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制程先进、设备多元 面板厂工安考量大不同

新闻动态 luoman 1312浏览 0评论

    面板是台湾相当重要的产业之一,面板所需的设备数量、尺寸,均不逊于半导体产线,不过台湾的面板技术居于全球领先地位,并无国外案例可参考,因此多必须自订工安规范,以减少事故发生。

    台湾面板厂导入安全规范的时间相当早,早在3.5代面板时,就已有相关作法,由于面板产业所使用的设备多与半导体产业类似,在厂房规划仍套用半导体制造设备的安全规范SEMI S2,再加以衍生应用;但只要从设备的规格来看,就可发现面板业与半导体产业仍有重要差异,当时3.5代玻璃基板已经超过12寸的晶圆尺寸,此一尺寸与半 导体产业所需的厂房及设备规模完全不同,所可能造成的安全危害与风险程度也有所不同。

面板设备设计阶段,就必须要求生产线上的所有设备,都应植入紧急关断及紧急停止安全元件。

    因应面板制程本质  设计专属工安规范 

    虽然该规范仍大部分适用于面板制造设备的需求,但将半导体设备规范直接套用在较大尺寸的面板设备上,的确显得有些格格不入,像是半导体产业的Chamber lid提举设备应用于面板产业,就有可能产生承载强度不足等问题,面板产业因此修正改采固定式起重设备作为提举器具,作业过程中仍可能发生人员操作吊荷的风险。

    此外,半导体产业引用的SEMI S2规范中,着重于单一设备安全规范,但面板产业机台为数个大型辅助设备组合而成,介面整合更形重要,因此对整合的安全问题必须更多着墨,但在SEMI S2却付之阙如。

    业界人士就指出,面板虽与半导体产业相近,但绝对是不一样的产业,LCD厂与半导体虽都追求设备规模与效率的极大化,但双方本质不同,势必会产生更多不同的安全要求,若设备商仅依循SMEI S2标准,面板厂与配合厂房的风险将不易管控,设备商在设备设计时,会对面板厂的安全需求无法理解,因此在生产线的规画之初,同时针对面板制造的特质来进行安全防护规范的制订。

    因此,从4代跨到5代的面板厂开始规画兴建时,台湾面板业者开始投入制订适合面板业的安全规范,从SEMI S2为基准调整,并在厂房及生产线规画时同时导入这个规范。

    由于台湾的面板技术位居全球领先地位,并没有相关的国外案例可参考,加上厂房设计的些许调整,生产线也因加速传输速度的需求,必须改变传统的无尘室设计;新设计导入的当下,让TFT-LCD制程上与传统半导体产业间的差距扩大,部份制造上的安全要件易被忽略,因此制订一套完整的第5代面板厂安全规范,就成了当时的首要考量。

    完整工安设计逻辑

    由于生产场域中设备的规格太多,安全讯息连结及整合的简化与一致更是相当重要;再加上不同世代厂房的改变,如何整合成一个没有灰色地带,可完全掌握的生产场域,专业团队的需求成为此时发展安全规范时不可或缺的项目。

    适用于面板业或半导体产业的安全规范,在逻辑上并无明显差异,主要的问题,多发生在操作的细微面,这些问题多是面板生产线上的“特殊危害”,尤其是大面板的生产线上,包括承载、用电及动力的安全需求,就与传统半导体产业有些不同,像是机器手臂的操作要求等,就是SEMI S2中比较少着墨的。

    此外像是“作业排除”程序要求,也与半导体产业有些不同,半导体由于设备机构规模较小,如果人员处理也仅有手或者身体的一部分进入参与;但机构大到某一个程度后,人体的重要部分就有可能会整个进入设备的机构中,危险系数就相对较大。

    同时由于设备机构的大型化,机台与机台之间的连通,需要高架式自动化搬运系统辅助,自动化搬运系统以及机台与建筑物之间的安全规范,以及作业程序的设备整合连结规画。

    业界人士指出,包括安全规范、安全元件及设备安全等技术,必须开始整合成一套完整的逻辑与基准,最基础的,就是“安全连锁装置与元件”,由于面板制造设备的子系统繁多,也可能分由不同设备商所制造组装,因此安全连锁装置连动设计与安全元件规格标准化与单纯化,对于设备操作者与维修工程师的安全性相当重要,并从“人因”观点出发。

    因地制宜  设计东方人标准

    工安规范设定必须因地制宜,以SEMI S2规范为例,其规范制定为欧美国家观点,以西方人体型为主,台湾面板厂则主要为东方人,所有机构设置例如标示、紧急按钮位置,都必须重新考量不能纯粹依循SEMI制订的标准。

    现在的安全规范必须在设备设计阶段时就考量进去,过去传统工安概念多是将责任归诸在“人”的身上,由于LCD产业的作业程序,通常需要多个工程师共同合作,在协同工作的同时,如未将设备安全装置导入设计,仅靠标准作业程序执行人为的安全监控,在赶工或紧急状况处理时,如果沟通发生问题,即可能产生许多不可预测的变数,加上TFT-LCD制造设备的大型化,造成的会是比其他产业更严重的伤害。

    因此,在设备设计阶段,就必须要求生产线上的所有设备,都应植入紧急关断Emergency off(EMO)及紧急停止Emergency stop(EMS)安全元件,在设备采购初期即要求安全装置设计其中,比起后续再订定标准作业程序来补强,可节省更多不必要的成本浪费,这也是奇美电子与其他企业的不同逻辑思考。在设备维护端,则可透过所有安全元件的统整规格化,让所有的设备可以透过相同的装置或程序来完成,这种逻辑的一致性,减少因安全差异产生的复杂性,同时也降低危险因子的发生。

    密切沟通  降低事故机率

    另外设备的危安因子也需进行分级,在最高等级的安全要求层级下,设备安全互锁机制及程序的要求也需是最高等级,在一般状况下,多数工作人员都会依照既定程序操作机台,但当产能要求存在压力时,就容易忽略,跳过一些“自认为”不必要的程序来操作设备,来争取时间达成目标,安全互锁机制的设置就是为了排除危害的发生,严格的要求也避免绕过机制的可能性。

    除了设备问题,标准作业程序也需因应整体工作环境的安全逻辑调整,包括人员的教育训练、安全连锁机制的沟通,与安全程序的制定,这些都必须藉由设备系统整合业者的协助,将安全规范导入上游的机台设计者、中游的设备组装者、代理者乃至下游的设备操作者。

    由上而下的教育及逻辑导入,可让面板业者从管理阶层到基层工程师,对设备安全逻辑更行瞭解,进而培养出信任关系,所有的人员对安全人员的认知,不再只是“稽核”的角色,而变成可信赖的夥伴,透过反映,第一线人员的需求也可以在安全规范上呈现,让安全机制成为活的规范,也让产能及效率能加速提升,工作环境也因此被员工所信赖,进而减少事故,降低失能伤害。

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