(57)【要約】    【課題】  メンテナンスやトラブルと言った短い周期での能力変動に合わせて、倉庫の在庫に対するスペースを割り付けることにより、倉庫充満によるブロックや無駄な空きスペースの発生を防ぐと共にプロセス製造装置の稼働率の向上を図った生産ショップにおける在庫管理システム及びその方法を提供することにある。    【解決手段】  本発明は、プロセス製品の生産ショップ１０１における各製造工程における所定期間内の在庫の遷移を予測する在庫シミュレーション部１０８と、前記各製造工程における製造装置の能力変動時の各時点における、各製造装置に対応する在庫上限値を算出する在庫上限値算出部１１０と、該算出された各時点における各製造装置に対応する在庫上限値を、優先度に従って前記複数の倉庫からなる在庫スペースに順次割り付ける在庫スペース割付部１１２とを備えた生産ショップにおける在庫管理システムである。【選択図】  図１
2006085229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の製造装置と、該各製造装置間の在庫を一時的に蓄えるための複数の倉庫からなる倉庫群と、前記製造装置と前記各倉庫間のワークの搬送を行う搬送系と有し、生産計画部からの生産計画に基づいて複数の製造工程から構成される一連の製造工程を実施する生産ショップにおける在庫管理システムであって、
少なくとも前記各製造工程に属する製造装置のメンテナンス計画に基づいて前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動、前記各製造工程における所定期間内の搬送系の能力および現状の在庫状況に基づいて、各製造工程における所定期間内の在庫の遷移を予測する在庫シミュレーション部と、
該在庫シミュレーション部において予測された各製造工程における所定期間内の在庫の遷移から、前記各製造工程における製造装置の能力変動時の各時点における、各製造装置に対応する在庫上限値を算出する在庫上限値算出部と、
該在庫上限値算出部において算出された各時点における各製造装置に対応する在庫上限値を、優先度に従って前記複数の倉庫からなる在庫スペースに順次割り付ける在庫スペース割付部とを備えたことを特徴とする生産ショップにおける在庫管理システム。
【請求項２】
複数の製造装置と、該各製造装置間の在庫を一時的に蓄えるための複数の倉庫からなる倉庫群と、前記製造装置と前記各倉庫間のワークの搬送を行う搬送系と有し、生産計画部からの生産計画に基づいて複数の製造工程から構成される一連の製造工程を実施する生産ショップにおける在庫管理システムであって、
少なくとも前記各製造工程に属する製造装置のメンテナンス計画に基づいて前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動を管理する製造装置管理部と、
該製造装置管理部で管理される前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動に応じた前記各製造工程における前記搬送系の能力を管理する搬送系管理部と、
前記倉庫群の現状の在庫状況を監視する在庫監視部と、
前記製造装置管理部から得られる前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動、前記搬送系管理部から得られる前記各製造工程における所定期間内の搬送系の能力および前記在庫監視部から得られる現状の在庫状況に基づいて、各製造工程における所定期間内の在庫の遷移を予測する在庫シミュレーション部と、
該在庫シミュレーション部において予測された各製造工程における所定期間内の在庫の遷移から、前記各製造工程における製造装置の能力変動時の各時点における、各製造装置に対応する在庫上限値を算出する在庫上限値算出部と、
該在庫上限値算出部において算出された各時点における各製造装置に対応する在庫上限値を、優先度に従って前記複数の倉庫からなる在庫スペースに順次割り付ける在庫スペース割付部とを備えたことを特徴とする生産ショップにおける在庫管理システム。
【請求項３】
前記製造装置管理部において、さらに、トラブルにより製造装置の停止が発生したとき、その停止から復帰するまでの時間を予測する製造装置稼動予測部を有し、前記各製造工程に属する製造装置のメンテナンス計画および前記製造装置稼動予測部から得られる前記製造装置におけるトラブル発生時の停止から復帰予測に基づいて前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動を管理するように構成したことを特徴とする請求項１または２記載の生産ショップにおける在庫管理システム。
【請求項４】
複数の製造装置と、該各製造装置間の在庫を一時的に蓄えるための複数の倉庫からなる倉庫群と、前記製造装置と前記各倉庫間のワークの搬送を行う搬送系と有し、生産計画部からの生産計画に基づいて複数の製造工程から構成される一連の製造工程を実施する生産ショップにおける在庫管理システムであって、
前記各製造工程に属する製造装置のメンテナンス計画および該製造装置におけるトラブル発生時の停止から復帰予測に基づいて前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動を管理する製造装置管理部と、
該製造装置管理部で管理される前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動に応じた前記各製造工程における前記搬送系の能力を管理する搬送系管理部と、
前記倉庫群の現状の在庫状況を監視する在庫監視部と、
前記製造装置管理部から得られる前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動、前記搬送系管理部から得られる前記各製造工程における所定期間内の搬送系の能力および前記在庫監視部から得られる現状の在庫状況に基づいて、各製造工程における所定期間内の在庫の遷移を予測する在庫シミュレーション部と、
該在庫シミュレーション部において予測された各製造工程における所定期間内の在庫の遷移から、前記各製造工程における製造装置の能力変動時の各時点における、各製造装置に対応する在庫上限値を算出する在庫上限値算出部と、
該在庫上限値算出部において算出された各時点における各製造装置に対応する在庫上限値を、優先度に従って前記複数の倉庫からなる在庫スペースに順次割り付ける在庫スペース割付部とを備えたことを特徴とする生産ショップにおける在庫管理システム。
【請求項５】
前記在庫シミュレーション部は、前記生産計画部で計画された生産計画に従った、工程情報記憶部に格納された製造工程の順序の情報及び各製造工程に使用する製造装置の情報並びにレイアウト記憶部に格納されたレイアウト情報を用いることを特徴とする請求項１または２または４記載の生産ショップにおける在庫管理システム。
【請求項６】
更に、前記在庫スペース割付部で順次割り付けられた在庫スペースに対して前記在庫監視部から得られる実際の倉庫の在庫量を勘案することにより、各製造工程で製造されたワークを倉庫群のどこに在庫を格納するかを判定して搬送先を決定し、前記在庫上限値以上の在庫に達したときには、該在庫を格納すべき倉庫に、ワークを搬送しないことで在庫量の調整を行う搬送制御部を備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載の生産ショップにおける在庫管理システム。
【請求項７】
複数の製造装置と、該各製造装置間の在庫を一時的に蓄えるための複数の倉庫からなる倉庫群と、前記製造装置と前記各倉庫間のワークの搬送を行う搬送系と有し、生産計画部からの生産計画に基づいて複数の製造工程から構成される一連の製造工程を実施する生産ショップにおける在庫管理方法であって、
少なくとも前記各製造工程に属する製造装置のメンテナンス計画に基づいて前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動、前記各製造工程における所定期間内の搬送系の能力および現状の在庫状況に基づいて、各製造工程における所定期間内の在庫の遷移を予測する在庫シミュレーションステップと、
該在庫シミュレーションステップにおいて予測された各製造工程における所定期間内の在庫の遷移から、前記各製造工程における製造装置の能力変動時の各時点における、各製造装置に対応する在庫上限値を算出する在庫上限値算出ステップと、
該在庫上限値算出ステップにおいて算出された各時点における各製造装置に対応する在庫上限値を、優先度に従って前記複数の倉庫からなる在庫スペースに順次割り付ける在庫スペース割付ステップとを有することを特徴とする生産ショップにおける在庫管理方法。
【請求項８】
複数の製造装置と、該各製造装置間の在庫を一時的に蓄えるための複数の倉庫からなる倉庫群と、前記製造装置と前記各倉庫間のワークの搬送を行う搬送系と有し、生産計画部からの生産計画に基づいて複数の製造工程から構成される一連の製造工程を実施する生産ショップにおける在庫管理方法であって、
前記各製造工程に属する製造装置のメンテナンス計画および該製造装置におけるトラブル発生時の停止から復帰予測に基づいて前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動、前記各製造工程における所定期間内の搬送系の能力および現状の在庫状況に基づいて、各製造工程における所定期間内の在庫の遷移を予測する在庫シミュレーションステップと、
該在庫シミュレーションステップにおいて予測された各製造工程における所定期間内の在庫の遷移から、前記各製造工程における製造装置の能力変動時の各時点における、各製造装置に対応する在庫上限値を算出する在庫上限値算出ステップと、
該在庫上限値算出ステップにおいて算出された各時点における各製造装置に対応する在庫上限値を、優先度に従って前記複数の倉庫からなる在庫スペースに順次割り付ける在庫スペース割付ステップとを有することを特徴とする生産ショップにおける在庫管理方法。
【請求項９】
複数の製造装置と、該各製造装置間の在庫を一時的に蓄えるための複数の倉庫からなる倉庫群と、前記製造装置と前記各倉庫間のワークの搬送を行う搬送系と有し、生産計画部からの生産計画に基づいて複数の製造工程から構成される一連の製造工程を実施する生産ショップにおける在庫管理方法であって、
少なくとも前記各製造工程に属する製造装置のメンテナンス計画に基づいて前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動を製造装置管理部で管理する製造装置管理ステップと、
該製造装置管理ステップで管理される前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動に応じた前記各製造工程における前記搬送系の能力を搬送系管理部で管理する搬送系管理ステップと、
前記倉庫群の現状の在庫状況を在庫監視部で監視する在庫監視ステップと、
前記製造装置管理ステップから得られる前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動、前記搬送系管理ステップから得られる前記各製造工程における所定期間内の搬送系の能力および前記在庫監視ステップから得られる現状の在庫状況に基づいて、各製造工程における所定期間内の在庫の遷移を予測する在庫シミュレーションステップと、
該在庫シミュレーションステップにおいて予測された各製造工程における所定期間内の在庫の遷移から、前記各製造工程における製造装置の能力変動時の各時点における、各製造装置に対応する在庫上限値を算出する在庫上限値算出ステップと、
該在庫上限値算出ステップにおいて算出された各時点における各製造装置に対応する在庫上限値を、優先度に従って前記複数の倉庫からなる在庫スペースに割り付ける在庫スペース割付ステップとを有することを特徴とする生産ショップにおける在庫管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体、液晶パネル、プラズマディスプレイパネル等のプロセス製品についての製造ラインのようなショップ形の製造方式であり、複数の製造装置及び在庫のための倉庫の間を、搬送機を用いて搬送を行う搬送系を有する生産ショップ（製造ライン）における在庫管理システム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明が対象とするような半導体や液晶パネル、プラズマディスプレイパネルなどのプロセス製品の生産においては、一般にプロセス製造装置の前にはバッファ程度でほとんどの在庫は別の場所にある倉庫に保管する形態をとっている。これは次の理由による。
１．プロセス製造装置周辺はスペースを取り、メンテナンスの容易性を向上させるためである。
２．多くの場合、生産ショップの中にはあるプロセス製造工程に必要な処理を行える様な、同一機能を持つプロセス製造装置が複数存在し、空きプロセス製造装置が発生次第、そのプロセス製造装置へワークを投入する方式のため、どのプロセス製造装置が空いても対応できる様に特定のプロセス製造装置の前には在庫を置かないようにしているためである。
３．液晶パネルやプラズマディスプレイパネルなどはワークのサイズが大きく、多くのワークを置くスペースが無いためである。
【０００３】
また、搬送形態は複数のワークが入った特定のカートリッジを用いている。したがって、プロセス製造工程に関わらず形状が一定であるために、どのプロセス製造工程においてもどの倉庫も使用できる様になっている。
【０００４】
一般に製造システムの生産能力（スループット）を向上させるには、プロセス製造装置稼働率を向上させさせることが必須である。このためプロセス製造装置の手前に仕掛かかる在庫を、出来るだけ溜めるようにすることで、プロセス製造装置の空きを無くし、プロセス製造装置稼働率を向上させる方法が採られている。
【０００５】
しかし、一方で在庫が多くなり、ワークが滞留すると製造リードタイムが長くなり、場合によっては顧客の要求納期間に合わなかったり、生産量の調整がむずかしくなったりする課題が生じることになる。
【０００６】
特に、本発明が対象とするような、どの倉庫でも使用できるような構造となっている場合、ある場所で溜まり始めた在庫で倉庫が満杯になっても、他に空いている倉庫があったとき、無計画に該倉庫に格納され、そこが満杯になればさらにその他の倉庫へと伝搬していく現象が生じる。このような場合、ラインの効率から見て無駄な在庫がライン内に充満することとなり、全体の能力が低下し、一方で製造のリードタームが長くなるといった課題が生じることになる。
【０００７】
製造ラインにおける仕掛在庫の調整方法として、いわゆるカンバン方式がある。これは製造装置毎に在庫量を限定しておき、在庫量に余裕が生じたときのみ、その上流の製造装置への投入を許可する方式である。製造装置が一元的に配置され、順々にワークが流れていくような、一般的な組立ラインではカンバンによる人手での生産制御は容易である。しかし、プロセス製造ラインのように、ショップ形式で配置と製造工程順序が異なったり、また同じ製造装置を複数の製造工程で用いることが多くなると、製造装置前の在庫がどの製造工程のものであり、その量が適切であるかなどの瞬時の把握が難しく、何らかのシステム的なサポートすることが必要となる。
【０００８】
そこで、特開平１０−２２５８４８号公報（特許文献１）のように総量規制をシステム的に支援し生産制御する方法が知られている。本事例は予め生産ショップにおける在庫の上限値を設定しておき、これを基に各製造工程への着工制御を行うものである。
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２２５８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、ボトルネックとなる製造工程が既知で固定である場合は、在庫量としてはこのボトルネック製造工程に用いられる製造装置もしくは製造装置群の前の在庫量にのみ着目すれば良く、これは予め算出でき、各製造装置に対応する上限量も机上で設定できる。さらにこの上限値を基にした倉庫スペースの割付が行われる。これらは新機種投入や工場自身のレイアウト変更などの半年や年単位でのタイミングで見直しが行われている。
【００１１】
しかし、本発明が対象としているようなプロセス製造による生産ショップの場合、各プロセス製造装置において長期安定稼働は難しく、メンテナンスやトラブルなどでプロセス製造装置停止とその復帰が時間や日単位でしばしば発生する。これは、そのプロセス製造装置が担当するプロセス製造工程の総合能力が減少／増加すると言った状況を意味する。したがって生産ショップにおけるボトルネックとなるプロセス製造工程は、プロセス製造装置停止／復帰の状況によって時々刻々変化、移動している状況にある。
【００１２】
ボトルネックの変化は、あるプロセス製造工程に対する在庫の上流、下流に対して次に説明するように影響を及ぼすことになる。
即ち、上流においてプロセス製造工程の能力が変化すると、そのプロセス製造工程から到着するワークの量が変化するため、次のプロセス製造工程のための倉庫のスペースにワークが溜まる速度が変化する。例えば上流のプロセス製造装置が、装置停止からの復帰したことによりプロセス製造工程の能力が増加すると、到着量が大きくなる。すると、想定していたよりも、在庫の上限値を基に割り付けられた倉庫のスペースを早く満たすこととなり、これは、そのプロセス製造工程の上流のプロセス製造工程の処理を止める（ブロック）タイミングが早まることを意味し、場合によっては生産ショップ全体の処理能力を低下させることに結びつく。
【００１３】
また、下流においてプロセス製造工程の処理能力が変化すると、そのプロセス製造工程に用いられている製造装置のためにある在庫を消費する速度が変化する。例えば下流の製造装置が、装置停止から復帰したことにより処理能力が向上すると、下流のプロセス製造工程のための倉庫の在庫が上限値より十分下回った状況で遷移する状況となり、上限値までの量は「空き」となり、その在庫のために割付られた倉庫をムダに遊ばせていることと同時に、在庫が０となった場合下流の製造装置が停止し、稼働率の低下を招くことになる。
【００１４】
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、メンテナンスやトラブルと言った、短い周期での能力変動に合わせて、倉庫の在庫に対するスペースを割り付けることにより、倉庫充満によるブロックや無駄な空きスペースの発生を防ぐと共にプロセス製造装置の稼働率の向上を図った生産ショップにおける在庫管理システム及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、生産ショップにおけるボトルネックの製造工程における能力変動に対応して、個々の在庫の為のスペースの上限値を決定することに特徴がある。即ち、メンテナンス計画といったプロセス製造装置停止に関する既知の情報を基にして将来のプロセス製造装置の停止、復帰による能力の変動状況をシミュレーション予測し、それによる各在庫の上限値の変化（遷移）を予測し、決定することにある。
【００１６】
また、本発明は、生産計画に基づいて生産ショップにおけるレイアウト情報を基にワークを流す製造工程順序及び各製造工程で使用する製造装置の構成も含めた製造工程と製造装置との関係を示す情報（工程／装置情報）、搬送系の搬送情報（搬送能力も含む）、現在の在庫状況、およびメンテナンス計画といった製造装置停止に関する既知の情報を基にして、将来の製造装置停止、復帰による能力の変動に基づくある期間内の在庫の遷移の状況をシミュレーション予測し、それによる各製造工程における在庫上限値の変化を予測し決定することにある。
【００１７】
すなわち、本発明は、搬送装置の台数やその搬送能力などを管理する搬送系管理部から得られる搬送系の能力の情報と、製造装置管理部から得られる各製造工程に属する製造装置のメンテナンス計画やトラブルなどによる製造装置の能力変動の情報と、在庫監視部で監視された生産ショップ内の現状の在庫状況情報とを基に、ある期間内の在庫の遷移を予想する在庫シミュレーション部によりシミュレーション評価を行う。これにより将来の各製造工程に対する在庫の推移を求める。さらに、在庫上限値算出部は、将来の各製造工程に対する在庫の遷移において各製造装置の能力の変化点を抽出することにより必要在庫量を求め、各製造装置に対する在庫の上限値を算出し、在庫上限値記憶部に格納する。
【００１８】
次に、在庫スペース割付部は、上記在庫の上限値が決まった後、ボトルネックの製造工程から優先的に在庫をできるだけ近い倉庫に割付ける。即ち、在庫の上限値の変化に対応させて、各在庫に割り付ける倉庫内の場所や対象倉庫自身も優先度に従って変化させることに特徴がある。
【００１９】
また、本発明は、複数の製造装置と、該各製造装置間の在庫を一時的に蓄えるための複数の倉庫からなる倉庫群と、前記製造装置と前記各倉庫間のワークの搬送を行う搬送系と有し、生産計画部からの生産計画に基づいて複数の製造工程から構成される一連の製造工程を実施する生産ショップにおける在庫管理システムであって、前記各製造工程に属する製造装置のメンテナンス計画または／および該製造装置におけるトラブル発生時の停止から復帰予測に基づいて前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動、前記各製造工程における所定期間内の搬送系の能力および現状の在庫状況に基づいて、各製造工程における所定期間内の在庫の遷移を予測する在庫シミュレーション部と、該在庫シミュレーション部において予測された各製造工程における所定期間内の在庫の遷移から、前記各製造工程における製造装置の能力変動時の各時点における、各製造装置に対応する在庫上限値を算出する在庫上限値算出部と、該在庫上限値算出部において算出された各時点における各製造装置に対応する在庫上限値を、優先度に従って前記複数の倉庫からなる在庫スペースに順次割り付ける在庫スペース割付部とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、複数の製造装置と、該各製造装置間の在庫を一時的に蓄えるための複数の倉庫からなる倉庫群と、前記製造装置と前記各倉庫間のワークの搬送を行う搬送系と有し、生産計画部からの生産計画に基づいて複数の製造工程から構成される一連の製造工程を実施する生産ショップにおける在庫管理システムであって、少なくとも前記各製造工程に属する製造装置のメンテナンス計画に基づいて前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動を管理する製造装置管理部と、該製造装置管理部で管理される前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動に応じた前記各製造工程における前記搬送系の能力を管理する搬送系管理部と、前記倉庫群の現状の在庫状況を監視する在庫監視部と、前記製造装置管理部から得られる前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動、前記搬送系管理部から得られる前記各製造工程における所定期間内の搬送系の能力および前記在庫監視部から得られる現状の在庫状況に基づいて、各製造工程における所定期間内の在庫の遷移を予測する在庫シミュレーション部と、該在庫シミュレーション部において予測された各製造工程における所定期間内の在庫の遷移から、前記各製造工程における製造装置の能力変動時の各時点における、各製造装置に対応する在庫上限値を算出する在庫上限値算出部と、該在庫上限値算出部において算出された各時点における各製造装置に対応する在庫上限値を、優先度に従って前記複数の倉庫からなる在庫スペースに順次割り付ける在庫スペース割付部とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、前記製造装置管理部において、さらに、トラブルにより製造装置の停止が発生したとき、その停止から復帰するまでの時間を予測する製造装置稼動予測部を有し、前記各製造工程に属する製造装置のメンテナンス計画および前記製造装置稼動予測部から得られる前記製造装置におけるトラブル発生時の停止から復帰予測に基づいて前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動を管理するように構成したことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、さらに、搬送制御部において、変化した倉庫の割り付けに対応するようにワークの搬送を行うことに特徴がある。即ち、最後に搬送制御部により割り付けられた在庫スペースに対し、実際の倉庫の在庫量とを勘案し、倉庫群のどこに格納するかを判定して、搬送先を決定すると同時に、該上限値以上の在庫に達したときに、該在庫を格納すべき倉庫にワークを搬送しないことで在庫量の調整を行うことにより実現できる。
【００２３】
また、本発明は、複数の製造装置と、該各製造装置間の在庫を一時的に蓄えるための複数の倉庫からなる倉庫群と、前記製造装置と前記各倉庫間のワークの搬送を行う搬送系と有し、生産計画部からの生産計画に基づいて複数の製造工程から構成される一連の製造工程を実施する生産ショップにおける在庫管理方法であって、前記各製造工程に属する製造装置のメンテナンス計画または／および該製造装置におけるトラブル発生時の停止から復帰予測に基づいて前記各製造工程における所定期間内の製造装置の能力変動、前記各製造工程における所定期間内の搬送系の能力および現状の在庫状況に基づいて、各製造工程における所定期間内の在庫の遷移を予測する在庫シミュレーションステップと、該在庫シミュレーションステップにおいて予測された各製造工程における所定期間内の在庫の遷移から、前記各製造工程における製造装置の能力変動時の各時点における、各製造装置に対応する在庫上限値を算出する在庫上限値算出ステップと、該在庫上限値算出ステップにおいて算出された各時点における各製造装置に対応する在庫上限値を、優先度に従って前記複数の倉庫からなる在庫スペースに順次割り付ける在庫スペース割付ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、生産ショップにおいて時々刻々変化するプロセス製造工程の能力変動に対応した在庫管理が可能となり、最小限の在庫でリードタイムを短くすることができると同時に、その時々のボトルネックのプロセス製造装置稼働を最大にすることにより能力を最大に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明に係る半導体、液晶パネル、プラズマディスプレイパネル等のプロセス製品についての製造ラインのようにショップ形の製造方式であり、複数の製造装置及び在庫のための倉庫の間を、搬送機を用いて搬送を行う搬送系を有する製造ラインにおける、生産制御システム及びその方法の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２６】
図２は本発明が対象としている生産ショップの一実施の形態を示す図である。本実施の形態では実際の生産ショップの規模を縮小して示しており、プロセス製造装置数、倉庫数、搬送台車数等については実際には本実施の形態よりも多い。図中２０１ａ〜２０１ｈは各プロセス製造工程のプロセス処理を行うプロセス製造装置（例えば露光装置、成膜装置、エッチング装置など）である。２０２ａ〜２０２ｄはワーク２０３を格納する倉庫である。２０４は搬送台車、２０５、２０６は台車の線路であり、２０５は主ループ、２０６は支線となっている。搬送台車２０４は、複数台あり、例えば、主ループ２０５を左回りに、支線２０６を往復移動行い、ワーク２０３をプロセス製造装置（以降単に製造装置と称する。）２０１ａ〜２０１ｈや倉庫２０２ａ〜２０２ｄに対しての出し入れとその間の搬送を行う。
【００２７】
ここで、プロセス製造工程（以降単に製造工程と称する。）１、２、３の各々においてプロセス製造装置が１台の場合もあれば、複数台の場合もある。その製造装置２０１ａ〜２０１ｈの割付例を図３に示す。本実施例では、製造工程１、２の各々においては、製造装置２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｈ；２０１ｃ、２０１ｄ、２０１ｅが３台割り付けられており、プロセス製造工程３では１台の製造装置２０１ｆが割り付けられている。
【００２８】
図１は本発明に係る生産システムの一実施の形態を示す構成図である。本発明に係る生産システムは、例えば図２に示す生産ショップ１０１に対して、機能的に、生産計画を立案する生産計画部１０２と、製造装置（プロセス処理装置）２０１ａ〜２０１ｈのメンテナンス計画や製造装置２０１ａ〜２０１ｈの個々の情報を管理し、トラブルが発生した際復旧予測値を出力する製造装置稼動予測部１１５を有する製造装置管理部１０３と、搬送系２０４〜２０６の搬送状況（搬送能力も含む）を管理する搬送系管理部１０４と、倉庫２０２ａ〜２０２ｄにおける在庫状況を監視する在庫監視部１０５と、例えば図３に示すような、ワークが処理されていく製造工程の順序と、各製造工程において使用可能な製造装置についての工程／装置情報を生産計画部１０２などから入力して格納した工程情報記憶部１０６と、例えば、図２に示す生産ショップ１０１における製造装置や倉庫がどこに位置しているかと言ったレイアウト情報を生産計画部１０２などから入力して格納したレイアウト記憶部１０７と、在庫シミュレーション部１０８と、該在庫シミュレーション部１０８から得られる製造装置能力遷移情報を格納する製造装置能力遷移記憶部１０９と、上記在庫シミュレーション部１０８から得られる在庫遷移情報を基に在庫上限値を算出して記憶する在庫上限値記憶部１１１を有する在庫上限値算出部１１０と、在庫スペース割付記憶部１１３を有する在庫スペース割付部１１２と、該在庫スペース割付部１１２での在庫割付に基づいて搬送系２０４〜２０６に対して制御命令を出す搬送制御部１１４とで構成される。
【００２９】
上記在庫シミュレーション部１０８は、生産計画部１０２から得られる生産計画に従ってコンピュータ上生産ショップを作り、工程情報記憶部１０６に記憶された工程／装置情報（例えば図３に示す情報）と、レイアウト記憶部１０７に記憶されたレイアウト情報と、製造装置管理部１０３から得られる製造装置２０１ａ〜２０１ｈについての製造装置情報（メンテナンス計画に基づく製造装置能力および製造装置稼動予測部１１５から得られるトラブルが発生した際の復旧予測値も含む）、および搬送系管理部１０４から得られる搬送系２０４〜２０６についての搬送情報（搬送能力も含む）とを用いて、ワークを製造工程順に流すことによって在庫シミュレーションを行って、製造装置能力遷移記憶部１０９に製造装置能力遷移情報を出力し、在庫上限値算出部１１０に在庫遷移情報を出力するものである。
【００３０】
上記在庫スペース割付部１１２は、在庫監視部１０５から得られる現在の在庫状況と、工程情報記憶部１０６に記憶された工程／装置情報（例えば図３に示す情報）と、レイアウト記憶部１０７に記憶されたレイアウト情報と、製造装置能力遷移記憶部１０９に記憶された製造装置能力遷移情報および在庫上限値記憶部１１１に記憶された在庫上限値情報とに基づいて、各倉庫２０２ａ〜２０２ｄに対して在庫スペース割り付けを行って、その在庫割り付け結果を搬送制御部１１４に出力するものである。
【００３１】
なお、上記生産システムは、パソコンまたはサーバ等の計算機システムで構成でき、必要に応じてネットワークまたは無線通信で接続してもよい。
【００３２】
生産計画部１０２は、入力された各種プロセス製品の受注または受注予測に基いて図２に示す如くレイアウトされた生産ショップ１０１での予め特定期間分の生産計画（図３に示す製造装置の製造工程別割り振り情報及び搬送系の情報（工程／装置情報）も含む）が立案され、この立案された生産計画が所定のタイミングで生産ショップ１０１の製造装置（プロセス処理装置）２０１ａ〜２０１ｈ、搬送系２０４〜２０６、倉庫２０２ａ〜２０２ｄに与えられることを前提とする。このとき、生産における製造装置２０１ａ〜２０１ｈの稼動や能力等の状況については、製造装置管理部１０３に常時報告されている。また、製造装置管理部１０３には、各製造装置に対するメンテナンス計画が入力されて格納されている。従って、製造装置稼動予測部１１５からは、製造装置においてトラブルが発生した際復旧に要する時間が過去の実績データとして収集されて復旧予測値も出力できるように構成される。同様に搬送系２０４〜２０６の搬送状況については搬送系管理部１０４に、倉庫２０２ａ〜２０２ｄにおける現在の在庫状況は在庫監視部１０５に常時報告されている。
【００３３】
まず、本発明の第１の目的である在庫上限値を在庫上限値算出部１１０において求める方法について説明する。
【００３４】
各製造装置のメンテナンスなどは、予めいつどの製造装置について施そうといったように、計画的に行うものであるため、このメンテナンス計画や製造装置の個々の情報（製造装置情報）については、装置管理部１０３に入力されて格納されている。勿論、メンテナンス計画や製造装置の個々の情報については、各製造装置からネットワークを介して装置管理部１０３に入力して格納してもよい。
【００３５】
一方、ワークが処理されていく製造工程（プロセス製造工程）の順序と、各製造工程において使用可能な製造装置（プロセス処理装置）については工程情報記憶部１０６に例えば生産計画部１０２から入力されて格納されている。例えば図３のような対応表により既知となっている。したがって、在庫シミュレーション部１０８は、製造装置管理部１０３、工程情報記憶部１０６の情報により、メンテナンス発生により各製造工程における使用できる製造装置がいくつであり、その結果として各製造工程の各時点での能力がいくつになるかが予測可能である。また、在庫シミュレーション部１０８は、搬送能力についても同様に搬送系管理部１０４にある搬送系の各々の能力値（搬送情報）により知ることが可能である。さらに、在庫シミュレーション部１０８は、製造装置や倉庫がどこに位置しているかと言ったレイアウト情報がレイアウト記憶部１０７に例えば生産計画部１０２から入力されて格納されており、知ることは可能である。
【００３６】
さて、製造装置のメンテナンス計画が新たに立てられた、あるいは見直しがあり計画が変更になったとき、本発明における在庫上限値を求める処理は開始される。
【００３７】
まず、在庫シミュレーション部１０８は、製造装置管理部１０３から得られる上記メンテナンス計画を含む製造装置情報、搬送系管理部１０４から得られる搬送情報、レイアウト記憶部１０７から得られるレイアウト情報、工程情報記憶部１０６から得られる工程／装置情報を基に、計算機上での生産ショップでワークを流すことによって時間軸でのシミュレーションを行い、該生産ショップの中での各製造工程における製造装置能力の遷移と在庫の遷移とを予測する。
【００３８】
このシミュレーションについて図４を用いて詳しく述べる。
【００３９】
まず、在庫シミュレーション部１０８は、製造装置管理部１０３より現在の各プロセス製造装置２０１ａ〜２０１ｈの稼働状況を、搬送系管理部１０４より現在の各搬送装置２０４の位置情報を、在庫監視部１０５より現在の各倉庫２０２ａ〜２０２ｄの在庫状況を求め、シミュレーションの初期値として設定する（Ｓ４０１）。
【００４０】
次に、在庫シミュレーション部１０８は、シミュレーションを開始し、生産ショップでの時系列でワークの進行状況の予測を行う（Ｓ４０２）。すなわち、現時点以降でワークがどこの製造装置に投入され（Ｓ４３１）、各製造装置にて処理が行われた後その装置から搬出される（Ｓ４３２）かを評価する。さらに次製造工程におけるメンテナンスも含めて処理すべき製造装置の判定を行う（Ｓ４３３）。このとき、ある製造工程においてある製造装置で処理が終了した時、次にどこに搬送されるかは、次のように判断される。
１．ある製造工程におけるある製造装置の処理が終わった時点で、工程情報記憶部１０６から得られる工程／装置情報によりワークを次の製造工程におけるどの製造装置で処理をするか（使用するか）を判断する。
２．該製造装置がメンテナンス中で無く使用できるかを、製造装置管理部１０３から得られるメンテナンス計画にて判断する。
３．ワークを使用できる（処理できる）プロセス製造装置の近くの倉庫に搬送し、該製造装置が空くのを待つ。
【００４１】
さらに、その製造装置の近くのどこの倉庫に格納され（Ｓ４３４）、そのときにその倉庫の在庫がどう変化したかの記録を行う（Ｓ４３５）。以上を各ワークについて時系列で順次予測を行う。
【００４２】
以上を各製造装置の処理が終了する毎に繰り返して行うことにより、ワークが進行していき、特定の時間分の予測ができた段階でシミュレーションが終了する（Ｓ４０４）。
【００４３】
ここで、在庫シミュレーションにおいて、最初の製造工程に対しては、生産計画部１０２での生産計画により決定したタイミングでワークが順次投入される。また、シミュレーション上では倉庫の容量の制限は設けないでおく。
【００４４】
在庫シミュレーション部１０８は、以上のシミュレーションにより各倉庫の在庫がどのように変化するかを現在から将来に向けて時々刻々予測して来歴として収集し、在庫遷移情報として在庫上限算出機構１１０に与える（Ｓ４０５）。
【００４５】
在庫上限値算出部１１０は、シミュレーション結果である予測在庫遷移情報（例えば図５に示す）を基に、製造装置能力遷移記憶部１０９から得られる各製造工程における製造装置能力変化（製造装置能力遷移）に伴う在庫量の変化点から各能力変化時に伴う在庫上限値（在庫最大値）（例えば図６に示す）を求める。
【００４６】
その方法について以下に述べる。
【００４７】
ある製造工程における在庫量は次の（１）式で表される。
（製造工程へのワークの到着量−製造工程でのワークの処理量）×時間    （１）
すなわち、その製造工程と前の製造工程（上流の製造工程）との能力差で在庫の増減が決まる。その製造工程が前の製造工程より能力が高ければ到着量＜処理量となり、在庫は減少する。一方その製造工程が前の製造工程より能力が低ければ、到着量＞処理量となり在庫は増加する。また、能力差がなければ到着量＝処理量となり、在庫は一定である。
【００４８】
いま、ある製造工程では複数の製造装置が割り振られており、平常時ならばある製造工程の方が前の製造工程より能力が高く、製造装置のメンテナンスなどによりその製造工程の内いずれかの製造装置停止が発生すると、その製造工程の能力が前の製造工程の能力より低くなると仮定する。すると常時では到着量＜処理量であり在庫量は減少していく。しかし、メンテナンスが開始され、製造装置停止が発生し、能力減少が起きると、到着量＞処理量となり在庫が増加していく。さらに、メンテナンスが終了し、製造装置が稼働開始し能力が戻ると、再び在庫が減少していく。その在庫の増減の様子を一つの製造装置に注目すると図５に示すようになる。図の横軸はシミュレーションの経過時間、縦軸はある製造装置に注目したときの在庫量の遷移である。グラフは在庫量の時間での遷移をあらわしている。
【００４９】
グラフの遷移をみると、ある製造装置が稼働している間に、前の製造工程（上流の製造工程）との能力差（製造装置の能力差及び搬送系の能力差を含む）から在庫が減少していく。そして該製造装置の装置停止が発生すると、該製造工程における能力が前の製造工程（上流の製造工程）の能力より低下し、その結果在庫が増加していく（図５に示すａ点）。さらに、該製造装置が再稼働すると該製造工程の能力は戻り、したがって前の製造工程の能力よりも大きくなり在庫が減少していく（図５に示すｂ点）。さらに、再び製造装置停止が発生すると能力が低下し、在庫が増加していく（図５に示すｃ点）。各製造工程において、各製造工程を構成する製造装置の稼働／停止の繰り返しにより、このようなパターンを繰り返す。
【００５０】
ここで、在庫量の絶対量について着目すると、本来在庫として絶対的に必要な量は、各製造工程における在庫切れ（欠品）を回避するためのものであり、在庫が減少し、再び増加した段階（図５に示すｃ点）で在庫がぎりぎり０であればよい。したがって、図５中のＡの在庫量やＣの在庫量は実は余剰在庫である。この実施例でいえば、図５の点ｃの段階で、在庫の増加から減少への変化点ｂと減少から増加への変化点ｃの間の在庫量Ｂさえあれば、製造装置能力の変動（差）による在庫の減少からくる在庫切れを防ぐことが可能となる。そこで、この量Ｂを、在庫切れを防ぐ上限値（最大値）とする。図５の実施例に対しての在庫上限値（在庫最大値）Ｂの考え方を図６に示す。在庫シミュレーション部１０８での在庫シミュレーションにより在庫の遷移が図５の様に予測して求まっていたとき、在庫上限値算出部１１０は、変化点ｂと変化点ｃの間の在庫量Ｂを時点ｔａでのそれ以降の上限値（最大値）として算出することは可能である。
【００５１】
このように、在庫上限値算出部１１０は、在庫シミュレーション部１０８から得られる在庫シミュレーション結果である各製造工程に属する製造装置における在庫遷移情報を基に、現時点から将来に向けて、各在庫について増加から減少への変化点と次の減少から増加への変化点での在庫の相対量Ｂを求める該計算を行い、在庫上限値Ｂを逐次求めていき、これを在庫の減少から増加に変化する変化点の時刻（上記ｔａ）と一緒に在庫上限値記憶部１１１に格納していく。以上により各製造工程に属する製造装置のメンテナンスやトラブル等による能力変動時の各時点における、在庫上限値が求まる。
【００５２】
次に、上記在庫上限値が決定した後に、各製造工程における在庫をどの倉庫に割り付けるかを決定する在庫スペース割付部１１２の処理ついて説明する。該処理の流れを図７に示す。
【００５３】
在庫スペース割付部１１２での本処理は、上記在庫変化点毎に、原則的にある製造装置に対して、搬送から見たときに製造装置からもっとも近い倉庫に在庫スペースを割り付けていき、スペースが取れない場合には次に近い倉庫を順次割り付けていくものである。
【００５４】
まず、在庫スペース割付部１１２は、ステップＳ７００で在庫割付を開始し、在庫上限値記憶部１１１から現在からもっとも至近な在庫の変化時点（ｔａ）を抽出し（Ｓ７０１）、その時の製造工程に属する製造装置及び該製造工程における在庫上限値Ｂとを抽出する（Ｓ７０２）。在庫スペース割付部１１２は、次に、レイアウト記憶部１０７からレイアウトの情報を読みだし、上記製造装置に近い倉庫を抽出し（Ｓ７０３）、該倉庫に上記製造装置の在庫上限値を倉庫の在庫スペースとして割り付ける（Ｓ７０４）。
【００５５】
在庫スペース割付部１１２は、全ての製造工程について各製造工程に属する製造装置における在庫上限値についての倉庫群への上記割付を繰り返し、在庫上限値記憶部１１１に記憶された在庫上限値の全てを倉庫群２０２ａ〜２０２ｄに対して割り付ける（Ｓ７０５）。以上の割り付け処理で倉庫群２０２ａ〜２０２ｄに対する割付が一旦終了する。但し、この際、割り付けるだけで、各倉庫の容量と在庫上限値の総和との矛盾は問わない。ステップＳ７０６において、全倉庫に亘って各倉庫の容量より割付量の総和（在庫上限値の総和）が少なければ、各々の倉庫での在庫の格納が可能として本割付処理を終了する（Ｓ７１７）。そして、この割付の結果を在庫スペース割付記憶部１１３に格納する。
【００５６】
もし、全倉庫に亘って各倉庫の容量より割付量の総和が多ければ、次の処理を行う。まず、在庫スペース割付部１１２は、工程情報記憶部１０６から各製造工程の情報及び該各製造工程に属する製造装置の情報を読み出し（Ｓ７０７）、レイアウト記憶部１０７から生産ショップ１０１のレイアウトの情報を読み出す（Ｓ７０８）。そして、在庫スペース割付部１１２は、読み出された各製造工程の情報及び該各製造工程に属する製造装置の情報並びに生産ショップのレイアウト情報を基に、装置能力遷移記憶部１０９から上記変化時点での各製造工程における製造装置の能力を読み出す（Ｓ７０９）。在庫スペース割付部１１２は、読み出された上記変化時点での各製造工程における製造装置の能力の情報から倉庫群に対する在庫割付の優先度が最も高いものから順に製造工程を抽出する（優先度の最も高いボトルネックとなる製造工程から順に抽出する）（Ｓ７１０）。これは、一般に上記したように生産ショップの能力は、ボトルネックとなる製造工程に依存することになるからである。従って、ボトルネックの製造工程に関わる製造装置に対して優先度を最も高くすることによって空けることなくワークを供給することにより、生産ショップの最大能力を発揮することが可能となる。また、一方でボトルネックの製造工程以外の製造装置については多少製造装置に空きが生じても、全体の能力としては影響ないことにより、割付の優先度を低くする。このように製造工程に応じた倉庫群に対する在庫の割付に優先度を付けることによって、倉庫郡の容量を最小にして生産ショップにおける能力を最大限発揮することが可能となる。
【００５７】
次に、在庫スペース割付部１１２は、ボトルネックの製造工程から始まって優先順位に従って抽出された製造工程に関する倉庫割付の総和が倉庫の容量を超えているかの判定を行う（Ｓ７１１）。該判定により、倉庫割付の総和（在庫上限値の総和）が倉庫の容量を超えていた場合、超えた容量分（倉庫から溢れた分）を在庫スペース割付記憶部１１３に記憶する（Ｓ７１４）。次に上記製造工程に属する製造装置に次に近い倉庫を抽出し（Ｓ７１５）、該抽出された倉庫に上記超えた容量分を既割付分に追加して再割付を行う（Ｓ７１６）。そして、該再割付の結果を在庫スペース割付記憶部１１３に記憶する。このように、ある倉庫において割り付けた在庫量が溢れた場合、優先度に従って別の倉庫に割り振ることによって、優先度の高いボトルネックの製造工程については在庫を確保することが可能となる。
【００５８】
上記ステップＳ７１１において、倉庫割付の総和が倉庫の容量を超えていなければ、全製造工程が終了するまで（Ｓ７１２）、ステップＳ７０７からステップＳ７１０（優先度に従って製造工程の抽出）まで繰り返されて、順に、優先度を下げた能力の少ない製造工程が抽出される。該抽出された製造工程に対して、ステップＳ７１１において、倉庫割付の総和（在庫上限値の総和）が倉庫の容量を超えていた場合、超えた容量分（倉庫から溢れた分）を在庫スペース割付記憶部１１３に記憶（Ｓ７１４）し、次に上記製造工程に属する製造装置に次に近い倉庫を抽出し（Ｓ７１５）、該抽出された倉庫に上記超えた容量分を既割付分に追加して再割付を行う（Ｓ７１６）。そして、該再割付の結果を在庫スペース割付記憶部１１３に記憶する。
【００５９】
以上説明したように、在庫上限値の総和についての倉庫群へ割付を、各製造工程を構成する製造装置のメンテナンス計画の情報に従って、製造装置停止の発生予想時刻すべてに対して、製造工程の優先度に従って順次行い、在庫スペース割付記憶部１１３に格納する。
【００６０】
次に、各時点において倉庫割付が決まって在庫スペース割付記憶部１１３に格納された在庫割付データに応じた搬送制御部１１４からの制御命令に基づく、実際の搬送系２０４〜２０６の制御について説明する。搬送系２０４〜２０６は原則としてある製造装置の処理が終われば、搬送制御部１１４からの制御命令に基づいて、製造工程順から見たときの、下流の製造工程に関する製造装置に割り付けられた倉庫にワークを搬送する。しかし、在庫割付データにおいて倉庫に割り付けられた在庫スペースがすでに満たされているとき、搬送制御部１１４は搬送系に対して次にワークを搬送することを行わないように制御する。このとき当然、上流の製造装置にワークが仕掛かったままとなる。すなわち前述したように全体の処理の流れから見て、それ以上の在庫が必要ないと言う状況が発生する。この場合には、上流の製造工程の処理を、下流の製造装置の在庫に空きが生じるまで一旦中止することとなる。そして下流の製造装置の処理が進み、その在庫に空きが生じたとき搬送系は、上流の製造装置に仕掛かった在庫を倉庫に搬送することを再開する。
【００６１】
即ち、搬送制御部１１４は、上記在庫スペース割付部１１２で順次割り付けられた在庫スペースに対して上記在庫監視部１０５から得られる実際の倉庫の在庫量を勘案することにより、各製造工程で製造されたワークを倉庫群２０２ａ〜２０２ｄのどこに在庫を格納するかを判定して搬送先を決定し、上記在庫上限値以上の在庫に達したときには、該在庫を格納すべき倉庫に、ワークを搬送しないことで在庫量の調整を行う。
【００６２】
以上の説明は、上記在庫シミュレーションから在庫スペース割付までの一連の処理はメンテナンスの様に予め既知な状況についての処理に関する。
【００６３】
しかし、トラブルによる、いつ起きるかは未知な装置停止による能力変化が発生する場合がある。一般に装置管理トラブルからどのくらいの時間で復旧できるかは経験上既知である。そこでこれら装置稼働停止、復旧時間情報を管理記憶する装置稼働予測部１１５を設け、トラブル発生時にこの情報を元に、メンテナンス計画を用いた場合と同様に在庫シミュレーションから在庫スペース割付までの一連の処理を行い、在庫上限値決定や在庫スペース割付の再設定を行う。
【００６４】
以上説明したように本実施の形態によれば、生産ショップにおいて時々刻々変化する製造工程の能力に対応した在庫管理が可能となり、最小限の在庫でリードタイムを短くすることができると同時に、その時々のボトルネックの製造装置稼働を最大にすることにより能力を最大に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係るプロセス製品の生産ショップにおける生産システムの一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】本発明が対象とするプロセス製品の生産ショップの一実施例を示す図である。
【図３】本発明が対象とするプロセス製品の生産ショップにおける装置割付の一実施例を示す図である。
【図４】本発明に係る在庫シミュレーション部での在庫シミュレーションの一実施例を示すフロー図である。
【図５】本発明に係る在庫シミュレーション部でシミュレーションされる製造装置の能力変動に伴う上限未決定時の在庫の増減状況（遷移状況）を示す図である。
【図６】本発明に係る在庫上限値算出部で在庫上限決定時における在庫の増減状況を示す図である。
【図７】本発明に係る在庫スペース割付部で行う在庫スペース割付決定の一実施例を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０１…生産ショップ、１０２…生産計画部、１０３…製造装置管理部、１０４…搬送系管理部、１０５…在庫監視部、１０６…工程情報記憶部、１０７…レイアウト記憶部、１０８…在庫シミュレーション部、１０９…製造装置能力遷移記憶部、１１０…在庫上限値算出部、１１１…在庫上限値記憶部、１１２…在庫スペース割付部、１１３…在庫スペース割付記憶部、１１４…搬送制御部、１１５…製造装置稼働予測部、２０１ａ〜２０１ｈ…プロセス製造装置（プロセス処理装置）、２０２ａ〜２０２ｄ…倉庫（倉庫群）、２０３…ワーク、２０４…搬送台車、２０５…主ループ、２０６…支線。
【図１】
2006085229.tif 000003
【図２】
2006085229.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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