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製程先進、設備多元 面板廠工安考量大不同

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面板設備設計階段,就必須要求生產線上的所有設備,都應植入緊急關斷及緊急停止安全元件。西門子提供
面板設備設計階段,就必須要求生產線上的所有設備,都應植入緊急關斷及緊急停止安全元件。西門子提供

面板是台灣相當重要的產業之一,面板所需的設備數量、尺寸,均不遜於半導體產線,不過台灣的面板技術居於全球領先地位,並無國外案例可參考,因此多必須自訂工安規範,以減少事故發生。

台灣面板廠導入安全規範的時間相當早,早在3.5代面板時,就已有相關作法,由於面板產業所使用的設備多與半導體產業類似,在廠房規劃仍套用半導體製造設備的安全規範SEMI S2,再加以衍生應用;但只要從設備的規格來看,就可發現面板業與半導體產業仍有重要差異,當時3.5代玻璃基板已經超過12吋的晶圓尺寸,此一尺寸與半導體產業所需的廠房及設備規模完全不同,所可能造成的安全危害與風險程度也有所不同。

因應面板製程本質  設計專屬工安規範

雖然該規範仍大部分適用於面板製造設備的需求,但將半導體設備規範直接套用在較大尺寸的面板設備上,的確顯得有些格格不入,像是半導體產業的Chamber lid提舉設備應用於面板產業,就有可能產生承載強度不足等問題,面板產業因此修正改採固定式起重設備作為提舉器具,作業過程中仍可能發生人員操作吊荷的風險。

此外,半導體產業引用的SEMI S2規範中,著重於單一設備安全規範,但面板產業機台為數個大型輔助設備組合而成,介面整合更形重要,因此對整合的安全問題必須更多著墨,但在SEMI S2卻付之闕如。

業界人士就指出,面板雖與半導體產業相近,但絕對是不一樣的產業,LCD廠與半導體雖都追求設備規模與效率的極大化,但雙方本質不同,勢必會產生更多不同的安全要求,若設備商僅依循SMEI S2標準,面板廠與配合廠房的風險將不易管控,設備商在設備設計時,會對面板廠的安全需求無法理解,因此在生產線的規畫之初,同時針對面板製造的特質來進行安全防護規範的制訂。

因此,從4代跨到5代的面板廠開始規畫興建時,台灣面板業者開始投入制訂適合面板業的安全規範,從SEMI S2為基準調整,並在廠房及生產線規畫時同時導入這個規範。

由於台灣的面板技術位居全球領先地位,並沒有相關的國外案例可參考,加上廠房設計的些許調整,生產線也因加速傳輸速度的需求,必須改變傳統的無塵室設計;新設計導入的當下,讓TFT-LCD製程上與傳統半導體產業間的差距擴大,部份製造上的安全要件易被忽略,因此制訂一套完整的第5代面板廠安全規範,就成了當時的首要考量。

完整工安設計邏輯

由於生產場域中設備的規格太多,安全訊息連結及整合的簡化與一致更是相當重要;再加上不同世代廠房的改變,如何整合成一個沒有灰色地帶,可完全掌握的生產場域,專業團隊的需求成為此時發展安全規範時不可或缺的項目。

適用於面板業或半導體產業的安全規範,在邏輯上並無明顯差異,主要的問題,多發生在操作的細微面,這些問題多是面板生產線上的「特殊危害」,尤其是大面板的生產線上,包括承載、用電及動力的安全需求,就與傳統半導體產業有些不同,像是機器手臂的操作要求等,就是SEMI S2中比較少著墨的。

此外像是「作業排除」程序要求,也與半導體產業有些不同,半導體由於設備機構規模較小,如果人員處理也僅有手或者身體的一部分進入參與;但機構大到某一個程度後,人體的重要部分就有可能會整個進入設備的機構中,危險係數就相對較大。

同時由於設備機構的大型化,機台與機台之間的連通,需要高架式自動化搬運系統輔助,自動化搬運系統以及機台與建築物之間的安全規範,以及作業程序的設備整合連結規畫。

業界人士指出,包括安全規範、安全元件及設備安全等技術,必須開始整合成一套完整的邏輯與基準,最基礎的,就是「安全連鎖裝置與元件」,由於面板製造設備的子系統繁多,也可能分由不同設備商所製造組裝,因此安全連鎖裝置連動設計與安全元件規格標準化與單純化,對於設備操作者與維修工程師的安全性相當重要,並從「人因」觀點出發。

因地制宜  設計東方人標準

工安規範設定必須因地制宜,以SEMI S2規範為例,其規範制定為歐美國家觀點,以西方人體型為主,台灣面板廠則主要為東方人,所有機構設置例如標示、緊急按鈕位置,都必須重新考量不能純粹依循SEMI制訂的標準。

現在的安全規範必須在設備設計階段時就考量進去,過去傳統工安概念多是將責任歸諸在「人」的身上,由於LCD產業的作業程序,通常需要多個工程師共同合作,在協同工作的同時,如未將設備安全裝置導入設計,僅靠標準作業程序執行人為的安全監控,在趕工或緊急狀況處理時,如果溝通發生問題,即可能產生許多不可預測的變數,加上TFT-LCD製造設備的大型化,造成的會是比其他產業更嚴重的傷害。

因此,在設備設計階段,就必須要求生產線上的所有設備,都應植入緊急關斷Emergency off(EMO)及緊急停止Emergency stop(EMS)安全元件,在設備採購初期即要求安全裝置設計其中,比起後續再訂定標準作業程序來補強,可節省更多不必要的成本浪費,這也是奇美電子與其他企業的不同邏輯思考。在設備維護端,則可透過所有安全元件的統整規格化,讓所有的設備可以透過相同的裝置或程序來完成,這種邏輯的一致性,減少因安全差異產生的複雜性,同時也降低危險因子的發生。

密切溝通  降低事故機率

另外設備的危安因子也需進行分級,在最高等級的安全要求層級下,設備安全互鎖機制及程序的要求也需是最高等級,在一般狀況下,多數工作人員都會依照既定程序操作機台,但當產能要求存在壓力時,就容易忽略,跳過一些「自認為」不必要的程序來操作設備,來爭取時間達成目標,安全互鎖機制的設置就是為了排除危害的發生,嚴格的要求也避免繞過機制的可能性。

除了設備問題,標準作業程序也需因應整體工作環境的安全邏輯調整,包括人員的教育訓練、安全連鎖機制的溝通,與安全程序的制定,這些都必須藉由設備系統整合業者的協助,將安全規範導入上游的機台設計者、中游的設備組裝者、代理者乃至下游的設備操作者。

由上而下的教育及邏輯導入,可讓面板業者從管理階層到基層工程師,對設備安全邏輯更行瞭解,進而培養出信任關係,所有的人員對安全人員的認知,不再只是「稽核」的角色,而變成可信賴的夥伴,透過反映,第一線人員的需求也可以在安全規範上呈現,讓安全機制成為活的規範,也讓產能及效率能加速提升,工作環境也因此被員工所信賴,進而減少事故,降低失能傷害。

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