(57)【要約】【課題】実際に搬送を行った記録を元に搬送能力を推定し、実際の運転結果と推定結果を直接比較することができる搬送装置の搬送能力の推定システムを提供すること。【解決手段】実稼動時の搬送装置と、該搬送装置の上位システムとの間の通信記録から、搬送装置の処理性能に起因する時間と、製造装置の処理性能に起因する時間と、上位システムの処理性能に起因する時間とを分離し、該分離した搬送装置、製造装置及び上位システムの処理性能に起因する時間と、搬送装置、製造装置及び上位システムの処理性能に影響を及ぼす項目とを用いてシミュレーションを行い、前記搬送装置、製造装置及び上位システムの処理性能に影響を及ぼす少なくとも１つの項目を変更した場合の搬送装置の搬送能力の変化を演算するようにする。【選択図】図１２
2006315786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実稼動時の搬送装置と、該搬送装置の上位システムとの間の通信記録から、搬送装置の処理性能に起因する時間と、製造装置の処理性能に起因する時間と、上位システムの処理性能に起因する時間とを分離し、該分離した搬送装置、製造装置及び上位システムの処理性能に起因する時間と、搬送装置、製造装置及び上位システムの処理性能に影響を及ぼす項目とを用いてシミュレーションを行い、前記搬送装置、製造装置及び上位システムの処理性能に影響を及ぼす少なくとも１つの項目を変更した場合の搬送装置の搬送能力の変化を演算するようにしたことを特徴とする搬送装置の搬送能力の推定システム。
【請求項２】
搬送ロジックを変更した場合の搬送装置の搬送能力の変化を演算するようにしたことを特徴とする請求項１記載の搬送装置の搬送能力の推定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶、有機ＥＬ、半導体等の電子部品の製造工場等で用いられる搬送装置の搬送能力の推定システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の搬送装置の搬送能力を推定する場合、搬送要求の発生量、機械装置の速度及び加速度、移動距離等の機械性能から、等間隔あるいは乱数で時間を分散し、イベントを発生し、待ち行列に順次イベントを移動し、単位時間当たりに待ち行列を通過するイベントの量で搬送能力を推定する離散型シミュレーションを、ＧＰＳＳ、Ｓｌａｍ、ＡｕｔｏＭＯＤ、ＦａｃｔｏｒＡＩＭといった汎用シミュレーションツールを使用してコンピュータシミュレーションを行うのが一般的である。
しかしながら、このようなシミュレーション方法では、実システムと等価なシミュレーションを行うためには、シミュレーションツールの知識と実システムの知識の両方が必要で、実システムの動きをシミュレーション言語で記述する必要がある。
また、その結果は、統計的にある条件下で搬送量がいくら、搬送に要する時間がいくらといった結果や、搬送の平均時間、分散等を得ることができる反面、例えば、実際に稼動している工場において、機械性能を変更した場合や処理アルゴリズムを変更した場合に、その効果を直接比較することが困難で、これらの変更の効果をシミュレーションによって簡単に確認することができないという問題があった。
なお、これは主として実システムでの搬送要求をシミュレーションの前提条件と完全に一致させることができず、搬送要求量が時々刻々変化していることによるものと考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記従来の汎用シミュレーションツールを使用してコンピュータシミュレーションを行う場合の問題点に鑑み、実際に搬送を行った記録を元に搬送能力を推定し、実際の運転結果と推定結果を直接比較することができる搬送装置の搬送能力の推定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、本発明の搬送装置の搬送能力の推定システムは、実稼動時の搬送装置と、該搬送装置の上位システムとの間の通信記録から、搬送装置の処理性能に起因する時間と、製造装置の処理性能に起因する時間と、上位システムの処理性能に起因する時間とを分離し、該分離した搬送装置、製造装置及び上位システムの処理性能に起因する時間と、搬送装置、製造装置及び上位システムの処理性能に影響を及ぼす項目とを用いてシミュレーションを行い、前記搬送装置、製造装置及び上位システムの処理性能に影響を及ぼす少なくとも１つの項目を変更した場合の搬送装置の搬送能力の変化を演算するようにしたことを特徴とする。
そして、搬送装置、製造装置及び上位システムの処理性能に影響を及ぼす項目としては、例えば、搬送ロジックを選定し、搬送ロジックを変更した場合の搬送装置の搬送能力の変化を演算するようにすることができる。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の搬送装置の搬送能力の推定システムによれば、実稼動時の搬送装置と、該搬送装置の上位システムとの間の通信記録から、搬送装置の処理性能に起因する時間と、製造装置の処理性能に起因する時間と、上位システムの処理性能に起因する時間とを分離し、該分離した搬送装置、製造装置及び上位システムの処理性能に起因する時間と、搬送装置、製造装置及び上位システムの処理性能に影響を及ぼす項目とを用いてシミュレーションを行い、前記搬送装置、製造装置及び上位システムの処理性能に影響を及ぼす少なくとも１つの項目を変更した場合の搬送装置の搬送能力の変化を演算するようにしているので、実際に搬送を行った記録を元に搬送能力を推定し、実際の運転結果と推定結果を直接比較することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の搬送装置の搬送能力の推定システムの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００７】
本発明の搬送装置の搬送能力の推定システムのシミュレータの構成を図１に示す。
この搬送能力の推定システムは、搬送装置、より具体的には、液晶搬送装置に適用したもので、液晶搬送装置を構成する工程間搬送を行うＯＨＶ制御装置及びＮ台のカセットストッカ制御装置は、実システムの制御装置を使用し、ＯＨＶの動作を実機と同じ運転ロジックで模擬するＯＨＶシミュレータをＯＨＶ制御装置に接続するようにしている。
カセット制御装置の動作を実時間で模擬するカセットストッカシミュレータをＮ台のカセットストッカ制御装置に接続する。
論理的には、シミュレータは、カセットストッカ制御装置の下位装置として位置するが、物理的には同一ネットワーク上に接続する。
また、本実施例では、各シミュレータは独立しているが、複数台のコンピュータで模擬するか、あるいは１台のコンピュータで模擬するかは、本質的な相違でなく、実施規模は運用するシステムの規模に応じて適宜変更することができる。
【０００８】
液晶搬送装置の構成を図２に示す。
液晶搬送装置は、複数台（本実施例においては、４台）のカセットストッカを備え、各カセットストッカには製造装置ＥＱ１、ＥＱ２が設置されている。
カセットストッカのスタッカクレーン１あるいはスタッカクレーン２によって、製造装置にカセットを供給し、製造装置で加工が終われば、当該カセットをスタッカクレーン１又はスタッカクレーン２によって保管棚に置くようにする。２台のスタッカクレーン１、２は、直接に搬送物であるカセットの受け渡しができないため、受け渡しのための中継棚に一旦カセットを置き、その後もう一方のスタッカクレーンが受け取る動作を行う。
工程間搬送は、ＯＨＶ（搬送車）で行う。ＯＨＶ（搬送車）の走行レール側のスタッカクレーン１は、ＯＨＶ入庫ポート（ｉｎｐｏｒｔ）あるいはＯＨＶ出庫ポート（ｏｕｔｐｏｒｔ）でカセットの受け渡しを行う。
ＯＨＶ（搬送車）は、ループ状の走行レールを一報方向に走行する。
【０００９】
搬送物であるカセットの状態遷移の概略を図３に示す。
カセットを搬送系外からＭＧＶポートを経由しスタッカクレーンで保管棚に入庫する。
保管棚に入ったカセットは、上位システムの指示により製造装置で加工する場合はＥＱポートに出庫する。
スタッカクレーンで直接搬送できない側のＥＱポートに出庫する場合は、一旦中継棚を経由し他方のスタッカクレーンで出庫する。
ＥＱポートではその装置固有の加工時間が経過した後にそのカセットを次の加工を行うために搬送する。
同一カセットストッカ内の搬送であればスタッカクレーンで直接あるいは中継棚経由で搬送する。
他のカセットストッカに搬送する場合は、直接あるいは中継棚経由でＯＨＶ出庫ポートに搬送する。
他のカセットストッカに搬送するが搬送先のカセットストッカで受け入れできない場合は、一旦保管棚にカセットを保管し、搬送先のカセットストッカが受け入れ可能になった時点で保管棚からＯＨＶポートに搬送し、ＯＨＶで目的のカセットストッカまで搬送する。
目的のカセットストッカのＯＨＶ入庫ポートに搬送されてきたカセットは製造装置（ＥＱ）が空いており使用可能な状態であれば、ＯＨＶ入庫ポートからＥＱポートに搬送する。直接搬送できない場合は中継棚を経由し搬送する。
また、ＥＱが他のカセットを処理中で使えない場合は、カセットを保管棚に一旦保管し、装置が空くのを待つ。
装置の加工が終わるとそのカセットを次工程への搬送し、装置が空いた後で保管棚から製造装置のＥＱポートに搬送する。
液晶基板の製造工程では、薄膜形成、レジスト塗布、露光、エッチング、レジスト剥離等を複数回繰り返しアレイ基板を生産する。カラーフィルタ基板の製作工程、セルエ程も同様に複数の製造装置から製造装置や検査装置への搬送を繰り返し、完成した基板はＭＧＶポートを経由し搬送系外に搬出する。
【００１０】
搬送のタイミングチャートを図４に示す。
カセット１〜５を搬送する場合の例を図示する。
図５はカセット１に関連する部分を抜粋したタイミングチャートで、図６はカセット２に関連する部分を抜粋したタイミングチャートである。
５つのカセット搬送はそれぞれ独立したシーケンスでカセットの製造工程に従って順次、次の工程に搬送される。
【００１１】
工程間搬送装置（ＯＨＶ）と上位システム、あるいはカセットストッカと上位システムは、半導体及びフラットパネルディスプレイ関係の工業会組織ＳＥＭＩでその通信仕様が規格化されており、そのシナリオに沿った通信を行う。
【００１２】
図７に、保管棚からＥＱポートへ搬送し、その後ＥＱポートから保管棚に搬送する場合のカセットストッカと上位通信の通信シナリオを図示する。
ＥＱポートヘの搬送終了をカセットストッカから上位システムに報告を行い、当該イベントレポートの応答電文で保管棚からＥＱポートヘの搬送が完結する。
ＥＱポートから保管棚への搬送は製造装置でのプロセス時間が経過した後、製造装置からカセットストッカに対してＥＱアンロードリクエスト信号を送る。
カセットストッカは、ＥＱアンロード信号受信をイベントレポートと電文で上位システムに送信するところから始まり、上位システムはカセットストッカ制御装置に対し、拡張リモートコマンドによって搬送を指示する。
搬送指示受信後は、シナリオに従って、スタッカクレーンの動作、カセットＩＤの読込み等を行う。
プロセス時間は製造装置固有であり、ＥＱアンロードリクエストを上位システムが受信後に拡張リモートコマンドで搬送を指示するまでの遅延時間は上位システムの処理に依存する時間である。
【００１３】
図８に、保管棚からＥＱポートヘ搬送し、ＥＱでの加工後に別のＥＱに搬送する場合のカセットストッカと上位通信の通信シナリオを図示する。
この場合にも製造装置に固有のプロセス時間、上位システムの遅延時間が発生する。
【００１４】
図９に、ＥＱポートから保管棚に一時保管し、ＯＨＶの出庫ポートに搬送する場合のカセットストッカと上位通信の通信シナリオを図示する。
【００１５】
図１０に保管棚からＯＨＶ出庫ポートに搬送し、ＯＨＶに搬送を指示する場合のカセットストッカと上位通信の通信シナリオを図示する。
ＯＨＶ出庫ポートに出庫完了のイベントレポートをカセットストッカが送信後に、上位システムからＯＨＶ制御装置に拡張リモートコマンドで搬送を指示するまでの遅延時間は上位システムの処理に依存する。
ＯＨＶ制御装置は搬送指示を受信後に空いているＯＨＶを検索し、ＯＨＶに停止要求を出しＯＨＶが停止するのを待つ。
この時間を搬送車待ち時間とする。
搬送車が到着し、カセットを搬送車に移載し目的のカセットストッカまで搬送する。
この時間をＯＨＶ搬送時間とする。
通常、搬送時間はＥＱポートから次の工程のＥＱポートまでの時間として定義する。
狭義の搬送時間としてこの工程間の搬送時間と区別するためＯＨＶ搬送時間と呼ぶ。
【００１６】
シミュレーションのフローチャートの概略を図１１に示す。
このようなシナリオに従って行われる搬送は、そのカセット毎に搬送するシナリオが分かれているため、通信ログをカセット毎に分割する。
次に各カセット毎にシナリオを分析し、プロセス時間、上位システムの遅延時間、保管棚の滞留時間を計算する。それ以外は搬送系の処理に依存する時間である。
【００１７】
シミュレーション部分のフローチャートを図１２に示す。
第１段階として通信ログをカセット毎に分割する。
第２段階としてＥＱで加工を行っているプロセス時間の計算と、保管棚の滞留時間を決定する。
【００１８】
棚に搬送した後、次工程に搬送するまでの棚の滞留時間は、上位システムの処理に依存する場合と、次工程の製造装置あるいはカセットストッカの保管棚に空きができたため次ステップに進めるようになる場合との２つのケースが想定される。
滞留時間がどちらのケースに相当するかは通信記録だけでは判断がつかない。
しかしながら、搬送次工程のイベントが起動要因になると仮定すれば以下の方法で滞留時間を同定できる。
【００１９】
滞留時間の同定方法を図１３に示す。
次工程が起動要因になる場合、保管棚からＯＨＶ出庫ポートの搬送シナリオの始まりとなる拡張リモートコマンドの発生時点では既に次工程の製造装置（ＥＱ）が空いていると仮定する。
搬送先の製造装置（ＥＱ）のＥＱポート在荷は空きになり、その後にＥＱロードリクエストのイベント報告がカセットステーションから上位システムに報告されている。
上位システムではこのＥＱロードリクエストを受信後にスケジューリングを行い、保管棚からＯＨＶ出庫ポートの搬送シナリオを実行し拡張リモートコマンドを発行する。
ＥＱポートから保管棚への搬送シナリオの終端イベントであるキャリアストアード（キャリア保管）の発生時刻から搬送先カセットストッカで次に発生するＥＱロードリクエストのイベント報告の発生時刻の差に上位システムの処理時間（概ね数秒）を加算した時間を保管棚の滞留時間とする。
次工程のＥＱが空きでなく、ＯＨＶ搬送中にＥＱが空くのを見込んで搬送している場合には、ＥＱロードリクエストのイベント報告は拡張リモートコマンドの発生までには存在しない。
この場合は、ＥＱポートから保管棚への搬送シナリオの終端イベントであるキャリアストアード（キャリア保管）の発生時刻から拡張リモートコマンドの発生時刻までの差を保管棚の滞留時間とする。
【００２０】
第３段階として、図１２に示すフローに従い、シミュレーションを行う。
カセットステーションの在庫状況は、シミュレーション開始に先立ち、初期状態を通信ログが記録された時点の内容に合わせておく。
通信ログの時間が古い方から新しい方にカセット毎に搬送された位置を追跡し、通信ログに初めて当該カセットの搬送指示や状態報告が出現する場所が初期在庫となる。
ログから決定した初期の在庫数と実際の在庫数が異なる場合には、通信ログに一度も現れないものは、単に棚を占有するカセットとして適宜名前を付けて初期在庫として登録する。これは、シミュレーション中に搬送されることはないが、棚を占有することで棚が一杯になった後で当該カセットストッカに搬送するカセットを搬送元のカセットストッカで滞留させる処理等に影響するために作成する。
各カセット毎に図１２のフローで状態管理を行い、通信ログの内容をカセットステーションに送信する。
上位システム側がカセットステーションからの応答を待つ場合、その応答待ちに遷移し、その後、プロセス時間あるいは作業指示の遅延時間待ち状態に遷移する場合、第２段階で決定した遅延時間の経過を待つ。
シミュレーションにおける時間決定の要素は、上位システム側ではプロセス時間あるいは指示の遅延時間で決定され、下位のシステム側はＯＨＶシミュレータあるいはカセットストッカシミュレータの設定で規定される。
この操作をログの最後まで繰り返す。
【００２１】
このように、各カセット毎のシナリオを通信ログに従って、時間間隔が変更されるだけで実行するため、搬送のＦｒｏｍ／Ｔｏが変更されることがなく、各機器の性能向上等の効果、例えば、搬送車の速度を１０％高速化した場合の能力やスタッカクレーンの加速時間を２０％高速化した効果等を、実システムと等価な状態として推定することができ、直接的にその結果を比較することができる。
【００２２】
シミュレーションで最も効果を期待できるのは各機器の高速化の効果でなく、搬送ロジックの変更による運用を見直すことにある。
一例として、ＯＨＶ入庫ポートからＥＱポートへの直接搬送が可能なケースを想定し図３の状態遷移図で説明する。
ＯＨＶ入庫ポートからＥＱポートへの搬送経路としてはいくつかの経路がある。
（１）ＯＨＶ入庫ポート→ＥＱポート
ＯＨＶから直接にＥＱポートへ搬送するため最も効率がよい。
（２）ＯＨＶ入庫ポート→保管棚（ＯＨＶ側）→ＥＱポート
ＥＱが他のカセットの加工中で、ＥＱが空くまで一時的に保管棚に保管し、ＥＱが空いたら当該カセットをＥＱに搬送する。
（３）ＯＨＶ入庫ポート→中継棚→保管棚（反ＯＨＶ側）→中継棚→ＥＱポート
ＥＱが他のカセットの加工中で、ＥＱが空くまで一時的に保管棚に保管するが、搬送先であるＥＱの近傍に空き棚がないため、中継棚を経由し、ＯＨＶから遠い方にある保管棚に一旦保管し、ＥＱが空くのを待つ。ＥＱが空いたら当該カセットを中継棚を経由しＥＱに搬送する。
（４）ＯＨＶ入庫ポート→中継棚→保管棚（反ＯＨＶ側）→中継棚→保管棚（ＯＨＶ側）→ＥＱポート
ＥＱが他のカセットの加工中で、ＥＱが空くまで一時的に保管棚に保管するが、搬送先であるＥＱの近傍に空き棚がないため、中継棚を経由し、ＯＨＶから遠い方にある保管棚に一旦保管し、ＥＱが空くのを待つ。ＥＱが空いたら当該カセットを中継棚を経由しＥＱに搬送を始める。この搬送中に搬送先のＥＱが何らかの原因で停止した場合、ＯＨＶ側の保管棚に空きがあったので当該カセットをＯＨＶ側保管棚に保管し、ＥＱが稼動を始まるのを待ち、稼動を再開後、搬送先ＥＱに搬送する。
ＯＨＶからＯＨＶ側にあるＥＱへの搬送だけでもこのように複数の搬送パターンがあり上記はすべてを網羅しているわけではない。実際の運用は上記のような場合、必ずしも搬送の効率を考慮して搬送経路が選択されているとは限らない。実運用の搬送されている状態をシミュレータで通信ログから再現し、問題のある個所を見つけ、その部分の運用ロジックを改善し、シミュレーションでその効果を検証することが容易にできることが特長となる。ここで改善するのはシミュレータではなく、シミュレータに指示を与える上位システムの制御ソフトウエアになり、シミュレータは指示された搬送を忠実に再現する。
【００２３】
以上、本発明の搬送装置の搬送能力の推定システムについて、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の搬送装置の搬送能力の推定システムは、実際に搬送を行った記録を元に搬送能力を推定し、実際の運転結果と推定結果を直接比較することができることから、機械性能の変更や処理アルゴリズムの変更が度々行われる液晶、有機ＥＬ、半導体等の電子部品の製造工場等で用いられる搬送装置の搬送能力の推定システムの用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の搬送能力の推定システムのシミュレータの構成を示す説明図である。
【図２】液晶搬送装置の構成を示す説明図である。
【図３】搬送物の状態遷移の概略を示す説明図である。
【図４】搬送のタイミングチャートを示す説明図である。
【図５】カセット１に関連する部分を抜粋したタイミングチャートを示す説明図である。
【図６】カセット２に関連する部分を抜粋したタイミングチャートを示す説明図である。
【図７】カセットストッカと上位通信の通信シナリオの説明図である。
【図８】カセットストッカと上位通信の通信シナリオの説明図である。
【図９】カセットストッカと上位通信の通信シナリオの説明図である。
【図１０】カセットストッカと上位通信の通信シナリオの説明図である。
【図１１】シミュレーションのフローチャートの概略を示す説明図である。
【図１２】シミュレーション部分のフローチャートを示す説明図である。
【図１３】滞留時間の同定方法を示す説明図である。
【図１】
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【図２】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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