本篇文章將以鼎誠信息曾經參與奇美電子FABⅠAPS系統導入、友達光電APS系統雛形建立及中華映管APS導入規劃等經驗，說明目前TFT-LCD產業導入與建構APS系統的需求。本篇文章共分為三部份說明，首先將說明TFT-LCD整體產業背景，續而說明TFT-LCD產業的之制程限制特性，最后導出TFT-LCD產業規劃流程與APS系統的需求。
一、TFT-LCD 產業背景
被譽為國內“第二半導體產業”之液晶產業，從最早敬業電子自美國引入TN-LCD技術，激活臺灣第一條TN-LCD液晶顯示器生產線開始，至1997年中華映管自日本三菱電機集團轉投資公司ADI獲取TFT-LCD量產技術正式邁入大尺寸TFT-LCD面板生產，1999年間建構七條生產線，到2002年國內TFT-LCD的產值達到67億美元，成為全球第二大TFT-LCD生產國。經濟部的『兩兆雙星產業發展計畫』更為TFT-LCD產業訂下于2006年產值達到1.3兆元，超越南韓成為全球第一大TFT-LCD顯示器供應國的目標。TFT-LCD產業無疑將繼半導體產業成為政府極力扶植的明星產業。
1、技術移轉
TFT-LCD產業為一資本與技術密集的產業，其結合了前段Array半導體制程技術，中段Cell液晶制程技術與后段Module組裝制程技術，而國內主要TFT-LCD制造技術均移轉于日本廠商。
2、物料需求
另就TFT-LCD制造成本結構部份，材料成本占總成本高達51％也是一項TFT-LCD產業特性。其中彩色濾光片、偏光板、驅動IC則是目前TFT-LCD產業的關鍵零組件。雖然國內TFT-LCD材料廠商在關鍵零組件的供應能力近年來已有長足的增長，但除材料制造技術主要仍來自日本廠商外，就產業規模上與日本廠商更是有段差距。在國內廠商紛紛投入更高世代TFT-LCD技術生產之際，預計面板未來將會有供過求的現象，故面對的將是面板價格降低，獲利空間縮小的市場。因此如何降低整體制造成本將是獲利與否的關鍵所在。由于關鍵制造技術與零組件仍大部份掌握在國外廠商手中，國內廠商降低整體制造成本的方法除了將關鍵零組件內制化或與材料供貨商策略合作以降低材料成本外，另如何提升生產良率與提高設備使用率等提高制造能力的方法，亦是降低整體制造成本，提升企業競爭力的不二法門。
3、制造信息系統
制造信息系統的輔助將是企業是否發揮其制造能力的關鍵，在此所指之制造信息系統包括：企業資源規劃系統 ( ERP ) 、制造執行系統 ( MES ) 及先進規劃與排程系統 ( APS ) 。若能發揮與整合上述制造信息系統的功能，企業制造能力將大為的提升。以鼎誠信息曾經參與奇美電子FABⅠAPS系統導入、友達光電APS系統雛形建立及中華映管APS導入規劃的經驗得知，目前國內TFT-LCD廠商在ERP與MES等系統的導入與建構上均已有成果，然而在執行生產規劃與供應鏈規劃之APS系統的導入之成功案例仍屈指可數。目前此部份規劃工作主要還是以人工規劃為主。以人工為主之排程除了無法精確考TFT-LCD復雜產能限制外，其費時費力的規劃方式更是無法應付未來會更復雜之制程特性與供應鍵的規劃需求。
二、TFT-LCD制程特性
TFT-LCD之生產制造技術結合半導體產業、化學材料產業及光電產業之制造技術及裝配產業技術，主要可分為：列陣 ( Array ) 制程 ( 或 TFT )、面板 ( Cell ) 組立制程 ( 或LCD ) 和模塊組裝 ( Module ) 制程 (或 LCM )。各制程除了不同之生產規劃目標特性外，同時有復雜的產能與物料限制 ( Constraint ) 。
1、TFT-LCD 制程
列陣制造技術主要是將玻璃基板透過類似半導體制造技術 ( 鍍膜、曝光、顯影、蝕刻等技術 ) 在基板上形成為數眾多的晶體管，由于國內半導體制作技術的成熟，國內在列陣制程良率均高。組立制造技術主要是將列陣制程完成的基板與彩色濾光片基板分別作配向處理，并透過檢準機械對位壓合，再進行框膠燒成，切割成預定尺寸面板，再注入液晶，并將偏光板貼附，并做檢測工作，此制程難度甚高（亦是國內廠商自日本技術移轉主要部份），是LCD面板制作程序中良率最低的一環。最后則是面板模塊制作，主要是將切割完成的面板與驅動IC、電路板、背光模塊等外部零組件組立起來成為LCM，之后再做最后的檢查。由于LCM制程并不復雜，國內多年來亦已累積相關的裝配技術，良率應可達高水平的要求。
2、TFT-LCD 制程規劃目標
如上所述在TFT-LCD制程中包含了半導體制程、液晶制程與裝配制程，由于各階段之制程特性不同，故各制程之規劃目標亦會有差異。就TFT-LCD各制程之規劃目標說明如下：
Array制程規劃目標
考慮回流生產與共享機臺的特性，使各設備對各產品的生產能平穩化，以達到各制程WIP的平衡（balance），進而降低制造周期時間（cycle time），增加產出。同時在滿足最終產品需求的前提下達到瓶頸資源使用率的最大化。
Cell制程規劃目標
考慮彩色濾光片、列陣制程的供貨狀況以及滿足最終產品需求的前提下(上下階制程供需平衡)，盡可能提高各設備的資源使用率。
Module制程規劃目標
配置各等級的產品給顧客，盡可能滿足顧客的需求(Demand Allocation)。
3、TFT-LCD 制程限制特性
除上述TFT-LCD各制程不同之規劃目標外，于TFT-LCD各制程中亦存有不同的限制（Constraint）特性，歸納如下：
制程分級產出特性
列陣的投入單位都是以玻璃基板（substrate）的片數計算，依最終面板的尺寸不同可制作成不同的面板片數(panel)。在列陣制程結束后會依每片玻璃基板上面板的良品數進行分級。組立制程最后會依其品質的優劣對組立制程的完成品分級，等級的不同會影響下一制程的良率，下一制程 ( 模塊組裝制程 ) 所使用的組立完成品等級 ( 品質 ) 越高其良率就越高。模塊組裝制程最后一樣會依品質的優劣分級，不同顧客對相同產品所能接受的等級不同。
時間相依性之良率與分級率特性
制程有良率問題，且因制程技術的不斷進步其良率隨著時間的不同而改變。而上述之各制程之分級率亦有相同的特性。
時間相依性產能特性
產能（機臺數量、工具數量、制程能力），于不同規劃周期內產能會有變更。
制程相依性整置時間
機臺之換線（不同產品轉換）時間與前后連續之制程相關，非固定值。
特殊設備機臺群組特性
不同產品使用的機臺不盡相同，各產品會有各自使用之設備群組。
前后制程綁機臺限制特性
后制程加工之機臺會受限于前制程加工之機臺。
等候時間限制特性
于特定制程間等候時間之限制，前制程完成后需于特定等候時間限制內(外)進入后制程，超過此一時限會產生品質問題，需進行重工損耗產能。
個別/群組物料替代特性
物料間彼此具有替代性。除個別替代外，亦會有群組替代。
經濟制造批量特性
具經濟制造批量限制，當生產批量達經濟制造批量時才可開始加工。
群組換線特性
換線是以作業群組為主；亦換線是在不同作業群組間的轉換，而非個別作業的轉換。
連批生產特性
由于換線時間很長，故需在滿足需求下盡量減少換線的次數以避免產能的浪費。
在制品（WIP）數量上限特性
由于實體暫存區（buffer）的空間上限，故某些制程前之WIP會有數量上限限制。
投入限制特性
針對不同產品特性，每天會有投入量上限。
三、TFT-LCD產業之APS系統需求
由于TFT-LCD在進行生產規劃時具有上下游同步規劃的特性，且為資本及技術密集性產業，對生產規劃人員的挑戰莫過于如何滿足市場需求的前提，并受限于各廠不同的限制下，同步協調TFT,LCD,LCM的排程計劃，以提升各廠的產能利用率，達成各廠各自及整體的生產目標。綜觀上述的特色與需求，在以往使用人力進行生產規劃與排程的機置，在時效性上可能無法立即反應顧客所提出的需求與詢問。因此，TFT-LCD產業需有一先進的反應機置，以協助業務人員與生管人員快速響應顧客需求。
1、TFT-LCD生產規劃流程
鼎誠信息將TFT-LCD產業之生產規劃流程主要分成四個階段( 如圖二所示 ) ： ( 1 ) 需求規劃， ( 2 ) 供給規劃， ( 3 ) 產能平衡規劃及 ( 4 ) 績效分析階段。需求規劃是由業務部門根據訂單及銷售預測提出最終產品的凈需求，此部份大多于ERP系統的需求規劃模塊或供應鏈規劃模塊 ( SCM ) 進行規劃。生產規劃部門依需求規劃的結果及各制程的在制品和庫存，計算各制程的凈投入量。此時求得的凈投入量并未考量實際現場的產能，非真正能執行的計劃，需經由APS系統考量制程特性，衡量現場所有資源的產能負荷及相關限制，同時平衡TFT-LCD廠內各制程的供給與需求，產生實際可行的生產計劃，最后再進行績效分析，評核此次規劃的績效。
2、TFT-LCD產業之APS系統需求
綜合TFT-LCD產業與制程特性與生產規劃流程流程，茲將TFT-LCD產業之APS系統主要需求歸納如下：
1.在需求規劃(demand planning)階段，必須根據市場需求，考慮各階制程的良率及分級率，以規劃出各階制程的時程化需求(time-phased demand)。
2.為達到各階制程的生產目標(實時程化需求) ，在供給規劃(supply planning)階段，必須考慮各階制程的良率/分級率及已生產未分配量(e.g., WIP, Bank) ，以規劃出各階制程的時程化投入量(即制令) 。
3.由于供給規劃階段并未考慮各階生產現場的實際產能、生產限制與派工條件等制程特性，尚須經詳細的生產排程規劃，以規劃出實際可行且可作為生產現場派工依據的日生產計劃 (daily production plan)。
4.以實際可行且可作為生產現場派工依據的日生產計劃，進行需求分配(demand allocation)，已達到訂單滿足(order fulfillment)的目標。
5.各階制程規劃時均有其特殊生產限制與派工條件考量。
四、結 論
由于TFT-LCD產業的產業特性及制程特性異于其它產業，以及項目的導入范圍亦有所差異，造成其對APS系統的特殊需求，以致于APS系統無法以套裝系統的方式進行導入。換言之，一個APS項目的導入無法與一般單純信息系統導入相提并論。此外，APS系統的導入涵蓋企業作業型態、人員觀念之轉變、部門之溝通及信息科技之運用等復雜因素，因此一個完整之項目導入方法、人員之教育訓練與專業的項目管理是項目成功的重要關鍵。礙于篇幅限制，繼本文章之后將另辟一篇專文說明鼎誠信息之TFT-LCD產業項目導入手法、項目進行步驟及項目成功關鍵因素等。
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本文標題：臺灣液晶產業實施APS與ERP的案例
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