的定性因素;而自然災害的風險,也是企業在評估新據點時,必須納入考量的基本因素,如 圖一圖二

圖一、全美地震風險地圖

資料來源:U.S. Geological Survey網站資料

圖二、全美水患風險地圖

資料來源:United states department of commerce網站資料

確定考慮因素後,接下來即須進行資料蒐集與資料分析。有部分資料可透過網站先行取得公開資訊,一般地質、地理、水電氣供應及交通等基礎資料,多可透過研究機構與政府網站取得,而人力與生活成本等參考資料在各類指數分析的網站也可取得。而進一步的資料,則可透過親自拜訪、問卷方式詢問當地主事機關與相關機構,或可委由顧問公司或訪查機構進行細部資料蒐集。例如租稅及獎勵優惠,因產業對不同國家或區域的吸引力與重要性並不相同,政府願意提供的優惠也會有非常大的差異,而這個部分可以委託第三單位進行溝通訪查,先行取得較為詳盡的資料以利後續評估之進行。

完成資料蒐集後,即可依照前章討論的理論工具進行定性與定量的分析。面對千頭萬緒的資訊,建議可以參考 表二整理的分析比較架構開始著手展開資料分析作業。從成本面的檢討,分析建造成本、運轉成本、供應鏈成本,到考量環保因素,評估對營運成本的衝擊;而在時程的評估上,從許可與證照的申請,基地條件限制到基地基礎設施的建置,與後續廠房設計與整體建造的時程考量,除將影響最後完成產品的時程目標外,也將決定相關衍生成本。而後再加入自然災害、安全與基礎設施的風險可靠性評估與市場分析,即會是一個初具規模的評估報告,如 表二

表二、科學工業園區開發情形表

面向

考慮因素

資料來源與分析方式

成本

土地及廠房建置成本
稅金與優惠條件
水電氣供應: 單價、供應量及銜接成本
供應鏈結構與供應商狀況

資源分析
資本支出預估
現金流分析
水電氣基礎設施架構評估

時程

環保許可申請與基地開發限制
整地與基礎設置
廠房與廠務系統設計與建造

環保顧問
環境影響評估

風險

自然災害
政治、社會與經濟風險
水電氣供應可靠度

累積數據資料

風險評估

水電氣品質跟可靠度分析

市場

與市場、客戶的遠近程度

市場調查

資料來源:本文自行整理

國內廠房選址實務討論

目前國內廠房皆設立於科學工業園區內,雖有其特殊的歷史背景,但實務上,科學園區確有其優越條件,相較其他工業區域更適合科技廠房之發展。除了道路規劃、水電供應、汙水處理等基礎建設較其他工業區完善外,科學工業園區採「單一窗口」服務機制,提供投資申請、勞工行政、工商服務、工程建設、建築景觀規劃管理、資訊網路、環境保護安全防護及進出口保稅快速通關服務,相較於一般工業區在行政協助方面需自行向主管機關申辦來的便利,如:投資申請審查為經濟部與地方政府申請、保稅倉庫設立管理為海關、勞工、環保(廢水等)事項為地方政府、進出口證明為國貿局等等(如 表三)。

表三、科學工業園區與科技工業區分析比較

項目

科學工業園區

科技工業區

設置法源

科學工業園區設置管理條例

促進產業升級條例

主管機關

科技部管理局

經濟部工業局/地方政府

開發方式

國科會籌資開發(既設園區)

工業局主導但委託公、民營開發機構出資開發並負責銷售以收回投資

管理單位

科管局(具公權力)

服務中心(不具公權力)

引進產業

積體電路(IC)、電腦及週邊、光電、通訊器材、

生物技術、精密機械

十大新興工業為主,也包括已升級之傳統製造業,業種涵蓋範圍相當廣

土地取得方式

只租不售

以出售為主,但一部分可先租幾年再買

稅捐優惠

(1)進口 關稅(保稅)

營業稅

貨物稅

(2)出口 營業稅

(3)區內交易 營業稅

(4)投資抵減

(5)五年免稅

免稅

免稅

免稅

零稅率

零稅率

RD享15%投抵

課稅(但申請保稅工廠可享免稅)

課稅(但申請保稅工廠可享免稅)

課稅[*]

零稅率

課稅

RD享15%投抵

管理費

營收0.19﹪

按土地面積計算

行政協助 (包括但不限於)

(1)投資申請、審查

(2)工商登記

(3)保稅倉庫設立管理

(4)建築許可

(5)租稅減免證明核發

(6)勞工、環保(廢水等)事項(**)

(7)進出口證明

由園區科管局提供單一窗口統籌辦理

由廠商自行向下列主管機關申辦:

經濟部/地方政府

商業司/地方政府

海關

地方政府

工業局/財政部

地方政府

國貿局

投資申請流程

較簡化

繁瑣

公共設施(用水及污水排放)

園區實施用水及廢水排放納管,統一由管理局核供

無特殊待遇

環評相關

環評暨健康風險評估作業由開發單位科管局辦理,實施園區總量管制,故廠商進駐不需再各自作環評

環評或環差作業可能由廠商自行辦理

產業群聚

[*] 目前所進口項目,多非屬貨物稅的課稅範圍(例如:飲料、家用電器、平版玻璃、汽機車、汽油)

資料來源:本文自行整理

因軟硬體方面的差異,科學工業園區目前仍是國內科技廠房的優先選擇。但就現況而言,符合進駐產業條件與需求土地面積大小的園區土地日漸稀少(如 表四),因此在竹科園區部分,公司目前已購置竹南土地,並已開始進行環評申請程序。而台中園區目前正由中科管理局進行擴建場址環評送審,待環評送審過後,即有土地將可供精密機械及晶圓廠房建置使用。

表四、科學園區土地使用狀況

園區別

已開發土地面積(公頃)

開發中土地面積(公頃)

目前可供出租土地面積(公頃)

新竹科學園區

新竹園區

653

   

竹南園區

123

 

1

龍潭園(不含第二期用地)

76

 

1

新竹生醫園區

38

 

10

銅鑼園區

291

59

15

宜蘭園區

71

 

22

中部科學園區

台中園區

413

53

35(開發後)

虎尾園區

96

 

9

后里園區

256

 

9

二林園區

15

616

13

中興新村高等研究園區

13

 

13

南部科學園區

台南園區

1,043

 

38

高雄園區

570

 

51

資料來源:本文自行整理

但因其他環評審核案例引發部分爭議,致使環評審核時間與結果較難掌握,將會增加建廠土地取得困難度。此外,由於晶圓廠投資龐大,機台對環境敏感度高,充足與穩定之水電氣供應,一直是晶圓廠必要的運轉條件之一。然由於資源有限、資源地域性分配問題,各園區的水電供應問題也是目前國內廠房選址所面臨到的棘手問題。針對此一問題,目前除積極與主管機關協調溝通資源調配外,節能與水資源再利用技術的提昇,可能是中長期必須突破的重要目標,這樣才能有效緩解目前在國內選址上所面臨的資源供給問題。

結論

因應不斷進步的製程及產品需求,高階晶圓廠的持續建置與發展是無法避免的競爭趨勢,因此尋找適當的晶圓廠用地仍是新廠規劃部現階段與展望未來相當重要的課題。然而目前先進製程在一定經濟規模下所須生產面積愈形加大,而科學工業園區內可用建地供給已接近飽和,自購土地或配合相關園區土地開發可能是未來在國內尋找廠房用地常會面臨的選項之一。若採用自購土地或配合相關園區土地開發而取得可用土地,則土地資訊蒐集的困難度與資訊內容所須的深廣度就會較之前以園區土地租賃為主的方式須要更長的蒐集與分析時間;而海外廠房選址,也可能是未來考量風險分散、拓展新市場與面臨國內土地供給飽和等問題時必須多角度進行分析的選項。因此,廠房選址資料的蒐集與評估方式的持續精進,將會是團隊必須持續努力的重要任務。

參考文獻

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    http://www.ctsp.gov.tw/
  2. 科學園區管理局網站
    http://www.sipa.gov.tw/index.jsp
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    http://old.npf.org.tw/PUBLICATION/SD/091/SD-R-091-033.htm
  4. 陳信宏,歐美科技工業區數位通訊及管理等公共設施建制及營運之研究,2001。
    http://ebooks.lib.ntu.edu.tw/1_file/moea/111817/
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  6. MBA智庫百科
  7. 洪維臨,「階層式設施選址問題之研究」,國立台北科技大學工業工程與管理研究所碩士論文。

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