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本報內容由 中國生產力中心 提供 每週四出刊.2004.12.16
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台灣積體電路-跨團隊 ... 不限科系科技大廠缺人


本期目錄
    台灣積體電路-跨團隊高效能,建構知識平台
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封面故事    
台灣積體電路-跨團隊高效能,建構知識平台

文/吳怡銘

2002年,董事長張忠謀指示台積電全體上下致力於五大商務流程(Business Process Flow)暢通化專案,以作為創新的依據,此流程跨越了許多不同的功能組織。而台積電勇奪今年度品質優良案例的「應用BPR建構半導體新技術開發驗證之知識管理平台」案例,即是五大商務流程中「Technology Deployment Process Re-engineering」所衍生出來的一項重要成果。

身為國內品質各項獎項常勝軍的台積電,在屢獲得國內外大廠認同之餘,並不以此自滿,而是以更嚴苛的態度面對未來。2002年,董事長張忠謀指示台積電全體上下致力於五大商務流程(Business Process Flow)暢通化專案,以作為創新的依據,此流程跨越了許多不同的功能組織。而台積電勇奪今年度品質優良案例楷模的案例,即是五大商務流程中「Technology Deployment Process Re-engineering」所衍生出來的一項重要成果,Technology Deployment專案由台積電副總經理劉德音負責,副總執行長曾繁城也親自督導其中六大團隊進行改善。此次得獎專案「應用BPR建構半導體新技術開發驗證之知識管理平台」,主要目的在針對新技術開發過程中的測試載具(Test Vehicle),用更好、更快的方法將Test Vehicle光罩圖形檔案及文件加以系統化,建構出符合R&D特性及需求的知識管理平台(Test Vehicle Library)。

專案於2003年3月展開,專案團隊由台積電邏輯技術發展處資深處長孫元成及相關處長組成指導委員會,指導及查核專案執行進度與成效;主要的執行團隊,則由台積電特殊邏輯應用部資深處長吳啟明擔綱專案領導人、邏輯技術發展部廖志忠經理擔任專案經理、企業流程再造部擔任專案協調人及作業流程顧問、NTDM部負責系統開發,其他參與單位包含了90奈米專案、65奈米專案,研究發展基礎專案共十餘位專家成員,為一典型的跨團隊運作的模式。「台積電一向在跨團隊運作上相當有默契,因此專案可以很快地開展,並得到效果。」吳啟明說道。

• 釐清內外需求 量身打造平台

而何謂「Test Vehicle」?吳啟明解釋道,「在研發上,開發每一代新製程的過程中都會需要約4至8個Test Vehicle,運用其可以驗證所研發的新製程是否可行,換句話說,新製程的開發就是靠著Test Vehicle開發完成的,而Test Vehicle的開發包含了3個層次,從數千個最小的組成單位Test Structure構成Test Line,在由上千條Test Line組成Test Vehicle,最後才將Test Vehicle實際下線生產,藉以得到技術開發所需要的重要數據。」而根據經驗,從0.15微米到90奈米,欲想取得一個Test Line資料,透過詢問、聯絡,甚至申請每一次都要花上工程師1.5個工作天,相當不敷成本。此外,在新技術開發過程中的資料主要可以分為兩大類,一為光罩設計的圖形檔案,對此台積電企業流程再造部資深工程師曾獻瑩表示,半導體的layout圖形通常以GDS(General Data Stream)檔案格式來進行存檔的作業,也由於圖形複雜,囿於龐大的檔案容量與處理速度的要求,傳統應用上只能在高效能的個人電腦上檢視和編輯,頗為不便;另一類資料則為對應上述圖形的檔案文件。

吳啟明表示,「研發的過程需要工程師的智慧和知識,但是人腦畢竟不是電腦,每個人潛藏於腦中的經驗以及儲存在個人電腦上的資料都不易取得。」許多攸關製程開發的重要資料,經常性被保存在研發該製程的人員身上,沒有系統性地整理並分享給其他領域的研發同仁,容易造成資源的浪擲或是錯誤重複發生,導致公司的損失,亦或因為員工的離職,使得資料未能妥善地保存,重要文件也可能因而被遺漏等;再者因為R&D內部的研發資訊屬於先進、高機密性,因此在兼顧知識的分享及資訊的保密管理上,有著很大的困難。「本專案最大的特色在於,透過R&D內部建構出完善的知識管理平台,來有效為R&D解決問題。」台積電企業流程再造部部經理張子昱強調。「專案的過程極為繁複,投入的資源和人力更是不計其數,如何讓過程中的知識有效率地成為外部顧客和內部研發的重要幫助,顯得相形重要。」吳啟明提起導入之初團隊共同的認知。

「整個專案的過程,除了配合台積電的策略,並從顧客的眼光來看台積電開發新製程的過程,可以說做得非常紮實。」台積電企業流程整合處處長劉達智說。

完善保密機制,方便效能兼具幾經討論後,針對R&D部門的需求,台積電企業流程整合處開始為R&D部門進行量身訂作的工作,希望藉由協助本次專案的成功,以便日後得以複製到台積電各個廠區。於是專案團隊根據R&D的特性及配合現今製程開發的腳步,鎖定主要的目標為:1.針對R&D研發新技術過程中的Test Vehicle,儲存其光罩圖形資料及相關文件資料,並鎖定90奈米、65奈米技術開發過程作為主要的資料儲存對象;2.使用者可以很快速地在網路上查詢並閱讀所需資訊,其中包含了可以透過網路快速地閱讀複雜的光罩圖形檔案及相對應的資料;3.提供完善的保密機制,兼顧資訊的保密與知識的分享,防止新技術資訊的外洩。

曾獻瑩解釋為達專案目標,運用了相當多的手法,例如應用企業流程再造(BPR)的概念及新QC手法等,循序漸進地在設計階段就把品質做好,打造一高品質的知識平台。並由客戶端來看製程,運用六標準差(SIX SIGMA)的SIPOC高階流程圖定義專案的範圍及內外部的顧客、建立專案章程以及專案團隊。也應用專案管理學會(PMI)所發展的專案管理手法進行專案控管,運用親和圖整理顧客聲音(VOC),以了解顧客所需求,再依照SMART(Specific、Measurable、Ambition、Reality、Time)原則訂定出具體且可衡量的系統成果指標,隨後運用品質機能展開將顧客的聲音轉換為流程面及系統面的功能性需求,而此結果協助團隊成員將焦點專注在集中Test Vehicle的資料、資料格式標準化、GDS檔案檔名的重組、資料抽取功能、library網站化、有效率的簽核流程等6項者要需求上,而此重要性占該專案的80%。並使用失效模式分析(FMEA)進行風險的評估及管理,再透過品質機能展開,發展細部的設計,最後則依據實驗計畫,來進行效果的確認。「透過如是的步驟,將顧客心中所想要的知識管理平台具體化,最後搭配變革管理及教育訓練,落實在研發流程中。」曾獻瑩說。

值得一提的是,該專案也做了相當特別的突破,即是在機密的控管上。曾獻瑩表示,「我們做了相當多的風險評估的功課,針對6項需求,在設計階段就討論可能導致專案失敗的模式和討論其造成的可能原因,也依據公司內部對於嚴重度、發生機率及檢持難度的參考標準,經過層層解析和探討,評估重要性及發生機率。」團隊成員們得出了知識管理平台網路化及有效的簽核流程,此兩項需求有很高的機率會因為現存的資訊保密設計而失敗。原因在於,平台中將會儲存台積電所有技術開發過程中的光罩圖檔和相關文件,使用者希望能夠透過網路介面就可方便地取得檔案,過程中沒有複雜的簽核流程來浪費時間,但也等同於很多人都可以同時參閱平台上的重要資訊。

在「如何保護台積電的資料部外漏」以及「員工離職時,知識分享與資訊的保密」的顧慮下,專案團隊運用標竿學習及腦力激盪,打破傳統複雜光罩圖檔只能在個人電腦操作的方法,開發出網路瀏覽器。「此瀏覽器不但整合了兩個不同的作業平台,也省卻了使用者需經常切換不同作業系統及無法連線溝通的困難,亦可使過Windows作業系統就可以使用並觀看光罩圖形檔案。」專案中負責IT系統開發副理林志偉表示。同時,曾獻瑩也表示,透過結合網路瀏覽器,還可以讓多人同時上線,觀看同一份光罩圖檔,真正地落實同步分享的目的,可說是半導體界的一大突破,在無須傳送檔案出去,就可讓使用者觀看到所需的資料,不僅兼顧了知識分享和資訊保密,更重要的是系統的方便和效能。

• 欣喜碩果有成 強化落實複製

歷經11個月的努力,專案成員運用流程分析的概念,搭配改善手法的應用,並在專案設計階段進行風險的評估與管理,建構出一個全新的知識管理平台,達成令人激賞的成果。其效益包括:

  1. 透過流程的重新定義,有效地儲存了R&D研發新技術過程中的光罩圖形資料及文件資料,其中主要包含驗證90奈米、65奈米開發過程中的最先進資料。

  2. 定義技術開發驗證的標準流程,及開發過程記錄的資料標準格式。

  3. 使用者可以很快速地在網路上查詢並閱讀所需的資料,且透過網路查閱光罩圖形檔案及相對應的文件,從過去的1.5天改善為20秒就可完成。

  4. 所有資訊都被完整的資訊保密機制所控管,在所開發的系統中,所有的檔案都只能被閱讀,無法被任意地下載,並且只能在公司內部的網路系統中被開啟,這樣的結果充分地保護台積電過去辛苦累積的製程資料不被洩漏。

  5. 即時同步分享的設計可以讓多人同時上線,分享同一份資料,避免不同檔案或版本兼變更所造成的資訊錯誤。

  6. 透過分享機制的設計,大幅地縮短了尋找及分享知識的時間,伴隨而來的效益是工作效率和品質提升,以及大幅地降低經費。
「在研發上,時間是相當寶貴的,能省一個月就是一個月,能避免一個錯誤就可以節省更多時間和成本。」吳啟明說。在此一專案的分享效益上,前瞻電路技術專案主任工程師林子貴有感而發地說,「過去沒有好的平台,R&D人員不敢分享手中資訊,更遑論是傳承,不過現在有好的平台,使用者也會樂於去分享。」台積電65奈米前段製程專案副理徐景馨亦認同表示,「整合過程複雜和多重的平台資訊,重新定義後節省了相當多研發的時間,也更有餘力去發展新的知識。」台積電企業流程再造部經理李可斌則表示,「將流程合理化,建構成有利的知識,是該專案的成功之處。」

• 專案改善第一,創意申請專利

同時,此專案也受到台積電管理階層的高度重視,在R&D內部被廣泛地推廣,並通過台積電內部的專利審核(A Novel Mechanism of Information on Demand)申請美國專利,與台積電另一項專利「經由網路進行遠端檢視光罩佈局圖之方法」,共同保護專案的創意。更獲得2003年台積電專案改善TQE(TSMC
Quality Excellence)的第一名。

針對未來的應用性,該專案的使用也相當廣泛,除在新技術開發驗證過程中,提供知識管理的平台外,事實上光罩圖形檔案廣泛地在半導體界被使用,舉凡積體電路設計(IC Design)、整合元件製造(IDM)、或者是晶圓代工(Foundry)等廠商,都會牽涉到光罩的設計和運用,且強調設計服務的公司,或代工廠商在與客戶溝通的過程中,也常會需要討論到光罩的設計和佈局,前景相當看好。未來,為求全方位的知識分享,在改善的垂直展開上,能夠提供光罩圖形設計的分析功能;在水平展開上,將有計畫地將相同的運作機制及功能展開到客戶設計服務及生產端。「此專案的延展性相當大,也期待往後可以有更多得以複製的機會,讓所有的專案能夠有更多分享的機會。」劉達智強調。
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能力雜誌
 原名為《戰略生產力雜誌》,於1997年4月正式改版為《能力雜誌》!



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