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數位力讓產值翻倍!在日月光,老機台免退休

哈佛商業評論

發布於 2023年10月27日01:00 • 張彥文

【第三屆數位轉型鼎革獎—智慧製造轉型獎大型企業組 首獎】製造業提到數位轉型,都會苦惱如何升級老機台,而日月光自主開發能串接舊設備的程式,以維護既有投資;之所以能做到這點,正是因為長達13年對數位人才的培育。

全球最大半導體封裝測試廠日月光,今年以導線架封裝廠的數位轉型,獲得鼎革獎智慧製造大型企業組首獎。

得獎專案自2018年推動以來,生產效能提升了近五成,人均產值更提升了一倍。

在轉型過程中,日月光碰到的問題,也是許多製造廠房共同的痛點:如何讓仍堪用的老舊機台升級?

日月光成立近40年,廠內難免有「資深機台」,使用超過20年,雖然運作狀況仍良好,卻成為催生轉型的巨大障礙。因為數位轉型必須串聯生產資訊,才能提升生產效能及產出決策資訊,但不少老舊機台當初是採用微軟的DOS(Disk Operating System,磁碟作業系統),與新機台無法串聯,資訊無法溝通,連取得資訊都很困難。

日月光導線架封裝廠數位轉型專案負責人、副總經理陳昱瑋指出,老舊機台的作業系統,當初是由供貨廠商直接開發,但隨著設備演進,很多舊系統已經無法取得更新的技術資源,就像現在大家雖然都用Windows(視窗作業系統),但久遠的版本也無法更新。

對於這種情況,許多企業可能會選擇購買新機器或採取其他替代方法。但日月光選擇了一條更具挑戰性的道路:由內部整合製造團隊,自主開發底層的通訊程式,讓這些老舊機台能夠與工業物聯網(IIOT)無縫接軌。

這樣的努力,不只為了維護現有的投資,也是為了確保生產過程中的每一個數據都能夠被即時擷取。

深化轉型培育人才

除了整合舊機台的資訊,日月光自2011年就成立了自動化委員會,由集團董事暨高雄廠總經理羅瑞榮主持,轉型的範疇不僅僅是製造工廠,而是延伸到公司每一個關鍵部門,包括八大行政單位、五大業務單位,共同策畫和推進數位創新。

委員會每月召開一次會議,各單位主管都必須參與,十幾年來從未間斷。領導層級的持續參與,為轉型注入了強大動力;13年來,不僅在技術上累積了豐沛經驗和能力,更培養了大量的IT和轉型人才。

例如藉由導入AI、大數據、虛實整合等技術,展開工程數位化,大幅縮短產品開發時程。過去相關工作由人力執行時,可能需要好幾天,甚至還需要不斷地調整;然而利用數位系統進行模擬設計開發,只要幾個小時就完成,更大大減少出錯的機率。

就像封裝製程中的打線封裝(wire bonding),是利用微米級的金屬線材將晶片及導線架連接起來,使晶片可以與電路結合。

以往在打線前,工程師需要先在電腦上手動繪製銲線圖,這是一項精細的工程,因為線路多達一至兩千條,而且是一個立體結構,較複雜的晶片封裝高達5到8層,工程師要逐層逐條地畫,不能讓線路互相碰觸,否則會造成短路,難度高且費時長,平均人工繪製時間需時將近4天。

但這項工作,現在已被自動化系統取代。可根據預先設定的規則和風險區域,自動生成銲線,並且把有問題的地方標記出來,以便工程師進行檢查和調整,不僅減少了人為失誤的風險,也將銲線的繪製時間縮短至2、3小時。

這種做法稱做數位雙生(Digital Twins),就是把以往需要由人工執行的工作,先透過資訊系統進行第一次的模擬,之後再由人工進行小幅度的修改。而且系統還會學習人工每次修改的內容,之後模擬出來的成果會愈來愈精準。

就是透過各種數位轉型的努力,才能讓日月光導線架封裝廠的生產效能提升了50%,「以前要做半年的事,現在只要3個月就完成,才能快速回應市場需求,」陳昱瑋強調。

一滴水使用3.7次

日月光的數位轉型專案,也同時獲得ESG特別獎。

在環境面,這個轉型專案能協助節電節水與減少碳排。由於半導體加工走向少量多樣,製程更複雜且需頻繁更動產線,電力和用水的消耗原本會逐步上升,但透過數位轉型,日月光不論在碳排放、電力消耗、水資源使用和廢棄物都減少,甚至能做到一滴水循環使用3.7次的成果。

而在社會面,以往在主要生產站點的操作人員,平均每人每天需搬運料盒360次,累計重量超過1,000公斤。數位轉型後,導入機器手臂協助,免除人工搬運,改善了勞動條件。

至於在治理面,該專案取得資訊系統IEC 62443的認證,這是針對工業通信網路安全性的國際認證,也是台灣半導體電子業首家獲得此項認證的企業。

藉由先進數據分析,日月光達到節省成本、提升效率、更提升產值的三大目標,並落實ESG,展現數位轉型的強大影響力。

【日月光半導體小檔案】

成立時間/1984年

董事長/張虔生

2022年營業額/2451億元

主要業務/各型積體電路之製造、組合、加工、測試及外銷

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