(57)【要約】【課題】余剰数を削減して投入量を抑える。【解決手段】各ランクの完成率と要求率が異なる場合にも、完成率に対応してランク毎の流用を行い、さらに詳細には、各ランクの流用関係を定義する流用対応表を持ち、完成率の変動などに対応して、流用関係を見直すことができるようにした。また、部品を出荷した後の製品の組み立て工程における直行率の低下による損失と、上記の余剰数の増加による損失を比較してランク毎の流用条件を決定できるようにした。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランク分けされた製品の生産管理方法において、
流用対応表によりランク毎の流用関係を予め作成しておき、その流用関係を基に全体の投入量を決定することを特徴とする生産管理方法。
【請求項２】
請求項１において、
あるランクの不足数を、流用可能な他のランクの過去の完成率に対して比例配分することを特徴とする生産管理方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、
いくつかの候補となる流用関係について生産計画を立案し、
余剰在庫のコスト及び次工程の直行率低下に伴うコストを算出し、
両者のトータルコストが最小となる流用関係を求めることを特徴とする生産管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生産計画システムに係わり、特に、特性などによりランク分けされる製品の生産計画システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体や薄膜製品などでは基板の結晶特性の変動により、良品の割合（以降「歩留」とする）が変動する。この変動が大きい場合、在庫品による調整が間に合わなかったり、逆に過大な在庫を抱えるなどの損失を生じる場合がある。このために、歩留まりを早めに予測して、投入量を精度よく制御することが必要である。
【０００３】
関連した公知例としては、特開２０００−９１１７８に示された技術がある。これは半導体製品の結晶歩留まりを途中の検査結果から予測する事により、投入量を必要最小限とするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
例えば磁気ディスク装置用の磁気ヘッドでは、薄膜ヘッドの素子をアームに貼付け、検査を行って初めて電気特性が特定される。磁気ヘッドの性能としては信号の書き込みおよび読み込みが正確に行われることが必要とされ、電気特性の中では出力の大きさや、ヘッドの漏れ磁束の大きさが、信号の大きさやノイズに対応する。出力は大きく、漏れ磁束は少ないことが、信号の分解能の向上に寄与し、電気特性の高さの条件となる。従来、良品の合格ラインは一種類であったが、後の工程である磁気ディスク装置の組立工程で磁気ディスクと組合わせる際に、電気特性が低いと不合格となる率が高くなることがわかり、電気特性にランクを持たせることが考えられている。すなわち、磁気ヘッドのランクに対応できる特性の磁気ディスクを選択することなどにより、不良や修正のための手戻りを削減して、直行率を高め損失をおさえることが必要である。このようなランク付けの必要性は半導体素子を用いた、光モジュールの組立工程や、様々な用途に対応する化合物半導体であるＧａＡｓ結晶のウェハー製造工程などにおいても存在する。
しかし、半導体や薄膜製品等の場合、その特性は安定せず、特に開発初期では低く、徐々に向上することが多い。この場合の各ランクの完成品の割合（以降「完成率」とする）と、要求の割合（以降「要求率」とする）は一致しないことがほとんどである。このため、完成率が高いランクでは余剰が生じ、完成率が低いランクでは不足となる。不足を補うためには全体の投入量を増す必要があるが、完成率が要求率に対して極めて小さい場合には投入量が膨大となり、直行率の向上効果よりも余剰増大のための損失の方が大きくなる場合があった。
【０００５】
本発明の目的は、電気特性によってランク分けされる製品について、各ランクの完成率と要求率が異なる場合にも、直行率低下や余剰の増大を考慮して、損失が最小となる生産計画を作成するシステムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
ランク分けされた製品の生産管理方法において、
流用対応表によりランク毎の流用関係を予め作成しておき、その流用関係を基に全体の投入量を決定することにより、全体の投入量を抑制することができるようになる。
【０００７】
さらに詳細には、各ランクの流用関係を定義する流用対応表を持ち、完成率の変動などに対応して、流用関係を見直すことができるようにした。
【０００８】
また、上記に加え本発明では、前記生産計画システムの演算結果から、余剰在庫の発生によるコストと、直行率の悪化によるコストおよび両者のトータルコストを算出し、これが最小となる条件を決定することができるようにした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の実施例である、生産計画システムの構成図を示す。
【００１０】
実線で囲んだ部分１は生産計画システム、一点鎖線で囲んだ部分１５はデータ記憶手段、破線で囲んだ部分は工程と物の流れを示す。
【００１１】
生産計画システム１は、データ入出力手段１２、ランク別要求計画入力手段１３、ランク別完成率入力手段１４、ランク別出荷計画演算部９、ランク別完成計画演算部１０、投入計画演算部１１、データ記憶手段１５から構成されている。データ記憶手段１５には各入力手段から入力される情報によって、ランク別要求計画情報２、ランク別出荷計画情報３、ランク別在庫計画情報４、ランク別完成計画情報５、仕掛計画情報６、投入計画情報７、ランク別完成率情報８が記憶されている。
【００１２】
破線で囲んだ部分は工程と物の流れを示しており、１９の部品の投入後、組立工程を経て完成１７、出荷１５となる。組立工程中には所定の仕掛１８を持つ様にし、完成後も一定量の在庫１６を持つように計画する。完成後、各ランク毎の完成数から、完成率を算出し１４、前記生産システムに入力する。
【００１３】
図１において、ランク別要求計画情報２をもとにランク別出荷計画演算部９でランク別出荷計画が演算される。またランク別出荷計画情報３とランク別在庫計画情報４およびランク別完成率情報８をもとにランク別完成計画演算部１０にてランク別完成計画情報５が算出される。また、ランク別完成計画情報５および仕掛計画情報６をもとに投入計画演算部１１にて投入計画情報７が算出される。
以下、完成品についてランク間で流用し、完成数を削減する例を示す。
【００１４】
図２はランク別の完成率に基づいて、各ランクの要求数を満たすための完成数を求めた例を示す。この場合、ランクは特性の高い順にＡ、Ｂ、Ｃの３種がある。完成率はＡ，Ｂ，Ｃの順にそれぞれ５０、３０および２０％とする。また、要求数はそれぞれ２０、３０および５０であり、よって要求率はそれぞれ２０、３０および５０％となる。ランクＣの完成率２０％に対し要求率は５０％である。この場合、ランクＣの完成数２０を得るためには、投入数を２．５倍し、１００から２５０に増加させる必要がある。しかし、この場合、ランクＡは完成数１２５に対し９５、ランクＢでは完成数７５に対し４５の余剰が生じ、合計１４０の余剰が生じることになる。この対策としてランク毎の流用を認めることにより余剰数を削減する場合の例を以下に示す。
【００１５】
図３はランク毎の流用を前提として完成数を算出した結果の例を示す。完成率および要求数は図２と同じである。この場合、完成数２の合計を１００とすると、Ａ、Ｂ、Ｃの各ランクは５０、３０、２０完成する。このうちランクＡのうち３０個をランクＣに流用することにより、ランクＣの要求５０個を満たすことができる。
【００１６】
以上はランク間の流用により、余剰数を０とした例である。しかし、実際には、ランクの種類が多岐にわたり、完成率と要求率の関係が複雑となる。以下第２の実施例としてこのような場合の流用方法を考案し、それを応用した例を図４に示す。
【００１７】
図４において、（ｂ）は（ａ）に連続する一部を示すものである。
【００１８】
ランクはＡ〜Ｅまでの５種類とし、それぞれ、完成率、要求率、要求数、完成数１、完成数２、過不足数、過不足修正、比例配分数、完成数３、過不足数２、過不足修正２、完成数４、余剰数を示している。本実施例では、ランクＣの完成率に対する要求率の比が最大となっている。ここで完成数１はランクＣの要求数を満たすように合計の完成数を増加させた場合の各ランクの完成数を示す。この場合、要求数の１０，０００個に対し３０，０００個完成させる必要があるため、差し引き２０，０００個の余剰が生じることになる。これを、ランク間の流用を許すことにより余剰数を削減する例を示す。図５はランク毎の流用の対応関係を示す流用表の１例である（流用関係Ｉとする）。各行に示すランクは流用後受け入れるランク、各列に示すランクは流用のために当てるランクを示す。図５において、○は流用可、×は流用不可の場合を示す。この場合は、ランクの上位から下位への流用は認めるが、下位から上位への流用は認めないことを示している。
【００１９】
図５の流用関係を前提として、図４に示す流用方法について、図６のフローチャートにより説明する。図６は図４の完成数２の欄以降の数値の算出方法を示すものである。
【００２０】
まずステップ１０１において、要求数の合計と同量の完成数を完成数２の合計として、各ランク毎の完成数を算出し、ステップ１０２で各ランク毎の過不足数を算出する（完成数２−要求数）。ステップ１０３で不足しているランクを探し（ランクＣ）、そのランクに対し流用が可能なランクをステップ１０４で充当する（ランクＢの余剰１０００をランクＣに充当し、ランクＣの不足を１０００に削減する）。ステップ１０５で、充当できず不足が残っているランク（ランクＣ）に対し、流用可能なランク（ランクＡ，Ｂ，Ｃ）について、完成率の割合で不足分を比例配分する（不足分１０００に対し、ランクＡが５００、ランクＢが３７５、ランクＣが１２５）。この際、ランクＤとランクＥも同一の割合で（それぞれ１２５）完成することになる。ステップ１０６で１０５の比例配分数の合計１２５０を完成数２に追加して増加した完成数３（１１２５０）を算出する。ステップ１０７で過不足数２を算出する（完成数３−要求数）。ステップ１０８で不足しているランクを探し（ランクＣ）、そのランクに対し流用が可能なランクを充当する（ランクＡ、Ｂの余剰５００および１３７５をランクＣに充当し、ランクＣの不足を０にする）。ステップ１０９で不足しているランクを探し、もしあればステップ１０４に戻る。また本実施例のように不足しているランクがなければ完成数３から流用分を差し引き（ランクＡが４５００−５００＝４０００、ランクＢが３３７５―１３７５＝２０００、ランクＣが１１２５＋１８７５＝３０００、ランクＤが１１２５、ランクＥが１１２５）を完成数４として完成数に不足がないように決定する。本実施例の場合、ランクＤが１１２５、ランクＥが１２５余剰となる。
【００２１】
本実施例の場合、図５に示すように下位ランクから上位ランクへの流用を制限したが、図７のように直近の上位ランクへの流用ができるように設定することもできる（流用関係ＩＩとする）。また図８のように全てを○とし完全に下位から上位への流用もできるように設定することもできる（流用関係ＩＩＩとする）。流用関係ＩＩＩの場合はランク分けがない場合と同様となる。また、下位から上位への流用は許すが、上位から下位への流用を許さないように設定することもできる。さらに、任意の流用関係を設定することもできる。この場合のアルゴリズムも、実施例と同様に、不足分に流用可能なランクの完成数を完成率に対応させて比例配分することにより算出することができる。
【００２２】
以下、完成率の変動に対し、流用関係を期間毎に定義して、完成数を決定した本生産計画システムの運用モデルの例を示す。この場合はランクの種類はＡ、Ｂ、Ｃの３種類とする。
【００２３】
図９は横軸が製作時期、縦軸が要求率を示す。この場合は要求割合がＡ，Ｂ，Ｃともに同一で一定（それぞれ０．３３）とする。図１０はランク毎の完成率の変動を示す。立上期はランクＡの完成率が小さく、ランクＣの完成率が大きい。また量産期はこれらが同一で、終息期はランクＡが大きく、ランクＣが小さいものとする。以上の条件で要求数の合計を１２０００とした場合の演算結果を以下に示す。
【００２４】
図１１は製作期間に対するランク間の流用数を示すものである。立上期では流用関係ＩＩＩを採用し、それ以降は流用関係Ｉを採用した。このモデルを、モデル１とする。この場合、立ち上げ期ではＣからＡランクへの流用が多く、終息期では逆にＡからＣランクへの流用が生じている。このような流用の結果、図１２に示すように余剰数をほとんど０にすることができた。
【００２５】
また、全期間で流用関係Ｉを採用した場合をモデル２とする。この場合の流用数を図１３に、また余剰数（余剰在庫）を図１４に示す。全期間で流用は０で、ランクＢとランクＣで大幅な余剰が生じている。立上期でＡランクの完成率が低い場合、ランクＢ、Ｃの余剰が集積する。量産期で取得率が安定している際には、各ランクの過不足はないため、余剰在庫は変化しない。終息期ではＡランクの完成率に合わせて生産すればよく、ランクＢとランクＣの不足数はそれぞれの余剰在庫から充填していくことにより、出荷量を確保できる。
【００２６】
上記２つのモデルを比較した場合、モデル１では、余剰在庫の発生がなくそのための損失が少ないと考えられる。しかし、直行率の点からは、モデル１では立上期に流用関係ＩＩＩを採用し、下位ランクから上位ランクへの流用が生じているため、この期間での、直行率が悪くなる。この状況を図１５に模式的に示す。ここで実線がモデル１、破線がモデル２を示す。モデル２では流用がなかったため、直行率は変わらないと考えられるが、モデル１では流用が生じた立上期での直行率が悪くなる。
【００２７】
上記のように本発明によれば、流用関係を流用対応表で任意にまた、自由な期間毎に設定できるようにしたので、余剰在庫による損失と、直行率の変化による損失を鑑みて、総合的な損失を小さくする生産計画を作成することができる。たとえば立上期などに、ランクＡの要求についても、ランクＢ、Ｃを優先して割り当て、ランクＡを保管しておき、突発的な需要に対応できるようにし、終息期ではランクＡのランクＢ、Ｃへの流用を許して、余剰を極力抑えるようにすることもできる。
【００２８】
以上は生産計画システムについての実施例について述べた。以下、生産計画システムの演算結果を用いて、余剰在庫によるコストと直行率の低下によるコストを算出し、トータルコストを最小とする生産管理方法を見出す方法について述べる。
【００２９】
図１６は本生産管理方法の実施例を示すフロー図である。以下各ステップについて順次説明する。まず、２０１ではいくつかの候補となる流用関係を流用対応表に定義して、生産計画を立案する。２０２では次工程に投入した際の直行率を、ランクの適合の状態などと直行率の関係についての経験則（図示せず）より求める。２０３では余剰在庫のコストを算出する。２０４では直行率低下に伴うコストを算出する。最後に２０５でトータルコストが最小となる流用関係を決定する。
【００３０】
図１７に以上の演算結果の模式図を示す。対象モデルは前記モデル１とし、立上期における流用関係をＩ〜ＩＩＩに変化させたものである。縦軸はコスト、横軸は立上期における流用関係の番号を示す。図において◯は余剰在庫の発生によるコスト、△は直行率の悪化により生じるコスト、□は両者の合計であるトータルコストを示す。流用関係の数字は大きくなるほど、下位から上位のランクへの流用が許されることになり、この結果、余剰在庫は減少しこのためのコストも減少するが、直行率は悪化しこのためのコストは増加する。両者の合計であるトータルコストは、この場合、流用関係ＩＩで最小となる。
【００３１】
以上のように本実施例によれば、余剰在庫の発生によるコストと、直行率の悪化によるコストからトータルコストを算出し、これが最小となる条件を決定することができる。
【００３２】
なお、上記用語の定義は次の通りである。
「特性」とは、「出力の大きさ」「信号の大きさ」「ノイズの少なさ」「ヘッドの漏れ磁束の少なさ」のいずれかのことである。
「特性データ」とは、「特性の種類を示すデータと特性の範囲を表すデータ」のことである。
「ランク」とは、上記特性、またはこれらの範囲を組み合わせて階層化したものを識別するための符号である。
「ランク別要求計画」とは各ランク毎の完成品の必要数または次の製造工程への投入数量の計画のことである。
「ランク別出荷計画」とは各ランク毎の出荷数量の計画のことである。
「ランク別完成計画」とは各ランク毎の完成数量の計画のことである。
「ランク別要求計画情報」とは「ランク別要求計画」に関する情報のことである。
「ランク別出荷計画情報」とは「ランク別出荷計画」に関する情報のことである。
「ランク別在庫計画情報」とは各ランク毎の在庫数量の予定に関する情報のことである。
「ランク別完成計画情報」とは「ランク別完成計画」に関する情報のことである。
「ランク別完成率情報」とは各ランク毎の完成数から算出される完成率に関する情報のことである（但し、完成率に関しては、事前に「各ランクの完成品の割合（以降「完成率」とする）」と定義されているものとする）。
「仕掛計画情報」とは投入後完成までの製造工程内に保有する仕掛り量の計画に関する情報のことである。
「投入計画情報」とは製造工程への投入量の計画に関する情報のことである。
「データ記憶手段」とは「ランク別要求計画情報」「ランク別出荷計画情報」「ランク別在庫計画情報」「ランク別完成計画情報」「ランク別完成率情報」「仕掛計画情報」「投入計画情報」を記憶する装置などの記憶手段のことである。
「データ入出力手段」とは「データ記憶手段」にキーボードや記録媒体などからデータを入力したり、データを記録媒体などに取り出すための手段のことである。
「ランク別要求計画入力手段」とは「ランク別要求計画」のデータをキーボードや記録媒体などから入力する手段のことである。
「ランク別完成率入力手段」とは「ランク別完成率」のデータをキーボードや記録媒体などから入力する手段のことである。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、投入量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である生産システムの構成図である。
【図２】本発明の実施例に係わる完成数の計算例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施例に係わる完成数の計算例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例である生産管理方法の計算例を示す説明図である。
【図５】本発明の実施例である生産管理方法の計算条件を示す説明図である。
【図６】本発明の実施例である生産管理方法のフローを示す説明図である。
【図７】本発明の実施例である生産管理方法の計算条件を示す説明図である。
【図８】本発明の実施例である生産管理方法の計算条件を示す説明図である。
【図９】本発明の実施例である生産管理方法の前提条件を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施例である生産管理方法の前提条件を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施例である生産管理方法の計算結果を示す説明図である。
【図１２】本発明の実施例である生産管理方法の計算結果を示す説明図である。
【図１３】本発明の実施例である生産管理方法の計算結果を示す説明図である。
【図１４】本発明の実施例である生産管理方法の計算結果を示す説明図である。
【図１５】本発明の実施例である生産管理方法の計算結果を示す説明図である。
【図１６】本発明の実施例である生産管理方法を示すフロー図である。
【図１７】本発明の実施例である生産管理方法による演算結果の模式図である。
【符号の説明】
１…生産計画システム、２…ランク別要求計画情報、３…ランク別出荷計画情報、４…ランク別在庫計画情報、５…ランク別完成計画情報、６…仕掛計画情報、７…投入計画情報、８…ランク別完成率情報、９…ランク別出荷計画演算部、１０…ランク別完成計画演算部、１１…投入計画演算部、１２…データ入出力手段、１３…ランク別要求計画入力手段、１４…ランク別完成率入力手段、１５…出荷、１６…在庫、１７…完成、１８…仕掛、１９…投入、１０１〜１１０…演算ステップ、２０１〜２０５…演算ステップ
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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