【独家披露】台积电数位转型的下一步，靠AI推动全面转型（上）最新消息

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台湾积体电路制造股份有限公司

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“台积公司一直用IT重新定义半导体的制造与生产。”台积公司资讯部门一位主管沈文冰的这句话，点出了IT在台积数位转型大变革中的关键地位。在2020年底，台积电有史以来举办首次线上IT征才活动，罕见地揭露了多项推动数位转型的新战略和布局。这不是台积电IT第一次大变革，而是30年来的第三度革新。

创造出半导体制造代工服务模式的台积电，非常清楚制造服务业的本质是服务，早在1996年就提出“虚拟晶圆厂”概念，更推动企业组织再造，从生产导向的组织型态，转变为以服务为本位的服务型组织，要求技术人才要具备行销技能。

IT，就是让台积顺利将各种制造服务转为自动化的关键。在1996年，台积为了将后勤和财务资讯转换成管理资讯来辅助决策，展开了资讯系统大升级，当年WWW技术才刚点燃了全球互联网新浪潮不久，台积就能运用当时的网络技术，推出了全方位订单管理系统，让顾客透过电脑网络连线取得订单和产品生产资讯，这也是半导体代工产业的创举。1999年更推出供应链管理的资讯服务，可以让客户透过网络下单、即时查询芯片生产进度和出货状况，早在30年前，台积电就采取了现在网络电商惯用的销售形式。

由于当时台积早已高度电脑化，许多业务相关软硬件系统和生产设备，都面临了2000年年序问题的挑战，所以，台积电在1997年发起了Y2K专案，提前因应，顺利度过Y2K危机。

2000年：智慧制造第一阶段，从半自动迈入全自动化

2000年台积晶圆生产制造型态，从过去的半自动，迈入了全自动化时代。

台积电也持续投入电子商务，以成为客户半导体产品生产的虚拟晶圆厂为目标。不只是可以让顾客透过互联网，来进行从芯片设计构思到完成芯片验证的程序，也推出了TSMC-Online 2.0线上系统，可提供互动式查询晶圆制造相关资讯，不同客户角色还可以自订界面。

台积电在2000年推出了设计服务联盟（Design Service Alliance）的产业生态系合作模式，将积体电路设计自动化领导厂商、元件数据库和半导体智财供应商，以及产品设计执行服务业者组成了一个生态系。这种生态系合作模式的作法，台积电后来更用来结合到更多个产业生态系，甚至还扩大套用，连云端供应商都可以纳入半导体产业生态系中。

当时半导体吹起产业解构趋势，台积看好互联网技术会推动无阻力事业流程的发展，更加速解构。所以，台积电更在2000年首创eFoundry（后来，台积电用EFOUNDRY来称呼这个理念所建立的平台和服务）服务理念，要将更多客户服务内容，都延伸到互联网上提供，建立更即时便捷的沟通模式。IT成为台积改造对外服务的关键基础。

这个eFoundry服务（网际专业积体电路制造服务）的基本架构，包括了三大类用途的系统，分别是设计合作、工程合作和后勤合作的系统，整体是以网络为基础所打造的一套服务系统。例如2002年报就指出，台积电的设计服务，就提供了线上技术资讯查询服务，客户能下载台积公司技术文件，来确保制程一致性与包容性。

这个台积电的eFoundry服务，更透过互联网提供到一天24小时，每周7天的持续服务水准。2011年报指出，设计合作上可以提供每一设计阶段准确与最新的设计资讯，工程合作上则可提供客户芯片良率测试及可靠度相关的工程资讯，而后勤合作可以做到一天提供3次，客户芯片在工厂封装测试及运送的多项后勤资讯。

不只用于对外的客户服务，在台积电发展第一阶段智慧制造过程，内部制程和系统也善用IT。台积从2001年初开始建立企业供应链管理系统，2002年更有多项改善整体供应链效能的跨部门专案，结合IT、资材、财务部门和工厂运作资料，如线上供应（Supply On-line）系统，可整合所有供应商相关资讯给供应商，降低了原料存货水准。或像是原物料计划管理系统（Materials Planning Management System, MPMS），来改善生产物料的需求预测，降低缺料的风险。

后续几年，台积电更持续在运筹管理、生产时程管理、存货管理、知识管理上善用IT来提高效率。2005年时，物料企画及库存管理上持续改善，已经可以透过每周资料更新，有效整合资材与其他相关单位的供需资讯，2007年，继续精进物料及库存管理，透过即时资料更新及报表系统，能有效地整合资材及其他相关单位的供需资讯，来提升对物料需求的预测，以利采取快速和正确的因应措施。

为了提供积体电路设计者一套精致的设计基础架构，台积电在2008年时，创立了“开放创新平台”（Open Innovation Platform，简称OIP），当时纳入了电子设计自动化（EDA）流程、通过硅芯片验证的数据库和硅智财、模拟及验证用的设计套件，如制程设计套件（PDK）及技术档案。虽然，这不是IT主导的研发成果，但是IT协助打造了派送相关资讯到使用者面前的通路，后来在2018年时，台积电更直接改在云端提供虚拟芯片设计环境，IT的资讯基础架构能力，更成了建构这个虚拟设计环境服务的关键。

2012再次变革，智慧制造迈入第二阶段，发展整合平台和大数据

2012年，台积电的智慧制造迈入了第二阶段，进入整合平台和大数据分析的时期。在工程效能优化上，除了利用先进机台控制（Advanced Equipment Control）与即时缺陷侦测（Fault Detection）之外，也开始运用大量工程资料探勘（Engineering Big Data Mining）、中央管理制造平台（Centralized Operation Platforms），来优化机台、制程和良率。后来，更发展出利用大量工程资料协助决策分析的“智动化”系统（Intelligent Automation System），来维持机台高效稳定运转。另外，在2014年报中透露，台积电也开始导入智慧化行动装置，由IT开发内部用的行动App。

2016年：智慧制造第三阶段，引进各种新科技，更要靠AI全面数位转型

台积电早在2011年就开始尝试将AI技术导入晶圆制造，研发智慧化生产流程，2015年报更揭露了机器学习优化工程效能的成果。从2016年开始，台积电全力拥抱各种数位新科技，不只是智慧制造，更决定要用机器学习和AI推动全面数位转型。

台积电的下一代智慧工厂，就导入了行动应用、MR、IoT、大数据和AI技术。IT软件开发策略也采取Mobile-First和Cloud-First，靠云端科技作了很多创新。

台积电这几年陆续提出“精准制造”、“精简制造”，2015年报提出了“精实与智慧生产”，后来在2016年报则提出了“敏捷与智慧生产”的理念。这些发展背后都大量运用了IT和 AI。

几年从大数据到AI技术的投入后，台积电2015年报揭露，已经整合了先进资料分析、智慧诊断、自我反应引擎和生产知识等技术，工厂的生产模式，也从“自动化”进一步发展为“智能化”模式，例如发展出了在制品与生产线管理系统，能够精准控制在制品水位，还配备了弹性化的需求／产能模型系统。在一些成熟工厂中，更利用IoT和智慧化行动装置，来改善资料收集、良率追踪、物料传送和流程的效率。

随着先进制程发展上，线宽持续微小化和缩短，台积电面临了更严格制程管制的挑战，台积在制程管制和分析系统上整合了多种智慧功能，例如开发出了精准即时缺陷侦测分类系统、先进智慧机台控制和先进智慧制程控制，可以即时监控，来准确调整制程条件。另外，也开发出精准机台腔体匹配（Precision Equipment Matching）和良率采矿分析（Yield Mining）来降低制程变异和潜在的良率损失。为了找出影响产品品质好坏的关键，更打造了一个大数据、AI和ML的架构。除了AI技术研发，台积也开始培训自己的机器学习人才，举办全公司性的训练课程，2017年时开始规划要在内部培训300位ML专家。

到了2018年报透露，台积内部AI应用更广泛了，包括了排程与派工、人员生产力、机台生产力、制程与机台控制、品质防御以及机器人控制等。台积电的制程管制和分析系统不只可以自我诊断和自我反应，还具备自我学习的能力。

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