生管在做什麼?晶圓廠的交期怎麼排?
生管,是「生產管理」的簡稱(也有人說「生產管制」,英文常叫 production control)。在晶圓廠裡,生管就是把客戶要的量和日子,排成每週、每天要投多少片、哪幾批先走的人。機台一停、貨一晚,要回答「那批貨什麼時候出得去」的,通常就是生管。
生管的工作像什麼?
想像你去蛋糕店訂一個生日蛋糕。店員不會馬上說好,會先翻一下訂單本:那天已經訂了幾個、烤箱一天烤得了幾個、這種蛋糕要做幾天。算完了,才告訴你「週六下午可以拿」。
生管就是晶圓廠裡翻那本訂單本的人。差別是:晶圓廠的「蛋糕」一做就是好幾個月,「烤箱」是上百台各有專長的機台,而且常常同時有很多客戶的訂單在排(專門幫別人做晶片的晶圓廠,可以讀「新聞說的「晶圓代工」是什麼?」)。
生管排的是哪幾種計畫?
一般的說法,晶圓廠的生產計畫可以照「看多遠」分成三層:
- 看幾年:機台夠不夠、要不要加。
- 看幾個月,一週一格:每一週要投片多少、做完多少、哪一週出哪些貨。這叫主生產排程。
- 看今天:今天每一段要做多少片、哪幾批的優先順序最高。
生管的工作,多半落在後面兩層。研究晶圓廠生產管理的書,也是把決定分成這幾層:每段時間做多少、什麼時候投多少、線上每一批先上哪一台。
交期是怎麼排出來的?
晶圓從投片到做完,要好幾個月(為什麼從投片那天算,可以讀「投片是什麼?一批晶圓從哪一天開始算」)。所以排交期,是從客戶要的日子往回推:
- 客戶要哪一天拿到,減掉做完要多久,再往前多留一點空檔,就是最晚要投片的日子。
- 多留的那段空檔叫緩衝。前面哪一站慢了幾個小時,後面有緩衝接住,出貨日就不用動。
舉個假設的例子:一批貨平均要做 12 週,再留 1 週緩衝,就要在交期前 13 週投下去。
因為要做這麼久,生管常常不能等訂單來了才開始想。有一種做法,是先照客戶的預估把產能留起來,真正的訂單進來,再從留好的位子裡扣。答應客戶之前,還要先看最忙的那幾台機台排不排得下。
生管每天看哪些數字?
- WIP:線上還沒做完的貨,中文叫在製品。每一批停在哪一站、停了多久(Move 與 WIP)。
- 週期時間:一批貨從投片到做完,總共花了多久。
- 產能:機台一天做得完多少。整條線最慢、最滿的那一站叫瓶頸;它一天做多少,整條線一天最多就出多少。
這幾個數字是綁在一起的:線上的貨、每天做完的量、每一批要待多久,之間有一個簡單的關係,「晶圓廠的製造部在做什麼?」那一篇有講。
還有一件跟直覺相反的事:機台排得越滿,貨等得越久,而且不是照比例變久。排到快滿的時候,再多塞一點,排隊的時間會一下子拉長很多。就像高速公路,車少的時候多幾台沒感覺;快塞滿的時候多幾台,整條路就停住了。所以生管排計畫,要在「機台不要閒著」和「貨不要等太久」之間取一個平衡。
每天的計畫,研究上常見的做法是:把一個月要做的量,拆成每一天、每一段要做多少片,再看每一段的貨平不平均。一段堆太多,貨就在那裡排隊;下一段沒貨,機台就閒著。
客戶要提前,生管怎麼辦?
這是生管最常被問、也最難答的一題。手上的牌大概有這幾張:
- 變成急件:讓它每一站都排最前面(Hot lot)。但急件走得快,是別的貨讓出來的;急件一多,其他的貨就會明顯變慢。
- 拿走得比較前面的貨先頂:有時候,同一種產品另有一批已經做到後段,可以先撥給趕的那張訂單,原本等它的訂單再用後面的貨補上。
- 多投一批:這張牌對趕近的日子沒有用。新投的晶圓要從第一站重新走,又是好幾個月。
不管出哪一張,都會有別的貨變晚。所以生管在說「可以」之前,要先算清楚:插進來之後,誰會晚、晚多久、那幾張訂單還趕不趕得上。研究插單的論文,也是先算這一步,再決定接不接。
因此好的回答,常常帶著條件,例如「可以排在週四,前提是明天那一站的量測正常」。被擠到的那幾批,也最好早一點讓業務知道。
生管和製造部怎麼分工?
兩邊都在顧貨,但看的時間不一樣。一般的說法是這樣,實際的分工各廠不同:
| 誰 | 看多遠 | 常問的問題 |
|---|---|---|
| 生管 | 幾天到幾個月 | 要投多少?哪幾批優先?趕得上交期嗎? |
| 製造部 | 這一班、這幾個小時 | 下一批上哪一台?哪一台停了要繞過去? |
生管排計畫:投多少、哪幾批優先、什麼時候要出哪一站。製造部在線上照這個計畫派工,把貨一台一台推過去。機台停了,製造部先處理線上的貨怎麼繞;生管算出貨日會不會動,再告訴業務,由業務去跟客戶說。
在 fab24hr 裡
在 fab24hr,按「進廠」、選「打工人的一天」,在「今天你是」卡片上點「量產廠」、左右滑到「生管」。你不碰機台,也不判貨好不好;四個班都在回答同一個問題:貨什麼時候出得去。深夜班,清晨五點半,你在家看手機上的在製品報表:蝕刻機 ETCH-03 半夜停了,急件 H-2417 卡在裡面;業務打來問出貨日會不會動,前面慢了半天,後面的緩衝接不接得住,你要怎麼回他。早班,九點的生產會議,ETCH-03 只剩一個腔,後面九批在等,要先顧 Q-time 快到的和明天要出的急件;零件裝好還不算,測機過了,機台才算回來。午班,隔壁 ETCH-05 手動下貨出了狀況,P-4K26 整批 hold,你要重排這週的出貨,也要決定排在它後面的那一批:讓它晚一天、今天就告訴業務,還是請夜班趕趕看。晚班,這個月的產出差一點,部經理想請大家週末加班,你要先看懂凹下去的那幾天,是機台停了、貨被 hold,還是人手不夠。改當製造部,午班打電話來插一批超級急件的,就是生管。遊戲裡的公司、人物、機台編號、批號和數字都是虛構的;生管在做什麼、交期怎麼排,照公開的一般資料寫,實際的分工每家公司不一樣。其他行話可以到「半導體晶圓廠的行話,白話解釋」查。
在遊戲裡你會在哪裡遇到它在量產廠當生管,四個班都在回答同一個問題:貨什麼時候出得去。清晨的在製品報表、九點的生產會議、出貨日改了要重排這週,還有月底差一點的產出。
在 fab24hr 裡當一天生管:機台半夜停了,業務一早就打來問出貨日,你要給的是一個說得出理由的日子。
當生管玩,回答「這批貨什麼時候出得去」給老師:這一篇可以搭配「在課堂上玩 fab24hr」用在課堂上。
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