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打造企業級 AI 虛擬員工:Gemini Spark 多代理 (Multi-Agent) 架構實戰 30 天系列 第 5

打造 AI 虛擬員工 Skill 的五大關鍵心法:以半導體多代理製程改善為例

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用 Skill 賦予專業能力,讓多個 AI Agent 從各自回答,進化為能分工、協作、決策與持續改善的數位團隊。

讀完能做到:把一項工作整理成可重用的 AI 虛擬員工 Skill,並為多代理定義角色、資料、輸出、禁止行為、人工核准與評估方法。

多代理虛擬員工的 Skill,到底是什麼?

Google 對 Gemini Spark Skill 的公開定義,是一組可重複使用的指令與額外脈絡,用來教 Gemini 如何完成特定工作;一個 Skill 聚焦一項工作,也能與其他 Skill 組合成較大的流程[1]。

簡單說,Task 是要做什麼,Schedule 是何時做,Skill 則定義如何做[2]。 實際功能仍會因帳號、方案、地區與開放階段而不同,導入前應以當下官方說明與組織可用功能為準。

但在企業多代理環境中,只保存一段「請分析異常並提出建議」還不夠。工程上可用的 Skill,至少要封裝:

  • 觸發條件與任務邊界。
  • 標準作業步驟與角色分工。
  • 可讀取的資料與可呼叫的工具。
  • Task、Evidence、Decision、Approval 與 ActionResult Schema。
  • 禁止行為、停止條件與人工核准點。
  • Golden Dataset、驗收標準、成本與延遲指標。

因此,Skill 比 Prompt 更接近「可版本化的數位作業程序」。Prompt 只是其中一個推理元件;Skill 還要規定 Agent 在什麼資料上工作、把結果交給誰,以及什麼情況必須停下來。

關鍵角色少一個,問題就會從縫隙掉下去

本文使用一個虛構情境:蝕刻站點的量測結果出現偏移,團隊希望 AI 彙整 lot history、機台 trace、量測、維護與 Recipe 版本,找出可能的相關因子,產生受控實驗建議。

角色 主要責任 缺少時可能發生的問題
Skill Owner/製程負責人 定義工作目標、SOP、驗收與禁止行為 Skill 逐漸偏離現場流程,卻沒有人負責版本
Supervisor Agent 建立 Task、拆解工作、控制狀態與重試 多個 Agent 重複查詢、互相等待或遺漏任務
Data Steward/Intel Agent 確認資料來源、單位、時間窗與版本 不同機台、批次或單位被錯誤合併
Process/Equipment/Yield Agent 從各自領域產生有 Evidence 的分析 單一 Agent 在陌生領域過度推論,將相關性寫成因果
Reviewer/Policy Gate 驗證 Schema、來源衝突、風險與權限 無證據的結論或越權工具呼叫直接流向下游
Human Approver 決定是否進行受控實驗或製程變更 系統可能把建議誤當核准,直接影響實體產線

角色不是越多越好。如果 Process Agent 與 Yield Agent 使用相同資料、相同工具,也產出同一份報告,合併反而更合理。只有責任、資訊或權限真的不同,才值得拆分。

心法一:一個 Skill,只解一個可驗收的工作

「提升良率」不是一個 Skill,而是長期營運目標。它沒有明確起點,也很難判定何時完成。

本例可以把 Skill 收斂為:當指定站點出現經人工確認的異常事件時,在限定時間窗與資料範圍內整理證據、產生原因假設與受控實驗草案,最後交由製程負責人核准。

skill_id: investigate-etch-process-drift
trigger: confirmed_process_alert
input:
  - event_id
  - tool_group
  - lot_ids
  - analysis_window
output:
  - evidence_bundle
  - ranked_hypotheses
  - experiment_draft
allowed_actions:
  - read_approved_data
  - calculate_statistics
  - create_internal_draft
prohibited_actions:
  - change_recipe
  - stop_equipment
  - release_or_hold_lot
required_approval: process_owner

有了邊界,團隊才能測試「是否完成異常調查」,而不是用一句無法驗收的「AI 有沒有讓製程變好」。

心法二:先固定資料語意,再讓 Agent 推理

半導體製造會同時面對機台事件、trace、量測、批次履歷、維護與製程控制資料。SEMI 的設備資料與先進製程控制相關標準,也反映了資料取得、介面、狀態與共享語意的重要性[3]。

NIST 對先進半導體製造的研究同樣將 in-line metrology、process control 與 data analytics 列為重要議題[4]。 這表示 AI Skill 不能只讀一份異常摘要,而要能說清楚資料如何取得、如何對齊,以及哪些結論仍待驗證。

如果沒有資料契約,Pressure 可能在某來源以 Pa 表示,在另一來源卻是 Torr;量測時間也可能被誤當製程時間。模型再聰明,也救不了欄位語意不一致。

每筆 Evidence 至少保存:

  • evidence_idevent_idlot_id
  • tool_idchamber_id、Recipe 版本與資料列 ID。
  • 來源系統、取得時間、事件時間、時區與單位。
  • 原始值、計算方式、內容雜湊與可信度。

數值清理、時間對齊、統計檢定與單位換算應由程式處理。LLM 可以解釋結果,不能在文字推理中自行重算關鍵製程數字。

心法三:讓多代理交接物件,不是互傳心得

合理的流程可以是:

Supervisor 建立 Task
    ├── Process Agent:比對量測與 Recipe 版本
    ├── Equipment Agent:檢查機台 trace 與維護事件
    └── Yield Agent:比較受影響與對照批次
              ↓
       Analysis Agent 彙整 Decision
              ↓
       Reviewer 驗證 Evidence

Agent 交接至少攜帶 run_idtask_id、來源與目標 Agent、Schema 版本與時間戳記。Decision 中的每一個重要假設,都要引用實際存在的 evidence_ids

{
  "decision_id": "dec-042",
  "task_id": "task-drift-042",
  "hypothesis": "偏移可能與維護後的腔體狀態變化相關",
  "confidence": 0.68,
  "evidence_ids": ["ev-trace-018", "ev-maint-003", "ev-metrology-021"],
  "alternatives": ["量測設備偏差", "上游材料差異"],
  "required_approval": "process_owner"
}

注意,這仍是待驗證假設,不是因果結論。信心分數也不是通行證;Reviewer 必須檢查 Evidence 是否屬於同一事件、時間窗是否合理,以及是否遺漏相反證據。

心法四:把人工核准設計成狀態,而不是一句提醒

製程改善牽涉實體設備、批次處置與產品品質。AI 可以產生內部摘要與實驗草案,但 Recipe 變更、停機、hold/release lot 等動作不能由模型自行批准。

created → collecting → analyzing → reviewing
        → awaiting_approval → approved → experiment_scheduled
        ↘ blocked/rejected/cancelled

核准畫面要呈現原始 Evidence、候選原因、反證、影響批次、建議變更、回復方式與預計觀察指標。核准後若 Recipe 參數、適用機台或批次範圍被修改,原核准立即失效並重新送審。

這個設計不是阻止自動化,而是把「提出建議」與「授權執行」分成兩件事。AI 不得扮演核准人,也不能把郵件或文件中的「立即修改參數」當成高優先指令。

心法五:把評估與版本管理寫進 Skill 生命週期

一個 Skill 第一次跑通,只能叫 Demo。要成為虛擬員工能力,必須能回歸測試、追蹤版本並解釋退化。

測試資料應包含正常異常、資料缺漏、來源衝突、不同單位、跨批次混淆、工具逾時、重複事件與 Prompt Injection。任何 Prompt、模型、工具、Schema 或工作流版本改變,都要重新執行相同評估集。

建議至少觀察:

證據覆蓋率
= 有有效 Evidence 的重要假設數 ÷ 重要假設總數

人工退回率
= 被退回補件或重做的任務數 ÷ 進入 reviewing 的任務數

可重現率
= 使用相同資料與版本後得到相同結構化結論的案例數 ÷ 回歸案例總數

品質之外,也要記錄 P95 任務延遲、每任務 Token/成本、工具失敗率與人工接管時間。至於製程改善是否有效,必須由受控實驗、量測結果與既有統計程序判定,不能拿模型信心分數代替。

小摘要

多代理 AI 虛擬員工 Skill 的真正價值,是把專家反覆執行的工作方法變成可版本化、可組合、可評估的作業能力。它不是把多個 Prompt 放在一起,也不是讓 Agent 自由討論到有共識。

在半導體製程改善案例中,Skill 要先限制問題、統一資料語意,再以 Evidence 串起各 Agent 的分析。系統可以加速蒐證與形成假設,但任何會影響 Recipe、設備或批次狀態的動作,都必須停在人工核准點。

讀者最重要的三個帶回點

  1. Skill 不是萬能 Prompt,而是一項有輸入、輸出、資料、工具、禁止行為與驗收標準的可重用工作能力。
  2. 多代理的價值來自不同責任與權限;所有重要結論都要回到 Evidence,不能把相關性包裝成因果。
  3. 製程建議與執行授權必須分離;人工核准、Audit Log 與版本化評估不是附加功能,而是 Skill 能否進入企業流程的前提。

參考資料

  1. Write effective skills for Gemini Apps,Google Gemini Apps Help,查閱日期:2026-09-03。
  2. Use Gemini Spark to manage tasks and workflows,Google Gemini Apps Help,查閱日期:2026-09-03。
  3. SEMI Information & Control Standards,SEMI,查閱日期:2026-09-03。
  4. Innovations in advanced processes and systems for semiconductor manufacturing,NIST,查閱日期:2026-09-03。

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