(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる処理を行う複数の処理設備に、異なる工程により製造される複数の仕掛の処理順を指示する作業指示装置において、
前記複数の処理設備が前記複数の仕掛を処理するシミュレーションを行い、各処理設備の仕掛が所定期間内に所定の値に収束する長期最良解を求める長期最良解シミュレーション実行手段と、
前記長期最良解の仕掛推移を微分して仕掛変動速度を求め、前記仕掛推移の変動域又は安定域を検出する仕掛変動微分手段と、
前記仕掛変動微分手段が変動域を検出した場合に、前記長期最良解の仕掛推移を二回微分して仕掛変動加速度を求め、更に前記仕掛変動加速度と前記仕掛との積により仕掛変動エネルギーを求め、前記仕掛変動エネルギーが最大となる時点における前記長期最良解の仕掛分布を変動域における工程別の最適仕掛とする変動域仕掛生成手段と、
前記仕掛変動微分手段が安定域を検出した場合に、前記安定域における前記長期最良解の仕掛分布を安定域における工程別の最適仕掛とする安定域仕掛生成手段とを有し、
前記変動域又は安定域の工程別の適正仕掛に基づいて、各処理設備に作業指示を行うことを特徴とする作業指示装置。
【請求項２】
請求項１において、
更に、前記変動域又は安定域の工程別の適正仕掛及び各工程の現状仕掛に基づいて、各工程において作業対象となる工程別の有効仕掛を算出する有効仕掛設定手段と、
前記工程別の有効仕掛を処理設備別に分類し、処理設備別の有効仕掛を納期に基づいて処理するように各処理設備に指示する作業指示生成手段とを有することを特徴とする作業指示装置。
【請求項３】
請求項２において、
更に、各工程又は各処理設備における前記有効仕掛と現状仕掛の比が所定の範囲を外れた場合に、前記長期最良解シミュレーション実行手段に再シミュレーションを行うように指示する適正仕掛再設定判定手段を有することを特徴とする作業指示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業指示装置に関し、特に、生産変動が激しく生産工程が複雑なプロセス系生産工場において、各処理設備に適切な作業指示を行うことができる作業指示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体等を生産するプロセス系生産工場においては、生産する品種が多く生産工程が複雑なため、ベルトコンベア等を使用したインライン形式の生産形態をとることができず、処理対象をロット単位で処理設備に運搬し処理するジョブショップ形式の生産形態をとっている。
【０００３】
このようなジョブショップ形式の生産形態では、生産工場をコンピュータ上にモデル化してシミュレーションを行い、その結果を作業計画として採用することで生産効率の向上が図られる。
【０００４】
図１９は、プロセス系生産工場の一例である半導体製造工場の模式図である。半導体製造工場には、半導体ウェハ80に対して各種の処理を行うスパッタ20、カーブトレーサ30、ウェハプローバ40、ステッパ50、エッチング装置60、研削盤70等の処理設備と、各処理設備に処理順等の作業指示を行う作業指示装置10とが設けられる。半導体ウェハ80は、処理工程に従ってロット単位で各処理設備に運搬され、作業指示装置10からの指示に従って処理される。
【０００５】
図２０は半導体製造プロセスの１例である。半導体は、半導体ウェハ80に様々な処理を行うことにより製造されるが、半導体製造プロセスの工程には、例えば、研削盤70により半導体ウェハ80の表面を研磨するＡ工程、ステッパ50によりゲート層を露光するＢ工程、エッチング装置60によりゲート層をエッチングするＣ工程、ステッパ50によりドレイン層を露光するＤ工程、エッチング装置60によりドレイン層をエッチングするＥ工程、スパッタ20によりアルミニウム配線を行うＦ工程等がある。
【０００６】
このように半導体は様々な工程を経て製造されるが、プロセス系生産工場では、例えばＢ、Ｄ工程又はＣ、Ｅ工程等の異なる工程に、ステッパ50又はエッチング装置60等の同じ処理設備を繰り返し使用する場合が多い。このため、各処理設備において工程の異なる半導体ウェハ80をどのような順番で処理すれば生産効率が向上するかを判断することが難しく、通常、各処理設備において仕掛の納期順に処理が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プロセス系生産工場は、生産変動が激しく生産工程が複雑なため、各処理設備において仕掛を単に納期順に処理すると、ある処理設備では仕掛が過剰になり、別の処理設備では仕掛が不足する事態が発生し、作業渋滞のため生産効率が低下することが多い。
【０００８】
プロセス系生産工場では、各処理設備又は各工程において適正な量の仕掛がある場合に生産効率が最も高くなるが、生産品種が多く生産工程が複雑なプロセス系生産工場では、各処理設備又は各工程における適正な量の仕掛を求めることは非常に難しい。
【０００９】
例えば、シミュレーションに基づいて作業計画を立案する場合でも、その作業計画は、処理設備の故障を考慮しなかったり、処理設備の故障を単に確率的に取り入れたものである。このため、処理設備で実際に発生する故障やオペレータの着手ミスなどの予測不可能な事態により仕掛の分布状態がくずれ、生産効率を著しく低下させていた。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、ジョブショップ形式の生産形態をとるプロセス系生産工場において、各処理設備に適切な作業指示を行って生産効率を向上させることができる作業指示装置を提供することにある。
【００１１】
【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、本発明の一つの側面は、シミュレーションに基づいて各処理設備の仕掛を急速に低減させることができる適正仕掛を設定し、適正仕掛と現状仕掛に基づいて各処理設備の作業対象となる有効仕掛を求め、有効仕掛を納期順に処理するように各処理設備に指示することを特徴とする。本発明によれば、各処理設備の作業対象を仕掛低減に有効な有効仕掛に限定することができるので、現状仕掛を速やかに適正仕掛に近づけて生産効率を向上させることができる。
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明の別の側面は、異なる処理を行う複数の処理設備に、異なる工程により製造される複数の仕掛の処理順を指示する作業指示装置において、前記複数の処理設備が前記複数の仕掛を処理するシミュレーションを行い、各処理設備の仕掛が所定期間内に所定の値に収束する長期最良解を求める長期最良解シミュレーション実行手段と、前記長期最良解の仕掛推移を微分して仕掛変動速度を求め、前記仕掛推移の変動域又は安定域を検出する仕掛変動微分手段と、前記仕掛変動微分手段が変動域を検出した場合に、前記長期最良解の仕掛推移を二回微分して仕掛変動加速度を求め、更に前記仕掛変動加速度と前記仕掛との積により仕掛変動エネルギーを求め、前記仕掛変動エネルギーが最大となる時点における前記長期最良解の仕掛分布を変動域における工程別の最適仕掛とする変動域仕掛生成手段と、前記仕掛変動微分手段が安定域を検出した場合に、前記安定域における前記長期最良解の仕掛分布を安定域における工程別の最適仕掛とする安定域仕掛生成手段とを有し、前記変動域又は安定域の工程別の適正仕掛に基づいて、各処理設備に作業指示を行うことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、各処理設備の仕掛が多く速やかに仕掛を低減させる必要がある場合は、長期最良解において仕掛を急速に低減させることが可能な変動域の仕掛分布を適正仕掛とし、各処理設備において仕掛の安定した処理が可能である場合は、長期最良解の安定域の仕掛分布を適正仕掛とする。従って、適正仕掛は各処理設備の仕掛状態に応じて仕掛低減に最も有効な仕掛量となるので、各処理設備の生産効率を向上させることができる。
【００１４】
また、上記の発明において、その好ましい態様は、前記変動域又は安定域の工程別の適正仕掛及び各工程の現状仕掛に基づいて、各工程において作業対象となる工程別の有効仕掛を算出する有効仕掛設定手段と、前記工程別の有効仕掛を処理設備別に分類し、処理設備別の有効仕掛を納期に基づいて処理するように各処理設備に指示する作業指示生成手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、現状仕掛をそのまま各処理設備の作業対象にするのではなく、仕掛の効率的処理に有効な有効仕掛を作業対象にするため、現状仕掛が適正仕掛より多い仕掛過剰状態においても作業対象を絞り込むことが可能となり、現状仕掛を短期間で適正仕掛へ誘導することができる。
【００１６】
更に、上記の発明において、その好ましい態様は、各工程又は各処理設備における前記有効仕掛と現状仕掛の比が所定の範囲を外れた場合に、前記長期最良解シミュレーション実行手段に再シミュレーションを行うように指示する適正仕掛再設定判定手段を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、各処理設備の仕掛の推移に応じて再シミュレーションを行い、仕掛低減に有効な新たな適正仕掛を設定するので、各処理設備の仕掛を速やかに適正仕掛に近づけ生産効率を向上させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態の作業指示装置10のブロック図である。本実施の形態の作業指示装置10は、生産量や工程の処理時間等をもとに、生産開始から所定期間後に安定した生産状況に達するまでのシミュレーションを行う長期最良解シミュレーション実行装置100と、シミュレーション結果から生産状況が変動しているかあるいは安定しているかを判別する仕掛変動微分解析装置200と、生産状況の変動域における適正仕掛を計算する変動域仕掛生成装置300と、生産状況の安定域における適正仕掛を計算する安定域仕掛生成装置400とを有する。
【００２０】
作業指示装置10は、更に、適正仕掛と現状仕掛に基づいて実際の作業対象となる有効仕掛を求める有効仕掛設定装置500と、各処理設備に有効仕掛の作業順を指示する作業指示生成装置600と、有効仕掛と現状仕掛との比が所定の範囲外となった場合に適正仕掛を見直す適正仕掛再設定判定装置700とを有する。
【００２１】
本実施の形態の作業指示装置10は、シミュレーションに基づいて各処理設備の仕掛を急速に低減させることができる適正仕掛を設定し、適正仕掛と現状仕掛とから各処理設備の実際の作業対象となる有効仕掛を求め、各処理設備の作業対象を仕掛低減に有効な有効仕掛に限定するので、現状仕掛を速やかに適正仕掛に近づけて生産効率を向上させることができる。
【００２２】
次に、本実施の形態の作業指示装置10の動作を図２に示すフローチャートに従って説明する。まず、長期最良解シミュレーション実行装置100において、現状仕掛が適正仕掛よりも多い過剰仕掛状態に陥っているプロセス系生産工場のシミュレーションを行う。そして、各処理設備における仕掛量や処理順等のパラメータを変化させて複数回のシミュレーションを行い、各処理設備の仕掛が所定期間内に適正仕掛に収束し、かつ、各処理設備の作業期間である手番や生産量等が目標を達成するシミュレーション参考解を長期最良解として選択する（ステップＳ１）。後述する図４は長期最良解の一例である。
【００２３】
次に、仕掛変動微分解析装置200において長期最良解の仕掛推移を微分して仕掛低減速度を求め、仕掛低減速度の推移により仕掛の変動域又は安定域を検出する（ステップＳ２）。後述する図６に仕掛低減速度及び仕掛の変動域を示す。
【００２４】
ステップＳ２において変動域を検出した場合（Ｙｅｓ）は、変動域仕掛生成装置300において変動域の仕掛変動速度をさらに微分して仕掛変動加速度を求め、これに仕掛量を掛けて仕掛変動エネルギーを求める。そして、この仕掛変動エネルギーが極大になる期日を解析ポイントとし、解析ポイントにおける長期最良解の仕掛分布を抽出し、この仕掛分布を工程別に集計して工程別の適正仕掛とする（ステップＳ３）。後述する図８に仕掛変動加速度及び仕掛変動エネルギーの推移を示す。
【００２５】
一方、ステップＳ２において安定域を検出した場合（Ｎｏ）は、安定域仕掛生成装置400において安定域の平均的は期日を解析ポイントとし、この解析ポイントにおける長期最良解の仕掛分布を抽出し、この仕掛分布を工程別に集計して工程別の適正仕掛とする（ステップＳ４）。後述する図１１に安定域及び解析ポイントの一例を示す。
【００２６】
このように本実施の形態は、各処理設備の仕掛が多く速やかに仕掛を低減させる必要がある場合は、長期最良解において仕掛を急速に低減させることが可能な変動域の仕掛分布を適正仕掛とし、各処理設備において仕掛の安定した処理が可能な場合は、長期最良解の安定域の仕掛分布を適正仕掛とする。従って、適正仕掛は各処理設備の仕掛状態に応じて仕掛低減に最も有効な仕掛量となり、各処理設備の生産効率を向上させることができる。
【００２７】
次に、有効仕掛設定装置500は、適正仕掛と現状仕掛に基づいて各処理設備の作業対象となる有効仕掛を設定する（ステップＳ５）。本実施の形態では、現状仕掛をそのまま各処理設備の作業対象にするのではなく、仕掛の効率的処理に有効な有効仕掛を作業対象にする。このため、現状仕掛が適正仕掛より多い仕掛過剰状態においても作業対象を絞り込むことが可能となり、現状仕掛を短期間で適正仕掛へ誘導することができる。
【００２８】
次に、作業指示生成装置600は、工程別の有効仕掛を処理設備別に分類し、各処理設備に対し各仕掛の納期の余裕率が小さい順に処理するように指示する（ステップＳ６）。このように本実施の形態では、各処理設備に対して仕掛低減に有効な有効仕掛を納期順に処理するように指示するので、現状仕掛を速やかに適正仕掛に近づけることができる。
【００２９】
このような作業指示を与えることにより各処理設備の仕掛は漸次低減するが、仕掛の推移に応じて目標となる有効仕掛及び適正仕掛の見直しを行う。このため、適正仕掛再設定判定装置700により有効仕掛と現状仕掛の比である有効仕掛比を求め（ステップＳ７）、有効仕掛比が所定の範囲内の場合（Ｙｅｓ）は適正仕掛の変更は行わず、ステップＳ５、Ｓ６によりその時点の現状仕掛に基づいて新たな有効仕掛を求め、新たな有効仕掛に基づいて作業指示を行う。
【００３０】
一方、ステップＳ７において、有効仕掛比が所定の範囲から外れた場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１に移行し、長期最良解シミュレーションを再実行して新たな適正仕掛を設定し、新たな適正仕掛に基づいた作業指示を行う。
【００３１】
このように本実施の形態によれば、各処理設備の仕掛の推移に応じて、仕掛低減に有効な新たな有効仕掛又は適正仕掛を設定し、その設定値に基づいて作業指示を行うので、各処理設備の仕掛を速やかに適正仕掛に近づけ、生産効率を向上させることができる。
【００３２】
次に、本実施の形態の各部の構成について説明する。図３は、本実施の形態の長期最良解シミュレーション実行装置100の説明図である。長期最良解シミュレーション実行装置100は、シミュレーションの条件となる複数のパラメータを記憶したパラメータ記憶装置101と、シミュレーションの複数回実施装置102とを有し、パラメータを変化させて複数回のシミュレーションを実行する。
【００３３】
各回のシミュレーションにおいて、シミュレーション実行部103は、パラメータ生成装置104により各回のシミュレーション条件に対応したパラメータを生成し、投入情報記憶装置105と仕掛情報記憶装置106とから必要なロット情報を受け取り、シミュレータ装置107により長期シミュレーションを実行する。
【００３４】
この場合、シミュレーション結果はシミュレーション結果記憶装置108に蓄えられる。シミュレーションは複数回実行されるため、シミュレーション結果記憶装置108には複数回のシミュレーション結果が記憶される。
【００３５】
一方、工場目標値記憶装置109には、目標手番、目標出来高等のデータが記憶されており、収束データ生成装置110は、これらのデータから収束すべき安定状態の手番、出来高、仕掛量等のデータを生成する。
【００３６】
これらの収束データとシミュレーション結果記憶装置108に蓄えられている各シミュレーション結果は収束評価装置111に転送され、収束評価装置111において各シミュレーション結果を収束データと比較し評価する。
【００３７】
収束評価装置111において収束データを満足するシミュレーション結果がない場合は、パラメータや目標値等の変更指示が出され、修正装置112によりパラメータの修正や目標値の緩和等が行われ、再度、複数回のシミュレーションが試みられる。
【００３８】
一方、シミュレーション結果が収束データに収束した場合は、収束評価装置111の評価結果を最良解抽出装置113へ転送し、最良解抽出装置113にて、複数回のシミュレーションにおいて最も評価が高いシミュレーション結果を最良解として抽出し、その最良解を仕掛変動微分解析装置200に転送する。
【００３９】
図４は、現状仕掛が適正仕掛よりも多い過剰仕掛状態に陥っているプロセス系生産工場のシミュレーションにおける長期最良解の一例である。これはシミュレーションのパラメータを様々に変化させて複数回の長期シミュレーションを実施した中の一つの解である。なお、横軸は時間であり縦軸は仕掛量である。
【００４０】
長期最良解は、各処理設備においてシミュレーション結果に基づいた処理を行った場合の仕掛分布の推移を示すもので、この例では、現在時点ｔａにおける過剰仕掛状態からしばらくの期間は仕掛が低減することなく推移し、時間ｔｂ付近で仕掛が最も減少しており、時間ｔｃ付近で目標とする安定仕掛量に達している。
【００４１】
本実施の形態は、現在時点ｔａにおける適正仕掛として、シミュレーションにおいて仕掛が最も急速に低減する時間ｔｂにおける仕掛分布を採用し、安定した仕掛になるまでの時間を短縮するものである。従って、仕掛が最も急速に低減する時間ｔｂを検出しなければならない。
【００４２】
図５は、長期最良解から仕掛が最も急速に低減する時間ｔｂを検出する仕掛変動微分解析装置200の説明図である。仕掛変動微分解析装置200は、長期最良解が転送されると、まず、仕掛推移微分装置201において仕掛推移を微分して仕掛低減速度を求める。
【００４３】
仕掛推移微分装置201において求められた仕掛低減速度は、低減速度結果記憶装置202へ転送される。そして、低減速度結果記憶装置202のデータは、安定閾値記憶装置203に記憶されている安定範囲と安定期間の設定データと共に、変動域検出装置204へ転送される。変動域検出装置204は、仕掛低減速度が安定範囲を越えて安定期間以上継続した場合に、その期間を変動域として検出し、その検出結果を安定判別装置206へ転送する。
【００４４】
一方、変動域検出装置204において変動域が検出されなかった場合は、安定域検出装置205において安定域の検出が試みられる。安定域検出装置205は、仕掛低減速度が、安定閾値記憶装置203に記憶されている安定範囲内に安定期間以上継続した場合に、その期間を安定域として検出し、その検出結果を安定判別装置206へ転送する。
【００４５】
安定判別装置206は、変動域が検出された場合は、次に説明する変動域仕掛生成装置300へ起動指示を出し、安定域が検出された場合は安定域仕掛生成装置400へ起動指示を出す。
【００４６】
図６は、仕掛推移及び仕掛推移を微分して求めた仕掛低減速度のグラフであり、変動域が検出された場合の微分解析結果である。仕掛低減速度のグラフにおける点線は、安定閾値記憶装置203に記憶されている安定範囲である。図６において、仕掛低減速度が、安定範囲を越えて安定期間以上継続している時間ｔｄから時間ｔｅまでの期間が変動域である。
【００４７】
このように本実施の形態では、仕掛推移を微分して求めた仕掛低減速度により仕掛推移の変動域と安定域を判別し、変動域又は安定域における仕掛低減に有効な適正仕掛を、次に説明する変動域仕掛生成装置300又は安定域仕掛生成装置400により算出する。
【００４８】
図７は、変動域仕掛生成装置300の説明図であり、図８は、変動域仕掛生成装置300で求められる仕掛低減加速度及び仕掛低減エネルギーの説明図である。
【００４９】
仕掛推移の変動域が検出された場合は、変動域仕掛生成装置300の変動域二階微分装置301により、仕掛推移を二階微分して仕掛低減加速度を求める。仕掛低減加速度は、図８の点線で示すように、仕掛推移が急激に減少している変動域において大きな変化を示す。
【００５０】
次に、変動エネルギー生成装置302は、仕掛低減加速度に各時点における仕掛量を掛けて仕掛変動エネルギーを算出する。仕掛変動エネルギーは仕掛量を考慮した仕掛推移に相当し、大きな仕掛量が急激に変化する場合に大きな値を示す。算出された仕掛変動エネルギーは、解析ポイント抽出装置303へ転送される。
【００５１】
解析ポイント抽出装置303は、仕掛低減エネルギーが極大となる期日を解析ポイントとして抽出する。解析ポイントは仕掛データ抽出装置304に転送され、仕掛データ抽出装置304において、解析ポイントにおける長期最良解の仕掛分布が抽出される。解析ポイントは、図８に示すように、仕掛低減エネルギーが極大になる期日、即ち、仕掛低減エネルギーのグラフが仕掛推移のグラフと交わる時間ｔｂの期日である。
【００５２】
仕掛データ抽出装置304により抽出された仕掛分布は、適正仕掛生成装置305により工程別に分類集計されて工程別の適正仕掛となり、有効仕掛設定装置500に転送される。図９は、適正仕掛生成装置305により生成された変動域における工程別の適正仕掛である。適正仕掛は、各工程において仕掛を効率的に処理するための最適な仕掛量であり、実際の仕掛を適正仕掛に近づけるように作業指示を行うことにより、生産効率を向上させることができる。
【００５３】
一方、仕掛変動微分解析装置200により仕掛推移の安定域が検出された場合は、安定域仕掛生成装置400が起動される。図１０は、安定域仕掛生成装置400の説明図である。また、図１１は、安定域仕掛生成装置400で求められる解析ポイントの説明図である。
【００５４】
安定域仕掛生成装置400の安定域平均日抽出装置401は、仕掛変動微分解析装置200からの起動指令により、安定域における解析ポイントを抽出する。即ち、安定域が、図１１に示す時間ｔｆから時間ｔｈまでの期間の場合は、安定域の平均的な期日、例えば中間日を解析ポイントとして抽出する。そして、仕掛データ抽出装置402は、解析ポイントにおける長期最良解の仕掛分布を長期最良解シミュレーション実行装置100から抽出する。
【００５５】
仕掛データ抽出装置402により抽出された長期最良解の仕掛分布は、適正仕掛生成装置403により工程別に分類集計されて工程別の適正仕掛となり、有効仕掛設定装置500に転送される。図１２に安定域における工程別の適正仕掛の一例を示す。
【００５６】
このように本実施の形態では、仕掛が多く速やかに仕掛を低減させることが必要である場合は、仕掛を急速に低減させることが可能な変動域の仕掛分布をもって適正仕掛とし、仕掛の安定した生産が可能である場合は、安定域の仕掛分布をもって適正仕掛とする。これにより、仕掛分布に応じた処理が可能になり、各処理設備の生産効率を向上させることができる。
【００５７】
図１３は、本実施の形態による有効仕掛設定装置500の説明図である。変動域仕掛生成装置300又は安定域仕掛生成装置400において生成された適正仕掛は、有効仕掛設定装置500の適正仕掛記憶装置501に転送され記憶される。一方、完了実績記憶装置502には処理が完了した実績値が記憶される。これらのデータは完了要求量抽出装置503に転送され、完了要求量抽出装置503において所定の期日における各工程の仕掛の要求量が求められる。
【００５８】
一方、現状仕掛記憶装置504には現時点における仕掛データが記憶されており、工程分解装置505により現状仕掛が工程別に分類集計される。工程要求量抽出装置506は、適正仕掛と後工程からの要求量に基づいて当該工程の必要量を抽出し、有効仕掛設定装置507は、現状仕掛と当該工程の必要量に基づいて当該工程の有効仕掛を設定する。
【００５９】
有効仕掛設定装置500において、当該工程における仕掛の必要量、当該工程における有効仕掛、及び前工程への要求量は、以下の手順で最終工程から順に求められる。
【００６０】
最終工程における仕掛の必要量は、最終工程における適正仕掛と後工程からの要求量の和であるが、最終工程では後工程からの要求量は０であるので、適正仕掛を最終工程の仕掛の必要量とする。
【００６１】
次に、最終工程における有効仕掛は、最終工程における現状仕掛と仕掛の必要量のうちのどちらか少ない方である。更に、一つ前の工程への要求量は、最終工程における仕掛の必要量から最終工程の現状仕掛を引いたものである。
【００６２】
即ち、当該工程の仕掛の必要量、当該工程の有効仕掛、及び前工程への要求量は、次式により求めることができる。
【００６３】
当該工程の仕掛の必要量＝当該工程の適正仕掛＋後工程からの要求量…(1)
当該工程の有効仕掛＝MIN（当該工程の現状仕掛、当該工程の必要量）…(2)
前工程への要求量＝当該工程の必要量−当該工程の現状仕掛  …(3)
なお、(2)式におけるMINは当該工程の現状仕掛と当該工程の必要量のうちのどちらか少ない方を選択することを意味する。
【００６４】
図１４は、各工程の現状仕掛及び適正仕掛から、当該工程の仕掛の必要量、当該工程の有効仕掛、及び前工程への要求量を求める具体例である。
【００６５】
最終工程である工程21では、現状仕掛が(20)、適正仕掛が(35)、後工程からの要求量が(0)であるので、上記の(1)式から工程21の仕掛の必要量は(35)になる。また、有効仕掛は(2)式から(20)となり、前工程への要求量は(3)式から(15)になる。
【００６６】
次に、工程20では現状仕掛が(10)、適正仕掛が(52)、工程21からの要求量が(15)であるので、上記の(1)式から工程20における仕掛の必要量は(67)になる。また、有効仕掛は(2)式から(10)になり、前工程への要求量は(3)式から(57)になる。このようにして、前工程へ順に遡って有効仕掛が求められる。
【００６７】
なお、ある工程の現状仕掛がその工程の仕掛の必要量より大きい場合は、前工程に仕掛を要求する必要はないので、その工程における前工程への要求量は０になる。例えば、工程13では、現状仕掛(120)が仕掛の必要量(65)より多いので、前工程への要求量は０になる。
【００６８】
図１５は、このようにして有効仕掛設定装置500で求められた工程別の有効仕掛のグラフである。なお、図１５において、太い折れ線グラフが有効仕掛を示し、棒グラフが現状仕掛、細い折れ線グラフが適正仕掛を示す。
【００６９】
本実施の形態によれば、例えば工程13等において、現状仕掛よりも少ない有効仕掛だけを作業対象にすることができるので、現状仕掛を短期間で適正仕掛へ誘導し生産効率を向上させることができる。
【００７０】
有効仕掛設定装置500により求められた工程別の有効仕掛は、作業指示生成装置600に転送され、各処理設備別の作業指示が行われる。図１６は、本実施の形態による作業指示生成装置600の説明図である。有効仕掛設定装置500により求められた工程別の有効仕掛は、作業指示生成装置600の有効仕掛情報記憶装置601に転送される。
【００７１】
一方、ロット情報記憶装置602には現状の仕掛の情報が記憶されており、余裕率算出装置603は、ロット情報記憶装置602に記憶されている仕掛情報の残り作業手番と完了予定日とから余裕率を算出し、工程別のロット情報を余裕率の順に並び替える。余裕率は次式により算出される。
【００７２】
余裕率＝納期までの期間／残り作業手番  …(4)
例えば、納期までの期間が30日で、残り作業手番が20日の場合は余裕率は1.5となる。余裕率が小さいほどその仕掛の緊急性が高いことになる。
【００７３】
次に、装置別分類装置604は、工程別の有効仕掛に従って各工程のロット情報を抽出し、有効仕掛を処理設備別に分類集計する。処理設備別の有効仕掛は、余裕率分類装置605へ転送されて余裕率に従った並び替えが行われ、実際の処理設備別の作業指示が生成され、各処理設備に作業指示が行われる。
【００７４】
図１７は、作業指示生成装置600により生成された作業指示の一例である。図１７に示すように、例えば、処理設備の１つであるB-Hカーブトレーサには有効仕掛が２ロット割り当てられ、その順に処理するように作業指示が行われる。また、Wfプローバには６つの有効仕掛が割り当てられ、その順に処理するように作業指示が行われる。
【００７５】
このように本実施の形態によれば、各処理設備は、仕掛低減に有効な有効仕掛だけを作業対象とするように指示されるので、その作業指示に従って処理を行えば、仕掛を効率的に処理し生産効率を向上させることができる。
【００７６】
一方、各処理設備における処理時間は処理設備毎に異なっており、各処理設備における仕掛分布は時間の経過と共に変化する。また、各処理設備に予期しない故障が発生する場合もある。従って、各処理設備における仕掛分布の推移に応じて適正仕掛又は有効仕掛を見直し、生産効率を更に向上させる必要がある。
【００７７】
図１８は、本実施の形態による適正仕掛再設定判定装置700の説明図である。適正仕掛再設定判定装置700内の有効仕掛情報記憶装置701には現在の有効仕掛が記憶されており、現状仕掛記憶装置702には現状仕掛が記憶されている。有効仕掛と現状仕掛は有効仕掛比設定装置703に転送され、有効仕掛が現状仕掛に占める割合である有効仕掛比が次式により求められる。
【００７８】
有効仕掛比＝有効仕掛／現状仕掛  …(5)
有効仕掛比は再設定判定装置705に転送される。再設定判定装置705は、有効仕掛比が判定範囲記憶装置704に設定されている目標範囲内の場合は、目標とする仕掛低減をほぼ達成したと判断する。そして、目標達成による次目標設定指示装置706から長期最良解シミュレーション実行装置100へ指示を送ることにより、次の目標となる適正仕掛の設定処理が行われる。
【００７９】
一方、有効仕掛比が判定範囲記憶装置704に設定されている判定範囲外の場合は、目標とする仕掛分布とかけ離れた状態にあり、再設定判定装置705は、適正仕掛の設定を見直す必要が生じていると判断する。そして、目標ズレによる目標再設定指示装置707から長期最良解シミュレーション実行装置100へ指示を送ることにより、適正仕掛の再設定処理が行われる。
【００８０】
なお、有効仕掛比が判定範囲記憶装置704に設定されている判定範囲内の場合は、現状仕掛は適正仕掛に近づきつつあると判断され、その時点における適正仕掛が維持される。即ち、現状継続装置708から有効仕掛設定装置500に指示を送ることにより、その時点における適正仕掛と現状仕掛に基づいた新たな有効仕掛を設定し、それに基づいて作業指示を行う。
【００８１】
このように本実施の形態では、各処理設備の仕掛の推移に応じて適正仕掛又は有効仕掛を見直し、仕掛低減に有効な新たな適正仕掛又は有効仕掛を設定するので、各処理設備の現状仕掛を速やかに適正仕掛に近づけ生産効率を向上させることができる。
【００８２】
本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。
【００８３】
【発明の効果】
本発明によれば、各処理設備の仕掛が多く速やかに仕掛を低減させる必要がある場合は、長期最良解において仕掛を急速に低減させることが可能な変動域の仕掛分布を適正仕掛とし、各処理設備において仕掛の安定した処理が可能である場合は、長期最良解の安定域の仕掛分布を適正仕掛とする。従って、適正仕掛は各処理設備の仕掛状態に応じて仕掛低減に最も有効な仕掛量となるので、各処理設備の生産効率を向上させることができる。
【００８４】
また、本発明によれば、現状仕掛をそのまま各処理設備の作業対象にするのではなく、仕掛の効率的処理に有効な有効仕掛を作業対象にするため、現状仕掛が適正仕掛より多い仕掛過剰状態においても作業対象を絞り込むことが可能となり、現状仕掛を短期間で適正仕掛へ誘導することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１  】本発明の実施の形態の作業指示装置のブロック図である。
【図２  】本発明の実施の形態の作業指示装置のフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態の長期最良解シミュレーション実行装置の説明図である。
【図４】シミュレーションによる長期最良解の例である。
【図５】本発明の実施の形態の仕掛変動微分解析装置の説明図である。
【図６】仕掛変動の微分解析結果である。
【図７】本発明の実施の形態の変動域仕掛生成装置の説明図である。
【図８】仕掛低減加速度および仕掛低減エネルギーの説明図である。
【図９】変動域の適正仕掛の説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態の安定域仕掛生成装置の説明図である。
【図１１】安定域および解析ポイントの説明図である。
【図１２】安定域の適正仕掛の説明図である。
【図１３】本発明の実施の形態の有効仕掛設定装置の説明図である。
【図１４】有効仕掛を計算する具体例である。
【図１５】有効仕掛の設定結果である。
【図１６】本発明の実施の形態の作業指示生成装置の説明図である。
【図１７】作業指示結果の説明図である。
【図１８】本発明の実施の形態の適正仕掛再設定判定装置の説明図である。
【図１９】半導体製造工場の模式図である。
【図２０】半導体製造プロセスの一例である。
【符号の説明】
10  作業指示装置
100  長期最良解シミュレーション実行装置
200  仕掛変動微分解析装置
300  変動域仕掛生成装置
400  安定域仕掛生成装置
500  有効仕掛設定装置
600  作業指示生成装置
700  適正仕掛再設定判定装置
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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