廠務全面警報隔離與氣化參數管理

前言

廠區管理範圍愈來愈龐大，對供應品質要求愈來愈高，使得管理平臺的發展愈來愈重要，透過系統化的管理和分析，可協助廠務運轉更有效率，供應品質更精確和穩定。

過去進行警報隔離，需至廠務值班中心，通報值班組長，填寫隔離管制記錄表，並請儀電課值班人員進行確認，於尖峰時間，工程師要進行工程、維護保養、異常處理，往往會出現排隊人潮，降低工作效率。如何整合警報隔離資訊，減少工程師的負擔，並讓系統管理者可以有效地瞭解相關的警報隔離資訊，成為廠務運轉非常重要的目標。

在晶圓廠中廠務系統所扮演的另一個角色是提供穩定、符合品質的生產物料(例如研磨液供應系統、化學品供應系統、氣體混和供應系統)，供機台設備製造使用，穩定供應關鍵點在於廠務供應系統設備的參數設定，參數的設定不正確會影響到原物料的供應品質，更直接影響到晶圓的製造品質，因此參數異動管理非常重要。廠務氣化供應系統機台製程參數，都是直接在現場輸入設定，當系統工程師更改機台製程參數後，無法留下完整紀錄，工程師也可能因為繁忙而未將參數復歸或交接由值班人員管理，自動化參數異動管理可以協助管理參數異動和減輕工程師的負擔。

文獻回顧

流水帳管理

早期的警報管理方式為逐項記錄每日的工程、維護保養、異常處理等隔離，以及將停用的設備隔離，以表格方式管理警報隔離，會完全被警報隔離淹沒，完全無法瞭解隔離了什麼。如果建立自動解隔離，警報會依計畫時間自動解隔離，避免忘記解隔離於發生系統異常時，因為沒有警報產生，而延誤處理的黃金時間，造成系統影響。

警報重點管理

將警報以整合系統(System Integration, SI)整合，只管理警報等級為50至300的警報，減少警報隔離數量，且現場控制系統(Local Supervisory Control and Data Acquisition System, Local SCADA)仍有許多警報未上傳至整合系統。目前整合系統警報點會超過50,000個，現場控制系統警報點會達二倍。

計畫方法

為了有效率地全面管理警報與參數隔離，有幾個改善重點：

管理的目標

隔離管理的相關需求：

全面管理

部門針對重要的警報隔離進行管理，課內針對所有的警報隔離進行管理，佈下天羅地網，才能夠全面管理。

聚焦管理

電子平台可以快速、準確的管理所有的警報隔離，並能定期檢討隔離的數量和內容。

簽核管理

必要或重要的隔離必須知會給主管簽核。

網頁隔離

提供網頁版隔離界面，以提昇隔離的效率，減少工程師花在等待隔離的時間。

精準隔離

維護保養時，會花費很多時間在警報點隔離上面，且有時會遺漏一些次群組或是單點，造成誤警報。

管理的範圍

達成部門重點隔離管理和各課全面隔離管理：

廠務值班中心

包含整合系統(System Integration, SI)和分散式控制系統(Disturbed Control Syst em, DCS)系統，網頁自動會匯總所有警報等級為50至300的警報，每日晨夕會期間進行檢討，如 圖一。

現場控制系統

每日晨夕會由各課進行所有現場監控系統的警報。

管理的方法

利用4W1H的方法，列出警報隔離管理的資訊，讓使用者可以快速地管理：誰進行隔離(Who)、在何時隔離的(When)、 隔離了那些系統(What)、隔離原因(Why)、預計要隔離多久(How Long)。

管理的應用

透過網頁平臺嵌入元件技術，讓隔離可以無遠弗屆。

隔離簽核管理

隔離時間較長或是重要的隔離，會自動通知主管簽核，由主管進行警報隔離數目和時間控管。

自訂警報隔離群組

對於維護保養需要隔離的群組或警報點，可以透過自訂群組方式，依照需求客製化所需的群組，減少每次隔離重覆警報點的時間。

網頁即時和預約隔離

節省工程師警報隔離作業的時間，說明如 圖二。

• Anywhere
  以前警報隔離，需要到廠務值班中心進行隔離，現在只要登入網頁，就可以直接進行隔離警報工作。
• Anytime
  每天工程和維護保養，必須在工程開始前才可以進行隔離，晨會後尖峰時間往往需要排隊等待，現在透過網頁計劃隔離，可以在任何時間，有計劃的執行立即或預約隔離。

自動化更新

原本隔離警報群組，需要定時維護和更新，現在系統可以透過警報群組的自動更新，減少維護人力和避免忘記更新。

參數變更源頭管理- iPRS (intelligent Process Release Standard)

iPRS的設計理念則是針對系統機台重要參數進行源頭管理，直接由PLC擷取機台系統參數，再將參數上傳至資料庫進行前後比對，掌握機台參數，全面監控現場系統參數。例如化學品壓力設定、研磨液泵浦轉速設定、混酸比例(研磨液、化學品、純水、雙氧水 )、硫酸壓力設定、特殊氣體更換鋼瓶和清除殘餘氣體次數等等重要參數如 圖三。

此平台除了提供廠區系統工程師進行查詢，還可以跨廠區進行相同製程參數比對，自動簡訊及報表功能，強化參數異動管理及同屬性參數差異性管理。

結果與分析

在分析完成警報隔離與參數管理所需要的程序後，將隔離資訊化繁為簡，將警報隔離清單依照課別、隔離原因、隔離時間長短進行分類，讓管理者能夠迅速瞭解所有的資訊，並進行有效率的管理，如 圖四 、圖五。

結論

透過系統架構創新與好用平台工具建置，全面納入機台系統參數管理、警報隔離管理和現場監控系統警報隔離管理，各課警報隔離操作快速和精準，值班人員可以完整掌控現場維護與施工之借/還機與隔離狀況，並依時間自動進行解隔離，防堵人員可能的失誤。綜合以上，全面警報隔離管理與氣化參數管理，有以下優點：

提升防禦率

警報隔離管理點數提升至1.93倍達 95%。

簽核管理

提前申請並經主管簽核管控，由施作前值班組長檢核進行隔離。

精準隔離

由工程師篩選隔離警報點，預先定義各設備作業隔離群組(例如月保養/年保養)，精確控管警報隔離的範圍。

自動解隔離

避免人員忘記解隔離，依照預計解隔離時間自動解隔離。

降低維護負擔

系統自動更新警報資料庫。

自動及智能化氣化參數管理系統

系統自動定期讀取參數結合簡訊及報表功能，強化氣化參數異動管理；未來更會將此系統概念延伸到各系統。