摘要
新廠的設計，是依製程生產機台的需求（Tools Utility Requirement）及位置（Layout）進行各種廠務供應系統之設置與規劃；本篇將闡述藉由 IDI (Initial Design Integration)（註一）進行資料庫整合及應用，並提供定址功能（By location）因應機台位置變更時快速計算建廠設計所須建置廠務供應系統之容量。
前言
過去的製程技術演進，研發廠區試量生產達到穩定後才會由量產廠生產，隨著製程進入高階世代，目前新建廠模式已採取研發及量產同時進行，以縮短研發到量產的時程提高公司的競爭力，面臨製程仍持續開發中，往往遭遇機台需求一再變更，廠務設備也一再修改，如何能早期掌握高階製程機台對廠務供應系統之需求，並運用IDI (Initial Design Inte-gration)系統工具進行整合與應用，已在建立機台需求(Utility)資料庫的文章中闡述（註二），然而對設計者而言，仍無法提供與機台位置(Layout)的相對關係，於是在進階強化計畫中將探討如何運用機台位置與IDI系統進行定址功能，以達到廠務系統管路(Utility distribution)在廠區配置對應的相對位置關係。
現況分析
新建廠房規劃及設計是依據產能規劃進行，根據不同的製程定義找出機台的標準需求作為建廠設計時的參考，為能達到相同高階世代製程的設計標準，我們運用了機台二次配管PRS (Process Release Standard) 系統在2014年共完成719 台製程機台的資料收集、確認並藉由 IDI系統進行資料庫整合建立了新廠設計標準的 Utility 資料庫 圖一。
圖一、新廠設計標準機台utility 資料庫
資料庫隨先進製程需求而有所不同，可應用於不同世代製程Utility 的變化分析，如HPM (Hazard Process Material) 需求日益繁多，依不同系統分析其種類增量，再依面積權重推算 HPM空間之評估 圖二，如不同世代製程的特殊氣體供應系統 (Gas) 可預估面積增量為1.14的需求，化學供應系統 (Chemical) 可預估面積增量為1.5的需求，在兩個不同製程的 HPM 的比較，有助於空間規劃之預估。
圖二、推估HPM 空間需求
有了正確的資料庫後，在製程持續開發及產品組合的變異仍有機台位置變更的需求，對設計人員還是有頻繁的工作負擔，收集其常見問題 表一，其中項目1~4已獲得解決，而項目5~7的機台位置與Utility配置對設計同仁是ㄧ大困擾，只要變更一次位置則須重新設計一次，而目前IDI系統只提供總需求容量的資料運算 圖三，無法滿足管路配置(Piping distribution)的設計需求，於是對IDI系統引發了進階強化的應用想法。
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項目 |
常見問題 |
新廠設計部 |
新廠工程管理部 |
IDI System solution |
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1 |
機台Utility資料不正確 |
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V |
主要是對應機台的FAC Code與IDI不同匹配(Mapping) |
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2 |
機台Utility需求量 |
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V |
目前仍以傳簽單提出的需求量為依據(設計團隊有對應的需求量) |
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3 |
機台Utility種類及數量需求 |
V |
V |
IDI已經與Tools Hookup PRS完全符合 |
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4 |
機台列表(Tools list)要與哪一台匹配(Mapping) 對應機台Utility資料 |
V |
V |
IDI已經與Tools list中的製程功能與T-II完全符合，並標示對應之機台FAC Code方便同仁匹配(Mapping) |
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5 |
機台位於Layout的數量及位置 |
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V |
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6 |
可依機台位置Layout計算Utility種類及數量需求 |
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V |
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7 |
IDI資料可否匯出自行編輯 |
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V |
圖三、IDI 系統總需求容量的資料運算
為了有效解決 表一所述項目5~7的困擾，經過討論重新構思尋求方法強化目前IDI系統的應用面以符合使用者的需求。首先將機台位置(Layout)定義為可辨別的通用格式，將區域進行編碼(Location, Area, Bay ID)並區別左右邊位置及數量，將機台列表(Tools list)轉化為機台位置表(Layout list)，於IDI系統資料庫進行進階強化時可判讀專案的機台位置 圖四。
圖四、機台位置(Layout list) 定義為可辨別的通用格式
在同仁程式撰寫的協助下，流程以樓層(Building/Floor)、區域(Area)、機台操作區(Bay ID)及機台位置(Tools location)為架構，經程式判讀與資料庫連結後，自動以區域計算各系統總容量，且使用者可依專案、Area、Bay ID及機台需求至系統自動計算11類之系統容量 圖五。
圖五、依專案、Area、Bay ID 及機台需求至系統自動計算11 類系統容量（如Exhaust）
透過以上的方法及程式的協助下，強化了對機台位置變更之應變能力，只須針對變更部分確認機台位置(Layout list)，由IDI系統與資料庫執行聯結則自動計算產出，縮短了設計時間及提高設計掌握度。根據以上的應用後，我們從2014.06以後的新建專案針對每次機台位置的重新規劃開始運用了此方法，同仁在設計時的準備工作已大幅改善。
結論
本篇文章主要是就IDI資料庫的系統運用進階強化，且以同仁最為困擾的部分為主要目的，設計部同仁也反應目前運用在新廠專案中，在機台Utility資料上的準備至少平均節省60%的工作負擔 表二。
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項目 |
常見問題 |
新廠設計部 |
新廠工程管理部 |
IDI System solution |
|---|---|---|---|---|
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1 |
機台Utility資料不正確 |
V |
V |
主要是對應機台的FAC Code與IDI不同匹配(Mapping) |
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2 |
機台Utility需求量 |
V |
V |
目前仍以傳簽單提出的需求量為依據(設計團隊有對應的需求量) |
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3 |
機台Utility種類及數量需求 |
V |
V |
IDI已經與Tools Hookup PRS完全符合 |
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4 |
機台列表(Tools list)要與哪一台匹配(Mapping) 對應機台Utility資料 |
V |
V |
IDI已經與Tools list中的製程功能與T-II完全符合，並標示對應之機台FAC Code方便同仁匹配(Mapping) |
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5 |
機台位於Layout的數量及位置 |
V |
V |
IDI已經與Micro layout定義Bay ID左右邊位置及數量 |
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6 |
可依機台位置Layout計算Utility種類及數量需求 |
V |
V |
需求者可自行匯出編輯所要的資料 |
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7 |
IDI資料可否匯出自行編輯 |
V |
V |
IDI依權限已提供此功能 需求者可自行匯出編輯所要的資料 |
新廠設計標準utility資料庫建立方法已趨近完整，最為複雜的是最新高階世代製程往往還在研發階段就必須於建廠前提供機台的需求。目前與既有廠區運轉資料同步更新外，新製程需求的取得與確認則更為重要 圖六，目前與研發單位(RD & RDPC)已建立溝通管道，分別就材料(Material)、各區域製程需求(CMP/WET/LIT)及裝機小組(CST : Central Start-up Team)定期開會掌握機台未來需求與趨勢的變化。
圖六、新製程機台需求
未來系統發展運用上 圖七，與機台的PRS資料庫連結(Program Automatic)及程式應用產出(Function Application)則於未來完成後再以專文介紹。最後期望透過好的工具能提高同仁們的工作效率。
圖七、系統發展運用
參考文獻
- IDI (Initial Design Integration)系統主要是應用在新建廠專案，藉由機台數量及機型清單與機台廠務需求等資料庫整合計算，可以依據各廠務系統、樓層區域或依不同機台需求時程間，計算各廠務系統需求容量，解決設計人員各自資料蒐集及反覆計算統計的時間，提高同仁們的工作效率。
- 新工季刊MARCH / 2014 VOL.13 : 新廠規畫的前導者- IDI系統再進化。
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