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新分析方法克服製造智能挑戰

  • 闞大成

宇清數位智慧股份有限公司副總經理 徐紹鐘
宇清數位智慧股份有限公司副總經理 徐紹鐘

宇清數位智慧副總經理徐紹鐘指出,其雖為2009年甫成立的新公司,但成員平均擁有逾十年高科技製造業經驗,如今自許為「數據偵探」,將針對生產力、成本、良率、生產週期等四大環節,協助用戶從巨量資料中尋找改善營運效率的機會。

「資料所含價值,遠比你看到的還多!」徐紹鐘不諱言說,現今大多數管理階層仍習於用主觀做決策,此比例高達7成之譜,至於另外3成,亦頂多出自於Excel上的平均值、標準差等簡單演算法,鮮少觸及沈積於海平面的龐大冰山。

如何讓冰山浮出海面?以半導體廠的良率分析與改善為例,有經驗的工程師都知道,基於製造冗長及組合複雜,所以為了找尋真因,非得把各機台一字排開,就機台與機台之間進行時間趨勢的比較,然此一趨近「窮盡法」的分析模式,存在一大盲點,即是看到第十幾張比較圖,早已忘了第一張圖講些什麼,更何況還有200多張圖要看?

此時有人突發想起,設計出內建捲軸的快速看圖軟體,幫助工程師看完這300張圖,但這絕非上上之策,我們要追求的,是透過自動化分析,明確告知「僅需看哪幾張圖即可」,意即快速縮小範圍,以利探索真因;這也說明了,傳統Rule-based分析法則,未免太過僵化,顯然不適用。

有的晶圓工程師已懂得運用統計軟體,但往往要判斷A與B有無線性關係,只是不明就理地將已經過化學攪拌者視為0、沒有者視為1,根本忽略了資料被賦予的真諦,基本上這樣的關聯性分析,離散程度仍然偏高。

因此徐紹鐘認為,自動化分析系統不僅應回歸到「使用者究竟想要什麼」,而且必須做到「誰來分析都一樣」,換言之,面對製造業多樣且複雜的因子,譬如機台、材料、人員及製造時間…等等,必須整合數據挖掘與統計方法,針對這些因子的影響程度迅速予以量化及排序,以供工程師作為判斷依據,如此一來,無論是資深或資淺工程師來做分析,均可獲得一致效果。

可以肯定的是,意欲達到上述效果,憑藉傳統分析方法,勢必有所不足,所以徐紹鐘強調,要想克服挑戰,必須倚賴一套新的分析方法,藉以剖析諸如空間資料、非結構資料、時間序列資料,「不能單單以一種資料屬性來評斷一切」,如此才能成功地「深潛到巨量資料」;以機台生產力改善為例,此時不妨視機台為一小型工廠,利用限制理論找出瓶頸步驟,再運用SPC監控瓶頸生產步驟表現,接著透過統計方法排序及檢視機台?程式間匹配差異,建立機台監控資料與產出模型,以更換最適零件來減少產出損失,終至提供特定區域排程以建立最佳化模型。

換言之,新的分析流程BPR,有幾個關鍵步驟,首先是藉由排序(分類與分群)、特徵萃取等手段歸納出「What to Do」(例如定義及排序KPI以改善生產週期),終至建構最佳化模型,以尋求「How to Do」(例如改善生產週期)之解答,唯有如此,才能如願打開一個個潘朵拉盒子。