动态库存控制的方法与系统的制作方法

文档序号:10471608阅读:569来源:国知局
动态库存控制的方法与系统的制作方法
【专利摘要】本发明的实施例借由动态库存控制的方法与系统满足适当控制半导体产品库存的需求。该方法与系统适时修正影响库存的参数。该参数可能包括目标库存、周期时间、初制晶片、未来库存与未来货运。另外,该方法与系统收集了即时的客户需求预测来辅助生产计划与调整。更进一步,该方法与系统验明库存控制转折点,以动态地调整生产来防止囤积或缺货。本发明的方法及系统将会帮助过度囤积的成本下降与缺货的风险,并且可以营造实质的节省成本与好的顾客关系。
【专利说明】动态库存控制的方法与系统
[0001 ] 该申请为分案申请,其原案申请的申请号为201010224800.3、申请日为2010年07月05日、发明名称为“动态库存控制的方法和系统”。
技术领域
[0002]本发明涉及供应链管理,尤其涉及库存控制。
【背景技术】
[0003]现今网际网络普及地运用于数据的收集与分享、社交网络、交易等,用户也因此需要具有更多存储器与更快处理速度的新的计算与通信用硬件。半导体制造技术的进步已经降低了生产半导体芯片的成本并且使让世界上大多数人能够负担得起新硬件。使用新半导体芯片的硬件例如电脑、个人数字助理(PDAs)、行动电话、全球定位系统(GPSs)等。而随着半导体芯片的生产成本下降,半导体芯片的利用正拓展到其他领域与应用中。例如越来越多汽车与家电用品的零件包括半导体芯片,例如控制器、传感器、显示器等。半导体芯片在延伸的应用、处理能力、存储容量等需求已经大幅的增加。同时,芯片设计与半导体芯片的产品周期两者皆缩短来符合用户的需求。半导体制造商也必须因应缩短的周期,将产品适时地投入市场。
[0004]半导体芯片制造关系到基板加工与芯片封装。半导体基板加工包括膜的沉积、微影工艺的图案化、杂质注入、蚀刻、平坦化、清洗等。有些半导体芯片需要50个或更多的微影层来定义与连接装置。因此半导体芯片的制造由纯硅基板到组装与测试的芯片需要花费2-3个月。而因为全球经济的不稳定与消费者的喜好的变动,管理半导体芯片的库存是一项相当大的挑战。过度囤积半导体芯片会造成成本上升。相反地,存货的短缺会对顾客造成严重的问题。如何适当地管理(或控制)库存来符合需求是相当重要的。

【发明内容】

[0005]为克服上述现有技术的缺陷,本发明提供一种动态库存控制的方法与系统。
[0006]广义来说,本发明的实施例借由动态库存控制的方法与系统满足适当控制半导体产品库存的需求。该方法与系统适时修正影响库存的参数。该参数可能包括目标库存、周期时间、初制晶片(wafer start)、未来库存与未来货运。另外,该方法与系统收集了即时(inreal time,S卩,实时)的客户需求预测来辅助生产计划与调整。更进一步,该方法与系统验明库存控制转折点,以动态地调整生产来防止囤积或缺货。
[0007]在一个实施例中,提供了控制产品库存来防止囤积的方法。该方法包括建立产品对目标库存、初制晶片、库存、货运、周期时间、上限库存与下限库存的初始预测。该方法还包括在固定周期检阅与比较实际的库存与目标库存数据。该方法也包括决定(determining,即,确定)实际库存是否超过上限库存几个连续检阅期间。如果答案为是,则降低目标库存预测,并且进行到决定是否到达产品的生命周期的结尾。如果答案为否,则进行到决定是否到达产品的生命周期的结尾。此外该方法包括决定是否到达产品生命周期的结尾。如果到达产品生命周期的结尾,则流程结束。如果还未到达产品生命周期的结尾,则回到检阅与比较实际库存与目标库存数据的步骤。
[0008]在另一个实施例中,提供了控制产品库存来防止缺货的方法。该方法包括建立产品对目标库存、初制晶片、库存、货运、周期时间、上限库存与下限库存的初始预测。该方法也包括在固定周期检阅与比较实际的库存与目标库存数据。该方法还包括决定实际库存是否低于下限库存几个连续检阅期间。如果答案为是,则降低周期时间与增加初制晶片,并且进行到决定是否到达产品的生命周期的结尾。如果答案为否,则进行到决定是否到达产品的生命周期的结尾;此外,该方法包括决定是否到达产品生命周期的结尾。如果到达产品生命周期的结尾,则流程结束。如果还未到达产品生命周期的结尾,则回到检阅与比较实际库存与目标库存数据的步骤。
[0009]在另一个实施例中,提供了动态控制半导体产品的库存来防止囤积或缺货的生产管理系统。该生产管理系统包括一生产计划模块,包括具有需求预测数据与客户订单的组件。该生产管理系统也包括一动态库存控制模块,包括一动态库存控制模拟模块与一库存管理系统。其中该库存管理系统记录实际库存数据。该动态库存控制模拟模块包括用来模拟目标库存、未来库存、未来货运与半导体产品生产的模拟器。
[0010]本发明实施例提供的方法及系统将会帮助过度囤积的成本下降与缺货的风险,并且可以营造实质的节省成本与好的顾客关系。
[0011]本发明其他的观点与优点将会记载于以下的详细说明中,该详细说明会与附图相连结,且做为本发明原理的例子来说明。
【附图说明】
[0012]图1显示一个下订单与制造半导体芯片的范例加工流程100。
[0013]图2显示根据本发明一个实施例的芯片提供商的信息系统与芯片制造商的信息系统。
[0014]图3显示根据本发明一个实施例的生产管理系统。
[0015]图4显示根据本发明的一个实施例的库存与目标库存对时间的关系图。
[0016]图5A显示根据本发明的一个实施例的产品的库存与货运使用与不使用上述例I的演算法来修正目标库存的情况。
[0017]图5B显示根据本发明一个实施例的半导体芯片的控制产品库存的加工流程。
[0018]图6A显示产品的库存使用与不使用上述演算法II来修正目标库存的情况。
[0019]图6B显示根据本发明一个实施例的使用演算法II来管理产品库存的加工流程。
[0020]图7A显示产品的库存使用与不使用上述演算法III来修正目标库存的情况
[0021]图7B显示根据本发明一个实施例的使用演算法III来管理产品库存的加工流程。
[0022]图8显示根据本发明一个实施例的使用库存控制演算法来管理产品库存的加工流程。
[0023]图9显示一台用来实行本发明任一个实施例的动态库存管理的特殊用途或一般用途的电脑。
[0024]其中,附图标记说明如下:
[0025]100?加工流程;101?硬件贩售商;
[0026]102?芯片提供商;103?芯片生产厂;
[0027]104?无尘室;105?组装厂;
[0028]106?交货地点;200?信息系统;
[0029]201?需求预测模块;202?次模块;
[0030]203?订购单;205?库存;
[0031]250?信息系统;251?订单管理模块;
[0032]253?生产计划系统;254?材料管理模块;
[0033]255?生产信息模块;257?库存模块;
[0034]300?生产管理系统;310?生产计划模块;
[0035]311?需求预测组件;312?订单组件;
[0036]313?无尘室产能组件;314?产品技术组件;
[0037]315?优先顺位组件;320?动态库存控制模块;
[0038]330?动态库存控制模拟模块;
[0039]331?库存目标模拟器;332?未来库存模拟器;
[0040]333?未来货运模拟器;334?产量模拟器;
[0041 ]335?初制晶片模拟器;336?周期时间模拟器;
[0042]340?库存管理系统;341?货运信息组件;
[0043]342?库存信息组件。
【具体实施方式】
[0044]以下的揭示提供多个不同的实施例来实现本发明不同的特征。元件与配置的明确的例子将叙述如下用以简化本发明的揭示。以下将只有一部分的例子而不仅限定于此。另夕卜,本发明的揭示会在不同的例子中重复参照数字和/或字母。上述的重复是为了简洁明了,而并不是描述在不同实施例和/或配置之间的关系。接下来的叙述中,有关于第I个特征位于第2个特征之上这样的形成结构,可能包括第I与第2特征直接接触形成的实施例,也可能包括其他特征形成于第I特征与第2特征之间,使两者不直接接触的实施例。
[0045]图1显示一个下订单与制造半导体芯片的范例加工流程100。该流程开始于硬件贩售商101(如电脑或行动电话生产/销售商)向芯片提供商102下半导体芯片(如显示芯片)的订单。在这个例子中,芯片提供商是一个没有无尘室的设计公司,他们必须委托半导体晶片厂制造他们所设计的显示芯片。另一种情况下,整合元件制造商(IDM)也可以委托半导体晶片厂生产半导体芯片。整合元件制造商是同时具备芯片制造能力的芯片制造商。
[0046]从硬件贩售商收到半导体芯片的订单后,芯片提供商接着向芯片生产厂103(这个例子中是半导体晶片厂)订购芯片。根据订单,芯片生产厂在工厂(或无尘室)104加工基板,开始制作并测试半导体芯片上的装置。芯片制造材料,如基板、化学药品、与加工设备需要先订好且准备好使基板加工能够进行。如上所述,许多加工步骤关系到将半导体装置制作于基板(或晶片)上。例如,加工步骤可以超过300个步骤,并且微影层(或图案)可能是50层甚至更多。要在无尘室完成完整的生产程序可能要花数个月的时间。
[0047]基板加工完成后,在基板的每个裸片上的电路或做电性测试以确保有多少个基板上的裸片是有用的(工作裸片)。基板在运送到组装厂105之前可以暂时地存储在裸片银行。在组装厂,基板上的半导体裸片会被切割并且工作裸片会被封装。封装后,封装裸片会通过最后测试以确保封装的裸片仍然功能正常。在组装厂进行的封装与最后测试会花费数个星期。之后,完成的芯片在运送到芯片提供商指定的交付地点之前会先存放在仓库。
[0048]如上所述,为了生产半导体芯片,芯片制造材料如基板、化学药品等与芯片加工设备需要先订好并准备好,使基板加工、封装、测试能够进行。因为有些材料或设备非常的昂贵,芯片制造材料的过度供给与设备的过大产量(或低使用率)都会使成本大幅提高。例如,许多半导体制造设备价值数百万美金。另外,如果需求预估不正确,半导体芯片的库存可能会过多或过少。过多的芯片库存对芯片制造商而言成本相当高。过少的芯片库存会有缺货的风险,而导致无法配合消费者的需求。
[0049]为了利用资源(如设备、人力等)将材料(如基板、化学药品等)转换为完成的商品(半导体芯片),并将这些产品运送至客户端,管理半导体制造的供应链在成本的降低这点变得相当的关键。半导体芯片制造的供应链管理中,库存控制尤其重要,因为市场变动、短的开发期间与半导体芯片的产品周期。
[0050]图2显示根据本发明一个实施例的芯片提供商A的信息系统200与芯片制造商B的信息系统250。在这个例子中,芯片制造商B生产半导体芯片给芯片提供商A,因此芯片提供商A是芯片制造商B的一个客户。芯片提供商A的信息系统200管理需求预测、订单(或采购单)与库存。在图2的例子中,需求系统200包括管理需求预测201、订购单203与库存205的模块。需求预测模块201可能包括来自上游的客户、历史销售数据与市场研究数据。例如,如果芯片提供商A有一个全新的商品,芯片提供商A可能会需要根据市场研究数据来判断市场需要多少这样的芯片。另一个例子是如果芯片提供商A有一个产品的新版本,芯片提供商A可以利用该产品旧版本的销售数据来预估需要多少芯片。需求预测模块201也可包括一个次模块202,用来处理需求的改变以因应市场的突然(或非预期)变动。订购单203模块具有订单信息。库存模块205具有芯片供应商A的不同型号的半导体芯片的库存信息。
[0051]芯片制造商B的信息系统250用来管理所制造的芯片的订单、生产计划、生产、材料计划、与库存。在图2的例子中,系统250具有一订单管理模块251、一生产计划系统253、一材料管理模块254、一生产信息模块255、与一库存模块257。订单管理模块251记录客户所订购的芯片的数量、型号、与交货日。订单信息会送至生产计划系统253,进而根据数个因数(包括无尘室产能)来决定生产排程。芯片制造商B的产能与排程也会影响到订单的接收。例如,有时因为产能的不足,芯片制造商B必须取消一部分订单。
[0052]生产计划系统253连接至材料管理系统254,材料管理系统用来管理要生产芯片所需的材料的订购与供应。生产排程接着交给无尘室,无尘室将其生产信息(或数据)记录在生产信息模块255。生产数据可能处于基板等级、裸片等级、与封装芯片等级。一旦半导体芯片生产完成,产品会运送到仓库并且产品信息(如型号与数量)会被记录在库存模块257中。接着,产品被运送至芯片提供商A指定的地点。一旦产品运送至指定的地点,运送信息(如芯片型号与数量与交货日期)会被记录在芯片提供商A的库存模块205与芯片制造商B的库存模块257中。
[0053]在图2的例子中,两个信息系统(系统200与系统250)并未连结且通常信息不会适时地分享。由于信息分享的缺乏或延迟,订单管理、生产计划、与材料计划变得非常困难与低效率,尤其是在需求剧烈变动的时候。没有适当的计划,无尘室的利用有时会过高导致必须取消一些顾客订单。相反地,无尘室的利用有时过低而造成资源的浪费。由于市场的变动,芯片提供商A可能会要求订单的提早(pull-1n)或延后(pull-out)。这样的非预期的变动对芯片制造商B而言会恶化其资源的计划与管理。
[0054]要符合顾客的需求,芯片厂如制造商B—般会保持已完成的商品(半导体芯片)的缓冲库存于仓库中。如上所述,管理库存的阶段是非常重要且有挑战性的,因为过多的库存会使成本提高,而过少的库存会导致缺货。目前有两种熟知的规划库存的方法。一种是根据需求预测来规划库存。然而当需求提高时,因为顾客害怕缺货所以他们会倾向下更多的订单。像这样在需求上升的时期追加订单来缓冲供应的情形可能来自多个顾客,因此会造成芯片制造商得仓储严重的缺货。这种在需求上升时期的缺货现象一般称为长鞭效应(bullwhip effect)。
[0055]另一个库存规划是根据运送量。该方法也可以称作需求牵引(demand-pull)法。这个方法会将库存保持在一固定水平。当较多的产品被运送,较多的产品就会被生产来填补库存,反之亦然。这样的库存规划方法在1980年代相当盛行并且由丰田汽车带起风潮。然而这种方法在稳定的市场效果虽好,但却无法在频繁且剧烈变动的市场发挥效果。当需求量变动频繁且数量甚多时,库存会很容易的产生缺货。另外,半导体芯片制造有相当长的前置时间(订货与交货相隔期间,lead-time)。这个方法无法对前置时间长的产品发挥良好的功效。
[0056]为了避免上述的过度囤积或缺货的问题,需要一种具备动态库存控制演算法的整合供应链,可以有效率地回应订单与需求预测的变动。如果芯片制造商知道顾客(芯片提供商)的需求预测与库存信息(特别是指即时的),芯片制造商就能更有效率地计划与回应市场的变动。另外,可以回应运送与预测变动的动态库存控制方法将可以减低因变动带来的冲击。
[0057]图3显示根据本发明一个实施例的生产管理系统300。生产管理系统300用来管理芯片制造商(如上述的芯片制造商B)的半导体芯片生产。生产管理系统300包括一生产计划模块310与一动态库存控制模块320。在图3的例子中,生产计划模块310包括需求预测组件311,可存储来自客户的需求预测数据、客户的销售数据、来自客户的库存数据、芯片制造商的不同商品的交货记录、与半导体芯片的市场研究数据。预测组件311是用来根据系统搜集的信息计算与估计需求曲线。如果该系统信息包括顾客销售数据、需求预测与库存数据,需求预测组件311就可以更精准地计算与估计需求曲线。更进一步,如果顾客数据即时地或是仅有些许延迟地传送至需求预测中,需求预测将会更精准。产品的交货记录对于有季节性需求取向的商品相当有用。市场研究数据则对预测整个市场趋势与预测新产品需求有所帮助。
[0058]模块310也包括订单组件312,用来存储订单信息。产品订单直接影响生产量、库存与运送。模块310还包括一无尘室产能组件313,其包括有关于无尘室内的生产能力与制作的产品型号的信息。芯片制造商的无尘室常常需要制作不同型号的芯片给不同的顾客。一种制造设备可以用来加工不同的产品。生产设备可否使用会影响到生产排程与计划。模块310还包括产品技术组件314。不同型号的半导体芯片会使用不同的微影光掩模并且需要不同数量的微影层。不同的产品(芯片的型号)可能会使用不同的加工流程与不同的工艺技术节点。例如,有些芯片使用65nm技术,而有些可能使用40nm技术。不同的工艺技术节点在一些加工步骤中可能使用不同的程序与设备。有时基板尺寸可以不同,例如8英吋与12英吋。另外模块310可能包括产品优先顺位组件315。半导体晶片厂会收到不同种类的产品订单。在一实施例中,有些产品会被标上优先生产,而这样的优先顺位信息会存储于产品优先顺位组件315中。
[0059]生产计划模块310会连接到动态库存控制模块320。动态库存控制模块320具有一库存管理系统340,用来存储库存与货运数据。在图3的例子中,库存管理系统340具有一货运信息组件341与一库存信息组件342。组件341与342中的数据为实际货运与库存数据,并非模拟数据。库存与货运数据可以是现时、过往、或预测的。库存控制系统320还包括动态库存控制模拟模块330,用来根据即时信息、历史趋势与市场研究信息执行模拟。模拟模块330能够动态模拟与预测一组参数来回应即时数据与即时变动。模拟模块330可以模拟往后几天、几星期、几个月、甚至几年(直到产品周期结束)的参数。
[0060]在一个实施例中,动态库存控制
[0061 ]模拟模块330包括库存目标模拟器331,用来根据一些参数模拟理想库存目标。制造商一般会例行性检阅半导体芯片的库存,例如每日、每数日、每星期、每数星期、每月等。在一个实施例中,下一个检阅时间的目标库存(τ1+1)可以表示程第(I)式:
[0062]Τι+ι = ΙΤ?+ΔΤ?................................................(I)
[0063]其中i是特定的检阅时间,i+Ι是检阅期间i之后的下一个检阅期间。IT是最初目标库存。IT可以是时间的函数或常数。在一个实施例中,IT可以根据一些参数(如初始订单10、历史趋势HT、季节效应SE等)来设定。
[0064]ITi = f(1i,HSi,SEi,...)....................................(2)
[0065]AT可以由一些参数(如目标库存T、现时库存1、未来(或模拟)库存F1、未来(或模拟)货运FS)来决定。未来库存FI也可称为预测需求FCST。
[0066]ATi = f(Ti,Ii,FIi,FSi,...).................................(3)
[0067]动态库存控制模拟模块330也包括未来库存(FI)模拟器332,用来根据现时库存
(I)、初制晶片、(WS)、未来货运(FS,根据预测)来模拟未来库存。在一个实施例中,FI可以用第(4)式表示。
[0068]FIi+i = Ii+WS1-FS1.............................................(4)
[0069]I1是检阅时间i的实际库存(非模拟)。胃31表示在检阅时间i时数个晶片开始投入(或被放入加工线时)则会有多少工作芯片可以被生产出来。在一个实施例中,WSi可以由每个期间晶片投入的数量(晶片放进加工线的数量)乘上晶片(或基板)上的裸片数,再乘上晶片上的裸片的有效芯片比。WS可以由一些参数(如目标库存T、实际库存1、未来库存F1、未来货运FS等)来决定。
[0070]ffSi = f(Ti,Ii,FIi,FSi,...).................................(5)
[0071]未来货运(FS)可被一些参数(如历史趋势H、季节效应SE、目标库存T、现时库存1、实际库存1、未来库存F1、未来货运FS等)所决定,如第(6)式所示。
[0072]FSi = f(Hi,SEi,Ti,Ii,FIi,FSi,...)........................(6)
[0073]模拟模块330还包括未来货运模拟器333,根据上述第(6)式的数个参数来模拟未来货运。另外,根据本发明的一个实施例,模拟模块330包括产量模拟器334,其包括初制晶片(WS)模拟器335与周期时间(CT)模拟器336。初制晶片(WS)以及影响WS的数个参数的关系已表示于上述第(5)式。周期时间表示生产芯片所需花费的时间。因为不同芯片型号需要不同工艺步骤与不同微影光掩模,产品的周期通常是量测完成一层所要花费的天数(天/层)。每一个产品都有一个周期,该周期是由完成产品的天数除以微影层数来估计的。例如,一个产品花费90天完成并且有60个微影层,则该产品的周期时间为1.5天/层。在一个实施例中,周期时间(CT)能表示如第(7)式。
[0074]CTi+i = CTo+ACT1..........................................(7)
[0075]其中CTo是最初无尘室周期时间XTo被数个参数所影响,例如产品技术(PT)、产品优先顺位(PP)与无尘室产能(Fe)。
[0076]CTo = f(PT,PP,FC)..........................................(8)
[0077]Δ CT受到数个参数影响,如目标库存(T)、实际库存(I )、未来(或模拟)库存(FI)、未来(或模拟)货运(FS)等,表示于以下第(9)式。
[0078]Δ CTi+i = f (T1.1i,FIi,FSijCTo,...)........................(9)
[0079]动态库存控制模拟模块330中不同的模拟器使用模块310与库存管理系统340内的信息来预测理想目标库存、未来库存、未来货运、初制晶片与周期时间,借此辅助半导体芯片的生产。
[0080]如上所述,动态库存控制模拟模块330的重要任务是预测与反应即将到来的、突然的、即刻的需求改变(非预期的改变)。如果需求发生改变,将会需要一套演算法来决定是否这样的改变重要到必须核准生产变更。一般目标库存包括一缓冲库存来防止存货过低。图4显示根据本发明的一个实施例的库存与目标库存对时间的关系图400。关系图400的Y轴是库存,X轴是时间。在关系图400中Tend是产品周期的结束时间。图4中有4个曲线。曲线401表示目标库存,其开始于To(初始库存目标)。曲线401下方的面积分为三个区域。区域I由曲线402与零库存(Y = O)所界定。区域I是库存会被认为太低的区域。如果库存若到这个区域,将会有极大的缺货风险。区域2由曲线402与403界定并且被认为是安全区域。库存不会过高或过低。区域3由曲线403与目标库存(401)所定义。在这个区域的库存相对较高。如我们上述讨论的,相对较高的库存会影响到成本。理想的状况是使实际库存落在区域2。
[0081]图4的曲线405是实际库存。如果我们所看到的,产品的实际库存大部分是落在区域2内。除了在tcmt的时间以外。在时间tcmt,库存(曲线405)跨过曲线403,并且实际库存几乎跑到区域3,在这个情况下,并不需要改变目标库存或生产计划。然而另一个实际库存曲线405’只有在时间之前处于区域2。在时间之后库存持续上升,原因有可能是市场需求的减少。在时间tex,曲线405’甚至高过目标库存。因为虚弱的市场需求以及没有适当的修正,库存(曲线405’)持续维持高点,进而导致库存在产品生命周期结束时(Tend)仍有大量的库存(U。
[0082]当曲线405’跨过曲线403移动到区域3—段时间,生产计划与库存目标必须调整来防止上述过多库存的情况。相同地,如果库存落到太低的范围显示有缺货的风险,生产计划与库存目标也必须修正。因此,建立一套辨明库存控制转折点的演算法是相当重要的。当到达库存控制转折点或符合需要做生产计划修正的基准,模拟器将会计算并决定初需要改变的型号与数量。模拟器会根据系统的数据来做最佳调整,取代没有适当计算的过度反应。
[0083]演算法I
[0084]根据本发明的一个实施例,演算法I用来决定过多库存时的库存控制转折点。
[0085]如果Ii>CUi*Ti在M个检阅周期,i,i+1,i+2,…i+M-1
[0086]则降低的未来库存目标T1+M,Ti+M+l,Ti+M+2,."
[0087]其中CU1是上端控制(或上限仳例(低于I的数字),T1是现时时间⑴的现时库存目标。CU^T1是上限库存,用以警示高库存。如果实际库存数据在一个期间内(如M个检阅周期)高于定义的上限库存,则目标库存会降低来防止库存过高。如上所述,初制晶片(WS)、周期时间(CT)、未来货运(FS)与未来库存(FI)可能全被目标库存(T)的改变所影响1可以是任意整数并且表示检阅周期数目,用以触发库存改变(或警示到达库存控制转折点)。到达库存控制转折点的基准建立在库存在数个(M)检阅周期下过高(超过上限CUi*Ti)。一旦基准符合库存控制转折点的基准,下一个检阅周期与未来的检阅周期(如Ti+M , Ti+M+1 , Ti+M+2,…)的库存目标会降低。CU(上端控制比例)可以是常数或跟着检阅期间变动。
[0088]在一个实施例中,1^、1\+?1+1与1\+?1+2根据下式调整:
[0089]Tt+M=Tt+M—Ru*Tt+M-1,
[0090]Tt+M+i = Tt+M+i — Ru*Tt+M-1,
[0091 ] Tt+M+2 =T t+M+2 — Ru*T t+M-1,
[0092].................................
[0093]其中Ru是降低比(<l)DRu*Tt+M-1表示目标库存在Ti+M时要下降的量。另外,Tt+M、Tt+M+i与Tt+M+2可根据下式调整:
[0094]Tt+M=T t+M—Ru*T t+M-1,
[0095 ] T t+M+1 = T t+M+i — Ru*T t+M,
[0096]Tt+M+2 =T t+M+2 — Ru*T t+M ?
[0097].................................
[0098]Ru可以是常数或根据数个参数(如库存目标值、时间(检阅期间、一年的时间、…)
等)来改变。
[0099]在一个实施例中,高库存的周期数(M)可以由一些因数(如高库存量、商业要求、芯片型号、历史趋势等)来定义。M可以是1、2或更多的检阅周期。而目标库存可以降低几个检阅周期(如η个周期,η是整数)或整个未来周期。
[0100]例I
[0101]—个应用演算法的简单例子表示如下。在这个例子中,初始目标库存被设定为T0(T0为整数)。到达库存控制转折点的演算法如下。
[0102]当Ii>(2/3)Ti,在 3 个检阅期间(t,t+l,t+2)
[0103]设定Ti+3 = Ti+3 —(l/3)Ti+2
[0104]Ti+4 = Ti+4—(l/3)Ti+2
[0105]Ti+5 = Ti+5 —(l/3)Ti+2
[0106]...........................
[0107]一旦到达库存控制转折点,所有的未来目标库存都会调整。在这个例子中,CU是2/3且Ru是1/3。如上所述,一旦目标库存调整,其他的模拟参数也会调整。调整初制晶片与周期时间可能会花一段时间才会影响库存,因为晶片与芯片生产有前置时间。然而其他的参数(未来运货与未来库存)可以立即地调整。
[0108]图5A显示根据本发明的一个实施例的产品的库存与货运使用与不使用上述例I的演算法来修正目标库存的情况。双虚线曲线501是没有使用库存目标修正演算法的库存曲线。因为没有修正,库存最终无法控制并且超过目标库存。相对的,实线曲线502使用了修正演算法。在图5A显示的例子中,目标库存在库存超过上限库存三个连续期间W05、W06与W07后开始调整。三个高库存的星期过后,目标库存在W07、W08调降。在图5A的例子中,货运明显在W08及之后下降。W07与之后所下降的目标库存帮助库存回到理想的操作区域(于上限库存THu与下限库存TH1之间的区域)。要注意图5A的货运与库存的比例尺不同。
[0109]图5B显示根据本发明一个实施例的半导体芯片的控制产品库存的加工流程510。在步骤511,建立产品(特定型号的半导体芯片)对目标库存、初制晶片、货运、库存、周期时间、上限库存与下限库存的初始预测。在一个实施例中,初始预测建立给整个产品周期。在另一个实施例中,初始预测建立给一个期间(非整个产品周期)。如上所述,初始预测可以根据顾客订单、顾客预测、货运预测、库存预测、现时库存、历史产品数据和/或市场研究信息。在步骤512,产品开始生产。另一种情况下,步骤512可在步骤511之前发生。在步骤513,现时与过去的实际的库存与目标库存数据会在固定周期检阅与比较。在步骤514,视实际库存是否超过上限库存几个连续检阅周期来下决定。如果答案为是则前往步骤515。在步骤515,目标库存预测会下降。目标库存的预测要如何调整的例子如上所述。在下一个步骤516,初制晶片、库存、货运、周期时间、上限库存与下限库存的预测会根据步骤515计算的目标库存的预测来调整。步骤516之后,在步骤517决定是否到达产品的生命周期的结尾(或生产结束)。如果答案为是则加工流程完成。如果答案为否则加工流程回到步骤513,并在下一个检阅期间检阅与比较实际库存与目标库存。另外,如果步骤514的答案是否,则流程进行到步骤517。
[0110]演算法II
[0111]根据本发明一个实施例,演算法II是用来决定库存太少的库存控制转折点。
[0112]如果Ii〈CLi*Ti 在 O 个检阅周期,i,i+1,i+2,...i+0-1
[0113]则减少未来周期尸时间CTi+o,CTi+0+i,CTi+Q+2,...
[0114]并增加未来初制晶片WSi+Q,WSi+o+1,WSi+Q+2,…。
[0115]其中CLi是下端(下限)比例(低于I的数字),T1是现时时间⑴的现时库存目标。CL^T1是下限库存,用以警示低库存。如果实际库存数据在一个期间内(如O个检阅周期)低于定义的下限库存,则周期时间需要降低并且初制晶片需要增加来提高生产速度。如上第
(4)式所述,初制晶片(WS)与周期时间会影响未来库存(FI)13O可以是任意整数并且表示警示到达库存控制转折点的检阅周期数目。因为缺货是极不希望看到的情况,O是一个小的整数。在一个实施例中,O小于M。
[0116]例II
[0117]—个简单例子将在以下叙述,到达库存控制转折点的演算法显示如下。
[0118]当Ii《l/3)Ti—个检阅期间⑴,
[0119]设定CTi+1 = CTi+1—FcT*CTProduct,
[0120]并且wSi+1=WSi+i+B*Ti。
[0121]其中Fct是周期时间比例(关系到周期时间的低于I的数字XTprciduct是产品的周期时间。广品的周期时间可以借由视为尚等级广品(基板的箱子标不比其他广品有尚优先加工顺位,hot lot)来缩短。Fct是警示有多少周期时间可以缩短的数字,如以下第(10)式。
[0122]—般产品的加工时间/高等级产品的加工时间=I+Fct
[0123]..................................................................(10)
[0124]借由视为高等级产品来生产,周期时间可以缩短FCT*CTprciduct。库存也可以借由增加初制晶片来增加。例如,Fct可以是0.2,0.3或其他低于I的数。如上所示,初制晶片(或晶片于特定时期要投入的数目)可以借由缓冲量来增加。增加的晶片用来确保足够的库存与预防缺货。B是小于I的正数。
[0125]图6A显示产品的库存使用与不使用上述演算法II来修正目标库存的一个例子。虚线曲线601是没有使用库存目标修正演算法的库存曲线。因为没有修正,库存产生缺货。相对的,实线曲线602使用了修正演算法(演算法II)。在这个例子中,库存目标在W08库存落到低于库存控制下限(TH1)后开始调整。周期时间与初制晶片立刻调整而无延迟。货运在W08、W09与Wl O相对较高。降低的周期时间与增加的初制晶片帮助库存最终回到安全的中间区域(介于上限Thu与下限Th1之间)。要注意图6A的货运与库存的比例尺不同。
[0126]图6B显示根据本发明一个实施例的使用演算法II来管理产品库存的加工流程610。在步骤611,建立产品(特定型号的半导体芯片)对目标库存、初制晶片、货运、库存、周期时间、上限库存与下限库存的初始预测。在步骤612,产品开始生产。另一种情况下,步骤612可在步骤611之前发生。在步骤613,现时与过去的实际的库存与目标库存数据会在固定周期检阅与比较。在步骤614,视实际库存是否低于下限库存几个连续检阅周期来下决定。如果答案为是则前往步骤615。在步骤615,周期时间的预测会下降,初制晶片的预测会上升。在下一个步骤616,目标库存、库存、货运、周期时间、上限库存与下限库存的预测会根据步骤615计算的目标库存的预测来调整。步骤616之后,在步骤617决定是否到达产品的生命周期的结尾(或生产结束)。如果答案为是则加工流程完成。如果答案为否则加工流程回到步骤613,并在下一个检阅期间检阅与比较实际库存与目标库存。另外,如果步骤614的答案是否,则流程进行到步骤617。
[0127]演算法III
[0128]演算法III用来决定库存太低的库存控制转折点。
[0129]如果lj〈0在任意未来的期间(j是未来的检阅期间),
[0130]若可能则减少CTj—Ieadtime = CTj-1eadtime — FcT*CTproduct,
[01 31 ]并增加WSj—Ieadtime = WSj-leadtime— I j+B*Tj,
[0132]否则减少CT与增加WS在较早可能的周期。
[0133]其中CTj —Ieadtime 是在期间(j_leadtime)的周期时间,WSj —lead time是在期间(j_leadtime)的初制晶片。当库存预测(模拟)低于0,初制晶片需要增加并且周期时间需要缩短来防止预测情况的发生或在处于最小值的风险。一般来说半导体芯片制造有前置时间。依产品、制造过程的复杂度与无尘室的产能,产品的前置时间范围可在数星期至数个月之间。如果根据库存模拟,未来一个期间或多个期间的库存低于零(缺货),周期时间需要缩短且初制晶片区要增加,并且可能要在早于模拟的缺货期间一个前置期间的时候进行。如上所示,初制晶片可以增加库存短缺的量(-11是正值)。另外,缓冲量是比值)可以增加来确保足够的库存。S1-11的数量被加到初制晶片中是因为情况可能是由较早地发生大量货运。
[0134]因为制造有前置时间,周期时间与初制晶片可以在发生缺货问题之前(时间i)的前置时间修正。然而,有时候当时间“i”验明了有缺货问题,现在与时间“i”之间的时间可能小于前置时间。当这个情况发生,周期时间与晶片时间必须尽早地调整。一旦周期时间与初制晶片调整,模拟可以看出是否可以避免在期间“i”所发生的缺货或缺货的量可以减到最低。要拉回存货,高等级产品(有较短的周期时间)与增加的初制晶片可能需要进行数个期间。如果库存调整到大于O,但仍低于目标库存下限,可以使用第6A-6C图所述的演算法直到库存回到安全区域(区域2)。
[0135]例III
[0136]—个演算法III的例子叙述如下。到达库存控制转折点的演算法表示如下。
[0137]当lj〈0—个未来检阅时期(j),
[0138]若可能则CTj-4weeks= CTj—4weeks — 0.2*CTproduct,
[0139]并且WSj-4weeks=WSj-— —Ij+l/3*Tj,
[0140]否则减少CT与增加WS在较早可能的周期。
[0141]其中Fct是0.2,前置时间是4星期。在这个例子B是1/3。
[0142]图7A显示产品的库存使用与不使用上述演算法III来修正目标库存的一个例子。虚线曲线701是没有使用库存目标修正演算法的库存曲线。因为没有修正,库存产生缺货。相对的,实线曲线702使用了修正演算法(演算法III)。在这个例子中,库存预测表示未来库存会在W08落到低于零,因为突然的货运预测增加。这个情况在W3之后发现。周期时间与初制晶片立刻在W4调整并且没有延迟。这个调整避免了缺货。降低的周期时间与增加的初制晶片帮助库存最终回到安全的中间区域(介于上限Thu与下限Th1之间)。要注意图7A的货运与库存的比例尺不同。
[0143]图7B显示根据本发明一个实施例的使用演算法III来管理产品库存的加工流程710。在步骤711,建立产品(特定型号的半导体芯片)对目标库存、初制晶片、货运、库存、周期时间、上限库存与下限库存的初始预测。在步骤712,产品开始生产。另一种情况下,步骤712可在步骤711之前发生。在步骤713,库存数据的预测会在固定周期检阅。在步骤714,视即将到来的期间的未来库存是否低于零来下决定。如果答案为是则前往步骤715。在步骤715,周期时间会下降,初制晶片会上升,且仅早地进行使进行时间早于判定期间(库存预测会低于零的期间)的往前一个前置时间。在下一个步骤716,目标库存、库存、货运、上限库存与下限库存的预测会根据步骤715计算的周期时间与初制晶片来调整。步骤716之后,在步骤717决定是否到达产品的生命周期的结尾(或生产结束)。如果答案为是则加工流程完成。如果答案为否则加工流程回到步骤713,并在下一个检阅期间检阅与比较实际库存与目标库存。另外,如果步骤714的答案是否,则流程进行到步骤717。
[0144]图8显示根据本发明一个实施例的使用库存控制演算法(如上述的演算法1、11、III)来管理产品库存的加工流程800。在步骤801,建立产品(特定型号的半导体芯片)对目标库存、初制晶片、货运、库存、周期时间、上限库存与下限库存的初始预测。在步骤802,产品开始生产。另一种情况下,步骤802可在步骤801之前发生。在步骤803,库存数据的预测会在固定周期检阅。在步骤804,视库存控制转折点是否到达来下决定。如果答案为是则前往步骤805。在步骤805,生产控制参数(如目标库存、周期时间、初制晶片等)会被修正使得库存回到安全的操作区。在下一个步骤806,其他的生产与库存控制参数的预测会根据步骤805所做的修正来调整。步骤806之后,在步骤807决定是否到达产品的生命周期的结尾(或生产结束)。如果答案为是则加工流程完成。如果答案为否则加工流程回到步骤803,并在下一个检阅期间检阅与比较实际库存与目标库存。另外,如果步骤804的答案是否,则流程进行到步骤807。
[0145]使用上述的方法及系统将会帮助过度囤积的成本下降与缺货的风险,并且可以营造实质的节省成本与好的顾客关系。上述的方法与系统的实施例仅为几个例子。根据相同的原理的其他方法与系统的变形也是可以实施的。此外,此方法与系统可以被修正来应用于非半导体芯片的产品库存控制。
[0146]本领域普通技术人员可以在本发明所揭示的方法与系统的配置、操作与细节做不同的修正,改变与变形。本发明实施例可包括不同的步骤,该步骤可以是机械可执行指令,借由一般用途或特别用途的电脑(或其他电子装置)来执行。图9显示一般用途或特殊用途的电脑900。电脑900包括中央处理器(CPU),用来执行存储于只读存储器(R0M)908的指令;以及存储装置910,使用随机存取存储器(RAM)906做为工作存储器。CPU 904透过总线902与其他装置沟通。电脑900与用户之间的接口是透过输入装置930、显示装置932、游标控制934。电脑900也包括通信接口 920,使得电脑900可透过网络940或网际网络950与其他的电脑(例如网络服务器952与主电脑942)通信。另一种情况,那些步骤可以由包括特定逻辑来执行步骤的硬件组件实行,或是由硬件、软件和/或固件的组合来实行。实施例也可由包括一机械可读媒体的电脑程序产品所提供,该机械可读媒体具有存储于其上的指令,该指令可以用来程序化一台电脑(如电脑900或其他电子装置)以实施上述的流程。机械可读媒体可包括磁碟片、光碟片、CD-ROMs、DVD-ROMs、ROMs、RAMs、EPROMs、EEPROMs、磁性或光学卡片、传输媒体或其他形式可用来存储电子指令的媒体/机械可读媒体,但不限定于此。例如,执行上述流程的指令可以由远程电脑(如服务器)转移到要求的电脑(如客户),经由通信连结(如网络连结)以载波或其他传输媒体传送数据信号。
[0147]虽然前述的发明为了能清楚的理解而详细的叙述,但一些改变或修正可在权利要求的范畴内来实行。因此,本实施例应视为说明而非限定,本发明不限定于此处的细节,而可在权利要求或同等的范畴内修正。
【主权项】
1.一种用来预防囤积的产品库存控制方法,包括: 通过动态库存控制模块中不同的模拟器基于即时信息、历史趋势和市场研究信息分别对产品建立目标库存、初制晶片、未来库存、未来货运、周期时间、上限库存与下限库存的动态初始预测; 通过动态库存控制模块在固定周期检阅与比较存储的实际库存与目标库存数据; 决定实际库存是否超过上限库存几个连续检阅期间, 如果答案为是,则降低目标库存的预测,并且进行到决定是否到达产品的生命周期的结尾, 如果答案为否,则进行到决定是否到达产品的生命周期的结尾;以及 决定是否到达产品生命周期的结尾, 如果到达产品生命周期的结尾,则流程结束, 如果还未到达产品生命周期的结尾,则回到检阅与比较实际库存与目标库存数据的步骤。2.如权利要求1所述的产品库存控制方法,其中所述即时信息包括客户订单、客户预测、货运预测、库存预测、现时库存与历史产品数据。3.如权利要求1所述的产品库存控制方法,其中,所述方法还包括: 根据降低的目标库存,调整初制晶片、未来库存、未来货运、周期时间、上限库存与下限库存的预测。4.如权利要求1所述的产品库存控制方法,其中该上限库存是该目标库存的第I比值,该下限库存是该目标库存的第2比值,该第I比值大于该第2比值。5.如权利要求1所述的产品库存控制方法,其中该目标库存预测借由该目标库存的第3比值于数个连续的该检阅期间后降低。6.如权利要求1所述的产品库存控制方法,其中目标库存预测的降低会在数个连续检阅期间之后立即开始。7.—种用来预防缺货的产品库存控制方法,包括: 通过动态库存控制模块中不同的模拟器基于即时信息、历史趋势和市场研究信息分别对产品建立目标库存、初制晶片、未来库存、未来货运、周期时间、上限库存与下限库存的动态初始预测; 通过动态库存控制模块在固定周期检阅与比较存储的实际库存与目标库存数据; 决定实际库存是否低于下限库存几个连续检阅期间, 如果答案为是,则降低周期时间与增加初制晶片,并且进行到决定是否到达产品的生命周期的结尾, 如果答案为否,则进行到决定是否到达产品的生命周期的结尾;以及 决定是否到达产品生命周期的结尾, 如果到达产品生命周期的结尾,则流程结束, 如果还未到达产品生命周期的结尾,则回到检阅与比较实际库存与目标库存数据的步骤。8.如权利要求7所述的产品库存控制方法,还包括: 决定未来检阅期间的未来库存是否低于零, 如果答案为是,则降低周期时间与增加初制晶片,并进行至决定是否到达产品生命周期的结尾的步骤, 如果答案是否,则进行至决定是否到达产品生命周期的结尾的步骤。9.如权利要求7所述的产品库存控制方法,其中周期时间的降低与初制晶片的增加会在数个连续检阅期间之后立即开始。10.如权利要求8所述的产品库存控制方法,其中 在该未来检阅期间之前一个产品生产的前置时间为库存低于零的库存控制转折点; 在库存控制转折点开始周期时间的降低与初制晶片的增加。11.如权利要求7所述的产品库存控制方法,其中该周期时间可以借由执行高等级产品来缩短。12.如权利要求8所述的产品库存控制方法,其中根据降低的周期时间与增加的初制晶片,调整目标库存、未来库存、未来货运、上限库存与下限库存的预测。13.如权利要求7所述的产品库存控制方法,其中所述即时信息包括客户订单、客户预测、货运预测、库存预测、现时库存与历史产品数据。14.一种用来动态控制半导体产品的库存防止囤积或缺货的生产管理系统,包括: 一生产计划模块,包括具有需求预测数据与客户订单、无尘室产能、产品技术、产品优先顺位的组件; 一动态库存控制模块,包括一动态库存控制模拟模块与一库存管理系统,其中该库存管理系统记录实际库存数据和实际货运数据,该动态库存控制模拟模块包括用来模拟目标库存、未来库存、未来货运、初制晶片、周期时间与半导体产品生产的模拟器; 其中,所述动态库存控制模拟模块中不同的模拟器根据即时接收到的来自所述生产计划模块和所述库存管理系统的信息为产品建立目标库存、未来库存、未来货运、初制晶片、周期时间、上限库存和下限库存的动态预测;以及, 所述动态库存控制模拟模块用于执行以下功能: 在所模拟出的周期时间检阅与比较实际库存和目标库存; 决定实际库存是否超过上限库存几个连续检阅周期,或者,决定实际库存是否低于下限库存几个连续检阅期间, 如果答案为是,则降低目标库存,或者,降低周期时间与增加初制晶片,并且进行到决定是否到达产品的生命周期的结尾的步骤; 如果答案为否,则进行到决定是否到达产品的生命周期的结尾的步骤;以及决定是否到达产品生命周期的结尾,如果到达,则所述动态库存模拟模块停止工作,如果未到达,则回到检阅与比较实际库存和目标库存的步骤。15.如权利要求14所述的生产管理系统,其中生产计划模块还包括具有无尘室产能、半导体产品的制造技术与产品优先权的数据的组件。16.如权利要求14所述的生产管理系统,其中该动态库存控制模块从生产计划模块即时接收数据,该生产计划模块从客户端即时接收需求预测。17.如权利要求14所述的生产管理系统,其中,根据降低的周期时间与增加的初制晶片,调整目标库存、未来库存、未来货运、上限库存与下限库存的预测。18.如权利要求14所述的生产管理系统,其中, 根据降低的目标库存,调整初制晶片、未来库存、未来货运、周期时间、上限库存与下限库存的预测。19.如权利要求14所述的生产管理系统,其中,所述动态库存控制模拟模块包括: 初制晶片模拟器被配置为动态模拟初制晶片;以及 周期时间模拟器被配置为动态模拟产品的周期时间,其中,产品的周期时间是量测完成一层所要花费的天数。
【文档编号】G06Q10/08GK105825322SQ201610136293
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2010年7月5日
【发明人】洪国栋, 刘达智, 温家彬, 蔡新丰, 施志昇
【申请人】台湾积体电路制造股份有限公司
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