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台灣積體電路製造股份有限公司 一地管理 全球製造


2017-06-16
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從營運模式到製程製造 唯有創新才能保持領先

 

  半導體產業重不重要?當然重要,因為從這近三十年來的社會變遷來看,我們可以看到電腦和手機幾乎徹底改變了人類的生活及工作面貌,而沒有半導體技術的推進,就不會有電腦、手機的誕生…更不用期待現在及未來的物聯網、自動駕駛汽車等等新科技的出現了。誠如台積電董事長張忠謀於「總統創新獎」頒獎典禮上致詞所言,「假如沒有半導體業,世界文明會退步五十年。」

 

  半導體產業之於人類文明的發展如此重要,台積電之於全球半導體產業更具有關鍵影響力。台積電不斷推進半導體技術的摩爾定律,在不可能中跨越一道又一道的鴻溝,推動半導體產業走到今天及邁向未來,而這一切都來自於台積電創辦人暨董事長張忠謀對於「創新」的堅定信仰及貫徹執行,「我們要求的是全面、持續的創新。」

 

  張忠謀強調創新是全面的,也就是台積電並不只是獨尊技術研發,更包括行銷、客戶服務、供應鏈管理、策略規劃等等各個方面,「年復一年、月復一月,我們對於創新的追求從來不曾停歇,加上我們有數萬名員工,每個員工都可能成就某個創新,累積起來的創新就相當可觀了。」張忠謀說。

 

  對於創新的迫切,讓台積電得以在激烈嚴酷的產業競爭中不斷勝出。面對全球半導體產業在未來十年的複合成長率可能僅剩下不到3%,這讓台積電更有危機意識,為了總是跑在前面,台積電的公司成長仍然訂下年年超過5% 的高水準目標。台積電憑什麼在一片低迷中維持出眾的高成長率,張忠謀說,「創新,這是我們唯一的憑藉。」

 

定位晶圓製造服務 翻轉半導體產業生態

 

  然而,台積電究竟成就了哪些創新呢?其實,台積電的成功誕生就已經是徹底翻轉了當初的半導體產業生態。在台積電甫成立的1987 年,當時大部份的半導體公司都必須同時投入IC 設計和晶圓製造,這讓許多擁有傑出設計理念的公司無法朝量產邁進,畢竟一座晶圓廠的投資非同小可。

 

  看到了這個阻擋產業前進的障礙,張忠謀找出了解決之道,他開創了一個全新的商業模式,也就是專注於為IC 設計公司提供專業晶圓製造服務。這樣的創舉讓無數IC 設計公司得以擺脫製造桎梏,釋放出強大研發能量,台積電總經理暨共同執行長劉德音就指出,「今天大部份的電子新產品,都是源自於這個商業模式的支援。」。

 

  幾十年來,台積電為IC 設計業者服務的初衷從未改變,總是窮盡公司之力思考一個問題,亦即「如何能夠提供更好的服務?」在這樣的思維下,台積電創造出「開放創新平台(OIP)」,這堪稱是台積電繼晶圓製造服務之後,又一次的商業模式創新。

 

  台積電之所以能緊緊抓住客戶的心,就在於他們的觀察入微及主動付出,「我們看到兩個現象,其一是客戶在進行產品設計之前,總是要花許多時間和精力來準備所需基礎元件跟設計流程;其二,我們發現這幾乎是每個客戶的共同問題。」台積電研發設計副總經理侯永清進一步表示,「看到了客戶的麻煩,我們當然就要主動為客戶找出解決之道,尤其是這些基礎元件和設計流程與我們的先進製程高度相關,這是我們能做到的。」

 

  於是,台積電在2004 年投入基礎元件和設計流程的開發,新組織的人力編制更從當時的兩百多人擴充至現今的千餘人。台積電的「開放創新平台」結合半導體設計產業、台積電設計生態系統合作夥伴、台積電的矽智財、設計應用、可製造性設計服務、製程技術以及後段封裝測試服務,能為提高首次投片即成功的機會,平均能讓IC 設計業者的研發速度加快一至兩年左右。

 

  此種對於IC 設計業的強大奧援也非其他同業所能匹敵,侯永清表示,「我們擁有的智財元件數量是業界第一,大概是第二名晶圓製造商的至少十倍以上。」在台積電總部最近打造的專利牆上,清楚記錄著22,721 件國內外專利中具代表性的創作,僅僅2015年就在美國取得1,768 件專利。

 

  「台積電專注於製程和製造技術,我們的客戶專注於產品的設計開發,雙方長期的緊密合作,快速推動了半導體晶片的發展。」劉德音強調創新已是台積電血液裡的DNA,「我們做的就是『釋放創新』,一次次的發明和嘗試,最後都變成了業界習以為常的模式。」

 

 

製程技術屢屢勝出 迎戰後摩爾時代

 

  然台積電的創新實在非短短篇幅所能盡述,因為這家公司在各方各面都出現讓其他競爭對手難以望其項背的創舉,其中,製程技術研發進度的領先,就是最受外界矚目的亮點之一。

 

  半導體製程技術是否能夠繼續微縮?面對這項越來越嚴苛的挑戰,台積電以一次又一次的研發突破給出了答案。台積電率先將28 奈米製程技術導入量產,20 奈米及16 奈米製程技術也都是領先同業推出,尤其是20奈米系統單晶片製程技術(20SoC) 還締造了台積電史上製程量產最快速的紀錄。

 

  這一場場的勝仗,都來自於台積電人員在追求創新的路上持續精進;總是一次又一次地寫下里程碑:台積電的10 奈米技術已於2015 年完成技術驗證,並2016 年順利進入生產;同時,台積電7 奈米技術也已進入全面開發階段,按進度預計於2017 年上半年進入試產。此外,台積電也正以密集的進階開發來定義5 奈米技術,並且持續進行新電晶體及製程技術的前瞻性研究,以因應後摩爾定律時代的來臨。

 

  台積電投入大量的心力與資源在技術創新與研發上,包括先進技術、製程研發與設計服務,每年研發總預算約佔總營收的8%,這樣的研發投資規模不僅與眾多世界級一流科技公司相當,甚至超越了許多公司。

 

製造追求智慧化及環保 號召供應鏈一起來

 

  製造流程及工廠管理的效率提升,也是台積電念茲在茲的創新目標,例如,今日工業4.0 沸沸揚揚提倡的工廠智慧化,台積電其實早在10 年前就已投入,也就是說,台積電的晶圓製造設備機台可以透過電腦自動學習並修正,不需人工介入操作,這讓台積電的製造良率和效率得以領先對手。

 

  台積電營運副總經理王建光進一步說明,「台積電的12 吋晶圓廠已實現工廠無人化,所有的產品、設備、製程控制及生產管理系統,都已透過網路連結而高度地整合,其實這就是工業4.0 所追求的目標,讓整個製造系統更有效率、更聰明、更有彈性。」此外,台積電還發展出最精細複雜的排程、領先業界的即時派工,藉著不斷改善並簡化生產流程,台積電總是能準時交貨給客戶並提供最佳生產週期。

 

  強調效率,也不忘環保責任,事實上,綠色製造已經成了台積電的招牌,更值得一提的是,台積電也積極帶動供應鏈綠化,王建光指出,「台積電自成立以來就訂定明確的環保政策,我們總是期許自己成為世界級環保企業標竿,我們在近三年連續獲得『道瓊永續指數』肯定,是全球半導體產業界中獲得最高評分的領導企業。」

 

  到底台積電的環保措施落實得多麼徹底?針對廢氣處理,台積電廠房內的每台晶圓製造機器下方,都有連動的廢氣處理機台,用來排除包括酸性氣體等高濃度廢氣,廢氣中央處理單元能讓排放氣體符合空汙規範。廢水也設有專門的處理廠,台積電將水分成五大類,規劃36 種分流設計。平均每一滴水在台積電內可以回收再利用4 次。

 

  針對供應商,台積電訂定供應商綠色環保標準,確保產業供應鏈上的各個環節都符合環保。因此,只要是台積電的供應商,就必須嚴格遵守在地政府相關空氣污染防制、水污染防制、廢棄物與資源管理等環境保護法規。此外,台積電的設備供應商在設計新世代生產設備時,也必須顧及省水、省電、省耗材等考量,且需有長遠節能減碳規劃及未來環保策略藍圖。透過這些對於己身及他者的要求,台積電善盡企業的公民責任。

 

善盡企業公民責任 致力讓社會更美好

 

  其實,台積電始終透過各種方式來貢獻社會,最直接的就是台積電是一家具有產業規模的公司,在臺灣雇用員工近4 萬名,創造了龐大的就業機會;且台積電是一家高獲利的企業,同時也是一家願意與員工有福共享的公司,視員工為公司的重要資產,所以台積電願意承諾提供員工優質的工作,包括好的待遇、有意義的工作及安全的環境。台積電在2014 年獲得由勞動部所頒發的第一屆「工作生活平衡獎」最高榮譽獎座。

 

  也許就是因為台積人能夠兼顧生活與工作,所以在這個少子化時代中,台積員工仍很願意「生產」報國。根據統計,2014 年,台積電員工生育率頗高,新生兒達2,480 人,佔全臺灣新生兒比重達1.18%,每天有6.8個台積寶寶出生。

 

  此外,台積電不僅是國內企業的獲利之王,同時也是納稅之王,資料顯示,2014年台積公司繳納的營利事業所得稅為新臺幣292.5 億元,較2013 年成長110.6%,佔全國營利事業所得稅收之7.3%。顯然,一家獲利且願意照顧員工的企業,不僅能為國家提供產值,還能對人口增加大有貢獻。

 

  2011 年台積電的全年合併營收達到新臺幣4,271 億元,更驚人的是在接下來的短短5 年間,台積電2015 年營收一舉衝高到8,435 億新臺幣,營收翻倍成長,且毛利率也是逐年成長,逼近五成。

 

  以台積電此等龐大規模的企業,卻仍能以百米賽跑的衝刺速度屢創新高,「創新」當然是箇中關鍵,不過,張忠謀也特別強調台積電的另三大核心價值,也就是 「誠信正直」、「承諾」及「客戶信任」,他進一步說明,「誠信和正直,是我們對於道德層面的要求;對於客戶、員工、股東的承諾,以及在各方面的創新,則是對於能力層面的追求,這兩方面缺一不可。」

 

  透過這三大核心價值的徹底實現,台積電努力「讓社會更好」,台積電認為這是身為科技產業重要一分子的重要責任。展望未來,台積電不但期望在全球競爭舞台上保持領先,促進臺灣的全球化及經濟成長,更將繼續實踐企業社會責任,致力成為良好的企業公民。毫無疑問,擁有台積電如此的優質企業,真的是臺灣社會之福。