半導體是支撐台灣經濟的重大關鍵，隨著產業蓬勃發展，對於週邊設備及材料零件需求越來越大，帶動相關產業持續成長，石英元件製造商便是其中的受惠者。

隨著競爭日益激烈，石英製造廠也面臨「提升競爭力」的壓力，如何改善製程、縮短交期、增加產能，進而增加接單率，成為業者最關心的課題，台灣的石英製造廠在之前就透過RFID系統，搜集製造現場的資訊、掌握產品生產狀況，作為日後高階管理改善製程決策時的參考。

無法掌握確切時間 如何讓製程向上提升？

石英廠主要業務是生產石英舟或石英管，供應給半導體客戶做為存放晶圓之用，由於石英從原料到成品必需經過多道加工程序，每一道加工程序皆獨立成一個房間，例如：研削室、乾燥室、火加工室、酸洗室等，作業員用推車推著原料石英管進出各個製程室，待完成所有加工程序，才能送入QC檢查室，通過QC檢查後再入庫等待出貨。

這種作法的難題在於管理者無法掌握實際的製造時間，當作業員將推車推到研削室時，看見每一台研削設備恰好都在使用中，便把推車暫時置放在研削室，先去做其他工作，於是，這部推車可能在研削室待了一天的時間，才會開始進行研削，但實際進行研削過程只需30分鐘。

如果推車在進出每一道製程室時，皆發生類似上述的狀況，那麼這批貨從原料到成品可能得用上一個禮拜的時間，但實際製程也許只要八小時就可以了，管理者在無法確切掌握製程時間的情況下，也就難以判定究竟是因為生產設備數量不足、亦或作業流程不對，才會導致成品時間拉長。

善用RFID設備 讓製程可視化

導入RFID的目的，是透過系統讓製程可視化，從而解決問題，其作法是在製程室出入口上方架設RFID讀取器，並在作業工單上貼上RFID標籤，就能紀錄與管理作業工單的進出狀況，進而掌握真正的製造時間。

圖1 : 導入RFID的目的，是透過系統讓製程可視化，從而解決生產瓶頸與良率問題。（source：Siemens）

當廠方接獲客戶訂單後，生管課會依據訂單內容產生作業工單，並在工單貼上一個UHF頻段的RFID標籤，再交付予作業人員，作業人員攜帶工單和石英原料或半成品）出每一道製程室時，出入口上方的RFID讀取器就會自動讀取工單上的標籤，並將進出時間傳回中央伺服器記錄下來。

對石英廠來說，匯總分析這些資訊後，可望產生兩點效益：改善製程及精確掌握出貨時間。

先就改善製程來看，系統可計算出每一道製程平均花費多少時間，管理者只要針對超出平均值的異常狀況進行分析，就能找出製程瓶頸，諸如：人力與設備比例是否得宜、接單數量是否超出產能、現有設備應否擴充等，提供經營高層擬定改善製程決策時的參考；再就確實掌握出貨時間這一點來看，系統完整紀錄每一筆工單的進出資料，當面對客戶「何時可以出貨」的疑問時，只要去資料庫查詢即可得知答案。

現場測試 確保讀取資料正確性

整個導入過程前後花費將近半年左右時間，包含系統規劃、軟體開發、測試、現場測試及實際建置等作業，其中以現場測試最為重要、所花費的時間也最長，這是為了要確保系統運作流程及讀取資料的正確性，何謂正確資料？簡單來說，就是系統所讀取到的訊息，必需是管理者想要的資料。

進行現場測試時就發現重覆讀取及錯讀等兩個問題，第一個重覆讀取問題，這是因為作業員並未確實將原料推車送入製程室，而是放在出入口附近，此時讀取器就會重複感應標籤，可能每隔30秒就會紀錄下讀取到的資訊，導致資料量太大，必需進行除錯動作，也就是只抓取頭尾各一筆資料，這個動作可視為系統的第一層過濾器。

圖2 : 半導體是支撐台灣經濟的重大關鍵，隨著產業蓬勃發展，對於週邊設備及材料零件需求越來越大。（source：South China Morning Post）

至於第二層過濾器，則是為了解決錯讀問題，在石英廠的廠房設計中，某幾個製程室的出入口距離較為靠近，導致讀取器容易出現錯讀現象，亦即A、B兩間製程室在同一時間讀取到同一筆標籤資訊，必需透過下一筆進出紀錄來決定前面A、B哪一筆資料是正確的。

這種錯讀問題雖然也可藉由調整功率的方式來解決，但是功率要調到多大，才能讓讀取器讀到應該讀取的資料？當讀取器架在出入口上方，如果功率太小，又會變成無法讀取，在功率不能太小、讀取器距離又近的前提條件下，惟一方法還是得透過系統來解決困擾。

選擇硬體設備 首重穩定與讀取率

RFID系統是個高度客製化的系統，必需配合使用環境來建置，才能發揮效益，前述二項過濾器屬於軟體客製化的例子，在實際建置階段，也有客製化設計的需求。

舉例來說，系統原始規劃在每個製程室出入口的上方架設讀取器，但在酸洗室就不是如此、僅架設在入口處而已，一方面是因為酸洗室與乾燥室彼此相連，前者的出口就是後者的入口，當石英原料推車進入乾燥室就等於離開酸洗室的意思，在酸洗室內架設讀取器的意義不大，另一方面則是酸洗室含有大量的溼氣與酸氣，容易導致設備故障。

最後來看RFID硬體設備的選擇考量有兩點，第一是維修考量，必需選擇品質穩定的設備，價格雖然比較昂貴，但故障率低，可有效降低後續的維修成本。

第二則是考量到作業方便性，要選擇讀取率較好的設備，石英廠作業人員常把工單捲起來放在褲子後面的口袋，導致讀取器不易讀到資料，廠方除了宣導教育作業員將工單放在推車上，同時也採用讀取率較好的設備，降低資料未被讀取的風險。

**刊頭圖（source：Siemens）