JP2839010B2

JP2839010B2 - 生産制御方法及び装置

Info

Publication number: JP2839010B2
Application number: JP11009096A
Authority: JP
Inventors: 守井口
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-04-05
Filing date: 1996-04-05
Publication date: 1998-12-16
Anticipated expiration: 2016-04-05
Also published as: JPH09272046A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生産制御方法及び
装置に関し、特に、半導体製造ライン或は液晶製造ライ
ン等の複数の工程からなる生産ラインにおいて、予め定
められた仕掛保管棚以外は半製品を保管できない生産ラ
イン、及び予め定められた仕掛保管棚以外の仕掛を極力
少なくすることが望ましいとされる生産ラインに用いて
好適な生産制御方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１５（Ａ）は、上記した予め定められ
た仕掛保管棚以外は半製品を保管できない生産ライン、
及び予め定められた仕掛保管棚以外の仕掛を極力少なく
することが望ましいとされる生産ラインにおける製品の
生産工程の一例を模式的に示した図である。図１５
（Ａ）において、工程手順は左から右に進行し、仕掛保
管棚で区切られる工程手順の部分列からなる「工程ブロ
ック」においては、通常、工程仕掛は不可とされ、ある
いは予め定められた仕掛保管棚以外の仕掛を極力少なく
することが要請されている。また、図１５（Ｂ）は、こ
の種の生産ラインにおける半製品の流れの一例を模式的
に示した図である。

【０００３】従来、この種の生産制御装置は、半導体製
造ラインなどで生産性向上、半製品の進捗制御のために
用いられている。

【０００４】例えば特開平２−７１０４号公報、特開平
３−３５９６５号公報等に各種生産制御方式が提案され
ている。

【０００５】このうち、特開平２−７１０４号公報は、
設備モジュールの前段に設けられた保管棚によって被加
工物の品種、処理経路毎に管理することにより、制御上
での絶対品種数を少なくする生産制御方式が提案され、
この方式は、一連の処理経路をなす設備毎にモジュール
化しそのモジュールの前に仕掛棚或はバッファを設け、
仕掛棚やバッファから半製品を出庫するタイミングを制
御して生産を行うものである。なお、この特開平２−７
１０４号公報には、出庫タイミングの決定方法につい
て、いかなる情報を用いて決定するのかなどの具体的な
方法は記載されていない。

【０００６】また、特開平３−３５９６５号公報には、
同一装置又は装置群を繰り返し通る加工工程等に対して
１箇所の装置又は装置群の流れを制御することにより、
製品の流れ全体の管理を簡素化して効果的に生産の進行
制御管理を行うことを可能とした生産制御方法が提案さ
れている。同公報には、出庫タイミングの決定方法とし
て後工程からの要求により半製品の搬送が行われる方法
が挙げられているが、この方法は、半導体生産ラインや
液晶生産ラインのようなジョブショップ型の複雑なライ
ンでは、著しく生産効率が低下するおそれがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以下に従来の生産制御
方式の問題点を説明する。図１９は、単純な後工程から
の搬送要求のみにより制御が行われる場合の半製品の流
れを示すタイムチャートの一例である。図１９において
は、仕掛保管棚１には、設備群１１、設備群１２の順で
処理される半製品（Ａ）と、設備群１１、設備群１３の
順で処理される半製品（Ｂ）とが仕掛かっているものと
している。

【０００８】図１９を参照すると、時刻ｔ₁で設備群１
３での処理が終り、前工程である設備群１１に搬送要求
が出されるが、設備群１１においては、設備群１２へ搬
送すべき半製品が滞留しているために、直ちにこの搬送
要求に応えることができない。その後、時刻ｔ₂におい
て、設備群１２での処理が終り、搬送要求が出され、設
備群１２へ搬送される半製品が取り除かれた時に、初め
て、設備群１３で処理される半製品の搬送要求を仕掛保
管棚１に出すことが可能となる。即ち、設備群１３から
搬送要求が出された時刻ｔ₁から、半製品が設備群１３
に到着する時刻ｔ₅までの間、設備群１３は遊休状態と
なる。同様に、各設備群において遊休状態が発生し、生
産効率が低下する。

【０００９】また、フローショップ型の生産ラインにお
いて仕掛抑制を行う生産方法として、かんばん方式等が
知られているが、フローショップ型の生産ラインを前提
とした方法のため、半導体生産ラインや液晶生産ライン
のようなジョブショップ型の複雑なラインには適応でき
ない。

【００１０】従って、本発明は、上記事情に鑑みて為さ
れたものであって、その目的は、予め決められた単数或
いは複数箇所の仕掛保管棚以外は、半製品を保管できな
い生産ライン、或は、予め決められた仕掛保管棚以外の
仕掛を極力少なくすることが望ましいとされる生産ライ
ンにおいて、生産効率の高い生産制御を実現する方法及
び装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る生産制御装置は、複数の工程からな
り、予め定められた仕掛保管棚以外は半製品を保管でき
ない生産ライン、及び予め定められた仕掛保管棚以外の
仕掛を極力少なくすることが望ましいとされる生産ライ
ンにおいて、設備稼働予定情報、工程手順情報、及び処
理時間情報から、仕掛保管棚間の工程列における適正流
量を算出する流量算出手段と、該算出された適正流量を
基に仕掛保管棚を出庫する時刻の時系列を算出する出庫
時刻算出手段と、該出庫時刻と仕掛情報とから該仕掛保
管棚に対して出庫指示を出す出庫指示手段と、を備えた
ことを特徴とする。

【００１２】本発明に係る生産制御装置は、多品種を生
産する生産システムにおいて、前記流量算出手段が、品
種又は品種群の混合比をも参照し、前記適正流量を算出
することを特徴とする。

【００１３】また、本発明に係る生産制御方法は、
（ａ）設備稼働予定情報、工程手順情報、及び処理時間
情報を含む生産情報を基に、生産工程において仕掛保管
棚で区切られる工程手順の部分列である各工程ブロック
における適正流量を算出し、（ｂ）該算出された各工程
ブロックの適正流量を基に仕掛保管棚からの半製品の出
庫時刻を時系列的に算出し、（ｃ）仕掛状況と該出庫時
刻を基に前記仕掛保管棚に出庫指示を与える、ことを特
徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して以下に説明する。

【００１５】図１は、本発明の第１の実施の形態を示す
ブロック図である。図１を参照すると、本発明の第１の
実施の形態は、最短処理間隔、工程手順、製品混合比、
設備稼働予定、及び設備状態を記憶する生産情報記憶部
２と、生産情報記憶部２に記憶されるこれらの情報を入
力するための入力装置１と、生産情報を基に仕掛保管棚
に半製品の出庫指示を出す制御部３と、制御部３からの
出庫指示を受け半製品を出庫する仕掛保管棚７と、仕掛
保管棚からの入庫或は出庫報告を受け各仕掛保管棚７の
仕掛状況を記憶する仕掛情報記憶部６と、から構成され
る。

【００１６】生産情報記憶部２は、処理時間（最短処理
間隔）記憶手段２１と、工程手順記憶手段２２と、製品
混合比記憶手段２３と、設備稼働予定記憶手段２４と、
設備状態記憶手段２５と、を備えている。

【００１７】このうち、工程手順記憶手段２２は、各品
種について、仕掛保管棚を含め各工程の順序を、該工程
で使用される設備群、及び該工程における処理条件、仕
掛保管棚から該工程までの標準的な所要時間と、対応づ
けて記憶する。図５（Ａ）は、工程手順記憶手段２２に
記憶される、工程手順情報の構成の一例を示したもので
あり、各品種毎に、例えば仕掛保管棚１を含む工程ブロ
ック１について工程１〜１０毎の設備群と、処理条件
と、仕掛保管棚１から該工程までの標準的所要時間と、
が格納されている。

【００１８】処理時間記憶手段２１は、処理条件及び設
備毎に、最短処理間隔と滞留時間と並列作業数を記憶す
る。ここで「最短処理間隔」とは、半製品を処理開始
後、次の半製品の処理が可能になるまでの時間間隔であ
り、「滞留時間」とは、半製品の処理開始後、該半製品
が次工程へ搬送可能となるまでの時間である。図５
（Ｂ）は、処理時間記憶手段２１に記憶される、上記し
た処理時間情報の構成の一例を示したものである。

【００１９】これらの生産情報は、入力装置１或は生産
設備８によって予め入力される。

【００２０】再び図１を参照して、制御部３は、生産情
報記憶部２に記憶されている生産情報を基に、各工程ブ
ロックにおける適正流量を算出する流量算出手段３０
と、各工程ブロックの適正流量を基に半製品の出庫時刻
を算出する出庫時刻算出手段４と、仕掛状況と該出庫時
刻を基に各仕掛保管棚に出庫指示を与える出庫指示手段
５と、を備えている。ここで、「工程ブロック」とは、
図１５（Ａ）に示したように、仕掛保管棚で区切られる
工程手順の部分列を意味する。

【００２１】流量算出手段３０は、設備群の処理能力を
該設備群を使用する工程の流量の製品混合比に対する比
として算出する設備群処理能力算出手段３１と、該処理
能力と製品混合比の積から各工程ブロックの適正流量を
算出する工程ブロック流量算出手段３２と、から構成さ
れている。

【００２２】設備群処理能力算出手段３１は、一例とし
て、各工程を流れる流量の割合が製品混合比と等しくな
り、かつ、各工程に割り当てられた流量と最短処理間隔
の積をそれぞれの工程で使用する設備群毎に和をとり、
この和が、設備の稼働可能な状態を「１」、不可能な状
態を「０」として、設備群毎にこの値の和をとったもの
と等しくなるようにした算出方法が用いられる。この方
法を、数式で表現したものを次式（１）に示す。

【００２３】

【数１】

【００２４】ここで、Ｋ_i ^sはｓ番目の品種のｉ番目の工
程、Ｇ_gはｇ番目の設備群、

【数２】

【００２５】は工程Ｋ_i ^sで使用される設備群、Ｒ_rはｒ
番目の設備、τ_ir ^sは工程Ｋ_i ^sで設備Ｒ_rを使用した時の
最短処理間隔、Ｂ_rは設備Ｒ_rの並列作業数、Ａ_r（ｔ）
は稼働可能な状態を「１」、不可能な状態を「０」とし
た時の設備Ｒ_rの稼働状況、ｐ^sはｓ番目の品種の製品混
合比、ｓ_g ^max（ｔ）は設備群Ｇ_gを使用する工程の流量
の製品混合比に対する比である。

【００２６】また、右辺分母の左の

【００２７】

【数３】

【００２８】は、使用する設備群がＧ_gである全ての品
種ｓ工程ｉにわたる和を意味し、分母右の

【００２９】

【数４】

【００３０】は、設備群Ｇ_gに属する全ての設備Ｒ_rにわ
たる和を意味する。

【００３１】この方法を論理回路図で表現したものを図
６に示す。図６を参照すると、設備群処理能力算出手段
３１は、設備群毎に、設備状態と設備稼働予定情報と各
設備の並列作業数情報とから、各設備で同時に処理可能
な最大の半製品の数の時系列を算出する設備稼働情報算
出手段３１１と、前記設備稼働情報と最短処理間隔から
各工程で該設備群を占有した時の最大流量の時系列を算
出する最大流量算出手段３１２と、算出された各工程の
最大流量から各設備群を使用する工程の流量の製品混合
比に対する比の時系列を算出する適正流量算出手段３１
３と、から構成される。ここで、図中の「ＡＮＤ」は最
小値演算を、「ＭＵＬ」は積算を、「ＩＮＶ」は逆数演
算を、「ＡＤＤ」は加算を意味する。

【００３２】再び図１に戻って、工程ブロック流量算出
手段３２の一例としては、工程ブロック毎に、設備群処
理能力算出手段３１によって算出された流量比と製品混
合比との積を仕掛保管棚からの標準的所要時間を加味し
て最小値を算出する方法が挙げられる。この方法を、次
式（２）に数式にて表わす。

【００３３】

【数５】

【００３４】ここで、Ｐ_k ^sはｓ番目の品種のｋ番目の工
程ブロック、ｔ_i ^sは仕掛保管棚から工程Ｋ_i ^sまでの標準
的所要時間、ｓ_k ^smax（ｔ）は工程ブロックＰ_k ^sにおけ
る適正流量である。また、右辺の

【００３５】

【数６】

【００３６】は、ｓ番目の品種のｋ番目の工程ブロック
Ｐ_k ^sに属する全ての工程Ｋ_i ^sについて比較し、各時点に
おける最小値を算出することを意味する。

【００３７】この工程ブロック流量算出手段３２におけ
る処理を論理回路で等価的に表したものを図７に示す。
ここで、図中「ＳＦＴ」は時系列情報を時間軸に沿って
シフトさせる演算を意味する。図７の入力端子Ｔｉ２は
それぞれ対応する工程で使用される設備群における設備
群処理能力算出手段３１の出力端子Ｔｏ１と接続され
る。

【００３８】図３に、本発明の実施の形態の処理フロー
を流れ図を示す。図１及び図３を参照して、本発明の実
施の形態の動作について説明する。

【００３９】まず、入力装置１により処理時間、工程手
順、製品混合比、設備稼働予定等の生産情報を予め入力
する。設備状態情報は入力装置１により入力されるか或
は生産設備８から報告される。

【００４０】次に、設備群処理能力算出手段３１によ
り、これらの生産情報から設備群の処理能力が該設備群
を使用する工程の流量の製品混合比に対する比として算
出される（ステップＳ３１参照）。

【００４１】図６に示した論理回路図の上での動作を図
８に示す。図６を参照すると、設備群処理能力算出手段
３１の中では、まず設備稼働情報算出手段３１１によ
り、設備状態と、設備稼働予定と、各設備の並列作業数
と、の時系列情報から、各設備で同時に処理可能な最大
の半製品の数の時系列データを算出する。

【００４２】ここで、設備状態は、最新の設備情報が処
理可能或は処理中であれば「１」を、故障中或は点検中
などの処理不可能な状態であれば「０」をとる。設備稼
働予定は、定期点検などの予定された設備停止の期間は
「０」を、それ以外の期間は「１」をとる時系列データ
である。また、並列作業数とは、各設備で同時に処理で
きる半製品の数である。

【００４３】設備稼働情報算出手段３１１は、設備状態
と設備稼働予定の時系列の最小値を演算し、更に、各設
備の並列作業数を積算した時系列データを出力する。こ
の時系列データ出力の一部Ｔ１１の一例を図８（Ａ）に
示す。図８（Ａ）には設備１〜ｋの稼働情報が時系列デ
ータとして示されている。

【００４４】次に、最大流量算出手段３１２は、各設備
の最大処理数の時系列情報と最短処理間隔情報から各工
程で該設備群を占有した時の最大流量を算出する。「最
短処理間隔」とは一設備において半製品の処理開始後、
再び処理可能になるまでの時間間隔をいう。最短処理間
隔は、工程手順情報と処理時間情報から各品種・区工程
毎及び各設備毎に引き当てられる。

【００４５】最大流量算出手段３１２は、各品種の各工
程毎に処理可能な設備において、最短処理間隔の逆数
と、各設備の最大処理数の時系列データと、の積の和
を、各工程の最大流量として出力する。ここで、「各工
程の最大流量」とは、各工程で使用される設備の処理能
力の全てを１工程の処理に割り当てた場合の最大流量で
ある。この出力の一部Ｔ２１の例を図８（Ｂ）に示す。
図８（Ｂ）には、各品種１〜ｐについて、各工程で設備
群１を占有した時の最大流量が時系列データとして示さ
れている。

【００４６】最後に、適正流量算出手段３１３により、
算出された各工程の最大流量及び製品混合比から各設備
群毎に各工程の適正流量の製品混合比に対する比を算出
する。ここで、「製品混合比」とは、各製品の目標とす
る生産量の全体に占める割合を意味する。

【００４７】適正流量算出手段３１３は、各工程の最大
流量の時系列の逆数に製品混合比を積算し、各工程で使
用される設備群毎に加算し逆数演算した結果を、設備群
毎の適正流量の比として出力する。この出力Ｔｏ１の例
を図８（Ｃ）に示す。図８（Ｃ）には、設備群１、２を
使用する工程の適正流量が時系列データとして示されて
いる。

【００４８】次に、工程ブロック流量算出手段３２（図
１参照）は、工程手順情報を参照し、各品種の各工程ブ
ロック毎に、設備群処理能力算出手段３１によって算出
された設備群毎の流量比と各品種の製品混合比との積か
ら各工程ブロックにおける適正流量を算出する（図３の
ステップＳ３２参照）。図７に示した工程ブロック流量
算出手段３２の論理回路図の上での動作を、図９に示
す。

【００４９】図７を参照すると、入力端子Ｔｉ２は各品
種の各工程に対応しており、それぞれ設備群処理能力算
出手段３１の対応する設備群の出力端子Ｔｏ１と接続さ
れる。工程ブロック流量算出手段３２は、まず各品種の
各工程の入力Ｔｉ２を標準的所要時間分時間軸の負の方
向にシフトさせる。ここで、「標準的所要時間」とは、
各工程ブロックの先頭の仕掛保管棚を出庫してから各工
程に到達するまでに要する標準的な所要時間である。こ
の演算結果の一部Ｔ３１の一例を図９（Ａ）に示す。図
９（Ａ）には、品種１の各工程ブロックについて適正流
量を所要時間分左にシフトしたグラフが示されている。

【００５０】次に、各工程ブロック毎に該演算結果の最
小値を算出し、製品混合比を積算した時系列データを工
程ブロック適正流量として出力する。この出力Ｔｏ２の
例を図９（Ｂ）に示す。図９（Ｂ）には、品種１の工程
ブロック毎の適正流量が時系列データとして太線にて示
されている。

【００５１】図１を再び参照して、次に、出庫時刻算出
手段４により、上記した各工程ブロック毎の適正流量の
時系列情報から、仕掛保管棚からの出庫時刻が算出され
る（図３のステップＳ４１）。この一例として、各隣り
合う出庫時刻の間で上記工程ブロック毎の適正流量の時
系列データの積分値が、１半製品分となるように出庫時
刻を算出する方法が挙げられる。出庫時刻算出手段４の
入力及び出力の一例を図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に
それぞれ示す。なお、図１０（Ｂ）に示す出庫時刻算出
手段４の出力情報（各工程ブロックの出庫時刻）におい
て、ハッチング、網目等で区分けして示した領域は１ロ
ット分に対応した面積を示している。

【００５２】最後に、図１を参照して、出庫指示手段５
によって、仕掛情報記憶部６に記憶された各仕掛保管棚
の仕掛状況と、上記出庫時刻とから、仕掛保管棚７に対
して出庫指示が出される（図３のステップＳ５１参
照）。

【００５３】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。

【００５４】図１１を参照すると、本発明の第２の実施
形態においては、処理時間記憶手段２１（図１参照）
が、前記第１の実施の形態における処理時間記憶手段２
１の機能（図５（Ｂ）参照）に加え、各処理条件毎に並
列作業数をも記憶する。また、設備群処理能力算出手段
３１（図１参照）は、前記第１の実施形態における設備
群処理能力算出手段３１の設備稼働情報算出手段３１１
（図６参照）から並列作業数を積算する部分を取り除
き、代わりに最大流量算出手段３１２に並列作業数を積
算する部分を加えた点が相違している。この方法を数式
で表現したものを次式（３）に示す。

【００５５】

【数７】

【００５６】式（３）は、前記第１の実施の形態におけ
る式（１）の並列作業数Ｂ_rの代わりに、工程Ｋ_i ^sで設
備Ｒ_rを使用した時の並列作業数Ｂ_ir ^sとした点で異な
る。

【００５７】本発明の実施の形態では、並列作業数を処
理条件毎に管理し、流量計算においても品種・工程及び
設備毎に並列作業数を参照することにより、並列加工数
が処理条件に依存する生産工程に対しても適応できる。

【００５８】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。図２に、本発明の第３の実施の形態の構成を
ブロック図にて示す。

【００５９】図２を参照すると、本発明の第３の実施の
形態は、流量算出手段３０が、図１に示した前記第１の
実施形態における流量算出手段３０の、設備群処理能力
算出手段３１、工程ブロック流出算出手段３２に加え、
設備群処理能力算出手段３１によって算出された処理能
力と、一度算出され適正流量記憶手段３４に記憶されて
いる各工程の適正流量と、から、設備の余力を算出する
余力算出手段３３と、該余力を各工程に更に分配するこ
とにより逐次的に最適流量を算出する流量逐次最適化手
段３６と、分配の比率を記憶する処理能力分配比記憶手
段３５と、流量逐次最適化手段３６により逐次的に算出
される流量記憶する適正流量記憶手段３４と、備えてい
る。

【００６０】そして、本発明の第３の実施の形態におい
ては、工程ブロック流量算出手段３２は、設備群処理能
力算出手段３１により算出された流量比の代わりに、余
力算出手段３３により算出された流量比と、適正流量記
憶手段３４に記憶されている適正流量と、を入力とし、
各工程ブロックの適正流量を算出する。

【００６１】余力算出手段３３及び工程ブロック流量算
出手段３２を論理回路図で表現したものを図１３、図１
４にそれぞれ示す。図中、「ＣＯＭ」は、補数演算すな
わち足して「１」となる時系列を求める演算を意味す
る。

【００６２】図１３の入力端子Ｔｉ４と、図１４の入力
端子Ｔｉ７には、処理能力分配比記憶手段３５に記憶さ
れている各工程毎の処理能力の分配比が入力される。図
１３の入力端子Ｔｉ５は、図６の設備群処理能力算出手
段３１の出力端子Ｔｏ１と接続され、図１４の入力端子
Ｔｉ６は対応する工程で使用される設備群に関する図１
３の出力端子Ｔｏ４と接続される。図１４の入力端子Ｔ
ｉ８には適正流量記憶手段３４に記憶されている各工程
の適正流量が入力される。

【００６３】次に、図２及び図４を参照して、この第３
の実施の形態の動作について説明する。

【００６４】まず、入力装置１により処理時間、工程手
順、製品混合比、設備稼働予定等の生産情報を予め入力
する。設備状態情報は入力装置１により入力されるか或
は生産設備８から報告される。

【００６５】次に、流量逐次最適化手段３６により、製
品混合比記憶手段２３から製品混合比情報を読み込み、
この製品混合比を処理能力分配比記憶手段３５に処理能
力分配比の初期値として記憶させ（ステップＳ３６
１）、適正流量記憶手段３４に記憶されている各工程の
適正流量を０に初期化する（ステップＳ３６２）。

【００６６】次に、設備群処理能力算出手段３１によ
り、製品情報記憶部２で記憶されている生産情報と処理
能力分配比記憶手段３５で記憶されている各工程におけ
る分配比の時系列情報から、各設備群の処理能力を前記
分配比に対する比として算出する（ステップＳ３１）。

【００６７】余力算出手段３３により、前記処理能力の
分配比に対する比と各工程の分配比と適正流量記憶手段
３４で記憶されている各工程の適正流量から各設備群の
余力を、分配比に対する比として算出する（ステップＳ
３３）。

【００６８】工程ブロック流量算出手段３２により、ス
テップＳ３３で算出された設備群の余力の分配比に対す
る比と分配比との積と、適正流量記憶手段３４で記憶さ
れている各工程の適正流量と、工程手順記憶手段２２に
記憶されている工程手順情報から各工程ブロックの適正
流量を新たに算出する（ステップＳ３２）。

【００６９】次に、ステップＳ３２で算出された工程ブ
ロックの適正流量が収束しているか否かを判定した後、
該流量を各工程の流量に変換し適正流量算出手段３４に
記憶させる。収束していると判定された場合はステップ
Ｓ３６４に進み、収束していないと判定された場合はス
テップ３１に戻る（ステップＳ３６３）。

【００７０】この判定方法には、ステップＳ３２で算出
された適正流量と、適正流量記憶手段３４に記憶されて
いる適正流量と、を比較し、その差が予め定められた範
囲内であれば収束したと判断する判定方法などが用いら
れる。

【００７１】上記ステップＳ３１からステップＳ３６３
までの処理の一例を数式で表したものが、式（４）及び
式（５）、式（６）である。

【００７２】

【数８】

【００７３】ここで、ｐ_i ^s（ｔ）は、ｓ番目の品種のｉ
番目の工程の分配比の時系列であり、ｓ_i ^s(n)（ｔ）
は、ｎ回目の繰り返しにおいて適正流量記憶手段３４に
記憶されているｓ番目の品種のｉ番目の工程の適正流量
の時系列である。式（４）がステップ３１及びステップ
３３に対応し、式（５）がステップ３２に、式（６）が
ステップ３６３にそれぞれ対応する。

【００７４】ステップＳ３１からステップＳ３６３まで
の処理を繰り返し行った後、適正流量記憶手段３４に記
憶されている適正流量と、製品混合比記憶手段２に記憶
されている製品混合比と、から、各工程に対して新たな
分配比を算出する（ステップＳ３６４）。その際、新た
な分配比の算出方法としては、製品混合比記憶手段２に
記憶されている製品混合比を適正流量記憶手段３４に記
憶されている各工程の適正流量の平均値で除算したもの
を、処理能力分配比記憶手段３５に記憶されている分配
比に乗算した結果を新たな分配比とする方法などが用い
られる。

【００７５】次に、分配比が収束したか否かを判定し、
ステップＳ３６４で算出された分配比を処理能力分配比
記憶手段３５に記憶させる。

【００７６】そして、収束していると判定された場合は
ステップＳ４１に進み、収束していないと判定された場
合はステップＳ３６２に戻る（ステップＳ３６５）。

【００７７】この判定方法としては、ステップＳ３６４
で算出された分配比と、処理能力分配比記憶手段３５に
記憶されている分配比と、を比較し、その差或は比が、
予め定められた範囲内であれば収束したと判断する判定
方法や、適正流量記憶手段３４に記憶されている適正流
量の平均値と製品混合比記憶手段２に記憶されている製
品混合比とを比較し、その差或は比が、予め定められた
範囲内であれば、収束したと判断する判定方法などが用
いられる。

【００７８】ステップＳ３６２からステップＳ３６５ま
での処理を繰り返し行った後、出庫時刻算出手段４によ
り、適正流量記憶手段３４に記憶されている適正流量の
時系列情報から出庫時刻を算出する（ステップＳ４
１）。

【００７９】最後に、出庫指示手段５によって、仕掛情
報記憶部６に記憶された各仕掛保管棚の仕掛状況と前記
出庫時刻とから仕掛保管棚７に出庫指示が出される。

【００８０】本発明の第１の実施形態の効果を示すため
に、本発明の流量に基づく制御を行う場合と、行わない
場合について、各設備群の前に溜る仕掛の時間推移をシ
ミュレションによって評価した結果を、それぞれ図１
７、図１８に示す。また、この比較のために用いた工程
手順データを図１６に示す。仕掛保管棚以外の各設備群
はそれぞれ非同期に停止させた。

【００８１】図１８に示すように、制御を行わなかった
場合、各設備群に仕掛が断続的或は継続的に発生する。
一方、図１７に示すように、流量に基づく制御を行った
場合、各設備群に全く仕掛が発生しない。

【００８２】まず、図１９及び図２０に、本発明と従来
技術との効果を比較するための例を示す。図１９は、単
純な後工程からの搬送要求のみにより制御が行われる場
合の半製品の流れを示すタイムチャートの一例であり、
図２０は、本発明による生産制御を行った場合の半製品
の流れを示すタイムチャートである。図１９及び図２０
において、仕掛保管棚１には設備群１１、設備群１２の
順で処理される半製品（Ａ）と、設備群１１、設備群１
３の順で処理される半製品（Ｂ）とが仕掛かっているも
のとしている。

【００８３】図１９を参照すると、例えば設備群１３に
おいての時刻ｔ₁から時刻ｔ₅までや時刻ｔ₇から時刻ｔ
₁₁までなど、各設備群に遊休状態が長く発生し、生産効
率が低下していることが分かる。

【００８４】一方、本発明を用いた制御を行うと、各設
備における処理終了時刻を予め予測し、半製品を仕掛保
管棚から出庫させているため、図２０に示すように、各
設備群に遊休状態の発生を抑制し生産効率を向上してい
ることが分かる。

【００８５】また、上記した本発明の実施の形態を、従
来の生産制御方式、例えば特開平２−４２７０９号公
報、特開平４−７３９２５号公報等で提案されている、
半導体生産ラインにおける枚葉管理の生産制御に適用し
た場合、この枚葉管理の半導体生産工期短縮という利点
を、更に効果的に発揮することができる。なお、上記特
開平２−４２７０９号公報には、処理工程を表わす識別
記号を半導体ウェハ上の端部の製品に影響を及ぼさない
部分に転写することにより、枚葉単位での工程進捗度の
状況を把握可能とした生産管理方法が提案されており、
また特開平４−７３９２５号公報には、ウェハの裏面に
製造に必要な各ウェハの識別情報をコード化して記録
し、製品の特性、不良及び異物解析、生産等に関するデ
ータをウェハ単位によって管理することができるように
したウェハのデータ管理方法が提案されている。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る生産
制御装置によれば、各品種或は品種群毎の生産手順（工
程手順）及び製品混合比と、各設備の潜在処理能力、保
全計画等の設備停止計画及び故障しているか否かの情報
を基に、各工程ブロックにおける半製品の適切な流量の
時系列を算出し、該流量に応じて仕掛保管棚からの出庫
を制御するため、仕掛保管棚以外の仕掛を最小限にとど
め、待ち時間を短縮し生産効率を高めるという効果を有
する。また、これにより余分な搬送を抑えるという効果
も有する。

【００８７】また、本発明に係る制御方法を従来の生産
制御装置に組み込むことにより、同様の効果が得られ
る。例えば特開平２−４２７０９号公報、特開平４−７
３９２５号公報等で提案されている、半導体生産ライン
における枚葉管理を行う場合、本発明の生産制御方法に
より生産制御を行うと、この枚葉管理の半導体生産工期
短縮という利点を、更に効果的に発揮することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図２】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図３】本発明の第１の実施の形態における動作を示す
流れ図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態における動作を示す
流れ図である。

【図５】（Ａ）本発明の第１の実施の形態における工程
手順情報の一例を示す説明図である。（Ｂ）本発明の第１の実施の形態における処理時間情報
の一例を示す説明図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態におけるの設備群処
理能力算出手段における算出方法を等価的な論理回路で
示した図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態における工程ブロッ
ク流量算出手段における算出方法を等価的な論理回路で
示した図である。

【図８】図６の論理回路の動作を説明するための図であ
る。

【図９】図７の論理回路の動作を説明するための図であ
る。

【図１０】本発明の第１の実施の形態における出庫時刻
算出手段の動作を説明するための図である。

【図１１】本発明の第２の実施形態における処理時間情
報の一例を示す説明図である。

【図１２】本発明の第２の実施形態における設備群処理
能力算出手段による算出方法を等価的な論理回路で示し
た図である。

【図１３】本発明の第３の実施形態（図３参照）におけ
る余力算出手段による算出方法を等価的な論理回路で示
した図である。

【図１４】本発明の第３の実施形態（図３参照）におけ
る工程ブロック流量算出手段による算出方法を等価的な
論理回路で示した図である。

【図１５】（Ａ）工程手順に関する説明図である。（Ｂ）半製品の物理的な流れ方に関する説明図である。

【図１６】工程手順情報の一具体例を示すデータであ
る。

【図１７】図１６のデータを用いた本発明の実施の形態
による効果を示すグラフである。

【図１８】比較例として、図１６のデータを用いた従来
例の結果を示すグラフである。

【図１９】比較例として従来の方法による設備の遊休状
態の発生の原理を説明するためのタイムチャートであ
る。

【図２０】本発明の実施の形態による効果を示すタイム
チャートである。

【符号の説明】

１入力装置２生産情報記憶部３制御部４出庫時刻算出手段５出庫指示手段６仕掛情報記憶部７仕掛保管棚８生産設備２１処理時間記憶手段２２工程手順記憶手段２３製品混合比記憶手段２４設備稼働予定記憶手段２５設備状態記憶手段３０流量算出手段３１設備群処理能力算出手段３２工程ブロック流量算出手段３３余力算出手段３４適正流量記憶手段３５処理能力分配比記憶手段３６流量逐次最適化手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の工程からなり、予め定められた仕掛
保管棚以外は半製品を保管できない生産ライン、及び予
め定められた仕掛保管棚以外の仕掛を極力少なくするこ
とが望ましいとされる生産ラインにおいて、設備稼働予定情報、工程手順情報、及び処理時間情報か
ら、仕掛保管棚間の工程列における適正流量を算出する
流量算出手段と、該算出された適正流量を基に仕掛保管棚を出庫する時刻
の時系列を算出する出庫時刻算出手段と、該出庫時刻と仕掛情報とから該仕掛保管棚に対して出庫
指示を出す出庫指示手段と、を備えたことを特徴とする生産制御装置。
【請求項２】多品種を生産する生産システムにおいて、前記流量算出手段が、設備群の処理能力を、該設備群を
用いる工程の流量の製品混合比に対する比として、算出
する設備群処理能力算出手段と、該処理能力と製品混合比の積から各工程ブロックの適正
流量を算出する工程ブロック流量算出手段と、を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の生産制御装置。
【請求項３】前記流量算出手段が、前記設備群処理能力
算出手段によって算出された処理能力と、各工程の適正
流量と、から、設備の余力を算出する余力算出手段と、該設備の余力を各工程に更に分配することにより逐次的
に最適流量を算出する流量逐次最適化手段と、を備えたことを特徴とする請求項２記載の生産制御装
置。
【請求項４】（ａ）設備稼働予定情報、工程手順情報、
及び処理時間情報を含む生産情報を基に、生産工程にお
いて仕掛保管棚で区切られる工程手順の部分列である各
工程ブロックにおける適正流量を算出し、（ｂ）該算出された各工程ブロックの適正流量を基に仕
掛保管棚からの半製品の出庫時刻を時系列的に算出し、（ｃ）仕掛状況と該出庫時刻を基に前記仕掛保管棚に出
庫指示を与える、ことを特徴とする生産制御方法。