(57)【要約】【課題】生産に必要となる設備数や工程数が多く、ひとつの工程で処理可能な代替設備数も複数ある半導体や液晶などに代表される薄膜加工工程において、設備やロットの状態変化に伴い、生産ロットを不要に滞留させることなく、リアルタイムに生産指示計画を作成する手段を提供する。【解決手段】イベント受信手段２により状態変化イベント１を受け取り、イベント解析手段３でロット起因か設備起因かを解析し、ロット起因イベントの場合、処理可能設備収集手段１０と処理可能設備評価手段１１と割付設備決定手段１２により、ロットを次に処理する設備を決定した後、設備起因イベントの場合を含め仕掛ロット収集手段５と処理ロット評価手段６と生産指示順序決定手段７を用いて、前記設備における生産順序を決定し生産指示計画を作成する。【選択図】      図１
2004334797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産ラインの状態変化をイベントとして受け取るイベント受信手段と、イベント受信手段で受け取った前記イベントを、ロットに起因する状態変化か、設備に起因する状態変化かを判断するイベント解析手段と、前工程の設備で処理可能なロット候補を決定する仕掛ロット収集手段と、前記ロット候補の処理する優先度を評価する処理ロット評価手段と、その評価結果に基づき、処理するロットの生産順序を決定する生産指示順序決定手段とを有する生産指示作成システムにおいて、前記イベント解析手段により、ロットに起因するイベントと判断された場合、前記ロットを処理できる設備候補を決定する処理可能設備収集手段と、前記設備候補に対して前記ロットを処理すべきかを評価する処理可能設備評価手段と、その評価結果に基づき処理する設備を決定する割付設備決定手段を備え、生産ラインにおける処理設備と処理ロットの生産順序を決定することを特徴とする生産指示作成システム。
【請求項２】
生産ラインの状態の変化をイベントとして受け取るイベント受信手段と、設備で処理可能な仕掛ロットを決定する仕掛ロット収集手段と、後工程での処理ロット順序を決定し、その結果に基づき、前工程のロット候補の処理する優先度を決定する処理ロット評価手段と、その評価結果に基づき、処理するロットの生産順序を決定する生産指示順序決定手段を有する生産指示作成システムにおいて、前記仕掛ロット収集手段で決定された前記ロット候補の後工程の設備がバッチ設備であるかを解析する後工程解析手段と、後工程がバッチ設備である場合に、後工程で処理する設備候補から特定設備を決定する後処理設備決定手段と、後工程で処理する設備の処理対象となるロット候補を決定する後処理設備割付ロット収集手段と、前記ロット候補の処理する優先度を評価する後処理設備処理ロット評価手段と、前記評価結果に基づき、後処理設備で同時に処理するロット群を決定する後処理設備バッチ組決定手段を備え、後工程での処理ロット順序を決定し、その結果に基づき、前工程のロット候補の処理する優先度を処理ロット評価手段で評価し、その評価結果に基づき、処理するロットの生産順序を生産指示順序決定手段により決定し、後工程の処理ロット順に基づいた前工程の生産指示順序を決定することを特徴とする生産指作成システム。
【請求項３】
生産ラインの状態の変化をイベントとして受け取るイベント受信手段と、設備で処理可能な仕掛ロットを決定する仕掛ロット収集手段と、前記ロット候補が制約時間内に生産完了するかを判定し、制約時間内に生産完了するロット候補の処理する優先度を決定する処理ロット評価手段と、その評価結果に基づき、処理するロットの生産順序を決定する生産指示順序決定手段を有する生産指示作成システムにおいて、前記仕掛ロット収集手段で決定された設備で処理可能な前記ロット候補を決定した後、前記ロットの後工程が滞留時間に制約のある連続工程かを判定する後工程解析手段と、後工程が連続工程である場合、連続工程における生産設備を決定する連続工程設備決定手段と、前記設備における生産順序の予約情報を決定する連続工程設備生産予約手段と、予約した生産順序でロットの滞留時間が制約時間内に完了するかを判定する滞留制約時間判定手段を備え、前記ロット候補が制約時間内に生産完了するかを判定し、制約時間内に生産完了するロット候補の処理する優先度を処理ロット評価手段で評価し、その評価結果に基づき、処理するロットの生産順序を生産指示順序決定手段により決定し、後工程における制約時間を遵守可能なロットに限定し、生産指示順序を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の生産指示作成システム。
【請求項４】
前記生産指示順序決定手段で生産順序を決定したロットの優先度と生産進捗を評価し、最優先で生産すべきロットを判定する割付ロット解析手段と、前記割付ロット解析手段により決定された最優先ロットに対して、前工程の完了予定時刻と後工程へのロット到着時刻を算出する後工程到着予測手段と、前記最優先ロットの到着予測時刻に生産開始可能となるよう、後工程の生産順序を決定する後工程処理設備生産順序決定手段と、前記最優先ロットの予測を行う期間を指定した予測期間データと、前記予測データに記録されている前記予測期間内に後工程での生産順序を決定する後工程生産順序決定予測期間判定手段を備え、前記最優先ロットの予測期間内における後工程の生産順序を決定することを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の生産指示作成システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生産指示計画を立案するための生産指示計画作成システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、技術革新や消費者構造の変化などに伴い、製造業においては、多品種少量、短納期、短ライフサイクルといった生産活動の変化が急速に進んでいる。
【０００３】
このような状況の中、製造業ではコンピュータによるシステム化が進み、生産計画の作成や生産指示の作成においても、高精度で効率の良い生産計画を作成するため、コンピュータによる自動化の取組みが不可欠となってきている。
【０００４】
特に、半導体や液晶といった薄膜加工工程に代表されるデバイス製造工程では、製造工程が多く、同じ設備または同様の工程を複数繰り返したり、生産ロットの滞留時間や設備の状態により生産ロットの品質に影響を及ぼし、とくに、複雑な工程では、扱うデータ量も多く、生産指示計画を作成するために考慮しなければならない製造上の制約事項も多岐に渡り、精度の良い指示計画をリアルタイムに作成し、各々の設備や自動搬送装置あるいは作業者に対して的確な生産指示を行うには、もはや人手では困難な状況になっている。
【０００５】
以下、図５を参照して従来の生産指示計画作成システムについて説明する。
【０００６】
図５に示すように、コンピュータからなる中央処理装置１０１が用いられ、これに与えられたイベント受信手段１０５により、設備の状態の変化に伴うイベントを受け取り、仕掛ロット収集手段１０６により、前記設備で処理可能なロット群を収集し、処理ロット評価手段１０７により、前記処理可能なロット群を評価した後、生産順序決定手段１０８により、前記状態変化のあった設備の生産計画を作成し生産指示を行う。この生産指示計画作成のために中央処理装置１０１には、生産ロットの生産手段や生産に必要な装置の情報などの生産計画を作成する際に必要な基本データと、生産ロットと設備の状態など時間と共に変化する状態データを記憶しておく記憶手段１０２が接続され、これらの記憶データをもとに生産指示計画を作成し生産指示を行う。
【０００７】
中央処理装置１０１には、入力装置１０３が接続され、対象工程に必要な既知データを入力あるいは編集できるようにされている。
【０００８】
また、中央処理装置１０１には、生産指示計画の内容と立案状況を表示する表示装置１０４も接続されている。前記生産指示計画作成は、生産設備でのロットの生産開始、生産終了、稼動停止、稼動開始などの生産状態の変化があったときに、その変化をイベントとして受け取り、そのイベントに応じて変化のあった設備における生産指示計画を随時作成し生産指示を行う。
【０００９】
製造担当者は、後工程がバッチ処理設備の場合や、特定工程間でのロットの滞留時間が品質劣化する制約時間内に処理可能かを予測するとともに、最優先ロットの場合は、後工程での設備の空き待ちによるロットの停滞ロスを防ぐため、そのロットの数時間先の状態を予測して、人手で判断し生産指示を行っている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−２８０１４５（６〜７頁、図１）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、半導体や液晶などに代表される薄膜加工工程では、生産に必要となる設備数や工程数が多く、また、ひとつの工程で処理可能な代替可能な設備数も複数あることも多い。前記従来の方法では設備の状態が変化した時のみ生産指示計画の作成を行うので、前工程を生産完了したロットや、技術者による確認作業完了などで待機が解除されたロットが即座に次にどの設備に流せば良いかが指示されず、不要にロットを滞留させることになる。例えば、待機解除されたロットが次に処理される設備の近くに搬送されていなければ、次処理設備が生産可能になってからロットが搬送され生産リードタイムにロスが発生する。
【００１２】
また、洗浄工程を行ってから炉工程に流すようなロット単位で処理される工程やウェハ単位で処理される工程の後に、複数ロットを同時に処理可能なバッチ工程に流す場合には、前記従来の方法のように、状態が変化した設備のみ生産指示計画の作成を行うのであれば、バッチ工程での生産効率にロスが発生し、また、バッチ工程前で不要にロットを滞留させることになる。
【００１３】
また、生産ロットが任意の複数の工程間に滞留している時間によってロットの品質が大きく劣化するため、滞留可能な制約時間以内に前記複数の工程を処理完了しなければならない。前記従来の方法では、滞留時間に制約のある先頭工程においても、設備が空き状態であれば、次に処理するロットを生産指示計画として作成するため、滞留時間が制約を超過する。また、作業者が予測して先頭工程への指示を行う場合では、滞留時間に多くの余裕を加味して投入指示するために、制約時間のある工程区間の先頭では不要にロットが滞留しロスが発生する。
【００１４】
また、優先度が最優先のロットや、ロットの生産進捗が大幅に遅れているロットに対しては、その他のロットの進行を止めてでも工程間の滞留ロスを無くして流さなければならない。前記従来の方法では、最優先のロットが前工程を生産完了して次工程に到着した時点において、他のロットが生産中でその完了までその工程で滞留したり、また、作業者の判断により、後工程の設備を不要にし生産を止めて、最優先ロットの到着を待たせるため稼動ロスを発生させていた。
【００１５】
本発明は、設備数や工程数が多く、同様の生産が繰り返し行われるような複雑かつ大規模な工程において、個々の工程特有の製造上の制約を考慮して高速にかつ、最適に生産計画を立案し生産指示を行う生産指示計画作成システムを提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の発明は、生産ラインの状態変化をイベントとして受け取るイベント受信手段と、イベント受信手段で受け取った前記イベントを、ロットに起因する状態変化か、設備に起因する状態変化かを判断するイベント解析手段と、前工程の設備で処理可能なロット候補を決定する仕掛ロット収集手段と、前記ロット候補の処理する優先度を評価する処理ロット評価手段と、その評価結果に基づき、処理するロットの生産順序を決定する生産指示順序決定手段とを有する生産指示作成システムにおいて、前記イベント解析手段により、ロットに起因するイベントと判断された場合、前記ロットを処理できる設備候補を決定する処理可能設備収集手段と、前記設備候補に対して前記ロットを処理すべきかを評価する処理可能設備評価手段と、その評価結果に基づき処理する設備を決定する割付設備決定手段を備え、生産ラインにおける処理設備と処理ロットの生産順序を決定することを特徴とする。本構成によって、ロットに起因する生産状態の変化と設備に起因する生産状態の変化いずれのイベントにおいても、適切な生産指示計画の作成が可能となる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、生産ラインの状態の変化をイベントとして受け取るイベント受信手段と、設備で処理可能な仕掛ロットを決定する仕掛ロット収集手段と、後工程での処理ロット順序を決定し、その結果に基づき、前工程のロット候補の処理する優先度を決定する処理ロット評価手段と、その評価結果に基づき、処理するロットの生産順序を決定する生産指示順序決定手段を有する生産指示作成システムにおいて、前記仕掛ロット収集手段で決定された前記ロット候補の後工程の設備のがバッチ設備であるかを解析する後工程解析手段と、後工程がバッチ設備である場合に、後工程で処理する設備候補から特定設備を決定する後処理設備決定手段と、後工程で処理する設備の処理対象となるロット候補を決定する後処理設備割付ロット収集手段と、前記ロット候補の処理する優先度を評価する後処理設備処理ロット評価手段と、前記評価結果に基づき、後処理設備で同時に処理するロット群を決定する後処理設備バッチ組決定手段を備え、後工程での処理ロット順序を決定し、その結果に基づき、前工程のロット候補の処理する優先度を処理ロット評価手段で評価し、その評価結果に基づき、処理するロットの生産順序を生産指示順序決定手段により決定し、後工程の処理ロット順に基づいた前工程の生産指示順序を決定することを特徴とする。
【００１８】
本構成によって、後工程がバッチ設備であっても前後工程の生産指示計画を同時に作成することにより、生産ロスの無い最適な指示計画の立案をすることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、生産ラインの状態の変化をイベントとして受け取るイベント受信手段と、設備で処理可能な仕掛ロットを決定する仕掛ロット収集手段と、前記ロット候補が制約時間内に生産完了するかを判定し、制約時間内に生産完了するロット候補の処理する優先度を決定する処理ロット評価手段と、その評価結果に基づき、処理するロットの生産順序を決定する生産指示順序決定手段を有する生産指示作成システムにおいて、前記仕掛ロット収集手段で決定された設備で処理可能な前記ロット候補を決定した後、前記ロットの後工程が滞留時間に制約のある連続工程かを判定する後工程解析手段と、後工程が連続工程である場合、連続工程における生産設備を決定する連続工程設備決定手段と、前記設備における生産順序の予約情報を決定する連続工程設備生産予約手段と、予約した生産順序でロットの滞留時間が制約時間内に完了するかを判定する滞留制約時間判定手段を備え、前記ロット候補が制約時間内に生産完了するかを判定し、制約時間内に生産完了するロット候補の処理する優先度を処理ロット評価手段で評価し、その評価結果に基づき、処理するロットの生産順序を生産指示順序決定手段により決定し、後工程における制約時間を遵守可能なロットに限定し生産指示順序を決定することを特徴とする。
【００２０】
本構成によって、ロットの滞留時間に制約のある任意の工程間においても、全工程の生産計画を立案することにより、制約時間を遵守する生産指示計画を作成することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、前記生産指示順序決定手段で生産順序を決定したロットの優先度と生産進捗を評価し、最優先で生産すべきロットを判定する割付ロット解析手段と、前記割付ロット解析手段により決定された最優先ロットに対して、前工程の完了予定時刻と後工程へのロット到着時刻を算出する後工程到着予測手段と、前記最優先ロットの到着予測時刻に生産開始可能となるよう、後工程の生産順序を決定する後工程処理設備生産順序決定手段と、前記最優先ロットの予測を行う期間を指定した予測期間データと、前記予測データに記録されている前記予測期間内に後工程での生産順序を決定する後工程生産順序決定予測期間判定手段を備え、前記最優先ロットの予測期間内における後工程の生産順序を決定することを特徴とする。
【００２２】
本構成によって、工程間の滞留ロスを皆無とする最優先ロットに対しても複数工程後の生産指示計画を立案することにより、後工程における設備の空き待ちの発生しない生産指示計画を作成することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について、図１〜４図を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における生産指示計画作成システムの機能ブロック図である。
【００２４】
図１において、状態変化イベント１は設備あるいはロットの状態変化を電子化したものであり、生産指示計画は、イベント受信手段２と、イベント解析手段３と、仕掛ロット収集手段５と、処理ロット評価手段６と、生産指示順序決定手段７と、処理可能設備収集手段１０と、処理可能設備評価手段１１と、割付設備決定手段１２より決定され生産指示９は生産指示計画を作成した結果の指示データである。
【００２５】
本実施の形態によれば、ロットあるいは設備の状態の変化である状態変化イベント１をイベント受信手段２により受け取り、イベント解析手段３によりロットに起因するイベントか設備に起因するイベントかを解析する。ロットに起因するイベントの場合は、処理可能設備収集手段１０により、ロットの処理可能な設備候補が決定され、処理可能設備評価手段１１によって、ロットを処理するのに最適な設備を評価し、割付設備決定手段１２によって最適な設備を決定する。その後決定された設備あるいは設備に起因するイベントの場合は、イベントの発生した設備における仕掛ロットを仕掛ロット収集手段５により決定し、処理ロット評価手段６により、早期に生産すべきロットの評価を行い、生産指示順序決定手段７によって、前記設備における生産ロットの生産順序を決定することによって、ロットに起因する状態変化の場合でも、設備に起因する状態変化の場合でも、適切な生産指示計画の作成が可能となる。
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における生産指示計画作成システムの機能ブロック図である。図２において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。
【００２６】
図２において、図１の仕掛ロット収集手段５と処理ロット評価手段６の機能ブロック間に、後工程解析手段２０と後処理設備決定手段２１と後処理設備割付ロット収集手段２２と後処理設備処理ロット評価手段２３と後処理設備バッチ組決定手段２４を追加し構成している。
【００２７】
本実施の形態によれば、イベント受信手段２によりイベントを受信した後、仕掛ロット収集手段５により、設備で処理可能な仕掛ロットを決定したのち、その仕掛ロットの後工程における設備がバッチ設備であるかを後工程解析手段２０により判定する。後工程がバッチ設備である場合、後処理設備決定手段２１により、次に後工程で処理する設備候補から生産する設備を決定し、後処理設備割付ロット収集手段２２により、後工程で処理する設備の処理対象となるロット候補を決定し、後処理設備処理ロット評価手段２３により、生産順序を決定するためのロットを評価する。この評価結果に基づき、後処理設備バッチ組決定手段２４により、同一条件で同時処理可能なロット数分を決定し、バッチ組を決定するとともに、後工程での生産順序を決定する。この後工程でのバッチ処理順序に従い、処理ロット評価手段６において、前工程のロット候補の処理する優先度の評価を行い、生産指示順序決定手段７により、前工程における生産順序を決定することで、後工程がバッチ設備の場合においても、後工程のバッチ設備の生産指示計画を作成した後、前工程の生産指示計画を作成することにより、後工程がバッチ設備であっても生産ロスの無い最適な指示計画の立案をすることができる。
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３における生産指示計画作成システムの機能ブロック図である。図３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。
【００２８】
図３において、前記仕掛ロット収集手段５と処理ロット評価手段６の機能ブロック間に、後工程解析手段３０と連続工程設備決定手段３１と連続工程設備生産予約手段３２と滞留制約時間判定手段３３とを追加し構成している。
【００２９】
本実施の形態によれば、イベント受信手段２によりイベントを受信した後、仕掛ロット収集手段５により、設備で処理可能な仕掛けロットを決定した後、その仕掛ロットの後工程における工程が滞留時間に制約のある連続工程かを後工程解析手段３０により判定する。後工程が連続工程である場合、連続工程設備決定手段３１により、連続工程のすべての工程における生産設備を決定し、連続工程設備生産予約手段３２により、前記全ての工程における設備での生産順序の予約情報を決定する。その後、滞留制約時間判定手段３３により、予約した生産順序でロットの滞留時間が制約時間以内に完了するかを判定し、制約時間以内に完了予定のロットのみを前工程での処理可能ロット候補とする。次に、前記ロット候補が制約時間内に生産完了するかを判定し、制約時間内に生産完了するロット候補の処理する優先度を処理ロット評価手段で評価し、その評価結果に基づき、処理するロットの生産順序を生産指示順序決定手段により決定し、後工程における制約時間を遵守可能なロットに限定し生産指示順序を決定する。
（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４における生産指示計画作成システムの機能ブロック図である。図４において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。
【００３０】
図４において、前記生産指示順序決定手段７の後に、割付ロット解析手段４１とその解析結果に基づき実行される後工程到着予測手段４２と後工程処理設備生産順序決定手段４３と予測期間データ４５を参照する後工程生産予測期間判定手段４４とを追加し構成している。
【００３１】
本実施の形態によれば、生産指示順序決定手段７で特定設備の生産順序を決定した後、その順序が決定されたロットの優先度や生産進捗の遅れを解析し、最優先で生産すべきロットを判定する割付ロット解析手段４１の結果より、前記最優先ロットの場合、後工程到着予測手段４２により、前工程の完了予定時刻と後工程への到着時刻を算出する。後工程処理設備生産順序決定手段４３では、前記算出した到着時刻に基づき最優先ロットが滞留ロスすることなく後工程で生産されるよう生産順序を決定する。前記４２、４３の手段と後工程生産予測期間判定手段４４により、予測期間データ４５に記録されている予測期間の間、後工程の生産順序を決定することにより、工程間の滞留ロスを皆無とする最優先ロットに対して、複数工程後における設備の空き待ちの発生しない生産指示計画を作成することができる。
【００３２】
なお、上記実施の形態は、それぞれ単独でも実施可能であるが、他の実施の形態と組合わせて実施することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ロットに起因する生産状態の変化と設備に起因する生産状態の変化のいずれのイベントにおいても、適切な生産指示計画の作成が可能となり、ロットの滞留ロスを最少にすることが可能となる。
【００３４】
また、後工程がバッチ設備であっても、前後工程の生産指示計画を同時に作成することにより、生産ロスの無い最適な指示計画の立案をすることができる。
【００３５】
また、ロットの滞留時間に制約のある任意の工程間においても、全工程の生産計画を立案することにより、制約時間を遵守し滞留ロスを最少とする生産指示計画を作成することができる。
【００３６】
また、工程間の滞留ロスを皆無とする最優先ロットに対しても複数工程後の生産指示計画を立案することにより、後工程における設備の空き待ちの発生しない生産指示計画を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における生産指示計画作成方法を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態２における生産指示計画作成方法を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態３における生産指示計画作成方法を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態４における生産指示計画作成方法を示す機能ブロック図である。
【図５】従来の生産指示計画作成方法を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
１  状態変化イベント
２  イベント受信手段
３  イベント解析手段
５  仕掛ロット収集手段
６  処理ロット評価手段
７  生産指示順序決定手段
９  生産指示
１０  処理可能設備収集手段
１１  処理可能設備評価手段
１２  割付設備決定手段
２０  後工程解析手段
２１  後処理設備決定手段
２２  後処理設備割付ロット収集手段
２３  後処理設備処理ロット評価手段
２４  後処理設備バッチ組決定手段
３０  後工程解析手段
３１  連続工程設備生産予約手段
３２  連続工程設備生産予約手段
３３  滞留制約時間判定手段
４１  割付ロット解析手段
４２  後工程到着予測手段
４３  後工程設備生産順序決定手段
４４  後工程生産予測期間判定手段
４５  予測期間データ
【図１】
2004334797.tif 000003
【図２】
2004334797.tif 000004
【図３】
2004334797.tif 000005
【図４】
2004334797.tif 000006
【図５】
2004334797.tif 000007