(57)【要約】【課題】最新の生産計画に基づいて、生産工程における特定の工程を、製品種類の異同によらず複数の設備にて実行する際に、各設備の負荷を最適化すること。【解決手段】所定期間における製品種類毎の生産計画数を記憶する生産計画数データベース１０と、製品種類毎に単位製品に対して特定の工程を各設備が実行する際に要する時間であるタクトタイムを記憶するタクトタイムデータベース１１と、製品種類毎に特定の工程を実行すべき設備を指定する指定手段２と、指定手段２によって指定された製品種類と設備との関係に従って特定工程を実行した場合における各設備の負荷を、生産計画数及びタクトタイムに基づいて算出する負荷算出部１と、負荷算出部１によって算出された各設備の負荷を報知する報知手段３と、を備えた負荷シミュレータを提供する。【選択図】        図１
2006302042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産工程における特定の工程を、製品種類の異同によらず複数の設備にて実行する際に、各設備の負荷をシミュレーションする負荷シミュレータであって、
所定期間における製品種類毎の生産計画数を記憶する生産計画数データベースと、
製品種類毎に、単位製品に対して前記特定の工程を前記各設備が実行する際に要する時間であるタクトタイムを記憶するタクトタイムデータベースと、
製品種類毎に、前記特定の工程を実行すべき設備を指定する指定手段と、
前記指定手段によって指定された製品種類と設備との関係に従って前記特定工程を実行した場合における、各設備の負荷を、前記生産計画数及び前記タクトタイムに基づいて算出する負荷算出手段と、
前記負荷算出手段によって算出された各設備の負荷を報知する報知手段と、を備えることを特徴とする負荷シミュレータ。
【請求項２】
製品種類毎に、各製品の歩留に関する歩留情報を記憶する歩留情報データベースを備え、
前記負荷算出手段は、前記歩留情報を考慮して、前記生産計画数が得られる数だけ前記特定工程を実行するものとして、前記各設備の負荷を算出することを特徴とする請求項１に記載の負荷シミュレータ。
【請求項３】
製品種類毎に、各設備の稼働率に関する稼働率情報を記憶する稼働率情報データベースを備え、
前記負荷算出手段は、前記稼働率情報に基づき、前記生産計画数を得るために必要な各設備の稼働時間を割り増しして、前記各設備の負荷を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の負荷シミュレータ。
【請求項４】
製品種類毎に、予め前記特定工程を実行する準備が完了している１又は複数の準備完了設備が定められており、
前記指定手段は、その準備完了設備から、前記製品種類毎に、前記特定工程を実行すべき設備を指定することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の負荷シミュレータ。
【請求項５】
前記指定手段は、ディスプレイを備えて、前記製品種類及び前記複数設備を縦軸及び横軸とするマトリクスを前記ディスプレイに表示するとともに、そのマトリクスにおいて、各製品種類に対する準備完了設備は、当該製品種類に対して前記特定工程を実行する準備が未完の設備とは識別して表示されることを特徴とする請求項４に記載の負荷シミュレータ。
【請求項６】
前記指定手段は、前記マトリクス上に所定データを入力することにより、製品種類毎に、前記特定の工程を実行すべき設備を指定することを特徴とする請求項５に記載の負荷シミュレータ。
【請求項７】
前記報知手段は、ディスプレイを備え、各設備の負荷レベルを、グラフにて一覧表示することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の負荷シミュレータ。
【請求項８】
前記報知手段６は、各設備の負荷を平均化した全体負荷も報知することを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の負荷シミュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産工程における特定の工程を製品種類の異同によらず複数の設備にて実行する際に、各設備負荷のシミュレーションの実行に好適な負荷シミュレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な半導体装置では、その生産において、品種が異なれば、生産数量、リードタイム、タクトタイム、歩留率等の生産条件はそれぞれ異なっていることが多い。
【０００３】
少量多品種の流動、市場動向に伴う生産品種の変動、生産数量の変動等への対応が必要となった際には、特定の生産工程上に生産条件がそれぞれ異なった半導体製品が混在していることがある。
【０００４】
この場合、上記のような各変動に対応できるように、生産工程を担う設備の負荷の過不足を算出し、負荷の大きい設備から負荷の小さい設備へと製品を回して設備の負荷を最適化する方法を採っていた。
【０００５】
例えば、特許文献１においては、生産ラインを分散し、各生産ラインをそれぞれを独立して稼動させている。そして、生産ライン毎の稼働状況を公衆回線を介して収集することで、生産ライン毎の負荷状況を把握することができる発明が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−６７０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された生産管理システムでは、生産ライン毎の負荷状況は把握できるが、その生産ライン上の各生産工程における設備毎の負荷状況を継続的に把握することはできない。
【０００７】
例えば、負荷の過不足を算出する対象の生産工程が検査工程（ＩＣテスタ）の場合、検査工程を担う検査設備が複数台用意されている場合、複数の検査設備を一括りにした生産シミュレーションは行われているが、流動する多種多様な製品を検査工程内のどの検査設備に投入すれば、検査設備の負荷が均一化されるかという負荷シミュレーションは、その煩雑さゆえに行われていなかった。
【０００８】
そのため、検査設備毎の負荷の過不足の算出には生産工程の設計者や管理監督者の経験や勘に依存することが多い。そのため、製品をどの検査設備に投入するかの判断や製品を検査設備に投入する時機の判断を見誤ったりする場面が散見されるようになり、同一の検査工程を賄う検査設備にも関わらず、継続的に高負荷の検査設備と稼動が断続的な低負荷の検査設備とが混在することがあった。その結果、生産ラインそのものの稼働率に影響を及ぼしていた。
【０００９】
そこで、本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、予め最新の生産計画数に基づいて、生産工程における特定の工程の負荷を最適化する負荷シミュレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に係る負荷シミュレータは、生産工程における特定の工程を、製品種類の異同によらず複数の設備にて実行する際に、各設備の負荷をシミュレーションする負荷シミュレータであって、所定期間における製品種類毎の生産計画数を記憶する生産計画数データベースと、製品種類毎に、単位製品に対して特定の工程を各設備が実行する際に要する時間であるタクトタイムを記憶するタクトタイムデータベースと、製品種類毎に、特定の工程を実行すべき設備を指定する指定手段と、指定手段によって指定された製品種類と設備との関係に従って特定工程を実行した場合における、各設備の負荷を、生産計画数及び前記タクトタイムに基づいて算出する負荷算出手段と、負荷算出手段によって算出された各設備の負荷を報知する報知手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、生産工程における特定の工程を担う複数の設備毎の負荷状況を継続的に把握できるとともに、設備毎の負荷を最適化することができる。また、将来の設備毎の負荷状況を予見できるので、特定の工程を担う設備に対する計画的な投資に向けての判断材料を提供することができる。
【００１２】
請求項２に係る負荷シミュレータは、製品種類毎に、各製品の歩留に関する歩留情報を記憶する歩留情報データベースを備え、負荷算出手段は、歩留情報を考慮して、生産計画数が得られる数だけ特定工程を実行するものとして、各設備の負荷を算出することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、歩留情報データベースをさらに備えて、製品種類毎に異なる歩留率を各設備の負荷を算出するデータとして採用することで、設備毎の負荷をより精度良く算出できる。
【００１４】
請求項３に係る負荷シミュレータは、各設備の稼働率に関する稼働率情報を記憶する稼働率情報データベースを備え、負荷算出手段は、稼働率情報に基づき、生産計画数を得るために必要な各設備の稼働時間を割り増しして、各設備の負荷を算出することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、稼働率情報データベースをさらに備えて、製品の種類毎に異なる各設備の稼働率を各設備の負荷を算出するデータとして採用することで、流動する製品に適した状態へ各設備を調整する段取り換えに必要な時間、各設備のメンテナンス等に必要な時間を除いた正味の稼働時間に係る、生産計画数を達成するための各設備の負荷を算出することができる。
【００１６】
請求項４に係る負荷シミュレータは、製品種類毎に、予め前記特定工程を実行する準備が完了している１又は複数の準備完了設備が定められており、指定手段は、その準備完了設備から、製品種類毎に、特定工程を実行すべき設備を指定することを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、製品に対して特定の工程を実行する際には、製品の種類に応じた治具が必要であるので、予め前記特定工程を実行する準備が完了している準備完了設備が定められることで、準備完了設備の中からこの冶具に対応できる設備を選択することができる。
【００１８】
請求項５に係る負荷シミュレータは、指定手段は、ディスプレイを備えて、製品種類及び複数設備を縦軸及び横軸とするマトリクスをディスプレイに表示するとともに、そのマトリクスにおいて、各製品種類に対する準備完了設備は、当該製品種類に対して特定工程を実行する準備が未完の設備とは識別して表示されることを特徴とする。請求項５に記載の発明によれば、指定手段は、ディスプレイを備えることで、特定の工程における、その製品への対応が可能な設備を選択する際に明確に識別できるので、準備完了設備を確実に指定できる。
【００１９】
請求項６に係る負荷シミュレータは、指定手段は、前記マトリクス上に所定データを入力することにより、製品種類毎に、前記特定の工程を実行すべき設備を指定することを特徴とする。請求項６に記載の発明によれば、ディスプレイに表示された準備完了設備に関するマトリクスを基に、このマトリクッスに所定データを入力することで、準備完了設備の中から特定の工程を実行する設備を効率よく指定することができる。
【００２０】
請求項７に係る負荷シミュレータは、報知手段は、ディスプレイを備え、各設備の負荷レベルを、グラフにて一覧表示することを特徴とする。請求項７に記載の発明によれば、報知手段はディスプレイを備えることで、シミュレーション結果がグラフにて一覧表示されるので、各設備の負荷を明確に識別できる。
【００２１】
請求項８に係る負荷シミュレータは、報知手段は、各設備の負荷を平均化した全体負荷も報知することを特徴とする。請求項８に記載の発明によれば、各設備の負荷を平均化した全体負荷を報知することで、生産計画に対する設備能力の過不足を容易に判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。なお、以下、本発明で対象とする生産工程を検査工程として説明する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる負荷シミュレータの構成を示すブロック図である。なお、図１には、負荷シミュレータが有する各機能を各ブロックとして図示するが、実際には、負荷シミュレータはパソコンなどによって構成される。
【００２４】
図１に示すように、負荷シミュレータは、所定期間における生産計画数を記憶する生産計画数データベース１０、及び製品種類毎に、単位製品に対して検査工程を各設備が実行する際に要する時間であるタクトタイムを記憶するタクトタイムデータベース１１とを備える。
【００２５】
生産計画数データベース１０は、例えば、一月毎、一週間毎などの所定期間毎の製品種類毎の生産計画数を記憶する。この生産計画数データは、例えば、生産管理を行う部署が作成する生産計画数データをダウンロードすることにより、生産計画数データベース１０に保存される。
【００２６】
タクトタイムデータベース１１が記憶する、製品種類毎のタクトタイムは、各設備において実際に検査工程を実行するために必要な時間を、各製品毎に計測することによって、求めたものである。この各製品のタクトタイムはタクトタイムデータベース１１において、製品種類に関連付けて記憶されている。
【００２７】
負荷シミュレータは、さらに、各設備の負荷を算出する負荷算出部１、製品種類毎に、検査を行う設備を指定する設備指定部２と、負荷算出部１によって算出された各設備の負荷を報知する報知部３とを備える。
【００２８】
設備指定部２は、各製品種類及び複数の検査設備をそれぞれ横軸及び縦軸とした、後述する報知部３のディスプレイに表示されるマトリクスを用いて、製品種類毎に、検査を行う設備を指定する。このマトリクスの一例を図３に示す。
【００２９】
図３のマトリクスにおいては、縦軸３２に製品種類Ａ〜Ｕが表示され、横軸３４に複数の検査設備ａ〜ｍが表示されている。そして、このマトリクス内の各欄に、キーボード等によって所定データとしての“１”を入力すると、その縦軸上の製品の検査を、横軸上の設備にて実行することを指示したことになる。
【００３０】
なお、図３のマトリクスにおいて、網掛表示されている欄は、縦軸上の製品に対して、その製品の検査を行うための準備が完了している設備３６であることを示している。各設備の仕様が多少でも異なると、その設備において検査工程を実行するために必要な冶具なども製品ごとに異なることとなる。図３のマトリクスの網掛表示は、そのような冶具等を含め、各製品の検査工程を実行するための準備が完了している設備３６を表しており、これにより、誤って準備未完了の設備が指定されることを防止できる。
【００３１】
負荷算出部１は、上述した生産計画数データベース１０及びタクトタイムデータベース１１から所定期間における各製品種類の生産計画数及びタクトタイムを取り込む。そして、設備指定部２によって指定された、製品種類と設備との関係に基づいて、各設備の負荷を算出する。算出された負荷は報知部３に出力される。
【００３２】
報知部３は、ディスプレイを備え、各設備毎の負荷状況を、設備占有率としてグラフに一覧表示する。この設備占有率とは、上記所定期間における設備の最大稼働時間に対して、その設備にて実行予定の検査工程に要する稼働時間の比を示すもので、この設備占有率が１００％を超える場合には、その設備の負荷が過剰になっていることを意味する。
【００３３】
図４に、報知部３が一覧表示するグラフの一例を示す。このようなグラフを表示することにより、各設備ａ〜ｍの負荷状況（設備占有率）を、一見して把握することができる。
【００３４】
なお、図４に示す例では、設備ｅ〜ｈの設備占有率が１００％を超えている。このような場合には、検査工程を実行すべき設備として、設備ｅ〜ｈを指定している製品の内、負荷状況の低い設備ａ，ｂ，ｉ，ｊ，ｌでも検査工程が可能な製品について、上述した設備指定部２を用いて、検査工程の実行設備を負荷状況の低い設備に変更する。このような作業を繰り返すことによって、各設備の設備占有率が１００％を超えないようにすることができ、結果として、各設備の負荷がバランスするように、検査工程の実行設備に関する最適な計画を立てることが可能になる。
【００３５】
次に、本実施形態による負荷シミュレータが、各設備の負荷をシミュレーションするための処理を、図２のフローチャートを用いて説明する。
【００３６】
図２において、先ず、ステップＳ１では、製品種類３２を縦軸、検査設備３４を横軸とし、準備完了設備３６が網掛表示されたマトリクスを報知部３のディスプレイに表示させる。
【００３７】
続くステップＳ２では、そのマトリクスに表示された準備完了設備３６の欄に所定データとしての“１”が入力されている製品種類と検査設備との関係、製品種類毎の製品計画数及びタクトタイムに基づいて、検査設備毎の負荷状況（設備占有率）４０を算出する。この検査設備毎の負荷状況は、図３に示すようにマトリクスの最下欄に表示される。
【００３８】
続くステップ３では、製品種類と検査設備との関係が変更されたか否かを判定する。具体的には、設備指定部２を用いて、マトリクスにおいて所定データである“１”の消去や入力が行われた否かを判定する。このステップＳ３において、製品種類と検査設備との関係が変更されたと判定した場合には、ステップＳ４に進み、その変更された関係に基づいて、各検査設備の負荷状況を再計算する。
【００３９】
ステップＳ５では、各検査設備の負荷状況を、グラフにて一覧表示することが指示されたか否かを判定する。このグラフによる一覧表示指示は、負荷シミュレータの操作者によって、キーボード等を用いて入力される。このステップＳ５の判定処理において、グラフによる一覧表示指示がなされたと判定された場合、ステップＳ６に進み、図４に示すような各検査設備の負荷状況が一見して把握可能なグラフを表示する。
【００４０】
ステップＳ７では、負荷シミュレータの操作者によって、再度、マトリクスの表示が指示されたか、もしくはシミュレーションの終了が指示されたかを判定する、マトリクスの表示が指示された場合には、上述したステップＳ１から処理が再び実行され、シミュレーションの終了が指示された場合には、。図２に示す処理を終了させる。
【００４１】
（その他の実施形態）
上述した第１の実施形態に係る負荷シミュレータは、製品種類毎の生産計画数を記憶する生産計画数データベース１０、及び製品種類毎の検査工程時間を示すタクトタイムを記憶するタクトタイムデータベース１１を備えるものであった。
【００４２】
しかしながら、図５に示すように、さらに、製品種類毎の歩留に関する歩留情報を記憶する歩留情報データベース１２、及び製品種類毎の各設備の稼働率に関する稼働率情報を記憶する稼働率情報データベース１３を備えるように構成してもよい。これら歩留情報や稼働率情報を考慮することで、各検査設備の負荷状況をより正確に算出することができる。
【００４３】
歩留情報データベース１２は、過去の所定期間における、その製品が良品として使用できる割合歩留率の実績に基づく歩留率を歩留情報として記憶する。この歩留情報を考慮することで、生産計画数を得るために必要な製品数が得られる。従って、その必要製品数に基づき、各検査設備の負荷状況を精度よく算出できる。
【００４４】
また、稼働率情報データベース１３は、製品種類毎に、各製品の検査工程を実施するために必要な段取りやメンテナンス等に費やす時間の比率を示す稼働率情報を記憶する。この稼働率情報から、各検査設備における検査工程に費やす稼働時間を割り増しすることで、より実際に即した各検査設備の負荷状況を算出できる。
【００４５】
以上、本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、数々の変形実施が可能である。
【００４６】
例えば、各検査設備毎の負荷状況の表示に加えて、各設備の負荷の合計を示す全体負荷を表示するようにしてもよい。これにより、生産計画に対する設備能力の過不足を容易に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施形態における、負荷シミュレータの構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態における、負荷シミュレータが実行するシミュレーションの処理手順を示すフローチャート。
【図３】本発明の第１の実施形態における、負荷シミュレータで用いる負荷マトリクス。
【図４】図３の負荷マトリクスで算出された検査設備毎の負荷状況（設備占有率）を表した棒グラフ。
【図５】本発明のその他の実施形態における、負荷シミュレータの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４８】
１  負荷算出部、２  設備指定部、３  報知部、１０  生産計画データベース、１１  タクトタイムデータベース、１２  歩留情報データベース、１３  稼働率情報データベース、３２  左側縦軸（製品Ａ〜Ｕ）、３４  上側横軸（検査設備ａ〜ｍ）、３６  準備完了設備、４０  検査設備毎の負荷状況
【図１】
2006302042.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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