如何一年完成一座世界第一的綠廠房
2014/2/1 作家:專案經理雜誌

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在「晶圓尺吋越來越大(從6吋、8吋、12吋到18吋),電路間距卻越來越小(從1.5微米到45奈米)」的兩極化要求下,全球半導體廠商都投入鉅資,進行永無止盡的技術競賽。
為什麼台積電可以持續保有競爭力?為什麼台積電的建廠速度可以屢破紀錄?要蓋一間高科技廠房要經過哪些程序?建廠的專案管理與一般的專案又有何不同?
台積電除了卓越的製造能力與客戶服務領先全球外,建廠工程也是半導體業的第一名。台積電新廠工程處(簡稱:新工處)由最會蓋廠的老兵﹣莊子壽處長領軍,從過去三年一座到現在一年三座。創下在十一個月內建一座廠,領先業界,締造另一個台積電「廠房奇蹟」。
從1989年加入台積電,24年來莊子壽參與台積電廠房建設專案,除了新竹科學園區、中部科學園區和南部科學園區的新廠專案之外,也參與美國華盛頓州、新加坡和上海等建廠專案。累積建造十六座晶圓廠房,無塵室面積達250,000平方公尺。在他的領導下,不但創造出世界頂級水準的廠房,也創下國內前所未有的紀錄。
興建廠房的專案管理
高科技廠房與傳統廠房有何不同?要經過哪些建廠程序? 莊子壽表示,高科技廠房與傳統廠房建設一樣,都有五個重要階段:預算、時程、設計、發包與施工。
如果以專案管理的角度,估算成本、決定預算是屬於起始流程中的專案成本管理,莊子壽說,「要蓋一間工廠,首先要考量的就是預算,專案負責人最擔心的是預算夠不夠。但公司花很多成本來建廠,公司也很謹慎。一般而言,預算通常是不夠的,如何在有限的預算下,達到公司所託付的任務,考驗專案經理的智慧與能力,所以成本管理也非常重要。」
在時程管理方面,建廠的時程通常很趕,而且經常會有延遲,從需求管理到發包施工,這麼短的時間,許多工作都是重疊的。莊子壽舉例說:「譬如:可能一幢建築都快蓋好了,但許多小工程都還沒有發包出去,有時根本來不及設計。所以時程管理也是重要的課題。」
設計階段就如同專案管理的規劃流程,在這個階段中,一個完整的工程專案就會成立。發包、施工階段就如同專案管理的執行流程。在這個階段中不但要與眾多包商、工作人員溝通(溝通管理),還要掌握進度(時程管理),控制預算(成本管理),以及採購管理。
營建管理與專案管理九大領域結合
一個建廠工程專案,牽涉到的利害關係人,包括公司決策高層、董事會、使用者(負責營運或操作的部門)、設計部門、各領域的專業顧問、承包廠商、現場工作人員等⋯。在專業領域方面,涉及土木工程、電子電機、空調、水力、環保⋯等。要與這麼多關係人做好溝通,要管理這麼複雜的專業項目,除了要有經驗豐富的領導者之外,更需要一套好的專案管理工具。
曾是第二屆十專獎(華人十大傑出專案經人)得主的莊子壽表示,台積電新工處自行開發設計一套專案管理系統﹣PCM(Professional Construction Management)。莊子壽說:「我們依據專案管理PMBOK裡面九大知識領域的內容設計一個專案管理系統。專案管理者可以經由一個入口網站(一個統一的介面)進入工程專案管理的項目,包括:範疇管理、時程管理、成本管理、人力資源管理與採購管理系統。」
PCM除了以水平方式進行各工種協調外,也以垂直方式進行業主及上、下游承包商的整合。在PCM平台上作業,所有專案成員都必須遵守專案管理九大領域之原則,莊子壽說:「不但可以建立專案團隊的組織能力,進而提升專案管理的績效。 」
包商都用專案管理的共同語言溝通管理
一個建廠工程就可能有好幾十家承包廠商,平時一個工地就有2000位工人,最高時可達4000人,要如何管理這麼多相關人員,並進行有效的溝通?
莊子壽表示,新工處每周都會與廠商開會,每家廠商都要提供「周報」。「日報」則會依照廠商的特性(有些算材料,有些算工時,有些算進度,每個包商不一樣)。
「廠商每周要報告KPI、進度、安全、並提供相關圖片。新的廠商一到我們工地,就會拿到我們的範本,以後他就要按照統一的格式寫報告。專案經理會把報告上載到PCM系統上面。(不能讓廠商直接上傳的原因,是因為資訊部門管得很嚴,不允許外部廠商直接連結到台積電的內部系統。)」莊子壽表示,以後或許在工地可以設計一個獨立的系統,不要有防火牆,包廠商可以直接連進來使用系統。他也很大方的表示,如果廠商有需要,他也願意讓廠商自由的使用這套系統。
人力資源以及安全管理
「以前如果工地出問題,開會時現場有十幾家廠商,常常會彼此互相推責任。現在PCM有現場即時影像,有圖有真相,出問題的廠商就無法逃避責任。」莊子壽說,除了現場即時影像之外,PCM也提供靜態的報告,譬如:「出工」(現場工作人員的派工)人數計算。現在工地現場的工作人員每個人都必須配帶名牌卡( 依據勞委會規定,要上完教育訓練課程,完成保險手續,才能發出這張名牌卡)。工作人員每天上工時刷卡感應,下工時「刷退」一切自動化作業。利用這套系統可以精準地管制工地人員進出。
莊子壽說:「在過去,如果包商說他今天有100個出工,因為工人散佈在各處 ,工地現場沒有辦法一一點名,我們無法確切掌握人數。現在有這了套系統,在人員管理上,得到更好的控制。我們可以知道每位進出的人員是屬於哪一個包商的人員,還可以很精準地算出廠商有多少出工。包括從工程第一天到現在,這個工作人員工作多少時數,都會有紀錄。除了利用PCM作人力資源的管理,我們也利用這個系統來查晚上還有沒有人留在工地(安全管理)。」
範疇與時程管理
對於建廠工程而言,設計圖就是所有人員依循的藍本,工程設計圖的管理,也就是莊處長口中所謂的Scope管理。 莊子壽說:「 設計圖的修改非常頻繁,在過去,如何讓大家拿到的是最正確的設計圖,是個難題。現在有PCM統一平台,所有更新的設計圖都上傳到這裡,讓所有人看到的都是最正確的圖,大幅減少出錯的機率。」
在時程管理方面,只要專案工作期限時間一到,就會經由電子郵件提醒相關人員。超過期限的項目,系統也會自動變色,專案經理很容易掌控整個案子的狀況。
採購&成本管理
在採購管理方面,因為採購牽涉到金額數字,屬於機密,所以必須是獨立的系統。但負責預算與成本管理的專案經理可以從PCM入口進入採購管理系統。莊子壽表示,「PCM只是一個平台,它可以儲存資料,但目前不能作資料分析,成本管理也有其他系統在做,將來希望能有一些連結。。」
在這裡所謂的「其他系統」莊子壽舉了一個例子,譬如:設計部門「5D」系統。所謂5D,除了物件的3D之外,另2D就是即時之圖面修改與整合 (Real time modification)以及智慧型資料庫 (Intelligent database),提供專案之管理、時程控管、成本、品質、溝通與監控等。
這個5D系統如何幫助新工處控制成本呢?譬如:一個幫浦,出廠時經過性能測試,會產生出性能參數記錄在5D系統。使用幾年後,在保養時再測試一下性能,所產生的數據曲線,可以在系統裡比對,根據比對數據,就可以判斷要不要做大修或汰換。
莊子壽表示,在成本管理方面,台積電從設計開始,就把所有物件畫出來,並產生出資料庫。物件的設計,使用的元件一目瞭然。再加上耗損、人工的費用,就知道這個部份大概要花多少成本,物件的成本就可以算得很清楚。
在採購方面,因為有完整的物件資料庫,可以平行地把不同廠商的物件輸入,電腦就會算出一個最低與最高的範圍,這就產生出一個合理的價格範圍。提供採購決策者在預算編列的時候,可以有一個合理的評估值。
「我們在外面常看到工程單位與採購單位是對立的,使用單位與工程單位又是對立的。使用單位通常要求品質100分,採購單位又希望最低價,工程單位就非常辛苦。」 莊子壽說,台積電為了解決這個問題,把物件輸進系統,產生合理範圍,這讓負責採購的專案經理與各單位的溝通可以更理性,而不是大家一昧殺價,結果造成品質低落的窘境。
重視安全就是控制風險
就建築工程而言,風險管理就是安全管理。莊子壽認為,一個建築專案,大部份的契約期限為半年,最長大約九個月就結束了。他認為風險是中長期的事情,工程專案管理不太談風險。如果要談風險,大概要從計畫管理的角度來談。譬如:該不該讓某個廠商承包這個工程,如果讓這個廠商進來,可能會有無法完工的風險等。
莊子壽特別強調,一進到工地最重要的就是安全。包括人員的安全,電器的安全,設備的安全⋯。之前文章中提到,新工處用PCM解決了工地人員管理的問題,但目前還有人員保險的問題。莊子壽說:「保險其實很難搞,因為今天業主按規定替工人保險,明天他自己去退保,而業主並不知道。(註:工人不喜歡付保險費,他可能為了拿你那張名牌/工作證,應付勞委會的規定而去投保,隔兩天他為了省保費把保險退掉。)出事情的時候才發現他是沒有保險的。」 莊子壽說,到目前為止無法解決這個問題,因為勞保局電腦並沒有與業主連線,他希望在不久的將來可以用系統來解決這個問題。
分析是未來
莊子壽表示,雖然PCM系統可以提高工程專案管理的效率,但它畢竟只是一個網頁的平台,沒有太大學問。真正有價值的是如何利用系統裡的資料,分析出有價值的資訊。他說:「管理者都會定出Benchmark,但目標設定如果沒有道理的話,你只是亂講一個實際上做不到的目標,這是沒有用的。所以管理者要能利用現成的資料來作分析。 譬如時程管理,不能只看時間,還要看人力與時程的關係,才有辦法判斷這個廠商有沒有盡力在做。」
莊子壽坦言,目前這個分析機制並沒有整合在PCM中(因為 PCM設計的理念,就是要「簡單易用」,不希望讓系統變得太複雜),目前資料分析都是工程師手動作業。「但只要大家輸入的資料格式統一,要分析出有用的資訊並非難事。」莊子壽說,未來或許可以發展一個自動分析軟體,把資料輸進去,就自動產生分析數據,把需要的結果顯現出來,這將更有助於管理者作決策時的參考。
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