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數位轉型與智慧製造面面觀-46
先知科技總經理 高季安 與 新呈工業總經理 陳泳睿
December 07, 2023
隨著科技的快速發展，數位轉型和人工智慧已經成為企業迎接未來的必經之路， 前一篇文章說明數位轉型 AI常見應用，包含圖像AI、數據分析AI、機器人移動控制AI、自然語言AI、流程自動化RPA與聲音AI; 而在業者施行AI數位轉型時，遇到的挑戰包含以下三方面：欠缺清晰的資訊策略和藍圖、欠缺相應人才與技能與不易整合既有系統與轉型工具; 這一篇文章將介紹台灣積體電路股份有限公司（簡稱台積電）IT和AI發展史，在這條漫漫長路上，台積電以其獨特的晶圓代工商業模式，結合30年的IT和AI持續整合發展，展現了一個引領產業潮流的典範。
一、台積電30年IT和AI 數位轉型發展史：
圖1.台積電30年IT和AI 數位轉型發展史 (iThome)
Ref: https://www.ithome.com.tw/news/142465
台積電 IT_AI 發展史（如圖1）：虛擬晶圓廠的智慧製造轉型奇蹟
1996年，台積電制定了虛擬晶圓廠的願景，這一理念將整個半導體業界的製造模式重新定義。在這之前，大多數公司像Intel那樣，從產品設計、研發、製造到銷售都實行垂直整合。然而，張忠謀提出了晶圓代工的概念，將供應鏈由垂直整合轉為水平。
在提出這一模式的時候，他面臨了龐大的挑戰。首先，他需要說服已經擁有自己晶圓廠的公司，如Intel和Toshiba，將生產轉移到台積電。這需要在管理層和生產服務方面取得高層的信任，讓他們相信在台積電的生產質量和客戶服務能夠與他們自家的工廠相媲美，甚至更勝一籌。
這正是虛擬晶圓廠的奇蹟所在。透過對客戶的服務和對晶圓製造的優秀表現，台積電成功地實現了這一理念。從設計到光罩的製造，公司在各個階段都提供卓越的服務。2000年提出這一概念後，經過分階段的實踐，到了2010年，台積電已經成功地轉變為全球最大的晶圓代工廠之一。
這段發展史見證了一個公司如何通過數位轉型，以虛擬晶圓廠的模式引領整個半導體行業邁向新的高峰; 而在數位轉型的浪潮中，台灣積體電路股份有限公司（台積電）以其智慧製造的三度大變革，成為引領業界的佼佼者。
首先，於2000年，台積電邁向了全自動化的時代。這不僅是一次技術的革新，更是企業對未來的深刻洞察。全自動化不僅提高了製造效率，還為日後更龐大的轉型奠定了基礎。
其次，2012年，台積電在智慧製造上邁出了整合平臺和大數據分析的步伐。這標誌著企業開始注意到數據的價值，透過整合平臺實現數據的有效運用，提升決策的科學性。
然而，最引人矚目的是在2016年，台積電迎來了智慧製造的第三階段，全面展開AI的應用，正式邁入全面數位轉型。機器學習、大數據分析、智慧製造技術相互結合，使得台積電在全球半導體行業中遙遙領先。
圖2.台積 IT_AI 發展史整理：
以下是台積電30年發展史概述 （如圖2）
1. 1996年-2000年：建立虛擬晶圓廠願景
1.1 推動全方位訂單管理系統，提高客戶預訂效率。
1.2 成立Y2K專案，解決Y2K年序問題。
2. 2000年：智慧製造第一階段
2.1 首創eFoundry服務理念，將客戶服務內容擴展到網際網路
2.2 推動IT專案，整合供應系統，改善物料需求預測。
3. 2012年：智慧製造第二階段
3.1 引入大數據應用，包括智慧化調機、工程資料探勘等。
3.2 推崇精準製造，結合複雜排程和即時派工。
4. 2016年：智慧製造第三階段
4.1 引進機器學習，最佳化機臺、製程和良率。
4.2 智慧製造技術全面運用，實現自動診斷和自動反應。
5. 未來發展方向:
5.1 數位轉型五大發展領域：
5.1.1 智慧製造：AI、大數據、數位科技推動智慧製造
5.1.2 數位供應鏈管理：全面掌握供應鏈，提升效能。
5.1.3 高效能混合雲端運算：推動業務上雲，如CRM和HCM。
5.1.4 工作場所現代化：內部行動App、RPA、智能會議室等應用。
5.1.5 團隊協作：AR/MR遠端協作、使用者為中心的協作平臺。
5.2 TSMC內部雲端軟體開發平臺：
5.2.1 採用DevOps和Agile開發模式，整合上千名工程師開發。
5.2.2 強調下一代智慧工廠發展策略，結合多種數位技術。
5.3 AI和ML四大應用布局：
5.3.1 製程研發：應對高複雜高維度的製程開發挑戰。
5.3.2 Fab量產：利用AI和ML進行品質檢驗、缺陷檢查。
5.3.3 業務面：使用AI進行市場動態分析。
5.3.4 IT維運：利用AI協助IT內部系統的維運。
6.IT基礎架構團隊三大工作重心：
6.1 數位轉型技術應用。
6.2 資料中心轉型成真正的私有雲。
6.3 基礎架構持續創新，導入新世代5G、IoT製造、AIOps技術。
台積電30年的IT和AI發展歷程是臺灣企業轉型的經典案例。從全自動化到智慧製造，再到全面數位轉型，台積電不斷挑戰自我，引領數位時代潮流。未來，面對更多的數位挑戰，台積電以其深厚的技術底蘊和明確的數位轉型策略，將繼續展現在全球半導體行業的領導地位。
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