JP3757063B2 - Circulating manufacturing process logistics control method and apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば半導体ウエハ、液晶ディスプレイパネル、プラズマCRTなど多品種被製造物の循環型製造プロセスを持つ製造ラインにおける物流制御方法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体ウエハ、液晶ディスプレイパネル、プラズマCRTを製造するラインは、加工工程数が数百工程にも及ぶ場合もあり、また各工程の製造装置は非常に高価であるために加工手順通りに製造装置を一列に並べるようなことはしないで、ジョブショップ方式にすることによって同じ製造装置を異なる工程で繰り返し使用し、加工進行させていく方式(このような方式をもつ製造プロセスを本明細書では「循環型製造プロセス」と称する)が採用されていることが多い。図31は循環型製造プロセスにおける同一製造装置を繰り返し使用する例を示している。図では、設備a成膜装置311が繰り返し使用されている。
【0003】
従って循環型製造プロセスを持つ製造ラインの各製造装置には、投入順序に関係なく複数のワークが仕掛る。さらに仕掛ったワークの納期も品種によってまちまちであり、例えば図32に示す工程1、工程4、工程7の各工程のように投入直後のワークと入庫直前のワークが同一の製造装置に仕掛る場合もある。なお、図中「成」は成膜装置、「写」は写真装置、「注」は注入装置を表す。
そのため投入数量の変動の影響を受けて、図33のように各製造装置の処理負荷は毎日変動し、いわゆるボトルネック装置も日々移り変わるという特徴を持つ。例えば図示のように、品種1と品種2の生産要求数量が変動するため、それぞれが使用する成膜装置群、注入装置群の負荷も変動する。
【0004】
従来、大規模なジョブショップ製造ライン形態を採用している工場においては、オペレーションズリサーチの手法などを用いた数理工学的最適化手法やニューラルネットワークなどを利用した知識工学的一括スケジューリング手法では、その問題規模の大きさ、複雑さから現実的な物流制御を行うことには難があり、そのため、いわゆる差し立て(ディスパッチング)方式を基本制御としている場合が多い。
この方式では、現在処理中のワークが作業完了されたことをトリガとして仕掛前在庫から次に処理させるべきワークを決定するためのルールつまりディスパッチングルールをどのようにするかについて幾つかの技術が示されている。
【0005】
例えば、広く一般的に用いられる方法としては、ただ単純に到着の早いものから順に処理を行う先入れ先出し(FIFO:First In First Out)方式がある。図34は、仕掛ワーク保管棚341に到着した順にワークの処理を行うFIFOを説明する図である。図では仕掛ワーク保管棚341に、品種1、工程1のワークが図示の中では最も早く到着し、したがってこれが最優先で処理される。
この方式では、処理待ちワークの中に工期が長く遅れているワークがあったとしても、先入れ先出しのルールに従い到着順に処理をしなければならず、工期が安定しないという問題点がある。例えば、図35において、仕掛ワーク保管棚341に納期余裕0日のワーク352が到着したとしても、このワークよりも先に納期余裕9日のワーク353が到着していれば、納期余裕のないワーク352は後回し処理とされてしまう。
【0006】
そこで、工期の安定した生産システムを実現するために、例えば特開平9−123041号公報に示されたものでは、ディスパッチングルールに改良が加えられている。図36に、その加工処理優先順を決定する作業のフローチャートを示す。この方式は、生産システム内の工期・仕掛状況を計量する部分と生産システム状況入力部から入力情報を受け、時刻基準値に基づくワークの遅れ時間との関係から処理順序を決定する部分を備え、そこで決定された処理順序を処理命令出力部を経由して出力することにより物流制御を行うものである。
図37は、この方式の動作例を示す説明図であり、初期状態371において装置αには該装置への遅れ時間順に従って(1)から(9)のワークが仕掛かっているものとする。この状態から処理を進行させた場合、装置αにおいて遅れ時間の大きい順に加工処理が行われるため、処理進行後の状態372に示すように、装置βに次々に仕掛ワークが溜まり、一方で、装置γには仕掛ワークが供給されないために、装置稼働率が悪化するというような不都合を生じることがある。
【0007】
また、とりわけボトルネックになる工程に投入することに対しては、例えば特開平5−73574号公報に記載された技術では、各製品に対する納期余裕度を算出し、一定のアルゴリズムに基づいてディスパッチング(差し立て)ルールを決定する手段を含むことを特徴とした生産制御装置が開示されている。
さらに、変種変量のジョブショップ生産ラインにおいてボトルネック設備の手空き防止を図る技術として、例えば特開平5−61507号公報に示されたものでは、変種変量のジョブショップ生産ラインのダイナミックスを考慮した、製造リードタイムと出来高(処理数量)、あるいは故障時対応の仕掛量余裕等の各種トレードオフ関係を大局的に把握するシミュレーションモデルを内蔵しているジョブショップ生産管理システムが開示されている。
【0008】
あるいは、特定の製品の製造に要する所要時間を短縮または延ばすことが可能な方式として、例えば特開平5−61879号公報に示されたものでは、製造ライン上における各工程毎に投入待ちの各製品をそれぞれ投入順位を付けて記憶する工程投入製品待ち製品メモリを備え、優先順位変更受け付け手段を備えることで、外部からの優先順位変更要求が発生した場合においては優先順位変更登録手段によって該当製品の投入順位を変更する方式を開示している。
また、これら処理優先順位決定のための演算処理の複雑性を回避するために、例えば特開平9−167175号公報に開示したものでは、被生産材の処理内容の同一性に注目してグルーピングしそのグループ間に優先順位を付与し、さらにグループ内でも被生産材に対して優先順位を付与し、優先順位の高いグループから、そのグループに属するワークの優先順位の高いものから生産割付を行う方式が開示されている。
【0009】
また、作成された作業要求に対してシミュレーション方式で製造装置などのリソースに対してディスパッチングして行く戦略を柔軟に設定できる枠組みとして、例えば特開平9−153090号公報で開示されたものは、各生産オーダーに対する投入開始日を決定するリリーシングルールと、作業を予備選考するフィルタリングルールと、設備などのリリースを選択するルーティングルールと、ディスパッチングの直後にその情報に基づいて以降のディスパッチングに制御を加えるポストプロセシングルールとを備えている加工工程生産計画立案装置がある。
さらに、設備故障などの外乱が発生した場合などに部分的な再スケジューリングを行うものとして、例えば特開平5−108138号公報に開示されたものは、ジョブの着手順序と対象設備群を決定する対象設備群決定手段を有している製造計画作成装置がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
循環型製造プロセスを持つ製造ライン内では、多くの仕掛ワークが存在し、それらの加工処理順序を決定する際に、FIFOを代表とする単純なディスパッチングルールでは、工期・出来高が安定しないという問題があった。
そこで、上記問題を解決するために、工期安定化を狙う技術として、特開平9−123041号公報のような方法が示されているが、この方法ではディスパッチングルールが複雑になり、仕掛ワーク数が多い循環型製造プロセスをもつ製造ラインでは仕掛ワーク数が多くなればなるほど加工処理優先順位を決定する作業に要する時間が加速度的に増大するという問題が生じ、所要演算時間の短縮という課題がある。これを(課題1)とする。
また、特開平9−123041号公報に示されたものは、各ワークの工期の安定化は図れるものの、ボトルネック装置へのワークの流し込みを制御する方法ではないため、複雑な循環型製造プロセスをもつ生産ラインにおいては、どのようなワークの処理を最優先指定すれば効率のよい生産が行えるかを判断することが困難であって出来高を最大に維持できないという問題もあり、その解決を要するという課題が生じる。これを(課題2)とする。
図37の例では、遅れ時間の大きい順に加工が行われるため、装置稼動率が悪化することを示している。
【0011】
上記(課題1)における優先順位決定演算処理の複雑性回避に関しては、特開平5−61879号、特開平9−167175号、特開平9−153090号、特開平5−108138号の各公報に開示されている。しかし、特開平5−61879号公報に示されたものは、特定のワークの優先順位の変更に対して、迅速に最適条件での調整を行う方法を示す技術であるが、ライン内の全てのワークに対してはあらかじめ何らかの方法により優先順位付けを行う必要となるのにその方法が不明であるため、結局のところディスパッチングルール演算処理の複雑性の問題を解決する技術とはならない。
特開平9−167175号公報のものは、あらかじめ優先順序付けされたグルーピングを行うことで演算処理の複雑性を回避する技術であるが、これは処理内容の同一性によりグルーピングされるため、多品種被製造物の循環型製造プロセスを持つ生産ラインにおいては、処理内容の同一性に基づいたグルーピングでは却ってグループ数は増大し、そのように分類されたグループ間に優先順位を与えることも困難である。
【0012】
特開平9−153090号公報のものは、生産オーダーの変動に対して加工計画の変更を最小限にするために、シミュレーション方式による生産計画において、ディスパッチングルールと工程作業を予備選考するフィルタリングルールとを併用する技術であり、各工程作業を行う装置群を一列的に配置することが可能な場合には効果的な方法であるが、循環型製造プロセスを持つ生産ラインのように同一ワークが何度も同一製造装置を繰り返し使用する場合、フィルタリングされて除外された作業が他の作業に与える影響は大きく、フィルタリング処理による影響が時間軸にそって考慮された構成となっていない。
特開平5−108138号公報のものは、計画対象期間内での軽微な装置故障などの外乱に対して何度も製造計画の立案を要しないように再スケジューリング対象となる設備グループを選考し、再スケジューリングの範囲を限定することで演算時間を軽減するために対象設備群決定手段を有する製造計画作成装置なる技術であるが、これにおいても演算対象の設備グループが選考されるのは突発的な設備トラブルが発生した場合の再スケジューリング時に限られ、定期的に製造計画を作成する場合には演算時間を軽減するものではない。
【0013】
また、上記(課題2)におけるボトルネック装置へのワークコントロールによる出来高向上に関しては、特開平5−73574号、特開平5−61507号、特開平5−108138号の各公報に技術が開示されているが、特開平5−73574号公報のものは、生産状況把握手段によってボトルネックワークセンタとジョブ納期余裕度を含む生産状況情報を算出しボトルネックワークセンタにおける生産制御方針を決定する生産制御装置なる技術であるが、複雑な循環型製造プロセスをもつ生産ラインにおいては、ボトルネック状況が固定的でなくダイナミックであるため、適用することが困難である。
特開平5−61507号公報のものは、ダイナミックな生産ライン内ボトルネック設備での手空き防止を図るためシミュレーションを用いて生産ライン全体の適正仕掛量を算出しライン投入をコントロールする技術であるが、これはライン全体の最良操業点をライン投入に利用する技術であり、ダイナミックに変動するボトルネック設備に対しての割付制御を行うものではない。
特開平5−108138号公報のものは、故障が発生した設備群において、計画対象期間内に稼動できる時間累計値に対して予定処理時間の割合が小さく、仕掛が少ない場合には、設備故障の与える影響が他の設備群に及ばないことを利用して製造計画を再スケジューリングする技術であるが、これはスケジューリング対象設備をダイナミックに選考するのに利用するだけであり、ボトルネック設備を特定する技術として利用されるわけではない。
【0014】
本発明は、(課題1)に示したように、循環型製造プロセスを持つ製造ライン内のワークを対象として処理命令を指令するために利用されるディスパッチングルールの演算方法について、処理が複雑になることによる演算時間の増大を防止してこれを軽減させること、そして、(課題2)に示したように、循環型製造プロセスを持つ生産システムにおいて、ダイナミックに変動するボトルネック装置への物流制御を、精度のよい加工処理命令を指令することにより、工期を安定化させ、単位時間当たりの出来高を高維持させることができる物流制御方法および装置を得ることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る循環型製造プロセス物流制御方法は、製造ライン内のワークに対して、生産目標数量情報と現時点の生産システム状況情報と生産基準情報とに基づいて、各ワークの生産目標への追従度合いに応じた進捗望ましさである目標追従推奨度を判定するとともに、各製造装置のボトルネック度合いに応じた該製造装置へのワーク供給の望ましさであるワーク供給推奨度を判定し、目標追従推奨度とワーク供給推奨度に基づいて、各ワークの加工処理優先順位を定めるためのワーク進捗推奨度を下記(式1)により判定するものである。
(ワーク進捗推奨度)=(1−目標追従推奨度)×(1−ワーク供給推奨度)…(式1)
【0016】
請求項2に係る循環型製造プロセス物流制御方法は、循環型製造プロセスを持つ製造ラインの物流制御方法において、上記製造ライン内のワークに対して、生産目標数量情報と現時点の生産システム状況情報と生産基準情報とに基づいて、各ワークの生産目標への追従度合いに応じた進捗望ましさである目標追従推奨度を判定し、各製造装置のボトルネック度合いに応じた該製造装置へのワーク供給の望ましさであるワーク供給推奨度を判定し、上記目標追従推奨度に基づき加工処理を行うことが望ましいワーク群である進捗推奨クラスと、加工処理を行うことが望ましくないワーク群である進捗停止クラスと、そのどちらとも判定できないワーク群である判定保留クラスの3つの目標追従クラス付ワーク情報および上記ワーク供給推奨度に基づきワーク供給が望ましいワーク群であるワーク供給推奨クラスと、ワーク供給が望ましくないワーク群であるワーク供給停止クラスと、そのどちらとも判定できないワーク群である判定保留クラスの3つのワーク供給クラス付ワーク情報を作成し、上記目標追従クラス付ワーク情報と上記ワーク供給クラス付ワーク情報とのマトリクスに基づいて、各クラスの加工処理優先順位を定めるためのワーク進捗推奨度を判定するものである。
【0017】
請求項3に係る循環型製造プロセス物流制御方法は、請求項1または請求項2記載のものにおいて、生産目標数量情報が生産目標数量上位値と、これよりも小さな値の生産目標数量下位値とからなり、生産システム状況情報に含まれる生産実績と、生産目標数量上位値および下位値とを比較することにより、目標追従推奨度を判定するものである。
【0018】
請求項4に係る循環型製造プロセス物流制御方法は、請求項3記載のものにおいて、品種・工程毎に設定された基準処理量情報と品種毎に設定された基準工期情報とに基づいて基準仕掛数量情報を算出し、この基準仕掛数量情報と現時点の生産システム状況情報と生産基準情報とに基づいて、品種・工程毎に生産目標数量上位値および生産目標数量下位値を算出するものである。
【0019】
請求項5に係る循環型製造プロセス物流制御方法は、請求項4記載のものにおいて、基準工期情報が、同一品種につき複数の基準工期を有し、所望進捗速度に応じて複数の基準工期を使い分けるものである。
【0020】
請求項6に係る循環型製造プロセス物流制御方法は、請求項1または請求項2記載のものにおいて、各製造装置に与えられた負荷の状況である装置負荷状況を計測するとともに、各製造装置に仕掛かっているワークの処理待ち状況である装置混雑状況を計測し、計測した装置負荷状況情報と装置混雑状況情報とに基づいて各製造装置のボトルネック度合いを計量し、このボトルネック度合いに応じて該製造装置へのワーク供給推奨度をワーク毎に判定するものである。
【0021】
請求項7に係る循環型製造プロセス物流制御装置は、生産目標数量情報を管理する日程計画コンピュータ、生産システム状況情報を管理する装置コントローラ、生産基準情報を管理するホストコンピュータ、および物流制御コンピュータシステムを備え、この物流制御コンピュータシステムが、日程計画コンピュータ、装置コントローラおよびホストコンピュータからの生産目標数量情報、生産システム状況情報および生産基準情報に基づいて、各ワークの生産目標への追従度合いに応じた進捗望ましさである目標追従推奨度を判定する第1の演算装置と、各製造装置のボトルネック度合いに応じた該製造装置へのワーク供給の望ましさであるワーク供給推奨度を判定する第2の演算装置と、第1の演算装置で判定した目標追従推奨度を記憶する第1の記憶装置と、第2の演算装置で判定したワーク供給推奨度を記憶する第2の記憶装置と、第1、第2の記憶装置に記憶された目標追従推奨度およびワーク供給推奨度に基づいて、各ワークの加工処理優先順位を定めるためのワーク進捗推奨度を下記(式2)により判定する判定する第3の演算装置とを有するものである。
(ワーク進捗推奨度)=(1−目標追従推奨度)×(1−ワーク供給推奨度)…(式2)
【0022】
請求項8に係る循環型製造プロセス物流制御装置は、循環型製造プロセスを持つ製造ラインの物流制御装置において、生産目標数量情報を管理する日程計画コンピュータ、生産システム状況情報を管理する装置コントローラ、生産基準情報を管理するホストコンピュータ、および物流制御コンピュータシステムを備え、この物流制御コンピュータシステムは、上記日程計画コンピュータ、装置コントローラおよびホストコンピュータからの生産目標数量情報、生産システム状況情報および生産基準情報に基づいて、各ワークの生産目標への追従度合いに応じた進捗望ましさである目標追従推奨度を判定する第1の演算装置と、各製造装置のボトルネック度合いに応じた該製造装置へのワーク供給の望ましさであるワーク供給推奨度を判定する第2の演算装置と、上記第1の演算装置で判定した目標追従推奨度を記憶する第1の記憶装置と、上記第2の演算装置で判定したワーク供給推奨度を記憶する第2の記憶装置と、上記第1、第2の記憶装置に記憶された目標追従推奨度およびワーク供給推奨度に基づいて、加工処理を行うことが望ましいワーク群である進捗推奨クラスと、加工処理を行うことが望ましくないワーク群である進捗停止クラスと、そのどちらとも判定できないワーク群である判定保留クラスの3つの目標追従クラス付ワーク情報およびワーク供給が望ましいワーク群であるワーク供給推奨クラスと、ワーク供給が望ましくないワーク群であるワーク供給停止クラスと、そのどちらとも判定できないワーク群である判定保留クラスの3つのワーク供給クラス付ワーク情報を作成し、上記目標追従クラス付ワーク情報と上記ワーク供給クラス付ワーク情報とのマトリクスに基づいて、各クラスの加工処理優先順位を定めるためのワーク進捗推奨度を判定する第3の演算装置とを有するものである。
【0023】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における物流制御方法を示す機能ブロック図であり、この実施の形態は上記課題のうち(課題1)を達成するための方法である。図において、11〜14は第1〜第4のステップである。
図に示すように、命令生成処理時点を指令する第1のステップ11の後、処理優先順序付けを行う第3のステップ13の前に、あらかじめ製造ライン内の全てのワークを「進捗推奨クラス」「進捗停止クラス」「判定保留クラス」の3つのクラスに層別する第2のステップ12を設ける。この層別によって、「進捗停止クラス」に属するワークに対しては処理命令を指令する対象から除外することで、処理順序を計算する時間資源の軽減を実現できる。しかし、従来より半導体ウエハプロセスを代表とする循環型製造プロセスでは、各ワークの処理優先順を決定する上で、納期に対して余裕日数が少ないワーク等のいわゆる「処理を行うことが望ましいワーク」を選定することは比較的容易であるものの、逆に「処理を行うことが望ましくないワーク」を選定することは困難であった。それは、循環型製造プロセスにおける一つの特徴でもある、同一ワークがプロセス先頭工程から完了されるまでの工程区間において、同一製造装置によって何度も繰り返し処理を受けるということを原因とした、処理を行わないワークを選定することによって引き起こされる影響の大きさが懸念されるからであり、そのため積極的には「処理を行うことが望ましくないワーク」を選定することを行ってはいなかった。
【0024】
そこで、この実施の形態における各ステップの詳細を、以下の図2〜図6により説明する。まず、第1のステップ11について図2により説明する。
図2は物流制御の命令生成処理時点を指令する第1のステップ11の動作例を示す説明図である。
時間遷移管理手段21は指令時間間隔設定データ22によって定義された時間間隔データと前回指令時刻データ23から現在時刻までの間に製造ラインが休止していた時間を記憶しているライン休止データ24に基づいて、次回指令時刻データ25を管理している。
例えば、前回指令時刻23が「yyyy年mm月nn日00時00分」であり、指令時間間隔設定データ22が「04時間00分」であり、ライン休止データ24が「01時間30分」であるとすると、次回指令時刻25は、「yyyy年mm月nn日00時00分」+「04時間00分」+「01時間30分」、すなわち「yyyy年mm月nn日05時30分」と計算される。
物流制御命令生成処理時点指令手段26は、時間遷移管理手段21によって管理されている次回指令時刻25と現在時刻とを比較し、現在時刻が次回指令時刻25と一致した時点で、処理時点指令27を出力する。
【0025】
ライン休止データ24は、装置の稼動状況から自動的に収集する場合も、作業者が登録する場合もある。循環型製造プロセスにおいては、1日より短い時間間隔で同一製造装置を繰り返し使用する場合が発生する。そのため、1日すなわち24時間間隔で「処理を行わないワーク」を決定することは製造装置の稼働状況を大きく左右するために、危険性が伴う。また、各ワークが製造装置に到着する(イベント発生)時点で逐次決定すること、すなわちリアルタイム処理では、計算時間の増大という弊害が発生する。つまり、指令時間間隔設定データ22は、1日よりも短く、各装置到着イベント発生間隔よりも長い時間間隔が設定されている。
図3は指令時間間隔設定データ22の設定値決定方法を示すための説明図である。
製造手順情報111と処理可能装置情報112から、各工程毎で使用可能な装置を選び出し、製造装置フロー情報31を生成する。製造装置フロー情報31から同一製造装置を使用する工程間の所要時間Σxを求める。図示の例では、品種Bについての工程1〜工程5間で装置Aから同じ装置Aに戻る時間が4.0時間であることを示している。その値を全ての製造装置毎に算出し、その結果を間隔データ32に保存する。間隔データ32の平均値から、指令時間間隔算出結果33を求める例である。
また、指令時間間隔設定データ22は、この指令時間間隔算出結果33を用いることも、あるいは、あらかじめ一定時間間隔、例えば「1時間毎」や「4時間毎」というように作業者が経験的に登録しておくことも可能である。
【0026】
次に第2のステップ12の動作について、図4により説明する。図4は、製造ライン内の全てのワークを3つのクラスに層別する第2のステップ12の動作例を示す説明図である。
ワーク情報データ104は、全てのワークのロットナンバー(ロットNo)と納期余裕日数等のワーク固有の情報を含むワーク情報を保持している(ワークはロットNoで示す、以下同じ)。このワーク情報を例えば、納期余裕日数により、明らかに納期に余裕がないワーク群、すなわち加工処理を行うことが望ましいワーク群と、明らかに納期に余裕があるワーク群、すなわち加工処理を行うことが望ましくないワーク群とに選別し、残りのワークをどちらとも判定できないワーク群として分類する。これを分類結果としてクラス付きワーク情報41として、記憶する。
この例では、納期余裕日数2日以下のものを加工処理を行うことが望ましいワーク群すなわち「進捗推奨クラス」(以下A群)とし、納期余裕日数7日以上のものを加工処理を行うことが望ましくないワーク群すなわち「進捗停止クラス」(以下C群)とし、そのいずれのクラスに属するとも判定できなかったワーク群すなわち「判定保留クラス」(以下B群)とに選別した。
選別基準となる判定変数として、この例では納期余裕日数を用いているが、遅れ時間、在庫余裕度、停滞時間などに基づいて判定することも可能である。また、ぞれぞれの選別基準のしきい値の設定方法は、特に制限ない。
【0027】
次に、第3のステップ13の動作について図5により説明する。図5は、クラス毎にそのクラス内で加工処理優先順位を計算・付加する第3のステップ13の動作を示す説明図である。
一般的に、各製造装置が現在以降に処理を行うべきワークは、現在行っている加工処理を完了し、被加工ワークを次工程の仕掛として逐次計上していくイベント発生時点をトリガーとして、該製造装置で次に処理を行うべきワークを、該製造装置で処理可能状態として仕掛かっているワークの中から、ある優先順に基づいてリアルタイムで選定される。この優先順の決定方法として、到着順(FIFO)ルールなどが代表的であり、幾つかのルールが存在する。
【0028】
本実施の形態では、各ワークが現時点で仕掛かって(停滞して)いる工程を記しているワーク情報41には、製造ライン内の全てのワークを3つのクラスに分類する第2のステップ12を経由して層別された情報が付加されており、これと処理可能装置情報112によって、製造装置毎仕掛ワーク集合情報51を生成する。この情報は、今現在もしくは次に該製造装置で加工処理を行うことが可能なワークの集合情報であるとともに、製造ライン内の全てのワークを3つのクラスに層別する第2のステップ12によって層別されたクラス情報を有している。そのため、該製造装置で処理可能状態として仕掛かっているワークの中から、ある優先順位に基づいて選定作業52を行う際、まず「進捗推奨クラス」に属するワークが存在していれば該クラスに対してのみ、存在していなければ「判定保留クラス」に属するワークに対してのみ、優先順位付加処理53を行い、処理待ちファイル54に対して優先順の高い順に並べ替えて書き込み生成する。
【0029】
また、「進捗停止クラス」に対しては加工処理優先順位付加処理を行わないため、このようなワークが含まれていたとしても計算処理の対象から外される。「進捗停止クラス」に属するワークしか存在しない場合には、該製造装置は次の加工処理を行わないことになる。また、製造ライン内の全てのワークを3つのクラスに層別する第2のステップ12は、リアルタイムでのイベント発生間隔よりも長い間隔で起動されるように物流制御の命令生成処理時点を指令する第1のステップ11によって管理されているために、逐次イベント発生毎に優先順位付け作業を行う場合と比較して、データ処理量は数十分の一から数百分の一程度にまで軽減可能となる。
各クラス内で付加する加工処理優先順ルールは、どのような方法を採用してもよく、FIFOなどの従来通りのルールを採用しても構わない。
【0030】
次に、第4のステップ14の動作について図6により説明する。図6は、加工処理命令を指令する第4のステップ14の動作を示す説明図である。
各製造装置に対して、現在以降次に処理を行うべきワークの最終的な指令は、クラスAをクラスBよりも優先して、クラス毎に加工処理優先順位を計算・付加する第3のステップ13によって付加された、処理待ちファイル54に書き込まれている順(優先度の高い順)に基づき、加工処理命令を指令する第4のステップ14を経由して行われる。
【0031】
実施の形態2.
図7は、この発明の実施の形態2における物流制御装置の構成を示すブロック図であり、図7の装置により、実施の形態1に示した物流制御方法の実現ができる。
製造装置71を制御する装置コントローラ72と、生産基準情報を管理するホストコンピュータ73とがLAN74により接続されている生産システムにおいて、物流制御コンピュータ75がこのLAN74に接続されている。物流制御コンピュータ75は、物流制御の命令生成処理時点を管理して指令を発するタイミングコントローラ76と、演算装置77と、記憶装置78とを備えている。演算装置77はワークを層別するクラスファイ・モジュール79とワークに加工処理優先順位を付加するディスパッチング・モジュール80を有している。
【0032】
次に動作について説明する。実施の形態1で説明した第1〜第4のステップの動作と同様の動作を行う。タイミングコントローラ76から命令生成処理点の指令つまりタイミング指令が演算装置75へ発せられると、クラスファイ・モジュール79で、実施の形態1の第2のステップに示したようにして、製造ライン内のワークを進捗推奨クラス、進捗停止クラス、判定保留クラスの3つのクラスに層別する。次に、ディスパッチング・モジュール80により、クラス毎に、各クラス内でのワークの加工優先順位を計算し、付加する。そして、その結果を記憶装置78へ送り、処理待ちファイル54へ加工優先順位の高い順に書き込む。処理待ちファイル54のデータはLAN74を経由してホストコンピュータ73と装置コントローラ72へ伝達され、加工優先順位に従って、装置コントローラ72から各製造装置71へ加工処理命令が指令される。
【0033】
実施の形態3.
この実施の形態は前述の課題のうち(課題2)を達成するためになされたものであり、図8はこの発明の実施の形態3における物流制御方法を示す機能ブロック図である。図8に示すように、生産目標数量情報81と生産システム状況情報82と生産基準情報83に基づき、ワークの目標追従推奨度判定手段84から計算されるワークの目標追従度合いと、ワーク供給推奨度判定手段85から計算される装置のワーク供給度合いの両方を入力情報としてワーク進捗推奨度総合判定手段86によって導かれるワーク進捗の望ましさ指標情報を算出することを行う。
上記についての詳細を、図9〜図14により説明する。
【0034】
図9は生産目標数量情報の例である。製造ラインの目標としての生産対象となる品種の工程毎の生産目標数量が日付別に列挙されている。
図10は生産システム状況情報の例である。時間毎の変化を含む製造ラインの現時点での状況を表現する情報であり、共通的に月日時分等の情報収集時点を示すデータを含んでいる。例えば、仕掛数量情報101は、製造ラインのある時点での品種・工程毎の仕掛数量が列挙されている。生産実績情報102は、製造ラインのある時点での品種・工程毎の生産実績すなわち処理実績数量が列挙されている。装置稼動情報103は、製造ラインのある時点での装置の稼動状態が列挙されている。ワーク情報104は、製造ラインのある時点での各ワークの仕掛工程が列挙されている。
図11は生産基準情報の例である。時間毎には変化をしない生産の基準となる情報である。例えば、製造手順情報111は、品種毎の製品完成までに要する工程手順に関する情報であり、工程処理の順番と各作業に要する処理時間とを含んだ情報である。処理可能装置情報112は、品種・工程別の処理可能な製造装置の情報である。製造能力情報113は、各製造装置の能力情報である。
【0035】
図12は、図8に示したワークの目標追従推奨度判定手段84の動作例の説明図である。
生産目標数量情報81と生産実績情報102を入力情報として、品種・工程毎目標達成度算出部121を介して、生産目標達成度合テーブル122を生成する。生産目標達成度合テーブル122の項目である達成度は、例えば
(達成度)=(生産実績)÷(生産目標数量)
というように、品種・工程毎に算出する。この達成度の低い工程ほど加工処理を優先的に行うことが望ましいと判断される。
そして、ワーク情報104に記載されている各ワークの現在の仕掛工程についての生産目標達成度を、生産目標達成度合テーブル122の達成度から参照して、その値を目標追従推奨度とすることによりワーク毎目標追従推奨度算出部123を介して、目標追従推奨度付きワーク情報124を生成することができる。
【0036】
次に図13は、図8に示したワーク供給推奨度判定手段85の動作例の説明図である。
図10、図11に示したワーク情報104と製造手順情報111と処理可能装置情報112を入力情報として、使用予定装置一覧テーブル作成部131を介して、使用予定装置一覧テーブル132を作成する。この使用予定装置一覧テーブル132は、ワーク毎の現在仕掛工程を起点として将来使用するであろう製造装置の一覧情報である。
また、図10、図11に示した生産実績情報102と製造能力情報113を入力情報として、装置能力消費一覧テーブル作成部133を介して、装置能力消費一覧テーブル134を作成する。この装置能力消費一覧テーブル134は製造装置毎に保有している一日あたりの製造能力に対する現在までの生産実績の比、つまり能力消費度の一覧情報である。この消費度は、例えば
(消費度)=(生産実績)÷(製造能力)
というようにして、これを製造装置毎に算出する。この消費度の低い製造装置ほど加工処理を優先的に行うことが望ましいと判断される。
【0037】
そして、使用予定装置一覧テーブル132と装置能力消費一覧テーブル134からワーク毎使用予定装置消費能力一覧情報135を合成する。このワーク毎使用予定装置消費能力一覧情報135は、ワーク毎の現在仕掛工程を起点として将来使用するであろう製造装置の能力消費度の一覧情報であり、各ワーク毎の消費能力の最も少ない製造装置をボトルネック装置とし、この最小値を保持している。例えばロットNoが001のワークについては、装置A、Bのうちの最小値である装置Aの33%を保持している。
ワーク供給推奨度付きワーク情報136は、ワーク供給推奨度としてこのボトルネック装置における能力消費度を保持している。ただし、この明細書でいうボトルネックないしはボトルネック装置とは、装置能力が小さくてワークが込み合う場合だけではなく、上記のように供給ワークが少なくて装置能力が生かされていない場合をも含めて指し、工程の流れの中で特に重点的に管理することを要するポイントを意味する。
【0038】
次に図14は、図8に示したワーク進捗推奨度総合判定手段86の動作例の説明図である。
図12、図13に示した目標追従推奨度付きワーク情報124とワーク供給推奨度付きワーク情報136を入力情報として、ワーク進捗推奨度総合判定部141により、ワーク進捗推奨度付きワーク情報142を生成する。
ワーク進捗推奨度は、各工程の目標達成の観点から付加された目標追従推奨度と、製造装置の能力消費の観点から付加されたワーク供給推奨度という異なる2つの価値基準値に基づいて総合的に判定されたワーク毎の進捗推奨度でありさえすればそれでよく、例えば
(ワーク進捗推奨度)=(1−目標追従推奨度)×(1−ワーク供給推奨度)
というように計算することもできる。
そしてこの進捗推奨度情報は、これの大きい順に加工処理優先順位を定め、物流制御における各ワークの進捗の望ましさを表す指標情報として加工処理命令を指令するなどに利用することが可能である。
【0039】
実施の形態4.
図15は、この発明の実施の形態4における物流制御装置の構成を示すブロック図であり、図15の装置により、実施の形態3に示した物流制御方法が実現できる。
図において、151は物流制御コンピュータシステムであり、第1〜第3の演算装置としての目標追従推奨度算出CPU155a、ワーク供給推奨度CPU155b、ワーク進捗推奨度総合判定CPU155c、および第1、第2の記憶装置としての第1、第2のRAM156a、156bを有している。152a、152b、152cはそれぞれ生産目標数量情報、生産システム状況情報、生産基準情報を管理する、日程計画コンピュータ、装置コントローラ、ホストコンピュータであり、それぞれインターフェース153a〜153cを経由して物流制御コンピュータシステム151の内部の記憶装置154a〜154cにつながっている。
【0040】
次に動作について説明する。記憶装置154a〜154cに保持された、日程計画コンピュータ152a、装置コントローラ152bおよびホストコンピュータ152cからの各情報、すなわち生産目標数量情報、生産システム状況情報および生産基準情報に基づいて、実施の形態3に示したようにして、目標追従推奨度算出CPU155aにより、各ワークの生産目標への追従度合いに応じた進捗望ましさである目標追従推奨度を判定してその結果を第1のRAM156aで一時的に保持するとともに、ワーク供給推奨度算出CPU155bにより、各製造装置のボトルネック度合いに応じたその製造装置へのワーク供給の望ましさであるワーク供給推奨度を判定してその結果を第2のRAM156bで一時的に保持する。これらの判定処理は、演算時間節約のために並列的に行うことができる。
【0041】
第1、第2のRAM156a、156bに一時的に保持された目標追従推奨度とワーク供給推奨度に基づいて、実施の形態3に示したようにして、ワーク進捗推奨度総合判定CPU155cにより、各ワークの加工処理優先順位を定めるためのワーク進捗推奨度を総合的に判定してその結果を記憶装置154dで保持する。そのデータは、インターフェース153dを経由して物流制御コンピュータシステム151外へ、例えば装置コントローラ152bへ送られる。
【0042】
実施の形態5.
実施の形態1および実施の形態2として例示したものは、(課題1)を解決するための循環型製造プロセス物流制御方法、装置に関する技術であり、ライン内の製造装置間の能力バランスが比較的均一でボトルネックの変動が生じにくい製造ラインであれば、ボトルネック装置へのワーク流し込みコントロールを考慮しなくても十分有効である。
また、実施の形態3および実施の形態4として例示したものは(課題2)を解決するための循環型製造プロセス物流制御方法、装置に関する技術であり、製造ライン内に仕掛ワークの数量が比較的少数であるような場合であれば、リアルタイムで逐次、加工処理優先順位付加計算を行ったとしても、それほど計算所要時間を考慮しなくてすみ、十分有効である。
しかし、現実に存在する多くの循環型製造プロセスを持つ製造ラインは、製造ライン内に存在するワークの数は数百から数千にも及び、各ワークに付加すべき加工処理優先順位の付加計算時間を無視することは困難であり、かつ、ボトルネック装置もまた、変動し存在している。この実施の形態は(課題1)(課題2)の両方を同時に解決するための方法であり、、図16に示すように、実施の形態1記載の循環型製造プロセス物流制御方法と実施の形態3記載の循環型製造プロセス物流制御方法を組み合わせて利用するようにしたものである。
なお、細かな点についての、実施の形態1または3と同様の部分は説明を省略する。
【0043】
図16は、実施の形態5における物流制御方法を示す機能ブロック図である。図において、11、13、14は図1の場合と同様である。161は図1の第2のステップ12に相当する、製造ライン内の全てのワークを3つのクラスに層別するステップであって、その内容は基本的には図8に示したのと同様であり、詳細について図17により説明する。
【0044】
図17は、図16のワークを層別するステップ161の動作を示す説明図である。まず図16の目標追従推奨度判定手段84の動作については、図12に示したようにして求めた目標追従推奨度付きワーク情報124における目標追従推奨度に基づいて、各ワーク毎に目標追従クラスを付加する。例えば、目標追従推奨度が100%以上の場合はクラスCに、また20%以下の場合はクラスAとし、それ以外はクラスBとする。この結果を目標追従クラス付きワーク情報171に保持する。
また、ワーク供給推奨度判定手段85の動作については、図13に示したようにして求めたワーク供給推奨度付きワーク情報136におけるワーク供給推奨度に基づいて、各ワーク毎にワーク供給クラスを付加する。例えば、ワーク供給推奨度が100%以上の場合はクラスCに、また40%以下の場合はクラスAとし、それ以外はクラスBとする。この結果をワーク供給クラス付きワーク情報172に保持する。
そして、ワーク進捗度総合判定手段86の動作については、目標追従クラス付きワーク情報171とワーク供給クラス付きワーク情報172とからワーク進捗推奨クラス判定マトリックス173を用いて、進捗推奨クラスを決定する。結果をクラス付きワーク情報174に保持する。このクラス付きワーク情報174は図4におけるクラス付きワーク情報41と同様にして利用することが可能であり、(課題1)と(課題2)の両方を同時に解決できる。
【0045】
実施の形態6.
図18は、実施の形態6における物流制御方法を示す機能ブロック図である。この実施の形態は、加工処理命令を効率よく算出するため、実施の形態3あるいは実施の形態5の方法において、図18に示すように生産目標数量情報81に生産目標数量上位値181とこれよりも小さな値の生産目標数量下位値182の2種類設けたものである。
図19は、実施の形態6における動作を示す説明図である。目標追従推奨度の算出において、図12における品種・工程毎目標達成度算出部121を利用する方法では、品種・工程毎に目標達成度合を計算しなくてはならないため、計算時間の増加が予想される。そこで生産目標数量情報にあらかじめ上位値と下位値を設定しておき、それを生産目標数量情報(上下位値付き)191として利用する。
【0046】
この方法は、生産目標数量情報(上下位値付き)191と生産実績情報102とワーク情報104を入力情報として、ワーク毎進捗推奨クラス・層別部192を介して直接的にクラス付きワーク情報171を生成する方法である。つまりワーク毎進捗推奨クラス・層別部192では、品種・工程毎の生産目標数量上位値と生産実績との差すなわち上位値残数と、生産目標数量下位値と生産実績との差すなわち下位値残数とから、該工程より前工程に仕掛かっているワークに対して、下位値残数分のワークにはクラスAを付加し、上位値残数分を超えるワークにはクラスCを付加し、その間にあるワークに対してはクラスBを付加する。例えば、品種A、工程Nにおいては、上位値残数=16−8=8、下位値残数=12−8=4であるため、工程Nから近い4ワークはクラスA、5から8ワークはクラスB、そして9ワーク目以上はクラスCと層別する。
【0047】
実施の形態7.
この実施の形態は、加工処理命令を精度良く算出するため、実施の形態6の方法において、図20に示すように生産目標数量情報81を算出するための手段を設けたものである。
図20は、実施の形態7における物流制御方法を示す機能ブロック図であり、基準処理量情報201と基準工期情報202に基づいて、基準仕掛数量算出手段203により基準仕掛数量情報204を算出し、これと生産システム状況情報82と生産基準情報83を併せて、生産目標数量算出手段205により生産目標数量情報81を算出する。以降は、実施の形態6の場合と同様である。生産目標数量情報81の算出までの詳細を、図21〜図23により説明する。
【0048】
図21に基準工期情報202の例を示す。各品種に対して、プロセスの先頭工程への投入時間からプロセスの最終工程の完了時間までに要する目標基準となる時間が製造手順に従って列挙されている。例えば、品種Aの工程4は、プロセス投入後2日目に処理を行うように記されている。
図22は基準処理量情報201についての説明図である。基準処理量情報201は一日当たりで生産することが望ましい品種・工程毎に設定されている数量情報である。例えば、品種Aの基準工期情報202と同じく品種Aのプロセスへの投入実績情報221が与えられている場合、基準工期2日目の工程3から工程5は、1日前に溯った日付の投入実績の数量の加工処理を行うことを基準と考える。つまり、当日がx月3日であれば、x月2日の投入実績すなわち4ロットが基準処理量となる。
【0049】
図23は、基準工期と基準処理量を用いた生産数量情報算出手段の動作を示す説明図である。
基準工期情報202と基準処理量情報201から基準仕掛数量算出手段203を介して基準仕掛数量204を算出する。この基準仕掛数量204は、翌日の生産数量が基準処理量分を達成するために、当日終了時点にその数量を同一基準工期区間内であらかじめ仕込んでおくという考えに基づいて算出される。例えば、図23における基準工期第2日目の工程区間(1)に属する工程3から工程5の基準仕掛数量は、翌日の基準処理量と等しく、当日の基準工期第1日目の工程区間(2)の基準処理量と等しく6ロットである。
そして、この基準仕掛数量204と仕掛数量情報101と製造能力情報113を入力情報として、生産目標数量算出手段205を介して、生産目標数量情報81を算出する。当日の各工程の生産目標数量は、基準処理量分の数量を処理した上で同一基準工期区間内での基準仕掛数量を確保するように立案する。例えば、
(生産目標数量)=(基準仕掛数)−(現仕掛数)+(基準処理数)
として算出される生産目標数量は、基準工期と基準処理量の両方を成立させるために必要な最低限の生産数量であるため「生産目標数量下位値」と等しい。ただし、製造装置の製造能力を超えるような数量が算出される場合は、製造装置の能力値を上限として「生産目標数量上位値」を設けるようにする。
【0050】
実施の形態8.
この実施の形態は、加工処理命令を精度よく算出するため、図24の機能ブロック図に示すように基準工期情報241に、同一品種について複数の基準工期を設定しておき、所望の進捗速度に応じてこれらの基準工期を使い分けるようにしたものである。その他は、実施の形態7の場合と同様であるので説明を省略する。図25は基準工期情報の説明図である。基準工期はプロセスの先頭工程への投入時刻からプロセスの最終工程の完了時刻までに要する時間の基準値であり、図では基準工期として、進捗を急がせたい場合に設定する特急工期と、通常の進捗速度で構わない場合に設定する通常工期の2種類を保持することを例示している。特急工期は、標準工期よりも少ない日数で製造手順が進行するように設定されている。このように木目細かく工期情報を設定するので、加工処理命令の精度良い指令が可能となる。
【0051】
実施の形態9.
この実施の形態は加工処理命令を精度良く算出するため、実施の形態3あるいは実施の形態5〜8において、図26の機能ブロック図に示すようにワーク供給推奨度判定手段85を、製造装置の負荷状況を計測する負荷状況計測部261と、該製造装置に対する処理待ちワークによる混雑状況を計測する混雑状況計測部262と、それらから製造装置のボトルネック度合いを計量する装置ボトルネック度計量部263と、その結果各ワークに対してワーク供給推奨クラスを付加するワーク供給推奨クラス付加部264を有する構成としたものである。これらの詳細は図27〜図30により説明する。なお、その他は上記実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【0052】
図27は、図26の負荷状況計測部261の動作例を示す説明図である。
生産目標数量情報81と生産実績情報102を入力情報として生産目標残数算出271を行う。品種・工程毎の生産目標残数は、
(生産目標残数)=(生産目標数量)−(生産実績)
で計算され、計算結果が生産目標残数情報272に記される。
続いて、処理可能装置情報112と生産目標残数情報272から製造装置毎の生産目標残数集計273を行い、その結果を装置負荷残数として、装置負荷残数情報274を生成する。装置負荷残数とは、品種・工程毎の生産目標残数を使用可能な製造装置へ負荷山積みした結果である。
【0053】
一方で、製造能力情報113と当日現在までの稼動残時間275に基づいて、製造装置毎の稼動残時間に対する能力残算出276を行う。装置能力残は
(装置能力残)=(1日あたり製造能力)×(稼動残時間÷24時間)
で計算され、例えば、現在時刻が午後2:00であり、稼動残時間が10時間であるとし、装置Aの1日あたりの製造能力が21時間であった場合の装置能力残は、21×(10÷24)=8.75≒9
と計算される。この装置能力残は装置能力残情報277に記される。
そして、装置負荷残数情報274と装置能力残情報277により、製造装置毎に装置負荷クラスを付加し、装置負荷クラス情報278を生成する。
装置負荷クラスの付加方法は、例えば、負荷残時間+4≦能力残であればクラスCを、負荷残≧能力残であればクラスAを、それ以外はクラスBを付加する。つまり、処理を行わなければならない仕事量(負荷残時間)に対して残されている時間(能力残)が少ない製造装置ほどより多くの仕事をこなすために優先的にワークが供給される必要がある。
【0054】
次に図28は、図26の混雑状況計測部262の動作例を示す説明図である。生産目標残数情報101と処理可能装置情報112を入力情報として、製造装置毎に仕掛数量を集計する。この集計結果は、各製造装置に対して直ちに処理可能な処理待ち仕掛ワークの数量であり、いわば装置毎の混雑状況を表している。例えば、品種A工程1の仕掛数量は4であり、処理可能な製造装置は装置Aであるため、装置Aの混雑時間は装置毎仕掛数量×処理時間つまり4×2=8時間と計算される。この結果は装置混雑時間情報282に記される。
そして、装置混雑時間情報282から製造装置毎に装置混雑クラスを付加し、装置混雑クラス情報283を生成する。
装置混雑クラスの付加方法は、例えば、混雑時間≧12時間であればクラスCを、混雑時間≦4時間であればクラスAを、それ以外はクラスBを付加する。つまり、製造装置の前により多くのワークが溜まっている状態では、それ以上のワークを該製造装置に供給してもさらに多くの渋滞が発生するだけであるため、ワークの供給を停止する必要がある。
【0055】
図29は図26の装置ボトルネック度計量部263の動作例を示す説明図である。
装置負荷クラス情報278と装置混雑クラス283を入力情報として、装置ボトルネッククラスマトリックス291を用いて装置ボトルネッククラス情報292を生成する。
装置ボトルネッククラス情報とは、製造装置がこなさなくてはならない仕事量(負荷状況)と仕掛ワークによる混み具合(混雑状況)の両方から考慮される製造装置のボトルネック度合いをクラス分けしたものである。例えば、装置Aについては装置負荷クラスがBで、装置混雑クラスがBであるので、装置ボトルネッククラスマトリックス291から、ボトルネッククラスはBとなる。
【0056】
図30は図26のワーク供給推奨クラス付加部264の動作例を示す。
装置ボトルネッククラス情報292と図13に示した使用予定装置一覧テーブル132とを合成し、ワーク毎使用予定装置ボトルネッククラス一覧情報301を生成する。このワーク毎使用予定装置ボトルネッククラス一覧情報301を基に、各ワーク毎に対してワーク供給クラスを付加し、ワーク供給クラス付きワーク情報172を生成する。ワーク毎に対するワーク供給クラスの付加方法は、ワーク毎使用予定装置ボトルネッククラス一覧情報301におけるワーク毎の使用予定装置のボトルネッククラスにAのものがあればA、AがなくかつBがあればB、それ以外をCを付加するものである。
以上により求めたワーク供給クラスのA、B、Cの順にワーク供給推奨度を大として、ワークを優先的に装置へ供給する。
【0057】
【発明の効果】
請求項1に係る循環型製造プロセス物流制御方法によれば、各ワークの生産目標への追従度合いに応じた進捗望ましさである目標追従推奨度と、各製造装置のボトルネック度合いに応じたその製造装置へのワーク供給の望ましさであるワーク供給推奨度に基づいて、加工処理優先順位を定めるためのワーク進捗推奨度を下記(式1)により判定するので、精度のよい加工処理命令により工期の安定化とともに出来高の高維持が可能となる。
(ワーク進捗推奨度)=(1−目標追従推奨度)×(1−ワーク供給推奨度)…(式1)
【0058】
請求項2に係る循環型製造プロセス物流制御方法によれば、循環型製造プロセスを持つ製造ラインの物流制御方法において、上記製造ライン内のワークに対して、生産目標数量情報と現時点の生産システム状況情報と生産基準情報とに基づいて、各ワークの生産目標への追従度合いに応じた進捗望ましさである目標追従推奨度を判定し、各製造装置のボトルネック度合いに応じた該製造装置へのワーク供給の望ましさであるワーク供給推奨度を判定し、上記目標追従推奨度に基づき加工処理を行うことが望ましいワーク群である進捗推奨クラスと、加工処理を行うことが望ましくないワーク群である進捗停止クラスと、そのどちらとも判定できないワーク群である判定保留クラスの3つの目標追従クラス付ワーク情報および上記ワーク供給推奨度に基づきワーク供給が望ましいワーク群であるワーク供給推奨クラスと、ワーク供給が望ましくないワーク群であるワーク供給停止クラスと、そのどちらとも判定できないワーク群である判定保留クラスの3つのワーク供給クラス付ワーク情報を作成し、上記目標追従クラス付ワーク情報と上記ワーク供給クラス付ワーク情報とのマトリクスに基づいて、各クラスの加工処理優先順位を定めるためのワーク進捗推奨度を判定するので、進捗推奨度に応じた並び替えが不要になり、計算スピードが向上される。
【0059】
請求項3に係る循環型製造プロセス物流制御方法によれば、請求項1または請求項2の方法において、生産目標数量上位値と生産目標数量下位値を設けるので、効率よく加工処理命令を指令することができる。
【0060】
請求項4に係る循環型製造プロセス物流制御方法によれば、基準処理量情報と基準工期情報とに基づいて算出した基準仕掛数量情報から、生産目標数量上位値および下位値を算出するので生産目標数量情報が精度よく求められる。
【0061】
請求項5に係る循環型製造プロセス物流制御方法によれば、基準工期情報が同一品種につき複数の基準工期を有するので、精度のよい加工処理命令を指令することができる。
【0062】
請求項6に係る循環型製造プロセス物流制御方法によれば、装置負荷状況と装置混雑状況とを計測し、これらから求めた製造装置のボトルネック度合いによりワーク供給推奨度を判定するので、精度のよい加工処理命令を指令することができる。
【0063】
請求項7に係る循環型製造プロセス物流制御装置によれば、生産目標数量情報を管理する日程計画コンピュータ、生産システム状況情報を管理する装置コントローラ、生産基準情報を管理するホストコンピュータ、および物流制御コンピュータシステムを備え、この物流制御コンピュータシステムが、日程計画コンピュータ、装置コントローラおよびホストコンピュータからの生産目標数量情報、生産システム状況情報および生産基準情報に基づいて、各ワークの生産目標への追従度合いに応じた進捗望ましさである目標追従推奨度を判定する第1の演算装置と、各製造装置のボトルネック度合いに応じた該製造装置への ワーク供給の望ましさであるワーク供給推奨度を判定する第2の演算装置と、第1の演算装置で判定した目標追従推奨度を記憶する第1の記憶装置と、第2の演算装置で判定したワーク供給推奨度を記憶する第2の記憶装置と、第1、第2の記憶装置に記憶された目標追従推奨度およびワーク供給推奨度に基づいて、各ワークの加工処理優先順位を定めるためのワーク進捗推奨度を下記(式2)により判定する判定する第3の演算装置とを有するものであるので、膨大な数量に及ぶワークに対しても効率よく加工処理命令を指令することができる。。
(ワーク進捗推奨度)=(1−目標追従推奨度)×(1−ワーク供給推奨度)…(式2)
【0064】
請求項8に係る循環型製造プロセス物流制御装置によれば、循環型製造プロセスを持つ製造ラインの物流制御装置において、生産目標数量情報を管理する日程計画コンピュータ、生産システム状況情報を管理する装置コントローラ、生産基準情報を管理するホストコンピュータ、および物流制御コンピュータシステムを備え、この物流制御コンピュータシステムは、上記日程計画コンピュータ、装置コントローラおよびホストコンピュータからの生産目標数量情報、生産システム状況情報および生産基準情報に基づいて、各ワークの生産目標への追従度合いに応じた進捗望ましさである目標追従推奨度を判定する第1の演算装置と、各製造装置のボトルネック度合いに応じた該製造装置へのワーク供給の望ましさであるワーク供給推奨度を判定する第2の演算装置と、上記第1の演算装置で判定した目標追従推奨度を記憶する第1の記憶装置と、上記第2の演算装置で判定したワーク供給推奨度を記憶する第2の記憶装置と、上記第1、第2の記憶装置に記憶された目標追従推奨度およびワーク供給推奨度に基づいて、加工処理を行うことが望ましいワーク群である進捗推奨クラスと、加工処理を行うことが望ましくないワーク群である進捗停止クラスと、そのどちらとも判定できないワーク群である判定保留クラスの3つの目標追従クラス付ワーク情報およびワーク供給が望ましいワーク群であるワーク供給推奨クラスと、ワーク供給が望ましくないワーク群であるワーク供給停止クラスと、そのどちらとも判定できないワーク群である判定保留クラスの3つのワーク供給クラス付ワーク情報を作成し、上記目標追従クラス付ワーク情報と上記ワーク供給クラス付ワーク情報とのマトリクスに基づいて、各クラスの加工処理優先順位を定めるためのワーク進捗推奨度を判定する第3の演算装置とを有するものであるので、進捗推奨度に応じた並び替えが不要になり、計算スピードが向上される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1における物流制御方法を示す機能ブロック図である。
【図2】 この発明の実施の形態1における第1のステップの説明図である。
【図3】 この発明の実施の形態1における指令時間間隔の設定方法の説明図である。
【図4】 この発明の実施の形態1における第2のステップの説明図である。
【図5】 この発明の実施の形態1における第3のステップの説明図である。
【図6】 この発明の実施の形態1における第4のステップの説明図である。
【図7】 この発明の実施の形態2における物流制御装置の構成の説明図である。
【図8】 この発明の実施の形態3における物流制御方法を示す機能ブロック図である。
【図9】 この発明の実施の形態3における生産目標数量情報の説明図である。
【図10】 この発明の実施の形態3における生産システム状況情報の説明図である。
【図11】 この発明の実施の形態3における生産基準情報の説明図である。
【図12】 この発明の実施の形態3における目標追従推奨度判定手段の動作の説明図である。
【図13】 この発明の実施の形態3におけるワーク供給推奨度判定手段の動作の説明図である。
【図14】 この発明の実施の形態3におけるワーク進捗度合総合判定手段の動作の説明図である。
【図15】 この発明の実施の形態4における物流制御装置の構成の説明図である。
【図16】 この発明の実施の形態5における物流制御方法を示す機能ブロック図である。
【図17】 この発明の実施の形態5においてワークを層別するステップの動作の説明図である。
【図18】 この発明の実施の形態6における物流制御方法を示す機能ブロック図である。
【図19】 この発明の実施の形態6における動作を説明する図である。
【図20】 この発明の実施の形態7における物流制御方法を示す機能ブロック図である。
【図21】 この発明の実施の形態7における基準工期情報の説明図である。
【図22】 この発明の実施の形態7における基準処理量情報の説明図である。
【図23】 この発明の実施の形態7における生産目標数量算出手段の動作の説明図である。
【図24】 この発明の実施の形態8における物流制御方法を示す機能ブロック図である。
【図25】 この発明の実施の形態8における基準工期情報の説明図である。
【図26】 この発明の実施の形態9における物流制御方法を示す機能ブロック図である。
【図27】 この発明の実施の形態9における負荷状況計測部の動作の説明図である。
【図28】 この発明の実施の形態9における混雑状況計測部の動作の説明図である。
【図29】 この発明の実施の形態9における装置ボトルネック度計量部の動作の説明図である。
【図30】 この発明の実施の形態9におけるワーク供給推奨クラス付加部の動作の説明図である。
【図31】 循環型製造フローの形態を示すブロック図である。
【図32】 同一製造装置に投入順序に関係のない複数のワークが仕掛ることを説明する図である。
【図33】 製造装置の負荷変動を説明する図である。
【図34】 従来の物流制御方法を示す説明図である。
【図35】 従来の物流制御方法を示す説明図である。
【図36】 従来の物流制御方法を示すフローチャートである。
【図37】 従来の物流制御方法を示す説明図である。
【符号の説明】
11 第1のステップ、12 第2のステップ、13 第3のステップ、
14 第4のステップ、151 物流制御コンピュータシステム。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a physical distribution control method and apparatus in a production line having a circulation type production process of various types of manufactured products such as semiconductor wafers, liquid crystal display panels, and plasma CRTs.
[0002]
[Prior art]
Lines for manufacturing semiconductor wafers, liquid crystal display panels, and plasma CRTs may have hundreds of processing steps, and the manufacturing equipment for each process is very expensive. A system that uses the same manufacturing equipment repeatedly in different processes and advances the processing by using the job shop method instead of arranging them in a line (a manufacturing process having such a method is referred to as “circulation” in this specification. The mold manufacturing process is often used. FIG. 31 shows an example in which the same manufacturing apparatus is repeatedly used in the circulation type manufacturing process. In the figure, the equipment a
[0003]
Therefore, a plurality of workpieces are set in each manufacturing apparatus of a manufacturing line having a circulation type manufacturing process regardless of the order of loading. Furthermore, the delivery date of the work in progress varies depending on the product type. For example, the work immediately after loading and the work immediately before warehousing work on the same manufacturing apparatus as in
Therefore, under the influence of the fluctuation of the input quantity, the processing load of each manufacturing apparatus fluctuates every day as shown in FIG. 33, and so-called bottleneck apparatuses change daily. For example, as shown in the figure, since the required production quantities of the
[0004]
Conventionally, in factories that have adopted a large-scale job shop production line format, the mathematical engineering optimization method using the operations research method and the knowledge engineering batch scheduling method using the neural network are problematic. It is difficult to carry out realistic physical distribution control due to its large scale and complexity, and for this reason, the so-called dispatching method is often used as basic control.
In this method, several techniques are used to determine the rules for determining the work to be processed next from the pre-process inventory, that is, the dispatching rule, when the work currently being processed is completed. It is shown.
[0005]
For example, as a widely used method, there is a first-in first-out (FIFO) method in which processing is performed simply in order from the earliest arrival. FIG. 34 is a diagram for explaining a FIFO that performs workpiece processing in the order of arrival in the work-in-
This method has a problem that even if there is a work whose work period has been delayed for a long time, it must be processed in the order of arrival according to the first-in first-out rule, and the work period is not stable. For example, in FIG. 35, even if a
[0006]
Therefore, in order to realize a production system with a stable construction period, for example, in the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-123041, the dispatching rule is improved. FIG. 36 shows a flowchart of the operation for determining the processing priority order. This method includes a part that measures the work period and work in progress in the production system and a part that receives the input information from the production system status input unit and determines the processing order from the relationship with the work delay time based on the time reference value, The distribution control is performed by outputting the processing order determined there through the processing command output unit.
FIG. 37 is an explanatory diagram showing an example of the operation of this method. In the
[0007]
In particular, for the input into a process that becomes a bottleneck, for example, in the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-73574, a delivery time margin for each product is calculated, and dispatching is performed based on a certain algorithm. (Production) A production control device including means for determining a rule is disclosed.
Further, as a technique for preventing the bottleneck equipment from being left empty in the variable variable job shop production line, for example, the technique disclosed in JP-A-5-61507 takes into account the dynamics of the variable variable job shop production line. In addition, there is disclosed a job shop production management system that incorporates a simulation model for comprehensively grasping various trade-off relationships such as manufacturing lead time and output (processing quantity), or a work-in-progress margin for failure.
[0008]
Alternatively, as a method capable of shortening or extending the time required for manufacturing a specific product, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-61879, each product awaiting input for each process on the manufacturing line Each of which is stored with a process order product waiting product memory and provided with a priority order change accepting means, so that when a priority order change request from the outside is generated, the priority order change registering means A method for changing the order of input is disclosed.
Further, in order to avoid the complexity of the arithmetic processing for determining these processing priorities, for example, in the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-167175, grouping is performed by paying attention to the same processing content of the production material. A method of assigning priorities among the groups, giving priorities to the production materials within the group, and assigning the production from the group with the highest priority to the work with the highest priority in the group Is disclosed.
[0009]
In addition, as a framework that can flexibly set a strategy for dispatching to a resource such as a manufacturing apparatus in a simulation method with respect to a created work request, for example, what is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-153090, Release rules that determine the input start date for each production order, filtering rules that preliminarily select work, routing rules that select releases of equipment, etc., and subsequent dispatching based on that information immediately after dispatching There are machining process production planning devices that have post-processing rules to add control.
Further, as a method of performing partial rescheduling when a disturbance such as equipment failure occurs, for example, what is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-108138 is a target for determining a job start order and a target equipment group There is a manufacturing plan creation device having equipment group determination means.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
There are many work-in-process workpieces in a production line that has a recirculating manufacturing process, and when deciding the processing order, the simple dispatching rule represented by FIFO does not stabilize the work period and volume. was there.
Therefore, in order to solve the above problem, a method such as Japanese Patent Laid-Open No. 9-123041 is shown as a technique aiming at stabilization of the work period. However, in this method, the dispatching rule becomes complicated, and the number of work pieces in progress In a production line with many circulation type manufacturing processes, the larger the number of workpieces in process, the more time it takes to determine the processing priority, and the more time it takes to work. . This is (Problem 1).
In addition, although the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-123041 can stabilize the work period of each work, it is not a method for controlling the pouring of the work into the bottleneck device. It is difficult to determine what kind of workpiece processing should be given the highest priority in a production line that has high priority, and it is difficult to maintain the maximum production volume. Challenges arise. This is (Problem 2).
In the example of FIG. 37, since the processing is performed in descending order of the delay time, the apparatus operating rate is deteriorated.
[0011]
Regarding the complexity avoidance of the priority determination operation processing in the above (Problem 1), it is disclosed in JP-A-5-61879, JP-A-9-167175, JP-A-9-153090, and JP-A-5-108138. Has been. However, the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-61879 is a technique showing a method for quickly adjusting under optimum conditions with respect to a change in the priority order of a specific workpiece. Since it is necessary to prioritize workpieces by some method in advance but the method is unknown, it is not a technique for solving the problem of the complexity of the dispatching rule calculation process after all.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-167175 discloses a technique for avoiding the complexity of arithmetic processing by performing pre-priority grouping. However, since this is grouped according to the identity of processing contents, In a production line having a cyclic manufacturing process of products, the number of groups increases on the basis of the grouping based on the identity of processing contents, and it is difficult to give priority among the groups classified as such.
[0012]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-153090 discloses a filtering rule for preliminarily selecting a dispatching rule and a process operation in a production plan based on a simulation method in order to minimize a change in a machining plan in response to a change in production order. This is an effective method when it is possible to arrange a group of devices that perform each process work in a row, but what is the same work like a production line with a cyclic manufacturing process? When the same manufacturing apparatus is repeatedly used, the work that has been filtered and excluded has a great influence on other work, and the influence of the filtering process is not considered along the time axis.
In JP-A-5-108138, a facility group to be rescheduled is selected so that a manufacturing plan is not required many times for disturbances such as minor equipment failures within the planning period. Although it is a technology that is a manufacturing plan creation device having a target facility group determination means to reduce the calculation time by limiting the range of rescheduling, even in this case, the facility group to be calculated is selected unexpectedly It is limited at the time of rescheduling when equipment trouble occurs, and does not reduce the calculation time when creating a production plan periodically.
[0013]
Further, regarding the improvement in the work volume by the work control to the bottleneck device in the above (Problem 2), the techniques are disclosed in JP-A-5-73574, JP-A-5-61507, and JP-A-5-108138. However, Japanese Patent Laid-Open No. 5-73574 discloses a production control device that calculates production status information including a bottleneck work center and a job delivery deadline by a production status grasping means and determines a production control policy in the bottleneck work center. However, in a production line having a complicated circulation type manufacturing process, the bottleneck situation is not fixed but dynamic, so that it is difficult to apply.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-61507 discloses a technique for calculating an appropriate work-in-process amount for the entire production line by using simulation in order to prevent a vacancy in a bottleneck facility in a dynamic production line, and controlling the input of the line. This is a technology that uses the best operating point of the entire line for line introduction, and does not perform assignment control for dynamically changing bottleneck equipment.
In JP-A-5-108138, in the equipment group in which a failure has occurred, when the ratio of the scheduled processing time is small with respect to the accumulated time value that can be operated within the planning target period and there are few devices in progress, This is a technology that reschedules the manufacturing plan by using the fact that the influence does not affect other equipment groups, but this is only used to dynamically select the equipment to be scheduled, and identifies the bottleneck equipment. It is not used as a technology.
[0014]
In the present invention, as shown in (Problem 1), the processing of the dispatching rule calculation method used for instructing a processing instruction for a work in a production line having a circulation type manufacturing process is complicated. To prevent the increase of the computation time due to becoming, and to reduce this, and as shown in (Problem 2), in the production system having the circulation type manufacturing process, the distribution control to the bottleneck apparatus which fluctuates dynamically It is an object of the present invention to provide a physical distribution control method and apparatus capable of stabilizing the work period and maintaining a high output per unit time by instructing an accurate processing instruction.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
Claim 1The circulation type manufacturing process distribution control method according to the above is based on the production target quantity information, the current production system status information, and the production standard information for the work in the production line. In addition to determining the target follow-up recommendation level, which is the desirability of progress, the work supply recommendation level, which is the desirability of supplying the work to the manufacturing apparatus according to the bottleneck degree of each manufacturing apparatus, is determined. And workpiece progress recommendation level for determining the processing priority of each workpiece based on the workpiece supply recommendation levelAccording to the following (Formula 1)Judgment.
(Work progress recommendation degree) = (1-target follow recommendation degree) × (1-work supply recommendation degree) (Equation 1)
[0016]
The circulation type manufacturing process distribution control method according to claim 2 is a distribution line control method for a production line having a circulation type manufacturing process, wherein production target quantity information, current production system status information, Based on the production standard information, the target follow-up recommendation degree, which is the desirability of progress according to the degree of follow-up to the production target of each work, is determined, and the work supply to the production equipment according to the bottleneck degree of each production apparatus Determining the work supply recommendation level, which is the desirability, and the progress recommendation class, which is a work group for which machining processing is desirable based on the target follow-up recommendation level, and the progress stop, which is a work group for which machining processing is not desirable Three types of work information with a target tracking class for a class and a judgment pending class, which is a work group that cannot be judged either, and the above work supply recommendation level Work supply class with three work supply classes: a work supply recommended class that is a work group for which work supply is desired, a work supply stop class that is a work group for which work supply is not desirable, and a judgment pending class that is a work group that cannot be determined either Information is created, and based on a matrix of the work information with the target following class and the work information with the work supply class, the work progress recommendation degree for determining the processing priority of each class is determined.
[0017]
Claim 3The circulation type manufacturing process distribution control
[0018]
Claim 4The circulation type manufacturing process distribution control method according toClaim 3Based on the standard processing amount information set for each product type / process and the standard work schedule information set for each product type, the standard in-process quantity information is calculated, and this standard in-process quantity information and the current production system status Based on the information and the production standard information, the production target quantity upper value and the production target quantity lower value are calculated for each type and process.
[0019]
Claim 5The circulation type manufacturing process distribution control method according toClaim 4In the description, the reference work schedule information has a plurality of reference work schedules for the same product type, and uses a plurality of reference work schedules according to the desired progress speed.
[0020]
Claim 6The circulation type manufacturing process distribution control
[0021]
Claim 7The circulation type manufacturing process distribution control device according to the present invention comprises a schedule planning computer for managing production target quantity information, a device controller for managing production system status information, a host computer for managing production standard information, and a distribution control computer system. Based on the production target quantity information, production system status information, and production standard information from the scheduling computer, equipment controller, and host computer, the logistics control computer system can make progress according to the degree of follow-up of each workpiece to the production target. A first arithmetic unit that determines a target follow-up recommendation degree, and a second arithmetic unit that determines a work supply recommendation degree that is the desirability of supplying a work to the manufacturing apparatus according to the bottleneck degree of each manufacturing apparatus; First to store the target follow-up recommendation degree determined by the first arithmetic unit Based on the storage device, the second storage device storing the work supply recommendation degree determined by the second arithmetic device, and the target follow-up recommendation degree and the work supply recommendation degree stored in the first and second storage devices. , The work progress recommendation degree to determine the processing priority of each workDetermined by the following (Equation 2)A third arithmetic unit for determination.
(Work progress recommendation degree) = (1-Target follow recommendation degree) × (1-Work supply recommendation degree) (Equation 2)
[0022]
Claim 8The circulation type production process distribution control device according to the present invention is a distribution control device for a production line having a circulation type production process, a schedule planning computer for managing production target quantity information, a device controller for managing production system status information, and production standard information. The distribution control computer system includes a host computer for management and a distribution control computer system. The distribution control computer system is based on the production schedule quantity information, the production system status information, and the production standard information from the schedule planning computer, the device controller, and the host computer. Desirability of supply of work to the manufacturing apparatus according to the first computing device for determining the target follow-up recommendation degree that is the desirability of progress according to the degree of follow-up to the production target of the work and the bottleneck degree of each manufacturing apparatus The second performance to determine the recommended work supply level A first storage device that stores the target follow-up recommendation degree determined by the first arithmetic device, a second storage device that stores the work supply recommendation degree determined by the second arithmetic device, and Based on the target follow recommendation degree and the work supply recommendation degree stored in the first and second storage devices,Three target follow-ups: a progress recommendation class that is a work group for which machining processing is desirable, a progress stop class that is a work group for which machining processing is not desirable, and a judgment pending class that is a work group that cannot be determined either Three works: a work supply recommendation class that is a work group for which work supply with class and work supply is desirable, a work supply stop class that is a work group for which work supply is not desirable, and a judgment pending class that is a work group that cannot be determined either Create work information with supply class, based on the matrix of work information with target tracking class and work information with work supply class,And a third arithmetic unit that determines a work progress recommendation degree for determining the processing priority of each class.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a functional block diagram showing a physical distribution control method according to
As shown in the drawing, after the
[0024]
Therefore, details of each step in this embodiment will be described with reference to FIGS. First, the
FIG. 2 is an explanatory view showing an operation example of the
The time transition management means 21 stores the time interval data defined by the command time
For example, the
The distribution control command generation process time instruction means 26 compares the
[0025]
The
FIG. 3 is an explanatory diagram for illustrating a method for determining a set value of the command time
From the
Further, the command time
[0026]
Next, the operation of the
The
In this example, it is desirable to process a work group that is preferably processed with a deadline margin of 2 days or less, that is, a “progress recommended class” (hereinafter referred to as group A), and perform a process with a deadline of 7 days or more. An undesired work group, that is, a “progress stop class” (hereinafter referred to as C group), was selected as a work group that could not be determined as belonging to any class, that is, a “determination pending class” (hereinafter referred to as B group).
In this example, the number of days for delivery is used as a determination variable that serves as a selection criterion. However, it is also possible to make a determination based on delay time, inventory margin, stagnation time, and the like. Further, the method for setting the threshold value for each selection criterion is not particularly limited.
[0027]
Next, the operation of the
In general, a workpiece to be processed by each manufacturing apparatus after the present time, the current processing is completed, and the event occurrence point at which the workpiece to be processed is sequentially counted as the in-process for the next process is used as a trigger. The workpiece to be processed next in the manufacturing apparatus is selected in real time from the workpieces in the processable state in the manufacturing apparatus based on a certain priority order. As a method for determining the priority order, an arrival order (FIFO) rule is typical, and there are several rules.
[0028]
In the present embodiment, the
[0029]
Further, since the processing priority addition processing is not performed for the “progress stop class”, even if such a work is included, it is excluded from the calculation processing target. When there is only a work belonging to the “progress stop class”, the manufacturing apparatus does not perform the next processing. Further, the
Any method may be adopted as the processing priority order rule added in each class, and a conventional rule such as FIFO may be adopted.
[0030]
Next, the operation of the
For each manufacturing apparatus, the final command of the workpiece to be processed next is the third step in which class A is given priority over class B, and processing priority is calculated and added for each class. This is performed via the
[0031]
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the physical distribution control apparatus according to
In a production system in which an
[0032]
Next, the operation will be described. The same operations as those in the first to fourth steps described in the first embodiment are performed. When an instruction generation processing point instruction, that is, a timing instruction is issued from the timing controller 76 to the
[0033]
This embodiment has been made to achieve (Problem 2) among the above-mentioned problems, and FIG. 8 is a functional block diagram showing a physical distribution control method according to
Details of the above will be described with reference to FIGS.
[0034]
FIG. 9 is an example of production target quantity information. Production target quantities for each process of varieties to be produced as production line targets are listed by date.
FIG. 10 is an example of production system status information. This is information that represents the current situation of the production line, including changes over time, and includes data that indicates the point in time for collecting information such as the date and time of the month. For example, the in-
FIG. 11 is an example of production standard information. It is information that is the basis for production that does not change with time. For example, the
[0035]
FIG. 12 is an explanatory diagram of an operation example of the workpiece target follow-up recommendation degree determination means 84 shown in FIG.
Using the production
(Achievement) = (Production results) ÷ (Production target quantity)
As such, it is calculated for each product type / process. It is judged that it is desirable to preferentially perform the processing for the process with a lower degree of achievement.
Then, referring to the achievement level of the production target achievement degree table 122 for the current work in progress process of each work described in the
[0036]
Next, FIG. 13 is an explanatory diagram of an operation example of the work supply recommendation level determination means 85 shown in FIG.
The planned use device list table 132 is created via the planned use device list table creation unit 131 using the
Also, the device capability consumption list table 134 is created via the device capability consumption list
(Consumption) = (Production results) / (Manufacturing capacity)
In this way, this is calculated for each manufacturing apparatus. It is determined that it is desirable to perform processing preferentially for a manufacturing apparatus with a lower consumption level.
[0037]
Then, the scheduled use device consumption
The workpiece information with
[0038]
Next, FIG. 14 is an explanatory diagram of an operation example of the work progress recommendation degree comprehensive determination means 86 shown in FIG.
Using the work information with target follow-up
The work progress recommendation level is based on two different value reference values: the target follow-up recommendation level added from the viewpoint of achieving the target of each process and the work supply recommendation level added from the viewpoint of capacity consumption of the manufacturing equipment. As long as it is the recommended degree of progress for each workpiece,
(Work progress recommendation degree) = (1-Target follow recommendation degree) × (1-Work supply recommendation degree)
It can also be calculated as follows.
This progress recommendation degree information can be used for determining a processing priority in descending order and instructing a processing instruction as index information indicating the desirability of progress of each work in the distribution control.
[0039]
FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of the physical distribution control apparatus according to
In the figure,
[0040]
Next, the operation will be described. The third embodiment is based on information stored in the storage devices 154a to 154c from the schedule planning computer 152a, the device controller 152b, and the host computer 152c, that is, production target quantity information, production system status information, and production standard information. As shown, the target follow-up recommendation
[0041]
Based on the target follow-up recommendation degree and the work supply recommendation degree temporarily held in the first and
[0042]
What has been exemplified as the first embodiment and the second embodiment is a technique related to a circulation type manufacturing process distribution control method and apparatus for solving (Problem 1), and the capacity balance between the manufacturing apparatuses in the line is relatively If the production line is uniform and hardly changes in the bottleneck, it is sufficiently effective without considering the control of pouring the work into the bottleneck device.
In addition, what is exemplified as
However, in a production line with many recirculating manufacturing processes that exist in reality, there are hundreds to thousands of workpieces in the production line, and additional calculation of processing priority to be added to each workpiece It is difficult to ignore time, and bottleneck devices also vary and exist. This embodiment is a method for solving both (Problem 1) and (Problem 2) at the same time. As shown in FIG. 16, the circulation type manufacturing process physical distribution control method and the embodiment described in the first embodiment are used. The circulation type manufacturing process physical distribution control method described in 3 is used in combination.
It should be noted that a description of the same points as in the first or third embodiment will be omitted.
[0043]
FIG. 16 is a functional block diagram illustrating a physical distribution control method according to the fifth embodiment. In the figure, 11, 13, and 14 are the same as those in FIG. 161 corresponds to the
[0044]
FIG. 17 is an explanatory diagram showing the operation of
Further, regarding the operation of the work supply recommendation level determination means 85, a work supply class is added for each work based on the work supply recommendation level in the work information with work
As for the operation of the workpiece progress degree comprehensive determination means 86, a recommended progress class is determined using the workpiece progress recommendation
[0045]
FIG. 18 is a functional block diagram illustrating a physical distribution control method according to the sixth embodiment. In this embodiment, in order to efficiently calculate the processing instruction, in the method of
FIG. 19 is an explanatory diagram showing the operation in the sixth embodiment. In calculating the target follow-up recommendation, the method using the target achievement
[0046]
This method uses the production target quantity information (with upper and lower values) 191, the
[0047]
This embodiment is provided with means for calculating production
FIG. 20 is a functional block diagram showing the physical distribution control method according to the seventh embodiment. Based on the reference
[0048]
FIG. 21 shows an example of the reference
FIG. 22 is an explanatory diagram for the reference
[0049]
FIG. 23 is an explanatory diagram showing the operation of the production quantity information calculation means using the reference work period and the reference processing amount.
A
Then, the production
(Production target quantity) = (Standard work in process)-(Current work in process) + (Standard process)
The production target quantity calculated as is the minimum production quantity necessary to establish both the standard work period and the standard processing quantity, and is therefore equal to the “production target quantity lower value”. However, when a quantity that exceeds the production capacity of the production apparatus is calculated, the “production target quantity upper value” is set with the production apparatus capacity value as the upper limit.
[0050]
In this embodiment, in order to accurately calculate a processing instruction, a plurality of reference work schedules are set for the same product in the reference
[0051]
In this embodiment, in order to calculate the machining instruction with high accuracy, in the third embodiment or the fifth to eighth embodiments, as shown in the functional block diagram of FIG. A load
[0052]
FIG. 27 is an explanatory diagram illustrating an operation example of the load
The production target remaining
(Remaining production target) = (Production target quantity)-(Production results)
The calculation result is written in the production target remaining
Subsequently, the production target remaining
[0053]
On the other hand, based on the
(Remaining equipment capacity) = (Production capacity per day) x (Remaining operation time ÷ 24 hours)
For example, when the current time is 2:00 pm, the remaining operation time is 10 hours, and the manufacturing capacity per day of the apparatus A is 21 hours, the remaining apparatus capacity is 21 × (10 ÷ 24) = 8.75≈9
Is calculated. This device capacity remaining is written in the device
Then, the device
For example, the device load class is added by adding class C if the remaining load time + 4 ≦ remaining capacity, adding class A if remaining load ≧ remaining capacity, and adding class B otherwise. In other words, it is necessary to preferentially supply workpieces in order to perform more work in manufacturing devices that have less time (remaining capacity) compared to the amount of work (remaining load time) that must be processed. is there.
[0054]
Next, FIG. 28 is an explanatory diagram illustrating an operation example of the congestion
Then, a device congestion class is added to each manufacturing device from the device
For example, the device congestion class is added by adding class C if the congestion time ≧ 12 hours, adding class A if the congestion time ≦ 4 hours, and adding class B otherwise. In other words, in a state where a larger number of workpieces are collected in front of the manufacturing apparatus, even if more workpieces are supplied to the manufacturing apparatus, more traffic congestion occurs, so it is necessary to stop the supply of the workpieces. is there.
[0055]
FIG. 29 is an explanatory diagram showing an operation example of the apparatus bottleneck degree measuring unit 263 of FIG.
The apparatus
The equipment bottleneck class information is a classification of the bottleneck degree of the production equipment that is considered from both the amount of work (load situation) that the production equipment must handle and the degree of congestion due to work in progress (congestion situation). is there. For example, since the device load class is B and the device congestion class is B for the device A, the bottleneck class is B from the device bottleneck class matrix 291.
[0056]
FIG. 30 shows an operation example of the work supply recommended
The apparatus
The work supply recommendation degree is increased in the order of the work supply classes A, B, and C obtained as described above, and the work is preferentially supplied to the apparatus.
[0057]
【The invention's effect】
Claim 1According to the circulation type manufacturing process physical distribution control method according to the above, to the manufacturing apparatus corresponding to the target follow-up recommendation degree that is the desirability of progress according to the degree of follow-up to the production target of each work and the bottleneck degree of each manufacturing apparatus Based on the work supply recommendation level, which is the desired level of work supply, the work progress recommendation level for determining the processing priorityAccording to the following (Formula 1)Since the determination is made, it is possible to stabilize the work period and maintain a high production volume with a precise processing instruction.
(Work progress recommendation degree) = (1-target follow recommendation degree) × (1-work supply recommendation degree) (Equation 1)
[0058]
According to the circulation type manufacturing process distribution control method according to
[0059]
Claim 3According to the circulation type manufacturing process distribution control
[0060]
Claim 4According to the circulation type manufacturing process distribution control method according to the above, the production target quantity upper value and the lower value are calculated from the reference in-process quantity information calculated based on the reference processing amount information and the reference work period information. It is required with high accuracy.
[0061]
Claim 5According to the circulation type manufacturing process physical distribution control method according to the above, since the reference work period information has a plurality of reference work periods for the same product type, it is possible to instruct an accurate processing instruction.
[0062]
Claim 6According to the circulation type manufacturing process physical distribution control method according to the above, since the apparatus load situation and the apparatus congestion situation are measured, and the work supply recommendation degree is determined based on the bottleneck degree of the production apparatus obtained from these, accurate processing Commands can be commanded.
[0063]
Claim 7According to the circulation type manufacturing process logistics control device according toA schedule planning computer that manages production target quantity information, an apparatus controller that manages production system status information, a host computer that manages production standard information, and a logistics control computer system, and this logistics control computer system includes a scheduling computer and apparatus A first target follow-up recommendation degree which is a desirability of progress corresponding to the degree of follow-up of each workpiece to the production target is determined based on the production target quantity information, production system status information and production standard information from the controller and the host computer. Arithmetic device and the manufacturing equipment according to the bottleneck degree of each manufacturing equipment Determining by the second arithmetic unit for determining the work supply recommendation level, which is the desirability of workpiece supply, the first storage unit for storing the target follow-up recommendation level determined by the first arithmetic unit, and the second arithmetic unit In order to determine the processing priority for each workpiece based on the second storage device that stores the recommended workpiece supply recommendation, and the target follow-up recommendation and the workpiece supply recommendation stored in the first and second storage devices. Since it has the 3rd arithmetic unit which determines the work progress recommendation degree of following by (Formula 2),It is possible to efficiently instruct a processing instruction even for a large number of workpieces. .
(Work progress recommendation degree) = (1-Target follow recommendation degree) × (1-Work supply recommendation degree) (Equation 2)
[0064]
According to the circulation type manufacturing process distribution control apparatus according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram showing a physical distribution control method according to
FIG. 2 is an explanatory diagram of a first step in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a command time interval setting method according to
FIG. 4 is an explanatory diagram of a second step in the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a third step in the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a fourth step in the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a configuration of a physical distribution control apparatus according to
FIG. 8 is a functional block diagram showing a physical distribution control method according to
FIG. 9 is an explanatory diagram of production target quantity information according to
FIG. 10 is an explanatory diagram of production system status information according to
FIG. 11 is an explanatory diagram of production standard information according to
FIG. 12 is an explanatory diagram of the operation of a target follow-up recommendation degree determination unit according to
FIG. 13 is an explanatory diagram of an operation of a workpiece supply recommendation degree determination unit according to
FIG. 14 is an explanatory diagram of the operation of a work progress degree comprehensive determination means in
FIG. 15 is an explanatory diagram of a configuration of a physical distribution control apparatus according to
FIG. 16 is a functional block diagram showing a physical distribution control method according to
FIG. 17 is an explanatory diagram of an operation of a step of stratifying workpieces in the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a functional block diagram showing a physical distribution control method according to
FIG. 19 is a diagram for explaining an operation in the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a functional block diagram showing a physical distribution control method according to
FIG. 21 is an explanatory diagram of reference work period information according to the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 22 is an explanatory diagram of reference processing amount information according to the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 23 is an explanatory diagram of the operation of the production target quantity calculation means in the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a functional block diagram showing a physical distribution control method according to
FIG. 25 is an explanatory diagram of reference work period information according to the eighth embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a functional block diagram showing a physical distribution control method according to
FIG. 27 is an explanatory diagram of the operation of the load situation measuring unit according to
FIG. 28 is an explanatory diagram of the operation of the congestion status measurement unit according to the ninth embodiment of the present invention.
FIG. 29 is an explanatory diagram of the operation of the device bottleneck degree measuring unit according to
FIG. 30 is an explanatory diagram of the operation of the work supply recommendation class adding unit according to the ninth embodiment of the present invention.
FIG. 31 is a block diagram showing an embodiment of a circulation type manufacturing flow.
FIG. 32 is a diagram for explaining that a plurality of workpieces that are not related to the loading order are set in the same manufacturing apparatus.
FIG. 33 is a diagram for explaining a load variation of the manufacturing apparatus.
FIG. 34 is an explanatory diagram showing a conventional physical distribution control method.
FIG. 35 is an explanatory diagram showing a conventional physical distribution control method.
FIG. 36 is a flowchart showing a conventional physical distribution control method.
FIG. 37 is an explanatory diagram showing a conventional physical distribution control method.
[Explanation of symbols]
11 1st step, 12 2nd step, 13 3rd step,
14 Fourth step, 151 Logistics control computer system.
Claims (8)
(ワーク進捗推奨度)=(1−目標追従推奨度)×(1−ワーク供給推奨度)…(式1) In the logistics control method of a production line with a recirculating manufacturing process, to the production target of each workpiece based on the production target quantity information, current production system status information, and production standard information for the workpieces in the production line Determining the target follow-up recommendation degree, which is the progress desirability according to the degree of follow-up, and determining the work supply recommendation degree, which is the desirability of supplying work to the manufacturing apparatus according to the bottleneck degree of each manufacturing apparatus, A circulation type manufacturing process physical distribution control method characterized in that a work progress recommendation degree for determining a processing priority of each work is determined by the following (Equation 1) based on the target follow-up recommendation degree and the work supply recommendation degree. .
(Work progress recommendation degree) = (1-Target follow recommendation degree) × (1-Work supply recommendation degree) (Equation 1)
(ワーク進捗推奨度)=(1−目標追従推奨度)×(1−ワーク供給推奨度)…(式2)(Work progress recommendation degree) = (1-Target follow recommendation degree) × (1-Work supply recommendation degree) (Equation 2)
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