圖片來源:元智大學114學年 職涯導師-石頭哥製作
日安,我的朋友!我是元智大學 113、114學年職涯導師-石頭哥(博拉徒專案)。我想在老美以20%課稅,來脅迫我們半導體產業的此刻,很值得聊聊今天的話題。其實你不知道的是台灣晶圓代工、IC設計、封裝測試,整個半導體產業,群聚效應下都是在世界前三強的國家。要不是那個國家隊沒整合成功,被老美撿走,否則DRAM也是世界第一大。
工業4.0與數位轉型浪潮下,工程師的角色正在發生巨大轉變。他們不再只是「問題發生→異常排除」的消防員救火的工程思維,更是被企業期望著你得具備資料科學能力的全方位專業人才。
這種轉型的核心在於「Shift Left 思維」,這是一種在產品開發早期ES, CS, QT, SRA, NPI階段,我們就開始考慮品質和風險的策略,這種思維如果能貫徹到整個組織,鐵定能夠大幅提升效率、提升品質,並且降低成本的損失。
這也就是我們強調工程師應透過資料處理分析的科學能力,將 Defense Line從終端客戶端(DL#4),提前至出貨前擋住(DL#3),再強一點 Shift Left在當站製程(DL#1),如果更有能力則前推移研發階段(DL#-2),就可以最大化降低品質成本並提升產品可靠度。
因此,今天我想聊聊 Shift Left 思維的意義,以及組織三個環圈中,我們期待工程師扮演的是:資料科學家的角色。那麼到底資料科學家的核心任務是什麼?半導體產業説的Defense Line是指哪些防線策略?如何透過KPI衡量你的工程師是否從從「救火」轉型為「防火」的專家。
什麼是 Shift Left 思維?Shift Left 思維是一種將測試、風險評估和品質控制提前到開發流程早期的策略。傳統的開發模式往往在產品完成後才進行測試,這種方式不僅耗時,且修復成本高昂。
根據品質成本(Cost of Quality)理論,問題發現階段與修正成本呈指數關係,像是石頭哥整理的表格一樣,研發階段修正成本僅為客戶端的1/1000。
圖片來源:元智大學114學年 職涯導師-石頭哥製作
Shift Left有什麼關鍵優勢?
1. 降低成本:早期發現問題,修復成本大幅降低。
2. 提升效率:減少後期返工,加速產品上市時間。
3. 提高客戶滿意度:提供更高品質的產品,減少客戶抱怨。
我們以資料科學家從事兩個任務談起:
- 收集資料:從各種來源獲取數據。
- 提取有用信息:透過數據清洗和處理,提取有價值的洞察。
- 訓練模型:建立機器學習模型,進行數據分析。
- 建立預測模型:利用模型預測機台、產品、製程趨勢或問題。
- 當你懂得提取有用的訊息,就能夠建立模型、逐步修正模型,再利用模型提前預測問題,例如設備故障、製程異常等。
- 在問題發生前,採取預防措施,總是能避免更大的損失。
圖片來源:元智大學114學年 職涯導師-石頭哥製作
我們每週開會都會看到異常案件、案件損失成本、人為疏失原因、相關對策…。這些都是:
站在「此刻」,看「過去」:損失都無法彌補;
站在「此刻」,看「未來」:我能夠做些什麼?
Shift Left 思維,就是我們談到變成身體一部分,才有辦法把DL #4, #3,至少拉到DL #2,這比業務努力去接單擴展業務還重要,不是嗎?能不燒掉的新台幣就是要救回!
實踐可以透過「五層防線」來實現,這些防線幫助工程師從被動解決問題,轉型為主動預防問題:
在產品設計階段,工程師應該預見潛在風險。例如,在 X奈米製程中,提前安裝了112 組自檢感測器,成功將量產初期的異常率降低 67%。
利用數據來預測問題。例如,透過 AI 系統能提前一個製程站點,就能預測機器參數的變化,並自動啟動校準程序,避免設備故障。
透過 AI 技術實現自動化檢測和處理。例如,某公司的防錯機制使用 AI 視覺技術,能在0.8 秒內識別外觀異常,並自動展開分析,將異常處理時間壓縮至15 秒。
定期進行逆向工程,對照客戶的主要抱怨與設計規格,持續改進產品設計和製程。
我們一直都有一個戰情室,可以目視管理看到各個廠區、產線的機台狀況、產品良率曲線、訊號突波偵測現況。這也是因為我們是透過智能研發部門、IT 部門合作,建立失效模式知識圖譜,系統化管理和分析現況,再回饋到DL#-1,-2,才有辦法提升團隊的整體應對能力。
圖片來源:元智大學114學年 職涯導師-石頭哥製作
如何補強DL#-1的企業能耐?其實,很多非結構化資料(如 PDF、掃描文件或文字),多數被企業忽略,所以就需要花很多人力成本在「雜訊因子」的控管。如果你連自己廠內的參數、機台、訊號、資料都無法理出頭緒,外部供應商的零組件再倒入廠內,工程師鐵定哇哇叫!
我們也是將供應商的 CoC 資料,轉換為結構化資料,盡可能讓廠內製程端、研發設計端事先避免掉「雜訊因子」干擾,專注在本身研發、製程端的管控。
你說這些供應商的 CoC 資料能夠幹嘛呢?其實,我下週要去拜訪的張如瑩學姊~《昊慧(HowiseAI)創辦人》,目前設置於林口新創園。他們就是專注於人工智慧,透過NLP技術、OCR、資料標記與分類,快速將關鍵資訊(如零件編號、檢驗日期、測試結果等),轉為可供統計分析的結構化資料。
- 即時監控零件品質:透過資料庫比對,快速識別不合格或有潛在風險的零件,避免其進入生產流程。
- 趨勢分析:累積的結構化資料、即使調整供應商的採購用量,針對品質不穩定的供應商降低採購的依據。
- 雜訊異常預測:對於廠內,這些零組件能提前掌握到品質,就能在RD研發階段結合其他製程數據,建立預測模型,提前設計出更佳的製程組合。
1. 意識覺醒:舉辦跨部門的品質成本工作坊,以實際財務數據展現防線左移效益
2. 能力嫁接:建立工程師跨組織的專案團隊很重要,透過與DS團隊的Co-working機制,設計製程參數特徵庫
3. KPI同步的修正:將預測性指標納入KPI體系(如:DL#-2攔截率、虛警率優化)
一位工程師的轉型是否成功,我們除了透過 Shift Left 思維的灌輸,同時也從他每月從處理的異常件數,是否轉變為預防件數降低潛在風險,以及每一季度的KPI檢視來核定季獎金。
當老美總是以20%課稅來脅迫我們企業的同時,你應該思考的不是如何轉嫁損失到消費者手上,而是:我到底有在衡量品質損失嗎?我也能強化在大數據人才、machine learnin, deep learnin, AI運用的投資嗎?
Shift Left 思維不僅是一種工作方法,更是工程師在當前科技環境中生存和發展的關鍵。當工程師具備「資料驅動」與「預測思維」雙重能力,將能主動在DL#-2~DL#1階段構築更好的Defense Line,心態也才會從與其被動等待問題發生,不如主動出擊,讓問題根本無法發生,逐步建立「設計即防錯」的文化,最終實現「零客戶端失效」的品質目標。