[作者 季平]
隨著AI數位科技提供前瞻技術，加上工業4.0的趨勢帶動，全球半導體廠房已經從「自動化」轉向「智動化」，面對嚴苛的製程挑戰，工廠智動化後可以依靠大數據分析，找出提升製程良率的關鍵點。
1993年台灣半導體產值首次超越電腦產業，成為科技龍頭。半導體產業鏈大分上中下游：上游為IP設計及IC設計業；中游為IC製造、晶圓製造、生產製程檢測設備、光罩、化學品等業；下游為IC封裝測試、生產製程檢測設備、零組件、IC模組、IC通路等業。其中又以晶圓廠為大宗，如台積電便是全球規模最大的晶圓代工廠。
半導體廠從自動化走向智動化！
然而，半導體產業面臨嚴重人才短缺問題，台積電處長張孟凡及聯發科資深副總經理陸國宏均指出，台灣理工人才供給逐年減少，尤其IC設計面對的衝擊最大。建議台灣應從改善教育資源分配著手，加強培養人才，同時引進外籍人才，避免廠商惡意挖腳，此外，宜審酌外商補貼策略，避免優秀人才流失。
相較於人才培育，廠房自動化及數位轉型應該是更快達到成效的解決方案。事實上，早在工業4.0提出之前，全球半導體廠房早已朝自動化靠攏。工廠自動化主要是利用電腦輔助設計(CAD)和電腦輔助製造(CAM)系統，在中央電腦系統的管理下進行各項工作。透過網路整合電腦技術、感測技術、自動化設備、機器人等環節，達到降低人力需求的目的。管理階層只要利用最少人力就能掌握即時數據，管控現場設備及生產線，從物料管理、產品設計、加工製造、銷售及售後服務都能透過自動化達到提高產品效能與良率的多贏綜效。
後來，隨著AI數位科技提供前瞻技術，加上工業4.0的趨勢帶動，全球半導體廠房已經從「自動化」轉向「智動化」，面對嚴苛的製程挑戰，工廠智動化後可以依靠大數據分析，找出提升製程良率的關鍵點，每個生產環節與設備可以獨立運作，透過互聯網、感測監控、人機協作彼此串聯，操作人員可以隨時監控周遭環境、增加生產線靈活度，也能即時排除問題。以台積電廠房為例，已經可以做到晶圓下線到出貨的所有流程都由機台處理，完全自動化。
半導體廠房進化論：台積電的三階段數位轉型
台積電創辦人張忠謀特別強調「動員」精神，除了落實全面資源管理，也強調動態優化資源配置，在台積電數位轉型的三階段中，這樣的精神也充分融入其中。
台積電的數位轉型歷經三階段：2000-2012年期間的「擬人化階段」讓電腦及設備學習人類做法，推動企業流程再造並且提升組織效率；2012-2015年期間的「無人化階段」則是透過自動化系統取代人力，同時整合電子化企業與供應鏈，善用大數據蒐集與分析數據，成為虛擬晶圓廠；2016年之後的「超人化階段」則是整合大數據、人工智慧等新興技術，提升決策智慧、知識管理的品質與生產效率。以台積電12吋晶圓廠來說，第一階段導入全自動化後的生產力較8吋晶圓廠提升約3倍之多，第二階段提升逾60%，第三階段再提升近20%。
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