JP6044977B2 - Optimal index generation device, optimal index generation method, optimal index generation program, and optimal index generation server - Google Patents

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Description

本発明は、多品種の製品を生産するため複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給するための最適指標生成装置に関する。   The present invention relates to an optimum index generating apparatus for supplying index information related to a plurality of apparatuses to a production management system that controls a plurality of apparatuses to produce a wide variety of products.

従来、半導体・液晶製造(以後、半導体製造等)における製造プロセスでは、処理時間等の処理条件のみを設計・管理すれば、設計通りの製品品質が概ね確保できていた。
しかし、加工寸法の微細化(数十ナノメートル単位)や単位製品の大型化に伴い、ある処理と他の処理の開始/終了の間の滞在時間も厳密に管理しなければ設計通りの製品品質を達成できなくなってきた。この滞在時間の上限値または下限値をQ−time制約(または時間制約)と呼び、あらゆる製品の製造において欠かせない製造条件となっている。
Conventionally, in a manufacturing process in semiconductor / liquid crystal manufacturing (hereinafter referred to as semiconductor manufacturing, etc.), if only processing conditions such as processing time are designed and managed, product quality as designed can generally be ensured.
However, as processing dimensions become smaller (in the order of several tens of nanometers) and unit products become larger, product quality as designed unless the residence time between one process and the start / end of another process is strictly controlled. Can no longer be achieved. This upper limit value or lower limit value of the staying time is called a Q-time constraint (or time constraint), which is an indispensable manufacturing condition for manufacturing all products.

製造中にQ−time制約を遵守できなかった半製品は、リワーク(再処理)または破棄されるため、Q−time制約割れは、品質/価値の低下およびコスト・時間・資源・エネルギー等の浪費をもたらし、大きな損失となっている。
このような損失としては例えば、昨今の大口径・高集積の製品ウエハ単価は100万円から数1000万円と高額である。また、生産設備単価も数千万円〜数十億円と高額であり、その減価償却費用は年間の製造コストの50%以上を占めているため、単位時間当たりの良品生産量の確保が極めて重要な課題である。
加えて、リワークの発生により処理工程の負荷が高まり、副次的なリワークの増加にもつながる。
Semi-finished products that fail to comply with Q-time constraints during production are reworked (reprocessed) or discarded, so Q-time constraint cracking is a waste of quality, value, cost, time, resources, energy, etc. Has been a big loss.
As such a loss, for example, the unit price of a large-diameter / highly integrated product wafer is high from 1 million yen to several tens of million yen. In addition, the unit price of production equipment is as high as several tens of millions of yen to several billions of yen, and the depreciation costs account for more than 50% of the annual production cost, so it is extremely difficult to secure the production volume of good products per unit time This is an important issue.
In addition, the occurrence of rework increases the processing load and leads to an increase in secondary rework.

そのため、半導体製造等において、Q−time制約の遵守は、第一優先の生産目標とされ、他の主要な生産目標(納期の遵守、スループットの向上、段取りの低減など)よりも重視されていることが多い(国内の工場へのヒアリング結果や先行文献等から)。   Therefore, in semiconductor manufacturing, compliance with Q-time constraints is regarded as the first priority production target and is more important than other major production targets (observation of delivery date, improvement of throughput, reduction of setup, etc.) Often (from interviews with domestic factories and prior literature).

Q−time制約に関わる問題は、技術ロードマップに従う加工寸法の微細化や処理単位の大型化(高額化)に伴い、ますます重要性が増し、産業内の共通課題となっている。2000年代中頃から、生産スケジューリング問題として企業を中心に盛んに研究されている。   Problems related to the Q-time constraint are becoming more and more important and becoming a common issue in the industry as processing dimensions are reduced according to the technology roadmap and processing units are enlarged (expensive). Since the mid-2000s, it has been actively researched mainly by companies as a production scheduling problem.

このように、重要性が認識されている一方で、Q−time制約を遵守しつつ他の生産目標を達成するための最適な生産管理方法(特に生産スケジューリング方法)が未だ確立されていない現状にある。
このような現状に留まっている理由は、主に次の3つの問題点による。
In this way, while the importance is recognized, the optimal production management method (especially the production scheduling method) for achieving other production goals while observing the Q-time constraint has not yet been established. is there.
The reason for staying in this situation is mainly due to the following three problems.

第1問題点として、Q−time制約を遵守するためには生産流量を制限する必要があり、この制限が他の生産目標(例えばスループット向上)の達成と相反する要件になっている。そのため、多品種生産の多目的の最適化は困難である。加えて、製造工程の処理単位がバッチで処理単位が変わったり、内部で複数の異なる処理を施すマルチタスク型であったりして、解析的モデル化が困難である。   As a first problem, it is necessary to limit the production flow rate in order to comply with the Q-time constraint, and this limitation is a requirement contrary to achievement of other production targets (for example, throughput improvement). Therefore, multipurpose optimization of multi-product production is difficult. In addition, analytical processing is difficult because the processing unit of the manufacturing process is a batch, the processing unit is changed, or a multitask type in which a plurality of different processes are performed internally.

第2問題点として、Q−time制約割れの主要な原因である製造装置の予防保全について、適正化が図られていない。
予防保全時期には、稼働台数が減り、当該工程(装置群)の生産能力が著しく低下する。また、予防保全終了後には、装置を高い稼働率で運用するため、後続工程の物流に大きな変動をもたらす。このように生産能力や物流の変動が大きい状況下では、Q−time制約割れが起こりやすく副次的に他の生産目標にも負の影響をもたらす。しかし、従来の生産管理体系では、生産物流等を主に扱う第1次管理と装置の予防保全等を扱う第2次管理が業務上独立しており、両者の総合的管理がなされていない。例えば、予防保全の計画では、予防保全関連コストの最小化を目的とし、Q−time制約を考慮に入れていない[非特許文献2等]。
As a second problem, the preventive maintenance of the manufacturing apparatus, which is the main cause of the Q-time constraint cracking, has not been optimized.
During the preventive maintenance period, the number of operating units decreases, and the production capacity of the process (device group) significantly decreases. In addition, after the preventive maintenance is completed, the apparatus is operated at a high operation rate, which causes a large change in the logistics of subsequent processes. In such a situation in which fluctuations in production capacity and physical distribution are large, Q-time constraint cracking is likely to occur, and it has a secondary effect on other production targets. However, in the conventional production management system, the primary management mainly handling production logistics and the secondary management dealing with preventive maintenance of the apparatus are independent in business, and comprehensive management of both is not performed. For example, in the preventive maintenance plan, the purpose is to minimize the cost related to preventive maintenance, and the Q-time constraint is not taken into consideration [Non-Patent Document 2 etc.].

第3問題点として、数十のQ−time制約が製造フローの中に点在して相互干渉し合っているため、全体の同時管理が不可欠である。また、数百工程にも及ぶ製造フロー全体を実時間で管理するために、高速な計算方法が必要とされる。複数のQ−time制約の構造分析や同時管理の方法については、汎用な方法論自体が存在しない。
上記Q−time制約は、例えば700工程ほどのメモリ製造フロー上にQ−time制約が60箇所以上存在する。相互干渉する場合には、片方のQ−time制約は守れるが他方のQ−time制約は守れない等の問題が起こるため同時管理する必要がある。
第4問題点として、先行技術に共通する問題点に、実時間管理に適応可能な計算時間を実現できないという問題がある。
例えば、非特許文献1や非特許文献2で応用されている混合整数計画法の計算オーダーは指数時間であり、そのため、生産工程の一部分に対する1週間程度の生産期間を対象にした生産スケジュールに限定しなければ現実的な時間内に算定することができない。半導体製造のように、生産期間が1.5ヵ月から2.5ヵ月程度と長く、また、生産工程に含まれる工程数が300から1000工程程度と大規模な生産システムの最適管理には、高速な計算方法が必要である。また、日々起こる動的な変化に対応するための再計算を実時間に実現する計算の高速性が求められる。
As a third problem, since several tens of Q-time constraints are scattered in the manufacturing flow and mutually interfere with each other, the entire simultaneous management is indispensable. In addition, a high-speed calculation method is required to manage the entire manufacturing flow of several hundred processes in real time. There is no general-purpose methodology itself for the structure analysis and simultaneous management methods of multiple Q-time constraints.
As for the Q-time constraint, for example, there are 60 or more Q-time constraints on the memory manufacturing flow of about 700 steps. In the case of mutual interference, there arises a problem that one Q-time constraint can be observed but the other Q-time constraint cannot be observed.
As a fourth problem, a problem common to the prior art is that a calculation time adaptable to real-time management cannot be realized.
For example, the calculation order of the mixed integer programming applied in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 is exponential time, and therefore limited to a production schedule for a production period of about one week for a part of the production process. Otherwise, it cannot be calculated in a realistic time. Like semiconductor manufacturing, the production period is as long as 1.5 to 2.5 months, and the number of processes included in the production process is 300 to 1000 processes. A simple calculation method is required. In addition, high-speed calculation is required to realize real-time recalculation to cope with dynamic changes that occur daily.

従来技術では、第1問題点に関連して、多数の先行技術が存在する。大別すると、個々のロットの滞在時間を管理する方法(非特許文献1)と、ロットの個数で滞在時間を管理する方法(特許文献1、特許文献2)などがある。   In the prior art, there are many prior arts related to the first problem. Broadly speaking, there are a method for managing the stay time of each lot (Non-Patent Document 1) and a method for managing the stay time by the number of lots (Patent Document 1, Patent Document 2).

特許文献1では、半導体前処理工場を対象に、Q−time制約値の遵守と目標生産量の達成とを目的として、前工程完了後から着工前までのQ−time制約に限定した生産管理システムを提案している。
同一装置群iを共用する全ての工程の平均処理時間から装置群iの平均処理時間を計算した上で、Q−time制約時間を守るための仕掛ロット数上限値WL(i)を計算し、待ち行列M/M/1モデルを用いて計算した装置群iの待ちロット数の期待値Wρと上限値WL(i)などを比較して、リスクの大きさを判断している。工程のスラックと稼働率を用いて定量的に評価し、装置をQ−time制約を遵守しない可能性(リスク)の高低で分類し改善指針とする。工程処理時間、工程数、装置数について、複数個の改善案候補の算定とその実現可能性の判定を行い、実行可能な改善案が1つでもあれば改善を施し、なければ改善しない。
In Patent Document 1, a production management system limited to Q-time constraints from the completion of the previous process to before the start of construction for the purpose of observing the Q-time constraint values and achieving the target production volume for semiconductor pretreatment factories. Has proposed.
After calculating the average processing time of the device group i from the average processing time of all the processes sharing the same device group i, the in-process lot number upper limit WL (i) for keeping the Q-time constraint time is calculated, The magnitude of risk is determined by comparing the expected value Wρ of the number of waiting lots of the device group i calculated using the queue M / M / 1 model with the upper limit value WL (i). Quantitative evaluation is performed using the slack and operation rate of the process, and the equipment is classified according to the level of possibility (risk) of not complying with the Q-time constraint as an improvement guideline. With respect to the process processing time, the number of processes, and the number of devices, a plurality of improvement plan candidates are calculated and their feasibility is determined.

特許文献2では、従来の搬送システムのホストコンピュータに処理装置からのワーク情報をリンクし、適切な基準在庫を計算させ、コンピュータが自ら搬送指示を行うことで、自動的にワークの品質保証時間を維持する。これにより、液晶表示装置の製造に使用されるワークの搬送において、ワークの品質保証時間、いわいるQ−timeのオーバタイムを解決し、品質保証時間の維持が可能な搬送ができる自動管理システムが報告されている。   In Patent Document 2, work information from a processing device is linked to a host computer of a conventional transfer system, an appropriate reference stock is calculated, and the computer issues a transfer instruction by itself to automatically increase the work quality assurance time. maintain. As a result, an automatic management system capable of solving the work quality assurance time, the so-called Q-time overtime, and carrying the work capable of maintaining the quality assurance time in the conveyance of the work used for manufacturing the liquid crystal display device. It has been reported.

非特許文献1では、国立台湾大学とコネチカット大学およびInoteraメモリーズ社における共同研究の成果が報告されている。直列する三工程モデルで、第1工程の終了時点から第2工程の処理開始時点まで、および第2工程の処理終了時点から第3工程の処理開始時点までの2つのQ−time制約が連続する単一のQ−time制約区間を対象としている。ジョブの装置への割り付けを混合整数計画問題としてモデル化して解く手法を提案し、ヒューリスティクスと比較した改善効果を示している。比較対象としているヒューリスティクスは、第3工程の処理時間の残りが60分になった時点で第2工程の処理を始める経験的方法である。提案手法がヒューリスティクスと比べて評価指標が改善した成果(第3工程の稼働率が16%UP、生産量15%UP、第2工程の待ち時間が1/4、平均待ち時間が約1/2に低減)を示した。比較実験には、実工場のデータを使用している。   Non-Patent Document 1 reports the results of joint research at National Taiwan University, Connecticut University, and Inota Terra Memories. In the three-step model in series, two Q-time constraints from the end point of the first step to the start point of the second step and from the end point of the second step to the start point of the third step are continuous. A single Q-time constraint section is targeted. We propose a method that solves the assignment of jobs to devices as a mixed integer programming problem, and shows an improvement effect compared with heuristics. The heuristic that is the object of comparison is an empirical method that starts the process of the second process when the remaining process time of the third process reaches 60 minutes. Results of improved evaluation index compared to heuristics in the proposed method (3rd operation rate increased by 16%, production volume increased by 15%, second process waiting time is 1/4, average waiting time is approximately 1 / 2). Data from actual factories are used for comparison experiments.

非特許文献2では、米国の大学・企業・ISMIメンバーとの共同研究の成果が報告されている。半導体製造における予防保全(PM)タスクの最適スケジューリングに関するアルゴリズムを基礎とした予防保守最適化ソフトウェアツール(PMOST)のアーキテクチャと活用例を示している。PMのスケジュールは、PMタスクのコスト最小化を目的とした混合整数計画問題を用いて、外部から与えられるベーススケジュールを調整した結果として算定される。実際の産業データと工場モデルを用いた4つ事例のシミュレーション結果を示し、それらの結果から、PM作業の強化と装置生産性が良好に改善されたことを示した。PMOSTで利用されるPM最適化アルゴリズムの他への実装のためのテンプレートとガイドラインも提供している。   Non-Patent Document 2 reports the results of joint research with US universities, companies, and ISMI members. An architecture and an example of use of a preventive maintenance optimization software tool (PMOST) based on an algorithm for optimal scheduling of preventive maintenance (PM) tasks in semiconductor manufacturing are shown. The PM schedule is calculated as a result of adjusting the base schedule given from the outside using a mixed integer programming problem for the purpose of minimizing the cost of the PM task. The simulation results of four cases using actual industrial data and factory models were shown. From these results, it was shown that the PM work was strengthened and the equipment productivity was improved. It also provides templates and guidelines for implementing other PM optimization algorithms used in PMOST.

特開2008−77370公報JP 2008-77370 A 特開2003−108213公報JP 2003-108213 A

Optimal Wet-Furnace Machine Allocation for Daily Fab Production Proceedings of the 18th IEEE International Symposium on Semiconductor Manufacturing (ISSM2010)、 pp.47-50、 2010 October 18-20.Optimal Wet-Furnace Machine Allocation for Daily Fab Production Proceedings of the 18th IEEE International Symposium on Semiconductor Manufacturing (ISSM2010), pp.47-50, 2010 October 18-20. Optimal Preventive Maintenance Scheduling in Semiconductor Manufacturing Systems:Software Tool and Simulation Case Studies IEEE Transaction on Semiconductor Manufacturing、vol.23 No.3、pp.477-489、2010 August.Optimal Preventive Maintenance Scheduling in Semiconductor Manufacturing Systems: Software Tool and Simulation Case Studies IEEE Transaction on Semiconductor Manufacturing, vol.23 No.3, pp.477-489, 2010 August.

しかしながら、これらの方法を用いても、多品種生産において、確実にQ−time制約を守りつつ良品スループット向上とコスト低減を達成する方法は確立されているとは言い難く、生産性の維持と向上を妨げている要因となっている。   However, even if these methods are used, it is difficult to say that a method for achieving good product throughput improvement and cost reduction while reliably observing the Q-time constraint in multi-product production has been established, maintaining and improving productivity. It is a factor that hinders.

例えば、特許文献1では、モデル化の精度が低いため、Q−time制約割れを防止することができないといった問題があった。
特許文献2では、搬送等の管理システム(情報システム)に重点が置かれ、生産効率の向上という観点で実用性に欠ける技術であった。
For example, in patent document 1, since the modeling precision is low, there existed a problem that a Q-time restrictions crack could not be prevented.
In Patent Document 2, an emphasis is placed on a management system (information system) such as conveyance, and the technique lacks practicality from the viewpoint of improving production efficiency.

非特許文献1ではQ−time制約が割れやすい状況、Q−time制約の下限を扱わないで最適化を指向しているものの、多数のQ−time制約を扱う場合には組合せが膨大になり、実時間に活用できるような高速な計算は望めないといった問題があった。   In Non-Patent Document 1, the situation is that Q-time constraints are easily broken, and optimization is aimed at without dealing with the lower limit of Q-time constraints. However, when a large number of Q-time constraints are handled, the number of combinations becomes enormous. There was a problem that high-speed calculations that could be used in real time could not be expected.

一方、第2および第3の問題点に関連するような類似技術は見られない。
例えば、非特許文献1では、典型的な1種類のQ−time制約区間のみを課題にしている。また、特許文献1では、4種類の構造を課題に取り上げているが、管理方法を提供しているのは1種類の構造のみに留まる。この結果、両先行技術とも、全てのQ−time制約の構造を網羅的に定義して全体管理する方法を提供してはいない。
On the other hand, there is no similar technique related to the second and third problems.
For example, in Non-Patent Document 1, only one typical type of Q-time constraint section is an issue. In Patent Document 1, four types of structures are taken up as problems, but only one type of structure provides the management method. As a result, neither of the prior arts provides a method for comprehensively defining and managing all Q-time constraint structures.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、従来法では達成されていなかったQ−time制約割れが起こりやすい状況に対しても、Q−time制約を確実に遵守し、良品スループット向上とコスト低減および環境負荷や資源・エネルギー消費の低減を達成することが可能な最適オペレーション管理条件を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and even in a situation where Q-time constraint cracking, which has not been achieved by the conventional method, is likely to occur, the Q-time constraint is reliably observed, and good product throughput is improved. The objective is to provide optimum operation management conditions that can achieve cost reduction and reduction of environmental load and resource / energy consumption.

また、上記目的に関連して、Q−time制約割れの主要な原因である、多品種生産の扱い、装置の予防保全、複数のQ−time制約の相互干渉に対しても、解析方法と適正な管理手法を与えることで、Q−time制約を遵守しつつ良品スループットの向上とコスト低減・環境負荷低減を同時に達成することを容易にすることを目的とする。   In addition, in relation to the above purpose, the analysis method and appropriateness are also considered for the main causes of Q-time constraint cracking, such as handling of multi-product production, preventive maintenance of equipment, and mutual interference of multiple Q-time constraints. It is an object of the present invention to provide an easy management method to improve the throughput of non-defective products while simultaneously reducing the cost and reducing the environmental load while complying with the Q-time constraint.

上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、多品種の製品を生産するため複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置と製品に関する指標情報を供給する最適指標生成装置であって、前記複数の装置と製品に関する情報を前記生産管理システムを介して入力する情報入力部と、前記入力された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time構造を分析するQ−time構造分析部と、前記入力された情報および前記Q−time構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算する最適理論値計算部と、前記計算された情報を指標情報として出力する指標算出部と、製品の到着に関連するバッチ組み待ち時間とQ−time制約の上限値との大小関係が切り替わる到着率の境界値を算定し、適切なロードルールを判定する最適ロードルール判定部と、を備え、前記指標算出部により算出された最適な指標情報とロードルールとを前記生産管理システムに供給することを特徴とする最適指標生成装置である。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is an optimal method for supplying index information relating to the plurality of devices and products to a production management system that controls a plurality of devices to produce a wide variety of products. An index generation device, an information input unit for inputting information about the plurality of devices and products via the production management system, and a limit value of a staying time between processing steps by the plurality of devices from the input information Q-time structure analysis unit for analyzing the Q-time structure indicating the optimal number of kanbans and buffer size for each product type based on the input information and the Q-time structure An index calculation unit that outputs the calculated information as index information, a batch assembly waiting time related to product arrival, and an upper limit value of a Q-time constraint An optimal load rule determination unit that calculates a boundary value of an arrival rate at which the load is switched and determines an appropriate load rule, and includes the optimal index information and the load rule calculated by the index calculation unit in the production management system It is an optimal index generation device characterized by being supplied.

請求項3記載の発明は、多品種の製品を生産するため複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置と製品に関する指標情報を供給する最適指標生成方法であって、前記複数の装置と製品に関する情報を前記生産管理システムを介して入力する情報入力ステップと、前記入力された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time構造を分析するQ−time構造分析ステップと、前記入力された情報および前記Q−time構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算する最適理論値計算ステップと、前記計算された情報を指標情報として出力する指標算出ステップと、製品の到着に関連するバッチ組み待ち時間とQ−time制約の上限値との大小関係が切り替わる到着率の境界値を算定し、適切なロードルールを判定する最適ロードルール判定ステップと、を実行し、前記指標算出ステップにより算出された最適な指標情報とロードルールとを前記生産管理システムに供給することを特徴とする最適指標生成方法である。   The invention according to claim 3 is an optimum index generation method for supplying index information about the plurality of devices and products to a production management system that controls a plurality of devices to produce a wide variety of products, An information input step for inputting information on a plurality of devices and products via the production management system, and analyzing a Q-time structure indicating a limit value of a staying time between processing steps by the plurality of devices from the input information Q-time structure analysis step, an optimal theoretical value calculation step for calculating the optimum number of kanbans and buffer sizes for each product type based on the input information and the Q-time structure, and the calculated information Magnitude relationship between index calculation step output as index information, batch assembly waiting time related to product arrival and upper limit value of Q-time constraint An optimal load rule determination step for calculating a boundary value of the arrival rate to be switched and determining an appropriate load rule, and executing the optimal index information and the load rule calculated by the index calculation step in the production management system It is an optimal index generation method characterized by supplying.

請求項11記載の発明は、多品種の製品を生産するため複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置と製品に関する指標情報を送信する最適指標生成サーバであって、前記複数の装置と製品に関する情報を前記生産管理システムを介して受信する情報受信部と、前記受信された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time構造を分析するQ−time構造分析部と、前記受信された情報および前記Q−time構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算する最適理論値計算部と、前記計算された情報を指標情報として出力する指標算出部と、製品の到着に関連するバッチ組み待ち時間とQ−time制約の上限値との大小関係が切り替わる到着率の境界値を算定し、適切なロードルールを判定する最適ロードルール判定部と、を備え、前記指標算出部により算出された最適な指標情報とロードルールとを前記生産管理システムに送信することを特徴とする最適指標生成サーバである。   The invention according to claim 11 is an optimum index generation server for transmitting index information about the plurality of devices and products via a communication line to a production management system that controls a plurality of devices to produce a wide variety of products. An information receiving unit that receives information about the plurality of devices and products via the production management system, and Q indicating a limit value of a stay time between processing steps by the plurality of devices from the received information A Q-time structure analysis unit that analyzes a time structure, an optimal theoretical value calculation unit that calculates an optimal number of kanbans and a buffer size for each product type based on the received information and the Q-time structure, and The magnitude relationship between the index calculation unit that outputs the calculated information as index information, the batch assembly waiting time related to product arrival, and the upper limit value of the Q-time constraint is broken. An optimal load rule determination unit that calculates boundary values of alternative arrival rates and determines appropriate load rules, and transmits the optimal index information and load rules calculated by the index calculation unit to the production management system This is an optimal index generation server characterized by

請求項12記載の発明は、多品種の製品を生産するため複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置と製品に関する指標情報を送信するサーバが実行する最適指標生成方法であって、前記複数の装置と製品に関する情報を前記生産管理システムを介して受信する情報受信ステップと、前記受信された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time構造を分析するQ−time構造分析ステップと、前記受信された情報および前記Q−time構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算する最適理論値計算ステップと、前記計算された情報を指標情報として出力する指標算出ステップと、製品の到着に関連するバッチ組み待ち時間とQ−time制約の上限値との大小関係が切り替わる到着率の境界値を算定し、適切なロードルールを判定する最適ロードルール判定ステップと、を実行し、前記指標算出ステップにより算出された最適な指標情報とロードルールとを前記生産管理システムに送信することを特徴とする最適指標生成方法である。   The invention according to claim 12 is executed by a server that transmits index information about the plurality of devices and products via a communication line to a production management system that controls a plurality of devices to produce a wide variety of products. An optimal index generation method, wherein an information receiving step of receiving information about the plurality of devices and products via the production management system, and a restriction on a stay time between processing steps by the plurality of devices from the received information A Q-time structure analysis step for analyzing a Q-time structure indicating a value, and an optimal theoretical value calculation for calculating an optimal number of kanbans and a buffer size for each product type based on the received information and the Q-time structure An index calculating step for outputting the calculated information as index information, a batch assembly waiting time related to product arrival, and Q an optimal load rule determination step of calculating a boundary value of an arrival rate at which a magnitude relationship with the upper limit value of the time constraint is switched, and determining an appropriate load rule, and performing optimal index information calculated by the index calculation step And the load rule are transmitted to the production management system.

請求項13記載の発明は、多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給する最適指標生成装置であって、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して入力する情報入力部と、前記入力された情報から前記複数の装置による加工工程の中のボトルネック箇所および最大流量を解析するボトルネック解析部と、前記入力された情報から1つ以上のQ−time制約が存在しているQ−time制約に係る区間の構造を分析するQ−time制約構造分析部と、前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、前記算定された装置区分と入力された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期を算出するとともに、前記ボトルネック箇所、最大流量、前記Q−time制約に係る区間の構造および前記装置区分と前記開始終了時期情報に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算部と、前記常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時期を算出する時間指標算出部と、前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出部と、前記生産実行システムに含まれる製造フロー全体に点在するすべてのQ−time制約を同時に管理する手続き実行制御部と、を備え、前記時間指標算出部により算出された開始終了時期情報、前記指標算出部により算出された最適な指標情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給することを特徴とする最適指標生成装置である。 According to a thirteenth aspect of the present invention, optimal index generation for supplying index information about a plurality of devices to a production management system for controlling a plurality of devices provided in a production execution system for producing a wide variety of products. An information input unit for inputting information on a plurality of devices included in the production execution system via the production management system, and a bottleneck in a processing step by the plurality of devices from the input information A bottleneck analysis unit that analyzes a location and a maximum flow rate, and a Q-time constraint structure analysis that analyzes a structure of a section related to a Q-time constraint in which one or more Q-time constraints exist from the input information A device classification calculation unit that divides the plurality of devices into a regular device having a regular capability and a substitution device having a alternate capability, and the calculated device category To calculate the operation number and operation timing of the plurality of conventional devices and alternative device from the input information, the bottleneck position, maximum flow rate, the start and end structure and said device classification sections according to the Q-time constraints based on the timing information, the optimum theoretical value calculator for calculating the kind-based optimal Kanban number and buffer size, and time index calculation unit for calculating the preventive maintenance start time related with the conventional device and the alternate device, before Symbol calculated An index calculation unit that outputs the optimal theoretical value as index information, and a procedure execution control unit that simultaneously manages all Q-time constraints scattered in the entire manufacturing flow included in the production execution system, The start / end time information calculated by the time index calculation unit and the optimum index information calculated by the index calculation unit are used as the production management system and the energy. It is optimal indicator generation unit and supplying the-engineering business system.

請求項14記載の発明は、多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給する最適指標生成方法であって、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して入力する情報入力ステップと、前記入力された情報から前記複数の装置による加工工程の中のボトルネック箇所および最大流量を解析するボトルネック解析ステップと、前記入力された情報から1つ以上のQ−time制約が存在しているQ−time制約に係る区間の構造を分析するQ−time制約構造分析ステップと、前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定ステップと、前記算定された装置区分と入力された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出するとともに、前記ボトルネック箇所、最大流量、前記Q−time制約に係る区間の構造および前記装置区分と時間指標に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算ステップと、前記常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時期を算出する時間指標算出ステップと、前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出ステップと、を実行し、前記時間指標算出ステップにより算出された開始終了時期情報、前記指標算出ステップにより算出された最適な指標情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給することを特徴とする最適指標生成方法である。 According to a fourteenth aspect of the present invention, optimal index generation for supplying index information relating to a plurality of devices to a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a wide variety of products. An information input step of inputting information on a plurality of devices included in the production execution system via the production management system, and a bottleneck in a processing step by the plurality of devices from the input information A bottleneck analysis step for analyzing a location and a maximum flow rate, and a Q-time constraint structure analysis for analyzing a structure of a section related to a Q-time constraint in which one or more Q-time constraints exist from the input information A device category calculation step for classifying the plurality of devices into a regular device having a regular capability and a alternate device having a alternate capability; To calculate the estimated by a device category as the input information to the plurality of common devices and operating times of the substitute system operating time as operating conditions, the bottleneck position, maximum flow rate, interval according to the Q-time constraints The optimum theoretical value calculating step for calculating the optimum number of kanbans and buffer size for each product type based on the structure of the apparatus, the device classification and the time index, and the time index for calculating the preventive maintenance start timing for the regular device and the alternative device a calculation step, and the index calculation step of outputting the optimum theoretical value before Symbol is calculated as the index information, and the execution, the time index calculation start end timing information calculated by the step, which is calculated by the index calculation step optimum Optimal index characterized by supplying accurate index information to the production management system and engineering business system Is an adult way.

請求項18記載の発明は、多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信する最適指標生成サーバであって、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して受信する情報受信部と、前記受信された情報から前記複数の装置による加工工程の中のボトルネック箇所および最大流量を解析するボトルネック解析部と、前記受信された情報から1つ以上のQ−time制約が存在しているQ−time制約に係る区間の構造を分析するQ−time制約構造分析部と、前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、前記算定された装置区分と受信された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出するとともに、前記ボトルネック箇所、最大流量、前記Q−time制約に係る区間の構造および前記装置区分と前記開始終了時期情報に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算部と、前記常用装置と代替装置とに関する予防保全の開始終了時期情報を算出する時間指標算出部と、前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出部と、を備え、前記時間指標算出部により算出された開始終了時期情報、前記指標算出部により算出された最適な指標情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信することを特徴とする最適指標生成サーバである。 The invention according to claim 18 is directed to a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a wide variety of products, and provides index information relating to the plurality of devices via a communication line. An optimal index generation server for transmitting, an information receiving unit for receiving information on a plurality of devices included in the production execution system via the production management system, and a processing step by the plurality of devices from the received information A bottleneck analysis unit for analyzing a bottleneck location and a maximum flow rate in the network, and a Q for analyzing a structure of a section related to a Q-time constraint in which one or more Q-time constraints exist from the received information A time constraint structure analysis unit, a device classification calculation unit that divides the plurality of devices into a regular device having a regular capability and an alternate device having a alternate capability, and Calculates the running count and the operation timing and operation conditions of the from the information received and the constant by the apparatus divided plurality of conventional devices and alternative device, the bottleneck position, maximum flow rate, the section related to the Q-time constraints Based on the structure, the device classification, and the start / end time information, the optimum theoretical value calculation unit for calculating the optimum number of kanbans and the buffer size for each product type, and the start / end time information of preventive maintenance related to the regular device and the alternative device and time index calculation unit that calculates a before and Symbol index calculation unit for outputting the calculated optimum theoretical value as the index information includes a starting end timing information calculated by the time index calculation unit, by the index calculation unit An optimal index generation server that transmits the calculated optimal index information to the production management system or the engineering business system.

請求項19記載の発明は、多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信するサーバが実行する最適指標生成方法であって、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して受信する情報受信ステップと、前記受信された情報から前記複数の装置による加工工程の中のボトルネック箇所および最大流量を解析するボトルネック解析ステップと、前記受信された情報から1つ以上のQ−time制約が存在しているQ−time制約に係る区間の構造を分析するQ−time制約構造分析ステップと、前記ボトルネック箇所、最大流量および前記Q−time制約に係る区間の構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算して指標情報として出力する指標算出ステップと、前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定ステップと、前記算定された装置区分と受信された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算ステップと、前記常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時間を算出する時間指標算出ステップと、を実行し、前記時間指標算出ステップにより算出された開始終了時期情報、前記指標算出ステップにより算出された最適な指標情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信することを特徴とする最適指標生成方法である。   According to a nineteenth aspect of the present invention, index information relating to a plurality of devices is provided via a communication line to a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a wide variety of products. An optimal index generation method executed by a server that transmits, an information reception step of receiving information on a plurality of devices included in the production execution system via the production management system, and a plurality of the plurality of information from the received information The bottleneck analysis step for analyzing the bottleneck location and the maximum flow rate in the machining process by the apparatus, and the structure of the section related to the Q-time constraint in which one or more Q-time constraints exist from the received information Q-time constraint structure analysis step of analyzing the bottleneck location, the maximum flow rate and the section related to the Q-time constraint An index calculation step for calculating the optimum number of kanbans and buffer sizes for each product type and outputting them as index information based on the structure, and dividing the plurality of devices into a regular device having a normal capability and a substitute device having a replacement capability A device category calculation step, an optimal theoretical value calculation step for calculating the number of operations, operation timing, and operation conditions of the plurality of regular devices and alternative devices from the calculated device category and received information, and the regular device A time index calculating step for calculating a preventive maintenance start time related to the alternative device, and executing the start / end time information calculated by the time index calculating step and the optimum index information calculated by the index calculating step. It is an optimal index generation method characterized by being transmitted to a management system or an engineering business system.

請求項20記載の発明は、多品種の製品を生産するための複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給する最適指標生成装置であって、前記複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して入力する情報入力部と、前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、前記算定された装置区分と入力された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算部と、前記算出された稼働回数と稼働時期と稼動条件から前記常用装置と代替装置とに関する開始終了時期情報を算出する開始終了時期算出部と、を備え、前記開始終了時期算出部により算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給することを特徴とする最適指標生成装置である。   The invention according to claim 20 is an optimum index generation device that supplies index information related to the plurality of devices to a production management system that controls a plurality of devices for producing a wide variety of products. An information input unit for inputting information on the devices of the system through the production management system, a device category calculating unit for classifying the plurality of devices into a regular device having a regular capability and a substitute device having a alternate capability, and the calculated The optimum theoretical value calculation unit for calculating the number of operations, operation timing, and operation conditions of the plurality of regular devices and alternative devices from the input device classification and the input information, and the calculation from the calculated operation frequency, operation timing, and operation conditions A start / end time calculation unit for calculating start / end time information on the regular device and the alternative device, and the optimum start / end time information calculated by the start / end time calculation unit It is optimal indicator generation unit and supplying the production management system and engineering business system.

請求項22記載の発明は、多品種の製品を生産するための複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給する最適指標生成方法であって、前記複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して入力する情報入力ステップと、前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定ステップと、前記算定された装置区分と入力された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算ステップと、前記算出された稼働回数と稼働時期と稼動条件から前記常用装置と代替装置とに関する開始終了時期情報を算出する開始終了時期算出ステップと、を実行し、前記開始終了時期算出ステップにより算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給することを特徴とする最適指標生成方法である。   The invention according to claim 22 is an optimum index generation method for supplying index information relating to the plurality of devices to a production management system that controls a plurality of devices for producing a variety of products. An information input step for inputting information on the device through the production management system, a device category calculation step for classifying the plurality of devices into a regular device having a regular capability and a substitute device having a alternate capability, and the calculated The optimum theoretical value calculating step for calculating the number of operations, the operation timing, and the operation conditions of the plurality of regular devices and alternative devices from the input device classification and the input information, and the calculation from the calculated operation count, operation timing, and operation conditions A start / end time calculation step of calculating start / end time information regarding the regular device and the alternative device, and the calculation is performed by the start / end time calculation step. It is optimal index generation method and supplying the optimal start and end time information to the production management system and engineering business system.

請求項25記載の発明は、多品種の製品を生産するための複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信する最適指標生成サーバであって、前記複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して受信する情報受信部と、前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、前記算定された装置区分と受信された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算部と、前記算出された稼働回数と稼働時期と稼動条件から前記常用装置と代替装置とに関する開始終了時期情報を算出する開始終了時期算出部と、を備え、前記開始終了時期算出部により算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信することを特徴とする最適指標生成サーバである。   The invention described in claim 25 is an optimum index generation server that transmits index information about a plurality of devices via a communication line to a production management system that controls a plurality of devices for producing a wide variety of products. An information receiving unit that receives information related to the plurality of devices via the production management system, and a device classification calculating unit that divides the plurality of devices into a regular device having a regular capability and a substitute device having a alternate capability. An optimal theoretical value calculation unit for calculating the number of operating times, operating time and operating conditions of the plurality of regular devices and alternative devices from the calculated device classification and the received information, and the calculated operating frequency and operating time And a start / end time calculation unit for calculating start / end time information on the regular device and the alternative device from the operating conditions, and an optimum opening calculated by the start / end time calculation unit. It is optimal indicator generation server and transmits a completion timing information to the production management system and engineering business system.

請求項26記載の発明は、多品種の製品を生産するための複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信するサーバが実行する最適指標生成方法であって、前記複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して受信する情報受信ステップと、前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定ステップと、前記算定された装置区分と受信された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算ステップと、前記算出された稼働回数と稼働時期と稼動条件から前記常用装置と代替装置とに関する開始終了時期情報を算出する開始終了時期算出ステップと、を実行し、前記開始終了時期算出ステップにより算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信することを特徴とする最適指標生成方法である。   The invention described in claim 26 is the optimum that is executed by a server that transmits index information about the plurality of devices via a communication line to a production management system that controls a plurality of devices for producing a wide variety of products. An index generation method, wherein an information receiving step of receiving information on the plurality of devices via the production management system, and dividing the plurality of devices into a regular device having a regular capability and a substitute device having a alternate capability A device category calculation step, an optimum theoretical value calculation step for calculating the number of operations, operation timing, and operation conditions of the plurality of regular devices and alternative devices from the calculated device category and the received information; and the calculated operation A start / end time calculating step of calculating start / end time information regarding the regular device and the alternative device from the number of times, the operation time, and the operation condition, It is optimal index generation method and transmitting the optimal start and end time information calculated by the end time calculating step in the production management system and engineering business system.

請求項27記載の発明は、多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給する最適指標生成装置であって、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して入力する情報入力部と、前記入力された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time制約に係る区間の構造を分析するQ−time構造分析部と、前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、前記算定された装置区分と入力された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出するとともに、前記入力された情報、前記Q−time制約に係る区間の構造および前記装置区分と前記開始終了時期情報に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算部と、前記常用装置と代替装置とに関する開始終了時期情報を算出する開始終了時期算出部と、前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出部と、を備え、前記開始終了時期算出部により算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給するとともに、前記算出された開始終了時期情報により定まる工程能力が異なる各期間に対して最適な指標情報を前記指標算出部により生産管理システムに供給することを特徴とする最適指標生成装置である。 According to a twenty-seventh aspect of the present invention, optimal index generation for supplying index information about a plurality of devices to a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a wide variety of products. An information input unit for inputting information on a plurality of devices included in the production execution system via a production management system, and a restriction on a stay time between processing steps by the plurality of devices from the input information A Q-time structure analysis unit that analyzes a structure of a section related to a Q-time constraint indicating a value, and a device category calculation unit that classifies the plurality of devices into a regular device having a regular capability and a substitution device having a alternate capability , calculates the running count and the operation timing and operation conditions of said plurality of conventional devices and alternative device from the filled in calculated by the apparatus sorting information, which is the input Distribution, based on the structure and the device category as the start and end time information of a section according to the Q-time constraints, the optimal theoretical value calculator for calculating the kind-based optimal Kanban number and buffer size, and the conventional apparatus the start end timing calculating section for calculating the start and end time information on a replacement device, and the index calculation unit for outputting the optimal theoretical value before Symbol is calculated as the index information comprises, calculated by the start and end timing calculating section Optimal start / end time information is supplied to the production management system and engineering business system, and optimal index information is produced by the index calculation unit for each period with different process capabilities determined by the calculated start / end time information. An optimal index generation apparatus characterized by being supplied to a management system.

請求項29記載の発明は、多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給する最適指標生成方法であって、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して入力する情報入力ステップと、前記入力された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time制約に係る区間の構造を分析するQ−time構造分析ステップと、前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定ステップと、前記算定された装置区分と入力された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出するとともに、前記入力された情報、前記Q−time制約に係る区間の構造および前記装置区分と前記開始終了時期情報に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算ステップと、前記常用装置と代替装置とに関する開始終了時期情報を算出する開始終了時期算出ステップと、前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出ステップと、を実行し、前記開始終了時期算出ステップにより算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給するとともに、前記算出された開始終了時期情報により定まる工程能力が異なる各期間に対して最適な指標情報を前記指標算出ステップにより生産管理システムに供給することを特徴とする最適指標生成方法である。 According to a twenty-ninth aspect of the present invention, optimal index generation for supplying index information about a plurality of devices to a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a wide variety of products. An information input step for inputting information on a plurality of devices included in the production execution system via a production management system, and a limitation on a stay time between processing steps by the plurality of devices from the input information. A Q-time structure analysis step for analyzing a structure of a section related to a Q-time constraint indicating a value, and a device classification calculation step for dividing the plurality of devices into a normal device having a normal capability and an alternative device having a replacement capability , together calculating the running count and the operation timing and operation conditions of said plurality of conventional devices and alternative device from the filled in calculated by the apparatus type information Information said inputted, based on the Q-time structure of the section according to the constraints and the device category as the start and end time information, the optimum theoretical value calculation step of calculating the kind-based optimal Kanban number and buffer size executes a start end timing calculating a start and end time information on said common device and an alternative apparatus, the index calculation step of outputting the optimum theoretical value before Symbol is calculated as the index information, and the start and end time Optimal start / end time information calculated in the calculation step is supplied to the production management system and engineering business system, and optimal index information is provided for each period having different process capabilities determined by the calculated start / end time information. Optimal index generation method characterized in that the index calculation step supplies the production management system with the index calculation step It is.

請求項32記載の発明は、多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信する最適指標生成サーバであって、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して受信する情報受信部と、前記受信された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time制約に係る区間の構造を分析するQ−time構造分析部と、前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、前記算定された装置区分と受信された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出するとともに、前記受信された情報、前記Q−time制約に係る区間の構造および前記装置区分と前記開始終了時期情報に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算部と、前記常用装置と代替装置とに関する開始終了時期情報を算出する開始終了時期算出部と、前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出部と、を備え、前記開始終了時期算出部により算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信するとともに、前記算出された開始終了時期情報により定まる工程能力が異なる各期間に対して最適な指標情報を前記指標算出部により生産管理システムに送信することを特徴とする最適指標生成サーバである。 According to a thirty-second aspect of the present invention, index information relating to a plurality of devices is provided via a communication line to a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a wide variety of products. An optimal index generation server for transmitting, an information receiving unit for receiving information on a plurality of devices included in the production execution system via a production management system, and between processing steps by the plurality of devices from the received information A Q-time structure analysis unit for analyzing a structure of a section related to a Q-time constraint indicating a limit value of a staying time of the user, and classifying the plurality of devices into a normal device having a normal capability and an alternative device having a replacement capability together device and division calculation unit, said calculation by a device divided from the received information and the plurality of common devices and operating times of the substitute system operating timing and calculating the operating conditions , The received information, based on the structure and the device category as the start and end time information of a section according to the Q-time constraints, the optimal theoretical value calculator for calculating the kind-based optimal Kanban number and buffer size the includes conventional device and the start and end timing calculation unit for calculating the start and end time information on a replacement device, and the index calculation unit for outputting the index information to the optimal theoretical value before Symbol is calculated, the calculated the start and end time The optimum start / end time information calculated by the section is transmitted to the production management system and the engineering business system, and the optimum index information is obtained for each period having different process capabilities determined by the calculated start / end time information. An optimum index generation server characterized by being transmitted to a production management system by an index calculator.

請求項33記載の発明は、多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信するサーバが実行する最適指標生成方法であって、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して受信する情報受信ステップと、前記受信された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time制約に係る区間の構造を分析するQ−time構造分析ステップと、前記受信された情報および前記Q−time制約に係る区間の構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算して指標情報として出力する指標算出ステップと、前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定ステップと、前記算定された装置区分と受信された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算ステップと、前記常用装置と代替装置とに関する開始終了時期情報を算出する開始終了時期算出ステップと、を実行し、前記開始終了時期算出ステップにより算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信するとともに、前記算出された開始終了時期情報により定まる工程能力が異なる各期間に対して最適な指標情報を前記指標算出ステップにより生産管理システムに送信することを特徴とする最適指標生成方法である。   According to a thirty-third aspect of the present invention, index information relating to a plurality of devices is provided via a communication line to a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a variety of products. An optimal index generation method executed by a transmitting server, the information receiving step for receiving information on a plurality of devices included in the production execution system via a production management system, and the plurality of devices from the received information Based on the Q-time structure analysis step for analyzing the structure of the section related to the Q-time constraint indicating the limit value of the stay time between the machining processes, and the received information and the structure of the section related to the Q-time constraint An index calculating step for calculating an optimum number of kanbans and buffer sizes for each product type and outputting them as index information; and the plurality of devices A device category calculation step for classifying into a normal device having a utility capacity and an alternative device having a substitution capability; and from the calculated device category and the received information, the number of operations and the operation timing of the plurality of regular devices and alternative devices; An optimal theoretical value calculating step for calculating operating conditions, and a start / end time calculating step for calculating start / end time information regarding the regular device and the alternative device, and the optimal end value calculated by the start / end time calculating step is executed. The start / end time information is transmitted to the production management system and the engineering business system, and the optimum index information for each period having different process capabilities determined by the calculated start / end time information is obtained by the index calculation step. It is the optimal index generation method characterized by transmitting to.

本発明によれば、従来法では達成されていなかったQ−time制約割れが起こりやすい状況に対しても、Q−time制約を確実に遵守し、良品スループット向上とコスト低減および環境負荷低減を達成することが可能な最適オペレーション管理条件を提供することができる。   According to the present invention, even in a situation where Q-time constraint cracking that has not been achieved by the conventional method is likely to occur, the Q-time constraint is reliably observed to improve the throughput of non-defective products, reduce costs, and reduce environmental impact. It is possible to provide optimum operation management conditions that can be performed.

また、上記効果に関連して、Q−time制約割れの主要な原因である、多品種生産の扱い、装置の予防保全、複数のQ−time制約の相互干渉に対しても、解析方法と適正な管理手法を与えることで、Q−time制約を遵守しつつ良品スループットの向上とコスト低減・環境負荷低減を同時に達成することができる。   In addition, in relation to the above effects, the analysis method and appropriateness are also considered for the main causes of Q-time constraint cracking, such as handling of multi-product production, preventive maintenance of equipment, and mutual interference of multiple Q-time constraints. By providing a simple management method, it is possible to simultaneously improve the throughput of non-defective products, reduce costs, and reduce the environmental load while observing the Q-time constraint.

本発明の第1実施形態に係る最適指標生成装置を適用可能なシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure which can apply the optimal index generation apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1に示す処理工程の具体的な事例として、半導体前工程のQ−time制約区間を示す図である。It is a figure which shows the Q-time restriction | limiting area of a semiconductor pre-process as a specific example of the process shown in FIG. 性能評価指標とその計算方法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating a performance evaluation parameter | index and its calculation method. バッチ連続マルチタスク処理の装置(洗浄工程)を示す図である。It is a figure which shows the apparatus (cleaning process) of batch continuous multitask processing. バッチ装置(熱処理工程)を示す図である。It is a figure which shows a batch apparatus (heat treatment process). 仕掛り制御区間を示す図である。It is a figure which shows an in-process control area. ロードルールを示す図である。It is a figure which shows a load rule. バッチ組待ち時間(要因)を示す図である。It is a figure which shows batch group waiting time (factor). バッチ組待ち時間(計算)を示す図である。It is a figure which shows batch group waiting time (calculation). 単一品種基本モデルを示す図である。It is a figure which shows a single kind basic model. 単一品種基本モデル(工程)を示す図である。It is a figure which shows a single kind basic model (process). 単一品種基本モデル(品種)を示す図である。It is a figure which shows a single kind basic model (kind). 評価比較(単一品種、定期投入、非ボトルネック、ρ=0.8)を示す図である。It is a figure which shows evaluation comparison (single kind, periodical input, non-bottleneck, ρ = 0.8). 評価比較(単一品種、定期投入、ボトルネック、ρ=1.2)を示す図である。It is a figure which shows evaluation comparison (single kind, periodical input, bottleneck, ρ = 1.2). 評価比較(単一品種、指数投入、非ボトルネック、ρ=0.8)を示す図である。It is a figure which shows evaluation comparison (single kind, index input, non-bottleneck, ρ = 0.8). 評価比較(単一品種、指数投入、ボトルネック、ρ=1.2)を示す図である。It is a figure which shows evaluation comparison (single kind, index input, bottleneck, ρ = 1.2). 複数品種基本モデルを示す図である。It is a figure which shows a multiple kind basic model. 複数品種基本モデル(工程)を示す図である。It is a figure which shows a multiple product basic model (process). 複数品種基本モデル(品種)を示す図である。It is a figure which shows a multiple types basic model (type). 処理可能装置(洗浄)を示す図である。It is a figure which shows a processable apparatus (cleaning). 処理可能装置(熱処理)を示す図である。It is a figure which shows a processable apparatus (heat processing). 到着率の決定について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the determination of an arrival rate. 評価比較(複数品種、指数投入、非ボトルネック、ρ=0.8)を示す図である。It is a figure which shows evaluation comparison (plurality kind, index input, non-bottleneck, (rho) = 0.8). 評価比較(複数品種、指数投入、ボトルネック、ρ=1.2)を示す図である。It is a figure which shows evaluation comparison (plurality kind, index input, bottleneck, (rho) = 1.2). ρ=0.3におけるリワーク状況を示す図である。It is a figure which shows the rework condition in (rho) = 0.3. ρ=0.3におけるリワーク要因を示す図である。It is a figure which shows the rework factor in (rho) = 0.3. ルール比較(複数品種、指数投入、非ボトルネック、ρ=0.3)を示す図である。It is a figure which shows rule comparison (plurality kind, index input, non-bottleneck, ρ = 0.3). ルール比較(複数品種、指数投入、非ボトルネック、ρ=0.8)を示す図である。It is a figure which shows rule comparison (plurality kind, index input, non-bottleneck, ρ = 0.8). ルール比較(複数品種、指数投入、ボトルネック、ρ=1.2)を示す図である。It is a figure which shows rule comparison (plurality kind, index input, bottleneck, ρ = 1.2). 本発明の第2実施形態に係る最適指標生成装置を適用可能なシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure which can apply the optimal index generation apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. ロット・シングルタスク型装置を示す図である。It is a figure which shows a lot single task type | mold apparatus. 定量メンテナンス例を示す図である。It is a figure which shows the example of fixed quantity maintenance. 通常時の装置群(m1〜m5)を示す図である。It is a figure which shows the apparatus group (m1-m5) at the normal time. 装置m6がm2を代替するときを示す図である。It is a figure which shows when the apparatus m6 substitutes m2. 同時期に2台以上のPMが起こる場合について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the case where two or more units | sets of PM occur at the same time. 同時期に一台のみPMが起こる場合について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the case where PM occurs only at the same time. 単純な並列処理を示す図である。It is a figure which shows simple parallel processing. 定量メンテナンスを考慮したジョブ割り付け図である。FIG. 6 is a job allocation diagram that takes into account quantitative maintenance. JAMP法の条件(3)の[2]について説明するための図である。It is a figure for demonstrating [2] of the conditions (3) of a JAMP method. 1周期で完全分散化できない場合の装置運用指針1について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the apparatus operation guideline 1 when perfect dispersion | distribution cannot be carried out in 1 period. 1周期で完全分散化できない場合の装置運用指針2について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the apparatus operation guideline 2 when perfect dispersion | distribution cannot be carried out in 1 period. 指針3の完全分散化(2周期目以降)について説明するための図である。It is a figure for demonstrating complete dispersion | distribution (after 2nd period) of the pointer | guide 3. FIG. モデルの設定値を示す図である。It is a figure which shows the setting value of a model. JAMP法における代替え回数の設定について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting of the frequency | count of substitution in a JAMP method. 単純並列ルールとJAMPルールの比較について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the comparison of a simple parallel rule and a JAMP rule. ロットの到着と退去の時刻(JAMP法と単純並列ルールの比較)を示す図である。It is a figure which shows the arrival time of a lot, and leaving (comparison of a JAMP method and a simple parallel rule). 装置台数の稼働状況の変動(単純並列 MTTR=1380[分]の場合)を示す図である。It is a figure which shows the fluctuation | variation (when simple parallel MTTR = 1380 [minute]) of the operating condition of the number of apparatuses. 本発明の第3実施形態に係る最適指標生成装置を適用可能なシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure which can apply the optimal index generation apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. CKB+JAMP法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating CKB + JAMP method. 本発明の第4実施形態に係る最適指標生成装置を適用可能なシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure which can apply the optimal index generation apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention. MNA1法として、Q−time制約の種類について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the kind of Q-time restriction | limiting as MNA1 method. 複数のQ−time制約が成す構造(直列型4種)について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure (4 types of serial types) which a some Q-time constraint comprises. 複数のQ−time制約が成す構造(並列型5種)について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure (5 types of parallel types) which several Q-time restrictions comprise. 手続き型CKB法(標準)のフローチャート(その1)である。It is a flowchart (the 1) of a procedural CKB method (standard). 手続き型CKB法(標準)のフローチャート(その2)である。It is a flowchart (the 2) of a procedural CKB method (standard). 並列ネットワークフローと最小カットを示す図である。It is a figure which shows a parallel network flow and a minimum cut. 並列ネットワークフローを示す図である。It is a figure which shows a parallel network flow. 非特許文献1の生産工程モデルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the production process model of a nonpatent literature 1. 手続き型CKB法に従ってシミュレーション実験を行った結果の方が、非特許文献1に記載の従来型Q−time制約区間管理ルールによる結果よりも優れていることを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows that the result of having conducted the simulation experiment according to the procedural CKB method is superior to the result by the conventional Q-time constraint section management rule described in Non-Patent Document 1. 本発明の第5実施形態に係る最適指標生成装置を適用可能なシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure which can apply the optimal index generation apparatus which concerns on 5th Embodiment of this invention. 図60のシステムにおける処理フローを示す図である。FIG. 61 is a diagram showing a processing flow in the system of FIG. 60. 段取り替えサイクル算定部53の処理フローを示す図である。6 is a diagram illustrating a processing flow of a setup change cycle calculation unit 53. FIG. 装置区分算定部54の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of the apparatus classification calculation part. 段取り時間による保全時期のずれを示す図である。It is a figure which shows the shift | offset | difference of the maintenance time by setup time. 工程滞在時間制約を満たす仕掛上限値を示す図である。It is a figure which shows the in-process upper limit which satisfy | fills process stay time restrictions. (2)多品種生産周期算定部において段取り時間を最小化する最大周期の算定方法を示す図である。(2) It is a figure which shows the calculation method of the maximum period which minimizes setup time in a multi-product production period calculation part. 図60段取り替えサイクル算定部53の(2)最小段取りサイクル算定の方法を示す図である。60 is a diagram showing a (2) minimum setup cycle calculation method of the setup change cycle calculation unit 53. FIG. 図63装置区分算定部54(3)装置区分と保全順序の決定方法を例示する図である。63 is a diagram exemplifying a method for determining the apparatus classification and maintenance order (3) apparatus classification and maintenance order. 図60JAMP−wS最適論理値計算部55における段取り活用方法(補助入力部52でユーザーが指定)を示す図である。60 is a diagram showing a setup utilization method (specified by the user with the auxiliary input unit 52) in the JAMP-wS optimum logical value calculation unit 55. 典型的ルールとの性能比較:段取り率と良品生産率(従来法、本発明)を示す図である。It is a figure which shows the performance comparison with a typical rule: A setup rate and a non-defective product production rate (conventional method, this invention). 典型的ルールとの性能比較:総合設備効率(従来法、本発明)を示す図である。It is a figure which shows the performance comparison with a typical rule: Total equipment efficiency (conventional method, this invention). 本発明の第6実施形態に係る最適指標生成装置を適用可能なシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure which can apply the optimal index generation apparatus which concerns on 6th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態に係る最適指標生成装置を適用可能なシステムの処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of the system which can apply the optimal index generation apparatus which concerns on 6th Embodiment of this invention. 装置群における生産スパイクを説明する図(生産スパイク図)である。It is a figure (production spike figure) explaining the production spike in an apparatus group. 生産リスクを示す図である。It is a figure which shows a production risk. 装置の稼働状況と生産スパイクの関係を示す図である。It is a figure which shows the operating condition of an apparatus, and the relationship of a production spike. 多品種・繰返し生産において装置群の生産能力のスパイクを適切に分解する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of decomposing | disassembling appropriately the spike of the production capacity of an apparatus group in multi-product and repeated production. 複数の装置群や生産工程を跨いで生産能力のスパイクを複合した複合スパイクの形成方法を示す図である。It is a figure which shows the formation method of the composite spike which compounded the spike of production capacity across a some apparatus group and a production process. 本発明の第7実施形態に係る最適指標生成装置を適用可能なシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure which can apply the optimal index generation apparatus which concerns on 7th Embodiment of this invention. 本発明の第7実施形態に係る最適指標生成装置を適用可能なシステムの処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of the system which can apply the optimal index generation apparatus which concerns on 7th Embodiment of this invention. Q−time制約構造分析のための情報処理を示す図である。It is a figure which shows the information processing for Q-time restrictions structure analysis. 生産工程の並列構造における生産能力分配と生産スパイクを示す図である。It is a figure which shows the production capacity distribution and production spike in the parallel structure of a production process. 工程区間のスパイク連動の例1(到着連動集中在庫型方式)を示す図である。It is a figure which shows the example 1 (arrival linked centralized inventory type system) of the spike interlock of a process area. 工程区間のスパイク連動の例2(段階的変動吸収分散在庫型方式)を示す図である。It is a figure which shows the example 2 (staged fluctuation absorption dispersion | distribution stock type system) of the spike interlock of a process area. 本発明の第8実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート(その1)である。It is a flowchart (the 1) for demonstrating the optimal index generation method which concerns on 8th Embodiment of this invention. 本発明の第8実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート(その2)である。It is a flowchart (the 2) for demonstrating the optimal index generation method which concerns on 8th Embodiment of this invention. 本発明の第8実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート(その3)である。It is a flowchart (the 3) for demonstrating the optimal index generation method which concerns on 8th Embodiment of this invention. 本発明の第8実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート(その4)である。It is a flowchart (the 4) for demonstrating the optimal index generation method which concerns on 8th Embodiment of this invention. 本発明の第8実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート(その5)である。It is a flowchart (the 5) for demonstrating the optimal index generation method which concerns on 8th Embodiment of this invention. 本発明の第8実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート(その6)である。It is a flowchart (the 6) for demonstrating the optimal index generation method which concerns on 8th Embodiment of this invention. 本発明の第8実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート(その7)である。It is a flowchart (the 7) for demonstrating the optimal index generation method which concerns on 8th Embodiment of this invention. 本発明の第9実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート(その1)である。It is a flowchart (the 1) for demonstrating the optimal index generation method which concerns on 9th Embodiment of this invention. 本発明の第9実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート(その2)である。It is a flowchart (the 2) for demonstrating the optimal index generation method which concerns on 9th Embodiment of this invention. 本発明の第9実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート(その3)である。It is a flowchart (the 3) for demonstrating the optimal index generation method which concerns on 9th Embodiment of this invention. 本発明の第9実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート(その4)である。It is a flowchart (the 4) for demonstrating the optimal index generation method which concerns on 9th Embodiment of this invention. 本発明の第10実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート(その1)である。It is a flowchart (the 1) for demonstrating the optimal index generation method which concerns on 10th Embodiment of this invention. 本発明の第10実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート(その2)である。It is a flowchart (the 2) for demonstrating the optimal index generation method which concerns on 10th Embodiment of this invention. 本発明の第10実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート(その3)である。It is a flowchart (the 3) for demonstrating the optimal index generation method which concerns on 10th Embodiment of this invention. 本発明の第11実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート(その1)である。It is a flowchart (the 1) for demonstrating the optimal index generation method which concerns on 11th Embodiment of this invention. 本発明の第11実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート(その2)である。It is a flowchart (the 2) for demonstrating the optimal index generation method which concerns on 11th Embodiment of this invention. 本発明の第11実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート(その3)である。It is a flowchart (the 3) for demonstrating the optimal index generation method which concerns on 11th Embodiment of this invention.

本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
<第1実施形態>
図1を参照して、本発明の第1実施形態に係る最適指標生成装置について説明する。
本発明の第1実施形態に係る最適指標生成装置11は、例えば、半導体を生産するための生産工程#1にそれぞれ設けられた処理工程(装置群)2および処理工程(装置群)3の生産スケジュールを管理する生産管理システム10を制御の対象としている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
With reference to FIG. 1, an optimal index generation apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described.
The optimum index generation device 11 according to the first embodiment of the present invention, for example, produces a processing step (device group) 2 and a processing step (device group) 3 provided in a production step # 1 for producing a semiconductor. The production management system 10 that manages the schedule is the target of control.

生産管理システム10は、生産物流制御法(以下、CKB法という)のデータ入出力先であり、各種入力データを抽出して、入力部12、13(CKB法)に引き渡し、CKB法の計算結果を受け取ってスケジュールを作成する。
生産管理システム10は、最適指標生成装置11から各種生産管理データおよびCKB法理論値計算結果を入力し、CKB法計算に必要なデータを抽出して入力部12、13に引き渡すとともに、CKB法理論値を用いて、Q−time制約区間を含む生産フローのスケジュールを算出する。生産管理システム10は、CKB法理論値計算結果と、スケジューリングアルゴリズム(ディスパッチングルール、セットアップルールなど)を元に最適スケジュールを計算する。生産管理システム10は、生産スケジュールに関する情報を各入力部12、13に出力する。
The production management system 10 is a data input / output destination of the production logistics control method (hereinafter referred to as CKB method), extracts various input data, passes them to the input units 12 and 13 (CKB method), and calculates the CKB method. To create a schedule.
The production management system 10 inputs various production management data and CKB method theoretical value calculation results from the optimum index generation device 11, extracts data necessary for CKB method calculation, passes them to the input units 12, 13, and CKB method theory. The production flow schedule including the Q-time constraint section is calculated using the value. The production management system 10 calculates the optimal schedule based on the CKB method theoretical value calculation result and the scheduling algorithm (dispatching rule, setup rule, etc.). The production management system 10 outputs information related to the production schedule to the input units 12 and 13.

図1に示すように、最適指標生成装置11は、入力部12、補助入力部13、Q−time構造分析部14、CKB最適論理値計算部15、感度解析部(CKB特性)16、指標算出部17、感度解析部(性能特性)18を備えている。
入力部12は、生産管理システム10や生産計画装置を介して生産計画、製品情報、工程計画などに関わる情報である、各品種の生産時期・数量、製造フロー(品種別)、各工程の装置の種類と台数、品種―装置対応表、各品種に対する処理時間、ロードサイズ、ロード間隔、主処理以外の最低限必要な時間(搬送時間、段取り時間など)、Q−time制約時間(上限、下限)を入力する。
As shown in FIG. 1, the optimal index generation device 11 includes an input unit 12, an auxiliary input unit 13, a Q-time structure analysis unit 14, a CKB optimal logical value calculation unit 15, a sensitivity analysis unit (CKB characteristic) 16, and an index calculation. Unit 17 and a sensitivity analysis unit (performance characteristic) 18.
The input unit 12 is information related to the production plan, product information, process plan, etc. via the production management system 10 and the production planning device, the production time / quantity of each product type, the manufacturing flow (by product type), and the device of each process. Type and number, type-device correspondence table, processing time for each type, load size, load interval, minimum required time other than main processing (transport time, setup time, etc.), Q-time constraint time (upper limit, lower limit) ).

補助入力部13は、生産管理システム10から段取り時間(製造条件)、納期(生産条件)、装置の故障/メンテナンスの計画・実績データ、装置停止時間のデータ(設備管理情報)、装置の待機箇所の有無と待機箇所の容量など(設備条件)全てを入力する。補助入力部13は、必須ではない入力データを入力するが、実用上、次段階のCKB最適論理値計算部15で重要となるデータをまとめて前処理を行い、平均段取り時間(製品品種・装置・工程別)、納期係数(製品品種・工程別)、MTBF(平均故障間隔)、MTTR(平均修繕時間)、装置の待機の有無と容量値などを出力する。なお、この補助入力部13からデータが入力された場合には、CKB最適論理値計算部15においてより詳細な計算を行う。   The auxiliary input unit 13 receives the setup time (manufacturing conditions), delivery date (production conditions), equipment failure / maintenance plan / actual data, equipment stop time data (facility management information), equipment standby location from the production management system 10. Enter the presence / absence and the capacity of the standby location (equipment conditions). The auxiliary input unit 13 inputs non-essential input data. However, in practice, the CKB optimum logical value calculation unit 15 at the next stage collectively performs preprocessing and performs an average setup time (product type / device). -Outputs by process), delivery date coefficient (by product type / process), MTBF (average failure interval), MTTR (average repair time), presence / absence of equipment and capacity value. When data is input from the auxiliary input unit 13, the CKB optimum logical value calculation unit 15 performs more detailed calculation.

Q−time構造分析部14は、Q−time制約の構造を分析し、Q−time制約区間の構造を検出して必要に応じて変換を行い、Q−time制約区間工程情報を出力する。この分析結果を、内部記憶部に記録しておき、Q−time制約区間のマスターデータとして使用できる。ここで、新規でQ−time制約が追加された場合や、既存のQ−time制約が変更された場合には、内部記憶部が更新される。
CKB最適論理値計算部15は、入力部12からのデータ、補助入力部13からのデータ、およびQ−time構造分析部14からのデータを全て入力する。入力データから、最適カンバン枚数を算出するとともに、最適バッファサイズを算出し、最適カンバン枚数および最適バッファサイズなどを出力する。この際、感度解析部(CKB特性)16の内部記憶部の情報を利用することにより、より高速な算出が可能となる。
The Q-time structure analysis unit 14 analyzes the structure of the Q-time constraint, detects the structure of the Q-time constraint section, performs conversion as necessary, and outputs Q-time constraint section process information. The analysis result is recorded in the internal storage unit and can be used as master data for the Q-time constraint section. Here, when a new Q-time constraint is added or when an existing Q-time constraint is changed, the internal storage unit is updated.
The CKB optimum logical value calculation unit 15 inputs all the data from the input unit 12, the data from the auxiliary input unit 13, and the data from the Q-time structure analysis unit 14. The optimum kanban number is calculated from the input data, the optimum buffer size is calculated, and the optimum kanban number and the optimum buffer size are output. At this time, by using the information stored in the internal storage unit of the sensitivity analysis unit (CKB characteristic) 16, higher-speed calculation is possible.

感度解析部(CKB特性)16は、Q−time区間工程情報、トラフィック強度(変数)、ロット到着率(品種別)(変数)、工程処理能力(変数)、ロードサイズ(変数)などを入力し、ロットの到着率や工程の処理能力が変動した場合のCKB法理論値計算の結果の変化特性を算定する。この感度解析結果を、内部記憶部に記録しておき、Q−time制約区間で、ロットの到着率や工程の処理能力が動的に変化した場合に、即時に更新データとして使用することもできる。感度解析部(CKB特性)16は、性能特性として、トラフィック強度、仕掛り到着率、および工程処理能力に対するカンバン枚数(品種別)とバッファサイズ、ロードサイズ(変数)に対するカンバン枚数とバッファサイズのそれぞれの特性について、各カンバン枚数やバッファサイズの閾値に該当するトラフィック強度や到着率や工程能力やロードサイズやQ−time時間長を内部記憶部に記録しておく。内部記憶部には、CKB最適論理値計算部15の入出力結果も記録される。内部記憶部の情報は、最適指標生成装置11の実行必要性の判定にも用いられる。この必要性の判定は、管理対象の生産工程#1における各種の変動(装置群の処理能力の変化や、目標生産率の変更、トラフィックの変動、Q−time制約の変更・追加など)に対応して判断される。必要性が確認された場合、最適指標生成装置11に計算指示が出される。   The sensitivity analysis unit (CKB characteristic) 16 inputs Q-time section process information, traffic intensity (variable), lot arrival rate (by product type) (variable), process processing capacity (variable), load size (variable), and the like. The change characteristic of the result of the CKB method theoretical value calculation when the arrival rate of the lot or the processing capacity of the process fluctuates is calculated. This sensitivity analysis result is recorded in the internal storage unit, and can be immediately used as update data when the arrival rate of the lot or the processing capacity of the process dynamically changes in the Q-time constraint section. . The sensitivity analysis unit (CKB characteristic) 16 includes, as performance characteristics, the number of kanbans (by product type) and buffer size for traffic intensity, in-process arrival rate, and process processing capability, and the number of kanbans and buffer size for load size (variable). For the above characteristics, the traffic intensity, arrival rate, process capability, load size, and Q-time time length corresponding to the respective kanban number and buffer size threshold are recorded in the internal storage unit. The input / output result of the CKB optimum logical value calculation unit 15 is also recorded in the internal storage unit. The information in the internal storage unit is also used for determining the necessity of execution of the optimum index generation device 11. This determination of necessity corresponds to various changes in the production process # 1 to be managed (changes in processing capacity of the device group, changes in the target production rate, changes in traffic, changes / additions of Q-time constraints, etc.) To be judged. When the necessity is confirmed, a calculation instruction is issued to the optimum index generation device 11.

指標算出部17は、CKB最適論理値計算部15の計算結果を生産管理システム10に適切なデータ形式で出力する機能と、感度解析部16の内部記憶部の情報と今回のCKB最適論理値計算部15の計算条件を比較して、より迅速に、生産管理システム10へ更新データを送る機能も有する。
感度解析部(性能特性)18は、CKB法に使用した入力データ、CKB法最適理論値の条件を入力し、決定されたCKB法最適理論値の条件の下で、工程の性能評価のための計算を行い、性能特性として、トラフィック強度、到着率、および工程処理能力に対する各種性能評価指標を生産管理システム10などに出力する。
The index calculation unit 17 outputs the calculation result of the CKB optimum logical value calculation unit 15 to the production management system 10 in an appropriate data format, the information in the internal storage unit of the sensitivity analysis unit 16, and the current CKB optimum logical value calculation. It also has a function of comparing the calculation conditions of the unit 15 and sending update data to the production management system 10 more quickly.
The sensitivity analysis unit (performance characteristics) 18 inputs the input data used for the CKB method and the condition of the CKB method optimum theoretical value, and evaluates the performance of the process under the condition of the optimum CKB method optimum theoretical value. The calculation is performed, and various performance evaluation indexes for the traffic intensity, the arrival rate, and the process throughput are output to the production management system 10 as performance characteristics.

最適ロードルール判定部19は、製品の到着に関連するバッチ組待ち時間TBとQ−time制約(上限)T_(Q+)の大小関係が切り替わるTB≦T_(Q+)なる到着率λ≧Lの境界値Lを算定しておき、適切なロードルールを判定する。   The optimum load rule determination unit 19 determines the boundary of the arrival rate λ ≧ L where TB ≦ T_ (Q +) where the magnitude relationship between the batch set waiting time TB related to the arrival of the product and the Q-time constraint (upper limit) T_ (Q +) is switched. A value L is calculated and an appropriate load rule is determined.

図1を参照して、本発明の第1実施形態に係る最適指標生成装置11の動作について説明する。
生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システム10を介して情報入力部12により入力し、入力された情報から複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time制約の構造をQ−time構造分析部14により分析し、入力された情報およびQ−time構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算して指標情報として指標算出部17により出力し、指標算出部17により算出された最適な指標情報を生産管理システム10に供給する。
With reference to FIG. 1, the operation of the optimum index generation device 11 according to the first embodiment of the present invention will be described.
Information regarding a plurality of devices included in the production execution system is input by the information input unit 12 via the production management system 10, and Q-time indicating a limit value of stay time between machining steps by the plurality of devices from the input information The constraint structure is analyzed by the Q-time structure analysis unit 14, the optimum number of kanbans and the buffer size for each product type are calculated based on the input information and the Q-time structure, and the index calculation unit 17 uses the information as index information. The optimum index information calculated by the index calculation unit 17 is supplied to the production management system 10.

これにより、従来法では達成されていなかったQ−time制約割れが起こりやすい状況に対しても、Q−time制約を確実に遵守し、良品スループット向上とコスト低減および環境負荷低減を達成することが可能な最適オペレーション管理条件を提供することができる。
また、Q−time制約割れの主要な原因である、多品種生産の扱い、複数のQ−time制約の相互干渉に対しても、解析方法と適正な管理手法を与えることで、Q−time制約を遵守しつつ良品スループットの向上とコスト低減・環境負荷低減を同時に達成することができる。
As a result, even in situations where Q-time constraint cracking, which has not been achieved by the conventional method, is likely to occur, the Q-time constraint can be reliably observed, and good product throughput improvement, cost reduction, and environmental load reduction can be achieved. Possible optimal operation management conditions can be provided.
In addition, Q-time constraints are provided by providing an analysis method and an appropriate management method for dealing with multi-product production and the mutual interference of multiple Q-time constraints, which are the main causes of Q-time constraint cracks. Can be achieved while improving the throughput of non-defective products and reducing costs and environmental impact.

以下、本発明の第1実施形態に係る最適指標生成装置11を構成する各部の動作について説明する。
最適指標生成装置11は、例えば、図2に示す半導体前工程のQ−time制約区間を制御の対象とする。この工程区間は、洗浄工程と熱処理工程が連続している工程区間で、その特徴として以下のことがあげられる。なお、本実施形態では、最適指標生成装置11の制御対象を半導体前工程のQ−time制約区間として扱うが、本発明はこのような対象に限定されるものではなく、例えば、液晶製造工程、情報通信プロセスに適用することができる。
(1)Q−time制約の存在によりこの工程区間が生産実行システム全体のボトルネックになる場合があるため、スループットに影響を及ぼす。
(2)バッチ処理ラインであるので、ロードルールによって決まるロードサイズ(バッチ)がスループットや装置の利用率および単位製品当たりを処理するためのコストに影響する。
Hereinafter, the operation of each unit constituting the optimum index generation device 11 according to the first embodiment of the present invention will be described.
For example, the optimum index generation device 11 controls the Q-time constraint section of the semiconductor preprocess shown in FIG. This process section is a process section in which the cleaning process and the heat treatment process are continuous, and the following can be mentioned as the feature. In the present embodiment, the control target of the optimal index generation device 11 is treated as the Q-time constraint section of the semiconductor pre-process. However, the present invention is not limited to such a target. For example, the liquid crystal manufacturing process, It can be applied to information communication processes.
(1) Since this process section may become a bottleneck of the entire production execution system due to the presence of the Q-time constraint, it affects the throughput.
(2) Since it is a batch processing line, the load size (batch) determined by the load rule affects the throughput, the usage rate of the apparatus, and the cost for processing per unit product.

ここで、半導体前工程は、半導体の単結晶を薄くスライスした円盤(ウエハと呼ばれる)の上に、化学物理的処理を行い、所定の仕様を持つ電子回路を形成していくための製造プロセスを指す。半導体製造の中心的プロセスであり、かつ単一工場で高額な初期投資を必要とするため、極めて重要な管理対象である。
製品には「パーツ(ウエハ)」「ロット」「バッチ」のように様々な処理単位がある。
本実施形態では、一般的な工場の処理や搬送の単位である25パーツを1ロットとし、複数のロットを同時に処理できる場合、その処理できる複数のロットをまとめてバッチと呼ぶ。同時に処理できるロットの最大数(バッチサイズ)は工程によって異なる。例えば、本実施形態の対象とする洗浄工程のバッチサイズは2ロットで、熱処理工程のバッチサイズは6ロットである。このようにバッチ単位での処理が可能な工程が連続している処理ラインを「バッチ処理ライン」と呼ぶこととする。なお、洗浄工程、熱処理工程については後述する。
ロードルールとは、バッチ処理装置において、何ロットあれば処理開始可能か、他品種であっても同じスペック(処理条件)であれば同時に処理可能か、などバッチ組の方針を決めるルールである。
Here, the semiconductor pre-process is a manufacturing process for forming an electronic circuit having a predetermined specification by performing chemical physical processing on a disk (called a wafer) obtained by thinly slicing a semiconductor single crystal. Point to. It is a very important management object because it is a central process of semiconductor manufacturing and requires a large initial investment in a single factory.
A product has various processing units such as “part (wafer)”, “lot”, and “batch”.
In the present embodiment, when 25 parts, which are general factory processing and transport units, are set as one lot and a plurality of lots can be processed simultaneously, the plurality of lots that can be processed are collectively referred to as a batch. The maximum number of batches that can be processed simultaneously (batch size) varies depending on the process. For example, the batch size of the cleaning process targeted by this embodiment is 2 lots, and the batch size of the heat treatment process is 6 lots. A processing line in which processes that can be processed in batch units in this way are continuous is referred to as a “batch processing line”. The cleaning process and the heat treatment process will be described later.
The load rule is a rule for determining a batch group policy such as how many lots can be started in a batch processing apparatus, and whether or not other types can be processed at the same specification (processing conditions).

図2に示す代表的なQ−time制約区間の工程における生産目標と性能評価指標について説明する。
実工場において重要となる生産目標は、
(1)Q−time制約遵守率の最大化
(2)納期遵守率の最大化
(3)スループット最大化
(4)段取りコスト最大化
(5)装置の利用率適正化
(6)トータルコスト最小化
である。本実施形態では、生産目標(1)、(2)、(3)、(5)、(6)(段取りコスト以外)を取り上げる。これらの目標を達成するために鍵となる性能評価指標とその計算方法を、図3に示す。
The production target and performance evaluation index in the process of the representative Q-time constraint section shown in FIG. 2 will be described.
Production targets that are important in actual factories are:
(1) Maximize the compliance rate for Q-time constraints (2) Maximize the compliance rate for delivery dates (3) Maximize throughput (4) Maximize setup costs (5) Optimizing device utilization (6) Minimize total costs It is. In the present embodiment, production targets (1), (2), (3), (5), and (6) (other than setup costs) are taken up. FIG. 3 shows a performance evaluation index that is a key for achieving these goals and its calculation method.

生産実行システムに設けられている装置について説明する。
[洗浄工程]
洗浄工程は各工程の前あるいは後に必ず用いられ、数十回繰り返し使用される工程である。半導体製品の表面の汚染は、半導体製造技術の微細化が進行するに従って、歩留り(良品率)などに直接的に大きな影響を及ぼすようになっている。洗浄の目的はその表面から汚染物質を除去することである。
図4は、バッチ連続マルチタスク処理装置(洗浄工程)を示す図である。
洗浄工程には、バッチ・マルチタスク(バッチ・マルチチャンバー)型と呼ばれる装置が使われている。図4に示すように、バッチ・マルチタスク(バッチ・マルチチャンバー)型は、1つの装置の中に複数の洗浄槽(ユニットと呼ぶ)を有し、バッチを処理条件で定められた一連の順番(槽)で処理し終えると、バッチを装置からはき出す。従って、装置で処理を開始してから処理を終えるまでの処理時間と、装置へのバッチの投入や装置からのバッチの出力の間隔は異なる。
バッチ連続マルチタスク処理装置では、ユニット単位でWIP(バッチ)が装置内に収納されたまま、所定の複数のユニットを通過して処理が進む。バッチは処理時間間隔ではなくロード間隔(Load Interval)で投入される。一般的に、洗浄工程の処理能力は、次工程の熱処理工程よりも処理能力が高いとされている。
An apparatus provided in the production execution system will be described.
[Washing process]
The cleaning process is always used before or after each process, and is a process that is repeatedly used several tens of times. Contamination of the surface of a semiconductor product has a great influence directly on the yield (non-defective product rate) and the like as the semiconductor manufacturing technology becomes finer. The purpose of cleaning is to remove contaminants from the surface.
FIG. 4 is a diagram showing a batch continuous multitask processing apparatus (cleaning process).
In the cleaning process, an apparatus called a batch multitasking (batch multichamber) type is used. As shown in FIG. 4, the batch multitask (batch multichamber) type has a plurality of cleaning tanks (called units) in one apparatus, and the batches are arranged in a sequence determined by processing conditions. When processing is completed in the (tank), the batch is ejected from the apparatus. Accordingly, the processing time from the start of processing in the device to the end of processing differs from the interval between batch input to the device and batch output from the device.
In the batch continuous multitask processing apparatus, the processing proceeds through a plurality of predetermined units while the WIP (batch) is stored in the apparatus in units. Batches are submitted at the load interval (Load Interval), not at the processing time interval. Generally, the processing capacity of the cleaning process is higher than that of the next heat treatment process.

[熱処理工程]
熱処理工程の目的は表面の酸化膜の形成、疎な膜の緻密化などがある。
図5は、バッチ装置(熱処理工程)を示す図である。
熱処理工程は、バッチと呼ばれる装置が使われている。図5に示すように、このバッチ装置はバッチ単位での処理が可能な装置のことを言う。また、この装置では、処理時間間隔でロットの投入が可能である。
このように異なるバッチサイズでロードされる装置(工程)が連続するバッチ処理ラインにおいては、バッチ組によっても待ち(Queue)が発生する。また、ロードルールによってそれらのバッチ組待ち時間が変化するため、滞在時間が変化する。
[Heat treatment process]
The purpose of the heat treatment process is the formation of an oxide film on the surface, the densification of a sparse film, and the like.
FIG. 5 is a diagram showing a batch apparatus (heat treatment step).
In the heat treatment process, an apparatus called a batch is used. As shown in FIG. 5, this batch apparatus refers to an apparatus capable of processing in batch units. Further, in this apparatus, lots can be input at processing time intervals.
In such a batch processing line in which apparatuses (processes) loaded with different batch sizes are continuous, a queue is generated even by a batch group. Moreover, since the batch group waiting time changes depending on the load rule, the staying time changes.

次に、カンバン方式と待ち行列理論の基本について説明する。
本実施形態では、カンバン方式と待ち行列理論を応用して、バッチ処理ラインにおいてQ−time制約を遵守しつつ、他の工程性能の悪化を抑えるための生産スケジューリング手法を考える。ここでは、予備知識としてカンバン方式と待ち行列理論の中で特に応用するリトルの公式について説明する。
Next, the basics of Kanban and queuing theory will be described.
In the present embodiment, a production scheduling method for suppressing deterioration of other process performances while observing the Q-time constraint in the batch processing line by applying the kanban method and queuing theory is considered. Here, as a preliminary knowledge, I will explain Little's formula, which is particularly applied in Kanban and queuing theory.

[カンバン方式]
ここで、カンバン方式とは、トヨタ生産方式、特にジャスト・イン・タイム方式の一部分としての在庫システムであり、いわゆる「後補充」(部品在庫が減った分だけ部品を発注・補充して元の在庫量に戻す方式)を原則とする、一種の定量発注方式の従属需要版である。また、本実施形態で用いるカンバンは、生産指示に使われる、繰り返し利用可能な「仕掛りカンバン」のことを言う。カンバン方式の基本は「後工程引き取り」、つまり「下流工程が必要な部品を必要なだけ上流工程へ取りに行く」というやり方である。言い方を変えれば前工程が後工程の指示なしに勝手に生産開始・出荷することは許されないということである。後工程から引っ張るという意味で、「引っ張り方式」(プル・システム)とも呼ばれる。
[Kanban method]
Here, the Kanban system is an inventory system as part of the Toyota production system, particularly the just-in-time system. This is a dependent demand version of a kind of quantitative ordering system based on the principle of returning to inventory. In addition, the kanban used in the present embodiment refers to “in-process kanban” that can be used repeatedly for production instructions. The basis of the Kanban system is “take-back of the post-process”, that is, “take a part that requires the downstream process to the upstream process as much as necessary”. In other words, it is not permissible for the pre-process to start production and ship without permission from the post-process. In the sense that it is pulled from the subsequent process, it is also called “pull system” (pull system).

[リトルの公式]
リトルの公式とは、Lを平均系内人数、Uを平均滞在時間、λを到着率としたときに、
L=λU (1)
が成り立つという公式で、平均系内人数が、平均滞在時間の比例式で表すことができることを示した式である。
[Little's formula]
Little's formula is that L is the average number of people, U is the average stay time, and λ is the arrival rate.
L = λU (1)
Is an equation showing that the average number of people in the system can be expressed by a proportional expression of the average staying time.

以下、Q−time制約遵守のための物流制御手法であるCKB法について説明する。
[Q−time制約遵守と仕掛り数上限値]
本実施形態では、生産システムの全体機能として、Q−time制約を守りつつ、他の性能評価指標も悪化させない生産スケジューリング手法を考える。Q−time制約割れは、WIPが熱処理工程の処理能力を考慮せずに、洗浄工程で次々と処理されて熱処理工程に到着し、熱処理エ程の前で多くのWIPが待機した結果として起こる。ゆえに、熱処理工程の処理能力を考慮に入れ、待ちWIP数を制限し、あらかじめ洗浄工程の前で待機させることでQ−time制約割れが抑えられると考えられる。その実現のために、待ち行列の理論におけるリトルの公式から、Q−time制約を遵守できるような最大仕掛り数を求め、また、カンバン方式による仕掛り数の制御を考える。
Hereinafter, the CKB method, which is a physical distribution control method for observing Q-time constraints, will be described.
[Compliance with Q-time restrictions and upper limit of in-process number]
In this embodiment, as an overall function of the production system, a production scheduling method is considered in which the Q-time constraint is maintained and other performance evaluation indexes are not deteriorated. Q-time constraint cracking occurs as a result of WIP being processed one after another in the cleaning process and arriving at the heat treatment process without considering the processing capability of the heat treatment process, and waiting for many WIPs before the heat treatment process. Therefore, it is considered that the Q-time constraint cracking can be suppressed by taking into consideration the processing capability of the heat treatment process, limiting the number of waiting WIPs, and waiting in advance before the cleaning process. To achieve this, the maximum number of in-process devices that can comply with the Q-time constraint is obtained from Little's formula in the queuing theory, and control of the number of in-process devices using the Kanban method is considered.

また、工程には処理時間が同じ品種しか流れない場合もあれば、異なる品種が存在する、あるいは繰り返し処理によって品種は同じであってもスペック(レイヤー)が異なり処理時間が違うものが混在して流れることもある。そのような場合には工程でまとめて仕掛り数を制限するだけではなく、処理スペックが異なるものごと個別に仕掛り数を制限する必要がある。本実施形態においては、そのような繰り返しによって処理スペックが異なる製品も別の品種と考えて擬似的に表現して、単一品種の場合と複数品種の場合の両方において仕掛り数の制限を考えて実験を行う。   In addition, there are cases where only the same type of processing time flows in the process, there are different types, or even if the type is the same due to repeated processing, there are mixed specifications (layers) and different processing times. May flow. In such a case, it is necessary not only to limit the number of in-process items in the process, but also to limit the number of in-process items individually for different processing specifications. In the present embodiment, products with different processing specifications due to such repetition are considered as different varieties and are expressed in a pseudo manner, considering the limitation on the number of devices in progress for both single varieties and multiple varieties. Experiment.

最大仕掛り数制限は、3つの手順で行う。細かい方法については後述する。
(1)リトルの公式を用いてQ−time制約を遵守できる最大の待ちロット数を算出する。
(2)その最大待ちロット数をもとに、洗浄工程から熱処理工程にかけての仕掛りを制御するようにカンバンの枚数を決定する。ここで、CKB法では、カンバンの枚数を品種(スペック)ごとにカンバン枚数を設定することであり、CKB−(マイナス)法は、品種を区別せずに、工程でまとめてカンバン枚数を設定することであり、品種別に管理する効果を確かめるために使用することとした。
(3)洗浄工程の処理能力の高さから、カンバンの枚数だけでは最大仕掛り数の制限が不十分であるため、熱処理工程にバッファサイズ(それ以上待ちロット数が増えると前の工程をダウンさせる最大待ちロット数)を設けることによって最大仕掛り数の制限を確実なものにする。
The maximum number of work in progress is limited in three steps. A detailed method will be described later.
(1) The maximum number of waiting lots that can comply with the Q-time constraint is calculated using Little's formula.
(2) Based on the maximum number of waiting lots, the number of kanbans is determined so as to control the in-process from the cleaning process to the heat treatment process. Here, in the CKB method, the number of kanbans is set for each type (spec) of kanban, and in the CKB- (minus) method, the number of kanbans is set collectively in the process without distinguishing the types. Therefore, we decided to use it to confirm the effect of management by product type.
(3) Due to the high processing capacity of the cleaning process, the maximum number of in-process items is not sufficient with only the number of kanbans. The maximum number of waiting lots to be set) is ensured to ensure the maximum number of work in progress.

[最大待ちロット数の計算とカンバンの枚数の決定]
(1)最大待ちロット数の計算(リトルの公式)
最大待ちロット数は、リトルの公式を用いて算出する。本実施形態では、リトルの公式の滞在時間の定義を待ち時間の定義に置き換えたものを用いる。
待ちロット数は、

Figure 0006044977

を単位時間当たりの待ちロット数[lot]、Wを1ロットあたりの平均待ち時間[分]、λを単位時間当たりの平均到着ロット数(到着率)[lot/分]とすると、

Figure 0006044977

で表される。 [Calculation of maximum number of waiting lots and determination of number of kanbans]
(1) Calculation of the maximum number of waiting lots (Little's formula)
The maximum number of waiting lots is calculated using Little's formula. In the present embodiment, the definition of Little's official staying time is replaced with the waiting time definition.
The number of waiting lots is

Figure 0006044977

Is the number of waiting lots per unit time [lot], W is the average waiting time per minute [minutes], and λ is the average number of arrival lots per unit time (arrival rate) [lot / min].

Figure 0006044977

It is represented by

上記の計算式において、WをQ−time制約時間の余裕時間、λを熱処理工程の到着率(ただし、トラフィック強度(ρ)が1より大きい場合には、λはトラフィック強度が1の時の到着率とする)とし、最大待ちロット数

Figure 0006044977

を求める。これが熱処理工程の前で待つことができる最大ロット数を表す。
なお、
トラフィック強度(ρ)=(到着率(λ))/{(サービス率(μ))×(装置台数(m))}
バッチ装置のサービス率(μ)=(ロードサイズ)/(平均処理時間)
バッチ連続マルチタスク装置のサービス率(μ)=(ロードサイズ)/(ロードインターバルLI) (3) In the above calculation formula, W is an allowance time of the Q-time constraint time, λ is the arrival rate of the heat treatment step (however, when the traffic intensity (ρ) is larger than 1, λ is the arrival when the traffic intensity is 1 The maximum number of waiting lots

Figure 0006044977

Ask for. This represents the maximum number of lots that can wait before the heat treatment step.
In addition,
Traffic intensity (ρ) = (arrival rate (λ)) / {(service rate (μ)) × (number of devices (m))}
Batch device service rate (μ) = (load size) / (average processing time)
Service rate of batch continuous multitasking device (μ) = (load size) / (load interval LI) (3)

(2)カンバンの枚数の決定
上記で求めた最大待ちロット数をもとにカンバンの枚数を決めていく。図6をみるとわかるように、カンバンによる仕掛り数制御可能区間のロット数は最大待ちロット数だけでなく、そのとき洗浄工程で処理しているロット数も含んでいる。よってカンバンの枚数は平均的に洗浄工程で処理中のロット数を考慮したうえで決定しなければならない。洗浄工程の平均処理中ロット数を以下の式で求める。
(2) Determination of the number of kanbans The number of kanbans is determined based on the maximum number of waiting lots obtained above. As can be seen from FIG. 6, the number of lots in the in-process controllable section by kanban includes not only the maximum waiting lot number but also the number of lots processed in the cleaning process at that time. Therefore, the number of kanbans must be determined in consideration of the number of lots being processed in the cleaning process on average. The average number of lots during the cleaning process is determined by the following formula.

洗浄工程の平均処理中ロット数は、LWを洗浄工程の平均処理中ロット数[lot]、Tpを洗浄工程の実効処理時間[分/台]、LIを洗浄装置のロード間隔(Load Interval)[分/台]、Tp/LIを使用ユニット(漕)数、ρ1を洗浄工程のトラフィック強度(利用率)、L1を洗浄装置の最大ロードサイズ[lot/台]、ρ1×L1を洗浄装置の平均ロードサイズ[lot/台]、m1を洗浄工程の装置台数[台]とすると、
LW=Tp/LI×ρ1×L1×m1 (4)
と表される。
ここで、洗浄装置の平均ロードサイズは、洗浄装置が100%稼働になるようにロットを投入した場合の平均値を示す。
The average number of lots in the cleaning process is as follows: LW is the average number of lots in the cleaning process [lot], Tp is the effective processing time [minute / unit] of the cleaning process, and LI is the load interval of the cleaning device [Load Interval] [ Min / unit], Tp / LI is the number of units used (漕), ρ1 is the traffic intensity (utilization rate) of the cleaning process, L1 is the maximum load size of the cleaning device [lot / unit], and ρ1 × L1 is the average of the cleaning device When the load size [lot / unit] and m1 is the number of devices in the cleaning process [unit]
LW = Tp / LI × ρ1 × L1 × m1 (4)
It is expressed.
Here, the average load size of the cleaning apparatus indicates an average value when a lot is introduced so that the cleaning apparatus operates 100%.

図6は、仕掛り制御区間を示す図である。図7は、典型的なロードルールを示す図である。図8は、バッチ組待ち時間(要因)を示す図である。
リトルの公式は、1ロットずつの処理を前提としているため、バッチ処理によって生じるバッチ組を待つ時間が考えられていない。バッチ処理では1ロットずつではなく、ロードサイズ(バッチ)ごとに処理がなされる。よって、図8に示すように、洗浄工程からロットが熱処理工程に到着しても、規定のロードサイズに達するまで、リトルの公式によって定義される待機時間よりも余分に待つことになる。このバッチ処理を始める前に必要となる待ち時間を、バッチ組待ち時間と呼ぶことにする。
以下の式(5)〜(7)で、熱処理工程のロードルール別に、バッチ組の最初に到着したロットが待つ最大のバッチ組待ち時間を求める。
また、規定のロードサイズはロードルールによって異なる。本実施形態で用いるロードルールを図7に示す。
FIG. 6 is a diagram illustrating an in-process control section. FIG. 7 is a diagram showing a typical load rule. FIG. 8 is a diagram showing the batch group waiting time (factor).
Since Little's formula presupposes processing of one lot at a time, there is no time to wait for a batch set generated by batch processing. In batch processing, processing is performed for each load size (batch), not for each lot. Therefore, as shown in FIG. 8, even if the lot arrives at the heat treatment process from the cleaning process, it waits more than the waiting time defined by Little's formula until the specified load size is reached. The waiting time required before starting the batch processing will be referred to as a batch group waiting time.
In the following formulas (5) to (7), for each load rule of the heat treatment process, the maximum batch group waiting time for the lot that arrives first in the batch group is obtained.
The specified load size varies depending on the load rule. FIG. 7 shows a load rule used in this embodiment.

図9は、バッチ組待ち時間(計算)を示す図である。
(ア)「洗浄工程:Full load熱処理工程:Full load」の場合
TBをバッチ組待ち時間[分]、L1を洗浄工程の装置のロードサイズ[lot/台]、L2を熱処理工程の装置のロードサイズ[lot/台]、L2/L1を熱処理工程の装置の処理可能なロードサイズを満たすまでの洗浄工程からの到着回数、λを洗浄工程の到着率[lot/分]、L1/λを洗浄工程からのロットの到着間隔[分/lot]とすると、図9に示すように、洗浄工程に到着間隔(1/λ)で到着したロットはロードサイズL1で処理され、到着間隔(L1/λ)で熱処理工程に到着する。
FIG. 9 is a diagram showing the batch group waiting time (calculation).
(A) In the case of “cleaning process: full load heat treatment process: full load” TB is the batch assembly waiting time [minutes], L1 is the load size of the cleaning process apparatus [lot / unit], and L2 is the load of the heat treatment process apparatus. Size [lot / unit], L2 / L1 the number of arrivals from the cleaning process until the load size that can be processed by the apparatus of the heat treatment process is satisfied, λ is the arrival rate of the cleaning process [lot / min], and L1 / λ is cleaned Assuming that the arrival interval of the lots from the process [min / lot], as shown in FIG. 9, the lots that arrive at the cleaning process at the arrival interval (1 / λ) are processed with the load size L1, and the arrival interval (L1 / λ) is obtained. ) To the heat treatment process.

バッチ組をする際に、熱処理工程に最初に到着したロットは、バッチ組ができるまで、最初に到着したロットが到着するのを除いた(L2/L1−1)回、洗浄工程からロットが到着するのを待つことになる。
以上のことからバッチ組の最初に到着したロットが待つ最大のバッチ組待ち時間は、
TB=(L2/L1−1)×(L1/λ) (5)
と表すことができる。
In batch assembly, lots that arrived first in the heat treatment process arrived from the cleaning process (L2 / L1-1) times, except for the arrival of the first lot until the batch assembly was completed. I will wait to do it.
From the above, the maximum batch set waiting time for the first lot that arrives in the batch set is
TB = (L2 / L1-1) × (L1 / λ) (5)
It can be expressed as.

以下同様にして、
(イ)「洗浄工程:Full load熱処理工程:Partial load allowed」の場合
TBをバッチ組待ち時間[分]、L1を洗浄工程の装置のロードサイズ[lot/台]、L2を熱処理工程の装置のロードサイズ[lot/台]、ρ2を熱処理工程のトラフィック強度(利用率)、ρ2L2/L1を熱処理工程の処理可能なロードサイズを満たすまでの洗浄工程からの到着回数、λを洗浄工程の到着率[lot/分]、L1/λを洗浄工程からのロットの到着間隔[分/lot]とすると、
TB=(ρ2L2/L1−1)×(L1/λ) (6)
と表すことができる。
Similarly,
(A) In the case of “cleaning process: Full load heat treatment process: Partial load allowed” TB is the batch assembly waiting time [minutes], L1 is the load size of the cleaning process apparatus [lot / unit], and L2 is the heat treatment process apparatus. Load size [lot / unit], ρ2 is the traffic intensity (utilization rate) of the heat treatment process, ρ2L2 / L1 is the number of arrivals from the cleaning process until the heat treatment process can be processed, and λ is the arrival rate of the cleaning process [Lot / min], where L1 / λ is the arrival interval of lots from the cleaning process [min / lot],
TB = (ρ2L2 / L1-1) × (L1 / λ) (6)
It can be expressed as.

(ウ)「洗浄工程:Full load、熱処理工程:Attempt full load」の場合
TBをバッチ組待ち時間[分]、L1を洗浄工程のロードサイズ[lot/台]、Avg・L2を熱処理工程の平均ロードサイズ[lot/台]、Avg・L2/L1を熱処理工程の処理可能なロードサイズを満たすまでの洗浄工程からの到着回数、λを洗浄工程の到着率[lot/分]、L1/λを洗浄工程からのロットの到着間隔[分/lot]とすると、
TB=(Avg・L2/L1−1)×(L1/λ) (7)
と表すことができる。
(C) In the case of “cleaning process: Full load, heat treatment process: Attempt full load” TB is the batch assembly waiting time [minutes], L1 is the load size of the cleaning process [lot / unit], and Avg · L2 is the average of the heat treatment process Load size [lot / unit], Avg · L2 / L1 the number of arrivals from the cleaning step until the load size that can be processed in the heat treatment step is satisfied, λ is the arrival rate of the cleaning step [lot / min], and L1 / λ is When the arrival interval of lots from the cleaning process [min / lot],
TB = (Avg · L2 / L1-1) × (L1 / λ) (7)
It can be expressed as.

以上のようにロードルールによってバッチ組待ち時間が変化する。
上記の2点を考慮に入れて、以下の計算でカンバンの枚数を求める。
N**をカンバン枚数[lot]、N*をバッチ組待ち時間を考慮した最大待ちロット数[lot]、TQ+をQ−time(最大滞在時間)[分]、TQ−をQ−time(最小滞在時間)[分]、TBをバッチ組待ち時間[分]、Eを最低限必要な搬送時間等、λを到着率[lot/分]、LWを洗浄工程の平均処理中ロット数[lot]とすると、
N*=(TQ−max(TB,TQ−)−E)×λ (8)
となり、
N**=N*+LW (9)
でカンバンの枚数が表される。
ただし、トラフィック強度(ρ)が1より大きい場合には、λはトラフィック強度(ρ)が1の時の到着率とする。
また、干渉する後続のQ−time制約に律速される区間では、カンバンの枚数は、式(10)で算定される。
As described above, the batch group waiting time varies depending on the load rule.
Taking the above two points into consideration, the number of kanbans is obtained by the following calculation.
N ** is the number of kanbans [lot], N * is the maximum number of waiting lots considering the batch assembly waiting time [lot], TQ + is Q-time (maximum stay time) [minutes], and TQ- is Q-time (minimum) Stay time) [minutes], TB is waiting time for batch assembly [minutes], E is the minimum required transport time, λ is the arrival rate [lot / minute], LW is the average number of lots being processed [lot] in the cleaning process Then,
N * = (TQ−max (TB, TQ −) − E) × λ (8)
And
N ** = N * + LW (9)
Represents the number of kanbans.
However, when the traffic intensity (ρ) is greater than 1, λ is the arrival rate when the traffic intensity (ρ) is 1.
Further, in the section determined by the subsequent Q-time constraint that interferes, the number of kanbans is calculated by Expression (10).

(3)バッファサイズ
バッファサイズは、Q−time制約遵守のための物流制御をより確実にするために用いる。図6で示したように、カンバン方式で制御できる仕掛り数は、熱処理工程の待ちロット数と洗浄工程の処理中ロット数の和のみである。ゆえに、熱処理工程よりも洗浄工程の方が高い処理能力をもつ場合には、洗浄工程で処理されているロットはすべて早々にアウトプットされ、カンバンを与えられたロットすべてが熱処理工程の待ちロットとなってしまうことがある。
このような場合、リトルの公式で求めた熱処理工程の前で待つことができる最大ロット数を超えてしまい、結果としてリワークが起こってしまう。現実の工場では、一般に熱処理工程よりも洗浄工程の方が高い処理能力ともっているため、このような状況になることが多々あると考えられる。ただし、処理能力の大小関係が逆の状況の場合には熱処理工程の装置が空き状態である時間が発生しないため、バッファサイズは必ずしも必要なものではないことを付け加えておく。なお、生産物流の変動に対応する場合や実施形態3では、この限りではない。
(3) Buffer size The buffer size is used in order to ensure the logistics control for observing the Q-time constraint. As shown in FIG. 6, the number of in-process devices that can be controlled by the Kanban method is only the sum of the number of waiting lots in the heat treatment process and the number of lots being processed in the cleaning process. Therefore, if the cleaning process has a higher processing capacity than the heat treatment process, all the lots processed in the cleaning process are output early, and all the lots given kanban are the waiting lots for the heat treatment process. It may become.
In such a case, the maximum number of lots that can be waited for before the heat treatment process determined by Little's formula is exceeded, resulting in rework. In actual factories, the cleaning process generally has a higher processing capacity than the heat treatment process, and it is considered that this situation often occurs. However, it is added that the buffer size is not always necessary because the time for which the heat treatment apparatus is in an idle state does not occur when the relationship between the processing capabilities is reversed. Note that this is not the case in the case of dealing with fluctuations in production logistics or in the third embodiment.

以上のことから、熱処理工程の前にバッファサイズを設け、待ちロット数がリトルの公式で求めた熱処理工程の前で待つことができる最大ロット数を超えないように制限する。ここでのバッファサイズの値(制限するロット数)は(1)で求めた式(L=λU)を用いて、バッチ組待ち時間を考慮しないで得られる最大待ちロット数の値を使用する。このようにしてバッファサイズを定義する理由は、バッチ組待ち時間を考慮に入れて定義をした結果、本来ならば洗浄工程を停止させなくてもQ−time制約割れ(リワークなどの発生)が抑えられる状況にもかかわらず、洗浄工程を停止させてしまう状況を防ぐためである。   From the above, a buffer size is provided before the heat treatment step, and the number of waiting lots is limited so as not to exceed the maximum number of lots that can be waited before the heat treatment step obtained by Little's formula. The value of the buffer size (the number of lots to be limited) here uses the value of the maximum number of waiting lots obtained without considering the batch assembly waiting time using the equation (L = λU) obtained in (1). The reason for defining the buffer size in this way is that the Q-time constraint breakage (occurrence of rework, etc.) is suppressed even if the cleaning process is not stopped if it is defined as a result of taking into account the batch assembly waiting time. This is to prevent a situation where the cleaning process is stopped despite the situation.

例えば、洗浄工程の平均処理中ロット数が11ロットで、バッチ組待ち時間を考慮に入れた熱処理工程の最大待ちロット数が86ロット、バッチ組待ち時間を考慮に入れない熱処理工程の最大待ちロット数が90としたとき、カンバン枚数は97枚、バッファサイズは90ロットということになる。このとき仮に、バッファサイズを86ロットと設定すると熱処理工程の待ちロット数が86ロットのとき、洗浄工程が稼働していてもQ−time制約割れは発生しないにも関わらず、洗浄工程を停止させてしまう。このような状況を防ぐために、バッファサイズはバッチ組待ち時間を考慮に入れない熱処理工程の最大待ちロット数の90ロットと設定する。   For example, the average number of lots being processed in the cleaning process is 11 lots, the maximum number of waiting lots in the heat treatment process taking into account the batch assembly waiting time is 86 lots, and the maximum waiting lot in the heat treatment process not taking into account the batch assembly waiting time When the number is 90, the number of Kanbans is 97, and the buffer size is 90 lots. At this time, if the buffer size is set to 86 lots, and the number of waiting lots in the heat treatment process is 86 lots, the cleaning process is stopped even if the cleaning process is in operation even though the Q-time constraint crack does not occur. End up. In order to prevent such a situation, the buffer size is set to 90 lots, which is the maximum number of waiting lots in the heat treatment process that does not take into account the batch assembly waiting time.

バッファサイズは工程単位で定義する。品種が複数混在する場合、品種ごとにバッファサイズを求めてその和をバッファサイズとする。
すなわち、B*をバッファサイズ[lot]、TQをQueue Time(最大滞在時間)[分]、λを品種の到着率[lot/分]とすると、
The buffer size is defined in units of processes. When a plurality of types are mixed, the buffer size is obtained for each type and the sum is set as the buffer size.
That is, if B * is the buffer size [lot], TQ is Queue Time (maximum stay time) [minutes], and λ i is the arrival rate [lot / minute] of the product i ,

Figure 0006044977

でバッファサイズが表される。ここで、nは品種数とする。
Figure 0006044977

Represents the buffer size. Here, n is the number of varieties.

バッファサイズによる仕掛り数上限値の制御は、強制的に前の工程(この場合は洗浄工程)を停止(処理待機)させるので、スムーズな生産をする上ではあまり望ましいことではないことから、本実施形態では、あくまでカンバン方式の仕掛り数によるQ−time遵守の制御をより確実にするために用いる機能と位置付けている。
以上の手順で仕掛り数上限値を算出する。
また、複数のQ−time制約が干渉するQ−time制約区間において、生産率が最も低い後続の生産工程(以下、ボトルネック工程と呼ぶ)に律速される先行のQ−time制約では、カンバンの枚数の算定方法が異なる。ボトルネック工程より前のQ−time制約区間jのカンバン枚数Ns**(j)は、Q−time制約区間jのバッファサイズB*(j)とボトルネック工程のロードサイズの和として式(10)で表すことができる。
(カンバンの枚数Ns**(j))=(バッファサイズB*(j))+(ボトルネック工程のロードサイズL) (10)
Since the control of the upper limit of the number of work in progress by the buffer size is forced to stop (wait for processing) the previous process (in this case, the cleaning process), it is not very desirable for smooth production. In the embodiment, it is positioned as a function used for more reliably controlling Q-time compliance by the number of in-process devices in the Kanban method.
The in-process upper limit value is calculated by the above procedure.
In the Q-time constraint section where a plurality of Q-time constraints interfere, the preceding Q-time constraint that is rate-limited to the subsequent production process with the lowest production rate (hereinafter referred to as the bottleneck process) The calculation method of the number of sheets is different. The kanban number Ns ** (j) in the Q-time constraint section j before the bottleneck process is expressed as the sum of the buffer size B * (j) in the Q-time constraint section j and the load size in the bottleneck process (10 ).
(Number of Kanban Ns ** (j)) = (Buffer size B * (j)) + (Load size L of bottleneck process) (10)

次に、その上限値の設定をした場合としなかった場合についてその性能を比較する。
以下、単一品種シミュレーション実験について説明する。
[目的と方法]
単一品種シミュレーション実験を行う目的は、まず単一品種において、算出したカンバン枚数、バッファサイズの設定がQ−time制約を守りつつ他の性能指標も悪化させないことを確かめるためである。
図10は、単一品種基本モデルを示す図である。図11は、単一品種基本モデル(工程)を示す図である。図12は、単一品種基本モデル(品種)を示す図である。
実験方法として、図10、図11、図12に示す通り、洗浄工程・熱処理工程のバッチ処理ライン、1品種、洗浄工程の装置台数4台、熱処理工程の装置台数5台の複数装置群を想定したシミュレーション実験を行う。洗浄工程は、バッチ・マルチタスク型の装置群で構成され、実効処理時間90分、他方の熱処理工程は、バッチ装置で構成され、実効処理時間240分である。また、図11、図12に示す通りバッチサイズと装置台数も異なる。
Next, the performance of the case where the upper limit value is set and the case where the upper limit value is not set are compared.
Hereinafter, a single product type simulation experiment will be described.
[Purpose and method]
The purpose of conducting a single product type simulation experiment is to first confirm that, in a single product type, the setting of the calculated number of kanbans and the buffer size does not deteriorate other performance indexes while keeping the Q-time constraint.
FIG. 10 is a diagram showing a single product basic model. FIG. 11 is a diagram showing a single product basic model (process). FIG. 12 is a diagram showing a single product basic model (product).
As an experimental method, as shown in FIGS. 10, 11 and 12, a batch processing line for cleaning process and heat treatment process, one type, a group of four apparatus for cleaning process, and a group of five apparatuses for heat treatment process are assumed. Conducted the simulation experiment. The cleaning process is composed of a batch / multitask type apparatus group, and an effective processing time is 90 minutes, and the other heat treatment process is composed of a batch apparatus and has an effective processing time of 240 minutes. Further, as shown in FIGS. 11 and 12, the batch size and the number of apparatuses are also different.

以上のようなモデルを用いて、到着率を変化させて実験を行う。品種の到着率は洗浄、熱処理の2つの工程の処理能力の小さい方のトラフィック強度(利用率)が0.3、0.6、0.8、1.0、1.2、1.5となるように決定した。決定した到着率をもとに、定期投入、指数投入の2つの場合についてシミュレーション実験を行う。なお、本実施形態での実験ではすべて熱処理工程の方が処理能力は小さいため、到着率は熱処理工程のトラフィック強度を基準に決定されている。   Using the model as described above, the experiment is performed by changing the arrival rate. The arrival rate of the varieties is 0.3, 0.6, 0.8, 1.0, 1.2, and 1.5 for traffic intensity (utilization rate) of the smaller processing capacity of the two processes of cleaning and heat treatment. Decided to be. Based on the determined arrival rate, a simulation experiment is performed for two cases of periodic input and index input. In all experiments in the present embodiment, the heat treatment process has a smaller processing capability, and therefore the arrival rate is determined based on the traffic intensity of the heat treatment process.

これらのことを踏まえたうえで、Q−time制約を割ってしまった場合にリワークをすることを設定したモデル(QT)、QTのモデルに、算出したカンバンの枚数とバッファサイズを設定したモデル(CKB法)、そして、処理開始時点において装置状態と先行WIP数(仕掛り数)からQ−time制約が守れるかどうかを判断して製品の投入の可否を決定する従来型モデル(CT)の3つのモデルについてシミュレーション実験を行い、その性能を比較する。
また、ロットの処理順序は先入れ先出し順(First In First Out)とし、ロードルールは洗浄工程、熱処理工程ともに、ロット数がバッチサイズを満たした場合にのみ処理を開始するフルロード(Full Load)を用いる。
Based on these considerations, a model (QT) that is set to rework when the Q-time constraint is broken (QT), a model that sets the calculated number of kanbans and buffer size to the QT model ( CKB method), and 3 of the conventional model (CT) that determines whether or not the product can be introduced by judging whether or not the Q-time constraint can be observed from the apparatus state and the number of preceding WIPs (number of devices in progress) at the start of processing. Perform simulation experiments on two models and compare their performance.
In addition, the lot processing order is first-in first-out order (First In First Out), and the load rule uses a full load that starts processing only when the number of lots meets the batch size in both the cleaning process and the heat treatment process. .

[結果]
シミュレーション実験によって得られた結果の中から、Q−time制約割れが発生していない工場の定常状態を想定したトラフィック強度0.8の非ボトルネックの状態と、故障などによってサービス能力が低下し、一時的に到着率がサービス能力を上回ったためにQ−time制約割れが発生しやすい状況とを想定したトラフィック強度1.2のボトルネックの状態の結果を以下に示す。
図13は、評価比較(単一品種、定期投入、非ボトルネック、ρ=0.8)を示す図である。図14は、評価比較(単一品種、定期投入、ボトルネック、ρ=1.2)を示す図である。図15は、評価比較(単一品種、指数投入、非ボトルネック、ρ=0.8)を示す図である。図16は、評価比較(単一品種、指数投入、ボトルネック、ρ=1.2)を示す図である。
図13と図14が定期投入の場合の結果を表し、図15、図16が指数投入の場合の結果を表す。ここでは、性能が良かったものをアンダーラインで、性能が悪かったものを太字で示している。
[result]
From the results obtained by the simulation experiment, the service capability decreases due to a non-bottleneck state with a traffic intensity of 0.8 assuming a steady state of the factory where Q-time constraint cracking has not occurred, and failure, The results of a bottleneck state with a traffic intensity of 1.2 assuming that the Q-time constraint is likely to break because the arrival rate temporarily exceeds the service capability are shown below.
FIG. 13 is a diagram showing an evaluation comparison (single product type, periodic input, non-bottleneck, ρ = 0.8). FIG. 14 is a diagram showing an evaluation comparison (single product type, periodic input, bottleneck, ρ = 1.2). FIG. 15 is a diagram showing an evaluation comparison (single product type, index input, non-bottleneck, ρ = 0.8). FIG. 16 is a diagram showing evaluation comparison (single product type, index input, bottleneck, ρ = 1.2).
FIGS. 13 and 14 show the results in the case of regular input, and FIGS. 15 and 16 show the results in the case of index input. Here, those with good performance are shown in underline, and those with poor performance are shown in bold.

[考察]
以上の実験結果から、定期投入・指数投入どちらの場合であっても、トラフィック強度0.8の非ボトルネックの状態においては、カンバンの枚数とバッファサイズを設定しても、性能が低下していないことが見て取れる。また、この状態ではどの機能においてもリワークが発生していないため、Q−time制約割れが起こっていないことがわかる。トラフィック強度1.2のボトルネックの状態においてはQTのモデルでは定期投入・指数投入にかかわらず多数のQ−time制約割れが起こっているが、CKB法、CTのモデルではリワークがゼロに抑えられている。
[Discussion]
From the above experimental results, in either case of periodic input or index input, in a non-bottleneck state with a traffic intensity of 0.8, the performance deteriorates even if the number of kanbans and the buffer size are set. I can see that there is nothing. In this state, since no rework has occurred in any function, it can be seen that no Q-time constraint cracking has occurred. In the case of a bottleneck with a traffic intensity of 1.2, many Q-time constraint cracks occur in the QT model regardless of periodic inputs and index inputs, but rework is suppressed to zero in the CKB method and CT models. ing.

サイクルタイムはCKB法、CTのモデルの値が大きいが、これは出力されたロットが洗浄工程の前で意図的に待機させられた結果と考えられる。しかし、結果としてスループットは低下していないので必ずしも性能が悪化したとはいえない。稼働率に関しては、CKB法、CTのモデル、ともにQTのモデルよりも低い稼働率で同じ量のスループットを実現できているので、コスト面の性能はむしろ良くなっている。
単一品種における実験では、カンバンとバッファサイズで大きく性能を落とさずQ−time制約割れを防ぐことができたが、現段階では必ずしもそれが最善の方法とは言えない。複数品種が混在する場合においても実験を行い、その性能を比較していく。
The cycle time has a large value for the CKB method and the CT model, which is considered to be a result of intentionally waiting the output lot before the cleaning process. However, as a result, the throughput is not lowered, so the performance is not necessarily deteriorated. Regarding the availability, the CKB method and the CT model both achieve the same amount of throughput with a lower availability than the QT model, so the cost performance is rather better.
In an experiment with a single product, it was possible to prevent the Q-time constraint cracking without significantly degrading performance with kanban and buffer size, but this is not necessarily the best method at this stage. Experiments are performed even when multiple varieties are mixed, and the performance is compared.

以下、複数品種シミュレーション実験について説明する。
[目的と方法]
複数品種シミュレーション実験を行う目的は、単一品種で行った実験が、複数の品種が混在し、装置を共有している場合でも同様の目的が達成できていることを確かめるためである。なお、この実験のモデルは実際の工場で使われている洗浄工程・熱処理工程のバッチ処理の連続工程である。
図17は、複数品種基本モデルを示す図である。図18は、複数品種基本モデル(工程)を示す図である。図19は、複数品種基本モデル(品種)を示す図である。図20は、処理可能装置(洗浄)を示す図である。図21は、処理可能装置(熱処理)を示す図である。
実験方法として、図17、図18、図19に示す通り、単一品種の場合と同様、洗浄工程・熱処理工程のバッチ処理の連続工程、3品種、洗浄工程・装置台数5台、熱処理工程・装置台数6台の複数装置群を想定したシミュレーション実験を行う。
Hereinafter, the multi-product simulation experiment will be described.
[Purpose and method]
The purpose of conducting a multi-type simulation experiment is to confirm that an experiment conducted with a single type can achieve the same purpose even when a plurality of types are mixed and devices are shared. This experimental model is a continuous process of batch processing of cleaning process and heat treatment process used in actual factories.
FIG. 17 is a diagram showing a multiple product basic model. FIG. 18 is a diagram showing a multi-model basic model (process). FIG. 19 is a diagram showing a plurality of types of basic models (types). FIG. 20 is a diagram showing a processable device (cleaning). FIG. 21 is a diagram showing a processable apparatus (heat treatment).
As shown in FIGS. 17, 18, and 19, as in the case of a single product, the experimental method is a continuous process of batch processing of the cleaning process / heat treatment process, three types, five cleaning processes / number of devices, heat treatment process / A simulation experiment assuming a plurality of device groups with six devices is performed.

洗浄工程は、バッチシーケンシャル型の装置群で構成され、他方の熱処理工程は、バッチ装置で構成され、図20、図21のようにバッチサイズと装置台数も異なる。実効処理時間、使用装置台数は品種ごとに異なり、品種1(p1)は洗浄工程の実効処理時間90分、使用装置台数5台、熱処理工程の実効処理時間242分、使用装置台数4台である。品種2(p2)は洗浄工程の実効処理時間90分、使用装置台数4台、熱処理工程の実効処理時間240分、使用装置台数5台である。品種3(p3)は洗浄工程の実効処理時間90分、使用装置台数5台、熱処理工程の実効処理時間195分、使用装置台数5台である。また、品種はそれぞれ処理できる装置が決められている。洗浄工程では、図20に表すように、p1、p2、p3のそれぞれ使用する装置が異なる。熱処理工程でも、図21に表すように、p1、p2、p3の品種の別で使用する装置が異なるものがある。   The cleaning process is composed of a batch sequential type apparatus group, and the other heat treatment process is composed of a batch apparatus, and the batch size and the number of apparatuses are different as shown in FIGS. The effective processing time and the number of used devices differ depending on the type, and the type 1 (p1) has an effective processing time of 90 minutes for the cleaning process, 5 used devices, an effective processing time of 242 minutes for the heat treatment process, and 4 used devices. . Type 2 (p2) has an effective processing time of 90 minutes for the cleaning process, 4 units used, 240 minutes for the effective processing time of the heat treatment step, and 5 units used. The product type 3 (p3) has an effective processing time of 90 minutes for the cleaning process, 5 units of equipment used, an effective processing time of 195 minutes for the heat treatment process, and 5 units of equipment used. In addition, a device capable of processing each type is determined. In the cleaning process, as shown in FIG. 20, the devices used for p1, p2, and p3 are different. Even in the heat treatment process, as shown in FIG. 21, there are apparatuses that use different types of p1, p2, and p3.

以上のようなモデルを用いて、到着率を変化させて実験を行う。品種の到着率は前節の実験と同様に、洗浄、熱処理の2つの工程の処理能力の小さい方のトラフィック強度(利用率)が0.3、0.6、0.8、1.0、1.2、1.5となるように決定する。本実施形態では、すべて熱処理工程の方が処理能力が小さいため、トラフィック強度(ρ:利用率)はすべて熱処理工程のものを用いる。
しかし、複数の品種が混在する場合は品種ごとに、実効処理時間・使用できる装置台数が異なるため、それぞれ別々に到着率を求める必要がある。図15に示すように、品種の到着率は前もってトラフィック強度を決めて品種ごとに処理能力(μ:(μ=LTp/L:ロードサイズTp:処理時間))、使用装置台数(m)から逆算をして決定する。到着率を決める際の前提として、装置が複数の品種を処理する場合、それらを均等の割合で処理をすることを仮定した。
Using the model as described above, the experiment is performed by changing the arrival rate. As with the experiment in the previous section, the arrival rate of the type is 0.3, 0.6, 0.8, 1.0, 1 .2 and 1.5 are determined. In this embodiment, since all the heat treatment processes have a smaller processing capacity, the traffic intensity (ρ: utilization rate) is the same as that of the heat treatment process.
However, when a plurality of types are mixed, the effective processing time and the number of devices that can be used are different for each type, so it is necessary to obtain the arrival rate separately. As shown in FIG. 15, the arrival rate of the product is determined by calculating the traffic intensity in advance, and calculating backward from the processing capacity (μ: (μ = LTp / L: load size Tp: processing time)) and the number of devices used (m). To decide. As a premise for determining the arrival rate, it is assumed that when the apparatus processes a plurality of varieties, they are processed at an equal rate.

以下に投入率決定の手順を示す。なお、図22は、投入率の決定について説明するための図である。
(1)ρ>1の場合、ρを1として計算を行う
(2)各共用装置における各品種の生産比率から、各品種の投入率を計算
(3)品種ごとに、全ての装置における投入率を足し合わせる
(4)足し合わせた投入率から、品種の投入率を算定する
これらのことを踏まえたうえで、先ほどと同様のQT、CTのモデル、品種ごとにカンバン枚数を設定し、バッファサイズを設けたCKB法のモデル、品種ごとの差別を設けず工程全体でカンバン枚数を設定し、バッファサイズを設けたCKB−法のモデルの4つのモデルにおいて実験をし、その性能を比較する。
The procedure for determining the input rate is shown below. FIG. 22 is a diagram for explaining the determination of the input rate.
(1) When ρ> 1, calculate with ρ = 1 (2) Calculate the input rate of each product from the production ratio of each product in each shared device (3) Input rate in all devices for each product (4) Calculate the input rate of the product from the added input rate. Based on these factors, set the number of kanban for each QT and CT model and product type, and set the buffer size. The CKB method model provided with the CKB method, the number of kanbans was set throughout the process without providing discrimination for each product type, and experiments were performed on the four models of the CKB-method model provided with the buffer size, and their performances were compared.

[結果]
図23は、評価比較(複数品種、指数投入、非ボトルネック、ρ=0.8)を示す図である。図24は、評価比較(複数品種、指数投入、ボトルネック、ρ=1.2)を示す図である。
まず、トラフィック強度が0.8、1.2の両方の場合において、CKB法がQ−time制約割れを抑制している。
複数品種が混在しているモデルにおける実験では、指数投入の場合トラフィック強度が0.3、0.6の場合に、全てのモデルにおいてQ−time制約割れが発生していた。
[result]
FIG. 23 is a diagram showing evaluation comparison (multiple types, index input, non-bottleneck, ρ = 0.8). FIG. 24 is a diagram showing evaluation comparison (multiple types, index input, bottleneck, ρ = 1.2).
First, in the case where the traffic intensity is both 0.8 and 1.2, the CKB method suppresses Q-time constraint cracking.
In an experiment in a model in which a plurality of types are mixed, Q-time constraint cracking occurred in all models when the traffic intensity was 0.3 and 0.6 when the index was input.

そこで、前節と同様のQ−time制約割れが発生していないトラフィック強度0.8の非ボトルネックの状態と、Q−time制約割れが発生しているトラフィック強度1.2のボトルネックの状態の結果に加えて、指数投入の場合において、トラフィック強度0.3の実験結果も示す。ただし、複数品種の場合、品種によって投入数が異なるため、すべての品種の処理が均等に行われているか否かを検証する指標を追加する。処理数に偏りが生じると納期に悪影響を与えることが考えられる。よって、品種ごとにスループットが異なる場合については、各品種の投入率に対するスループット(出力率)の割合を新たに指標として設けることとした。また、リワークが起こったモデルに関してはリワークを投入に加えた第1工程全体の投入に対するスループットの割合を性能評価指標としている。図23、図24が指数投入の場合の結果を表す。   Therefore, the non-bottleneck state of traffic strength 0.8 where Q-time constraint cracking does not occur and the bottleneck state of traffic strength 1.2 where Q-time constraint cracking occurs as in the previous section. In addition to the results, an experimental result with a traffic intensity of 0.3 in the case of index input is also shown. However, in the case of multiple varieties, since the number of inputs differs depending on the varieties, an index for verifying whether or not all varieties are processed equally is added. If the number of processes is biased, it can be considered that the delivery date is adversely affected. Therefore, when the throughput differs for each product type, the ratio of the throughput (output rate) to the input rate of each product type is newly provided as an index. For the model in which rework has occurred, the ratio of throughput to the input of the entire first process in addition to the input of rework is used as a performance evaluation index. FIG. 23 and FIG. 24 show the results when the index is input.

[考察]
定期投入でトラフィック強度0.8の非ボトルネックの状態のときはCT、CKB法、CKB−法において1%稼働当たりのスループットが高くなっており、平均仕掛りも低く抑えられている。どれもリワークが起きておらず、性能の悪化も見られない。ここで、サイクルタイムと仕掛りは片方が小さくなれば、もう一方も小さくなる対応関係にあるはずなのにもかかわらず、その挙動が結果からみられないのは、その差が小数点第二位以下のためである。トラフィック強度1.2(ボトルネックの状態)では、図24の通りQTに比べてCT、CKB法、およびCKB−法でQ−time制約割れを大幅に抑えられている。特に、CKB法では、Q−time割れをゼロに抑え、基準となるQTに比べてリワークを完全抑制しつつ、スループットを高く、平均サイクルタイムは短く、仕掛数も少なくなる性能改善を果たしている。
[Discussion]
In a non-bottleneck state with a traffic intensity of 0.8 after regular input, the throughput per 1% operation is high in the CT, CKB method, and CKB- method, and the average work in progress is also kept low. None have reworked, and no performance degradation has been observed. Here, if one of cycle time and in-process is smaller, the other will be smaller, but the behavior is not seen from the result because the difference is less than the second decimal place. It is. At traffic intensity 1.2 (bottleneck state), Q-time constraint cracking is greatly suppressed by CT, CKB method, and CKB-method as compared with QT as shown in FIG. In particular, in the CKB method, the Q-time crack is suppressed to zero, and rework is completely suppressed as compared with the reference QT, while the throughput is increased, the average cycle time is shortened, and the number of devices in progress is reduced.

一方、従来法のCTルールでは、QTルールよりは少ないもののQ−time制約割れが発生し、また、各品種(p1,p2,p3)をバランスよく処理できない等の副作用が出る。また、品種別に管理しない設定を施したCKB−法では、各品種をバランスよく処理するが、リワーク数などの性能は芳しくなく、CKB法の品種別カンバン数の管理が有効であることがわかる。これらのシミュレーション結果は、正味40日間(シミュレーション期間50日)のデータによる性能評価結果であり、期間長に比例してルールによる差は更に広がる。   On the other hand, the CT rule of the conventional method causes Q-time constraint cracking although it is smaller than the QT rule, and has side effects such as the inability to process each type (p1, p2, p3) in a balanced manner. In addition, in the CKB-method in which settings are not managed for each product type, each product type is processed in a well-balanced manner, but the performance such as the number of rework is not good, and it can be seen that the management of the number of kanbans by product type in the CKB method is effective. These simulation results are performance evaluation results based on net data for 40 days (simulation period 50 days), and the difference due to the rule further increases in proportion to the period length.

基本となるQTのモデルは洗浄工程の1%稼働当たりのスループットは高くなっているが、熱処理工程のそれは低下している。これはボトルネックであるはずの熱処理工程を十分に稼働しきれていないことが原因と考えられ、工場全体から考えれば性能が悪化しているといえる。何より、リワークが多く(32%)発生していることが性能としてよくない。CT、CKB法、CKB−法はQTに比べ平均仕掛りに関しては性能の悪化は見られない。最終仕掛りの差はスループットの差がロット換算されて表されている。この差は品種の不均等な処理が生んだ結果と考えられる。   The basic QT model has a high throughput per 1% operation in the cleaning process, but it has decreased in the heat treatment process. This is thought to be due to the fact that the heat treatment process, which should have been a bottleneck, has not been fully operated, and it can be said that the performance has deteriorated from the whole factory. Above all, a lot of rework (32%) has occurred as a performance. The CT, CKB method, and CKB- method do not show any deterioration in performance in terms of average work in progress compared to QT. The difference in final work is expressed by converting the difference in throughput into lots. This difference is thought to be the result of uneven treatment of varieties.

指数投入について、トラフィック強度0.3の非ボトルネックの状態の特徴として、最大数量の同時処理を要求するロードルールを用いる場合(図27のFullやp1Full4)では、どのモデルでもリワークが発生していることが挙げられる。この原因は後に詳しく分析していくことにする。トラフィック強度0.8の非ボトルネックの状態では、CT、CKB法、CKB−法のどれもQTと比べると性能の悪化は見られず、品種ごとのサイクルタイム、平均仕掛りにばらつきがあるとしても、全体平均は悪化していない。トラフィック強度1.2のボトルネックの状態では、リワークを完全に抑えられているのはCKB法のみで、CTも到着がばらついたりするとQ−time制約遵守にも限界が生じることが明らかになった。   For index input, as a feature of the non-bottleneck state with traffic intensity of 0.3, when using a load rule that requires simultaneous processing of the maximum quantity (Full or p1Full4 in FIG. 27), rework occurs in any model. It is mentioned. This cause will be analyzed in detail later. In a non-bottleneck state with a traffic intensity of 0.8, the CT, CKB method, and CKB- method do not show any deterioration in performance compared to QT, and the cycle time and average work in progress for each type vary. However, the overall average has not deteriorated. In the bottleneck state with a traffic intensity of 1.2, it is clear that rework is completely suppressed only by the CKB method, and if the arrival of CT varies, there is a limit to compliance with Q-time constraints. .

リワークを含めた処理の割合はCT、QTよりもCKB法、CKB−法がともに高く、全体スループットはCT、CKB法、CKB−法のどれもQTよりも高い値を示している。1%稼働当たりのスループットもどれもQTよりも悪化していない。サイクルタイム、平均仕掛りは品種ごとにばらつきはあるにしても全体平均はQTより悪化していないことが見て取れる。   The ratio of processing including rework is higher in the CKB method and CKB-method than in CT and QT, and the overall throughput is higher in all of the CT, CKB method, and CKB-method than in QT. None of the throughput per 1% operation is worse than QT. It can be seen that the overall average is not worse than QT even though the cycle time and the average work in progress vary from one product to another.

リトルの方式用いて算出した最大待ちロット数、仕掛り数を品種ごとにカンバン枚数を設定し、バッファサイズを設けたCKB法のモデルが極端にWIPの到着が少ない場合を除いて完全にQ−time制約割れを抑えることができ、かつ品種の処理が均等に行われ、性能が悪化しない、性能指標によっては改善もされていることが確認できた。Q−time割れが起こりやすい(ρ=1.2)場合において、CKB法を適用しない場合に約32%であるリワーク率(Q−time制約割れ率)を確実にゼロに抑えて製品品質の劣化を防ぎ、かつ、スループット、平均サイクルタイム、仕掛在庫等も改善でき、従来法より優れた生産率(=(生産量)/(投入量))を達成する結果を得た。
以上の実験結果から、極端にWIPの到着が少ない場合を除けば品種ごとに仕掛り数上限値を設定するCKB法の性能が最も良いことが明らかになった。
Set the maximum number of waiting lots and in-process lots calculated using Little's method for each type of Kanban, and the CKB model with a buffer size is completely Q- except when the arrival of WIP is extremely small. It was confirmed that the time constraint cracking can be suppressed, the varieties are processed uniformly, the performance does not deteriorate, and the performance index is improved. In the case where Q-time cracking is likely to occur (ρ = 1.2), when the CKB method is not applied, the rework rate (Q-time constraint cracking rate), which is about 32%, is reliably suppressed to zero and the product quality deteriorates. In addition, the throughput, average cycle time, in-process inventory, etc. can be improved, and a result of achieving a production rate (= (production amount) / (input amount)) superior to the conventional method was obtained.
From the above experimental results, it has become clear that the performance of the CKB method for setting the upper limit value of the number of devices in progress for each product type is the best, except when the arrival of WIP is extremely small.

以下、CKB法のモデルを基に考えていくこととする。
ここからは、前述した指数投入でトラフィック強度が0.3のときに発生しているリワークについて考察する。この場合のリワーク発生は、本実施形態の仕掛り数上限値の制御とは直接関係がない。そこで別のアプローチによって問題を解決していく。
まず、トラフィック強度0.3のときにリワークが発生する理由について、ロットの到着が遅いため、Q−time制約の時間以内にバッチが組めず(バッチサイズ分のロットが到着せず)、処理開始ができないためだと考えられる。
Hereinafter, we will consider based on the model of the CKB method.
From now on, the rework that occurs when the traffic intensity is 0.3 with the above-mentioned index input will be considered. The occurrence of rework in this case is not directly related to the control of the in-process upper limit value according to this embodiment. So we will solve the problem by another approach.
First, the reason why rework occurs when the traffic intensity is 0.3 is because the arrival of the lot is slow, so the batch cannot be assembled within the time of the Q-time constraint (the lot for the batch size has not arrived), and the process starts. It is thought that it is because it is not possible.

複数品種のトラフィック強度0.3のQTのモデルにおいて「Q−time制約の時間を超えたらリワークをする」という条件をなくして実験し、その時のロットの工程間滞在時間を表したヒストグラムが図25である。この図から確かにQ−time制約割れとなる、滞在時間が720分(12時間)を超えるロットが存在していることがわかる。Q−time制約割れを起こしていたロットは、品種1と品種2のみであった。これらのロットのQ−time制約割れの原因を探るため、Q−time制約割れを起こしているロットと、そのロットとバッチ組をしたロットを抜き出し、その中から2つを図26に示した。この表から、定期投入であれば、Q−time制約割れが起きる前にバッチを組むことができ、ロットが処理を開始できるはずにもかかわらず、指数投入によってロットの到着にばらつきが生じ、ロットの到着が遅れ、バッチ組時間が長くなった結果としてQ−time制約割れが起こっていることが見て取れる。   In a QT model of traffic intensity 0.3 of multiple types, an experiment was performed without the condition of “rework when the time of Q-time constraint is exceeded”, and a histogram showing the inter-process residence time of the lot at that time is shown in FIG. It is. From this figure, it can be seen that there are lots whose stay time exceeds 720 minutes (12 hours), which is certainly a Q-time constraint crack. The only lots that had Q-time constraint cracks were Variety 1 and Variety 2. In order to investigate the cause of the Q-time constraint cracking of these lots, the lots causing the Q-time constraint cracking and the lots that were batch-assembled with the lots were extracted, and two of them were shown in FIG. From this table, if it is a regular input, a batch can be assembled before the Q-time constraint crack occurs, and even though the lot should be able to start processing, the arrival of the lot varies due to the index input. It can be seen that the Q-time constraint cracking has occurred as a result of the late arrival of the batch and the batch assembly time becoming longer.

図25は、ρ=0.3におけるリワーク状況を示す図である。図26は、ρ=0.3におけるリワーク要因を示す図である。図27は、ルール比較(複数品種、指数投入、非ボトルネック、ρ=0.3)を示す図である。図28は、ルール比較(複数品種、指数投入、非ボトルネック、ρ=0.8)を示す図である。図29は、ルール比較(複数品種、指数投入、ボトルネック、ρ=1.2)を示す図である。
このようなロットの到着が少ない状況で、到着のばらつきによって生じてしまうQ−time制約割れを防ぐために、ロードルールを変えて実験を行う。各ロードルールの説明は図7に示す。これまでの実験では、ロードルールはすべてフルロードで行ってきた。
FIG. 25 is a diagram showing a rework situation when ρ = 0.3. FIG. 26 is a diagram illustrating rework factors when ρ = 0.3. FIG. 27 is a diagram showing rule comparison (multiple types, index input, non-bottleneck, ρ = 0.3). FIG. 28 is a diagram showing rule comparison (multiple types, index input, non-bottleneck, ρ = 0.8). FIG. 29 is a diagram showing rule comparison (multiple types, index input, bottleneck, ρ = 1.2).
In order to prevent Q-time constraint cracking caused by variations in arrival in such a situation where the arrival of lots is small, experiments are performed by changing the load rule. The description of each load rule is shown in FIG. In previous experiments, all load rules have been performed at full load.

しかし、これでは先ほどのようにバッチ組を待つことによってQ−time制約割れを起こしてしまう。そこで熱処理工程のロードルールのみを変化させて実験を行う。比較するモデルは熱処理工程のロードルールがFull、PLA、そしてAFLの3つのモデルを比較する。また、トラフィック強度が0.3のときは、Fullにおけるp1のカンバン枚数が熱処理工程のバッチサイズ6ロットよりも小さい4枚になった。そこで、p1のみを4ロットで処理をする設定にしたモデル(p1Full4)でも同様の実験を行った。ただし、トラフィック強度が0.6以上になったときはp1Full4のモデルはカンバン枚数が6枚を超え、すべてFullと同様の設定を行い、同様の結果を得た。実験はこれまでと同様、熱処理工程のトラフィック強度を基準に到着率を決定して行った。結果はその中からトラフィック強度0.3、0.8、1.2の場合のものを抜き出して図27、図28、図29に示す。   However, this causes a Q-time constraint crack by waiting for a batch set as before. Therefore, the experiment is performed by changing only the load rule of the heat treatment process. The models to be compared are three models in which the heat treatment load rules are Full, PLA, and AFL. Further, when the traffic intensity was 0.3, the number of kanbans of p1 in Full was 4 sheets smaller than the batch size of 6 lots in the heat treatment process. Therefore, a similar experiment was also performed on a model (p1Full4) in which only p1 was set to process in four lots. However, when the traffic intensity became 0.6 or more, the p1Full4 model had more than 6 kanbans, and all the settings were the same as those of Full, and the same result was obtained. In the experiment, the arrival rate was determined based on the traffic intensity of the heat treatment process as before. The results obtained for traffic intensity of 0.3, 0.8, and 1.2 are shown in FIGS. 27, 28, and 29. FIG.

以上の実験結果からトラフィック強度が0.3のときは第2工程(熱処理)のロードルールがPLA、AFLの場合にはリワークも抑えられ、かつ、スループット、サイクルタイムなど他の性能評価指標も良いことが読み取れる。p1Full4ではリワークが完全に抑えられていない。これは理論的なカンバン枚数の設定で処理することが可能であれば、必ずしもQ−time制約割れを抑えることができるわけではないことを示している。しかし、ロードサイズを小さくすることによって中性的な評価が得られることは明らかになった。   From the above experimental results, when the traffic intensity is 0.3, rework is suppressed when the load rule of the second process (heat treatment) is PLA or AFL, and other performance evaluation indexes such as throughput and cycle time are also good. I can read. In p1Full4, rework is not completely suppressed. This indicates that if processing can be performed with a theoretical setting of the number of kanbans, it is not always possible to suppress Q-time constraint cracking. However, it became clear that a neutral evaluation can be obtained by reducing the load size.

よって、WIPの到着が遅い場合には、カンバン枚数だけではリワークは制御できず、ロードルールの変更によってリワークを制御するほうが良いことがわかった。トラフィック強度が0.8の場合はFullの方がスループット、サイクルタイムなどの性能評価指標が良い値を示している。トラフィック強度が1.2の場合においては、すべて性能は同じという結果になった。
以上より、トラフィック強度が0.3の場合でもPLA、AFLのロードルールを用いればQ−time制約割れを起こさず、かつ性能評価指標も悪化しないことが明らかになった。しかし、トラフィック強度が0.8の場合はFullのロードルールの方が性能は良いことからより良い生産スケジューリングを行うためには、工程の状態を監視し、トラフィック強度の変化によってロードルールを変化させる必要があると考えられる。
Therefore, it was found that when the arrival of WIP is late, rework cannot be controlled only by the number of kanbans, and it is better to control rework by changing the load rule. When the traffic intensity is 0.8, Full has better performance evaluation indexes such as throughput and cycle time. When the traffic intensity was 1.2, the results were all the same.
From the above, it became clear that even when the traffic intensity is 0.3, if the PLA and AFL load rules are used, the Q-time constraint is not broken and the performance evaluation index is not deteriorated. However, when the traffic intensity is 0.8, the Full load rule has better performance. Therefore, in order to perform better production scheduling, the process state is monitored and the load rule is changed according to the change of the traffic intensity. It is considered necessary.

[結論]
本実施形態では、半導体製造において重要性の高いQ−time制約に焦点を当て、特に重要性が指摘されている洗浄・熱処理工程のバッチ処理の連続工程のQ−time制約区間を取り上げた。現在までのQ−time制約に関する先行技術では厳密性・精度が不十分で、Q−time制約遵守以外の他の性能指標に対する影響が考慮されていなかった。本実施形態では、Q−time制約を守りつつ、他の性能指標も極力悪化させない生産スケジューリング手法として、Q−time制約区間の仕掛り数の上限値を制御するCKB法を構築し、その性能を確率的シミュレーション実験により評価した。CKB法は、カンバン方式と待ち行列理論を基礎として理論的にカンバン枚数や仕掛数上限値を計算するため信頼性と汎用性が高い。また、特に通常の工場で多い工程利用率60%以上の状況で特に効果を発揮することが確かめられた。
[Conclusion]
In the present embodiment, the Q-time constraint section of the continuous process of the batch process of the cleaning / heat treatment process, which is particularly important, is taken up, focusing on the Q-time constraint that is highly important in semiconductor manufacturing. The prior art related to the Q-time constraint up to now has insufficient strictness and accuracy, and the influence on other performance indexes other than the compliance with the Q-time constraint has not been considered. In this embodiment, as a production scheduling method that keeps the Q-time constraint and does not deteriorate other performance indexes as much as possible, a CKB method for controlling the upper limit of the number of devices in progress in the Q-time constraint section is constructed, and the performance is improved. It was evaluated by a probabilistic simulation experiment. The CKB method is highly reliable and versatile because it theoretically calculates the kanban number and the upper limit of the number of devices in progress based on the kanban method and queuing theory. In addition, it was confirmed that the method is particularly effective particularly in a situation where the process utilization rate is 60% or more which is often used in a normal factory.

本実施形態では、Q−time制約割れの原因になる2つ目の原因である到着率が低い状況(トラフィック強度0.3の場合など)に対しても、ロードルール等の簡単な変更で確実にQ−timeを遵守する対処方法を考え、シミュレーション結果からQ−time割れを防ぐことを確認した。本実施形態では、到着率が低くても、バッチ型やバッチ・マルチタスク型装置では、ロードルールなどの設定などによってQ−time制約割れが起こる場合がある。この場合を判断して、以下のように適切にロードルールを変えることで、Q−time制約割れを回避しつつ、生産性を高めることができる(CKB法と合わせて利用する)。最適ロードルール判定部19は、到着のばらつきを考慮したバッチ組待ち時間TBとQ−time制約(上限)T_(Q+)の大小関係が切り替わるTB≦T_(Q+)なる到着率λ≧Lの境界値Lを算定しておき、適切なロードルールを使う。λ≧Lの場合は、Full load(フルサイズのバッチ組を強制)。λ<Lの場合は、PLAやAFLなど、フルサイズのバッチ組を強制しない方法を使う。本実施形態は、到着率が低くばらつきがある場合以外にも、製品品種や工程によって到着率の大小が違うため考慮しておく。   In the present embodiment, even a situation where the arrival rate is low, which is the second cause of Q-time constraint cracking (in the case of traffic intensity of 0.3, etc.), it is ensured by simple change of the load rule or the like. Considering a countermeasure to comply with Q-time, we confirmed from the simulation results that Q-time cracking was prevented. In the present embodiment, even if the arrival rate is low, the Q-time constraint may break due to the setting of the load rule or the like in the batch type or batch multitask type device. By judging this case and appropriately changing the load rule as described below, it is possible to improve productivity while avoiding Q-time constraint cracking (used in combination with the CKB method). The optimal load rule determination unit 19 determines the boundary of TB ≦ T_ (Q +) where the arrival rate λ ≧ L where the magnitude relation between the batch set waiting time TB considering the arrival variation and the Q-time constraint (upper limit) T_ (Q +) is switched. The value L is calculated and an appropriate load rule is used. If λ ≧ L, full load (forces full-size batch set). If λ <L, use a method such as PLA or AFL that does not force a full-size batch set. This embodiment takes into account the fact that the arrival rate differs depending on the product type and process, in addition to the case where the arrival rate is low and varies.

また、装置の故障やメンテナンスが発生し、装置の処理能力が変動することがある。それらの状況を考慮した場合でも、本実施形態で用いたカンバン枚数やバッファサイズの決定は、到着率や処理能力の変動に対して、高速かつ高い精度で計算が可能で、しかも確実にQ−time制約割れを防ぐことができる。
以上のようにQ−time制約を守りつつ他の性能指標も悪化させない生産スケジューリング手法として、計算スピード、精度、実用性などの定性的評価も高いCKB法の構築と性能評価と通して目的を達成することができた。
In addition, failure or maintenance of the device may occur, and the processing capacity of the device may fluctuate. Even in consideration of these situations, the determination of the number of kanbans and the buffer size used in this embodiment can be calculated with high speed and high accuracy with respect to fluctuations in the arrival rate and processing capacity, and Q- Time constraint cracking can be prevented.
As described above, as a production scheduling method that observes the Q-time constraint and does not deteriorate other performance indicators, the goal is achieved through the construction and performance evaluation of the CKB method with high qualitative evaluations such as calculation speed, accuracy, and practicality. We were able to.

第1実施形態では、CKB法により第1問題点を解決している。
多品種生産において、Q−time制約を遵守しつつ高いスループットを達成する実用的な生産物流管理方法を、CKB(Control of Kanban and Buffer sizes)法と名付けた。第1実施形態では、CKB法のプログラムとそれを用いた性能評価結果(実際の工場のデータを用いた確率的シミュレーションによる)である。この性能評価結果から、CKB法を適用しない場合に約32%であるリワーク率(Q−time制約割れ率)を確実にゼロに抑えて製品品質の劣化を防ぎ、かつ、スループット、平均サイクルタイム、仕掛在庫等も改善でき、従来法より優れた生産率(=生産量/投入量)を達成する結果を得ている。
In the first embodiment, the first problem is solved by the CKB method.
In multi-product production, a practical production logistics management method that achieves high throughput while observing the Q-time constraint is named CKB (Control of Kanban and Buffer sizes) method. In the first embodiment, a CKB method program and a performance evaluation result using the program are based on a stochastic simulation using actual factory data. From this performance evaluation result, when the CKB method is not applied, the rework rate (Q-time constraint cracking rate) which is about 32% is surely suppressed to zero to prevent deterioration of the product quality, and the throughput, average cycle time, In-process inventory, etc. can be improved, and results have been achieved that achieve a production rate (= production amount / input amount) superior to that of the conventional method.

<第2実施形態>
図30を参照して、本発明の第2実施形態に係る最適指標生成装置について説明する。 本発明の第2実施形態に係る最適指標生成装置21は、例えば、製造装置の予防保全時期を分散化する運用方法について、生産工程#1にそれぞれ設けられた装置群5の保全スケジュールを管理する生産管理システム10およびエンジニアリング業務システム29を制御の対象としている。本実施形態では、保全時期分散化のための生産負荷配分方法(以下、JAMP法という)について説明する。
Second Embodiment
With reference to FIG. 30, the optimal index production | generation apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. The optimum index generation device 21 according to the second embodiment of the present invention manages the maintenance schedule of the device group 5 provided in the production process # 1 for the operation method for decentralizing the preventive maintenance time of the manufacturing device, for example. The production management system 10 and the engineering business system 29 are controlled. In the present embodiment, a production load distribution method (hereinafter referred to as JAMP method) for distributing maintenance time will be described.

図30に示すように、最適指標生成装置21は、入力部22、補助入力部23、装置区分算定部28、JAMP最適論理値計算部24、感度解析部(JAMP特性)25、開始終了時期算出部26、感度解析部(性能特性)27を備えている。
入力部22は、生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29からメンテナンス時間、メンテナンス指針(定量メンテナンスでは、メンテナンス開始までの処理数、定期メンテナンスではメンテナンス周期など)、装置群(工程)の装置台数、装置群(工程)の製品品種別生産数量または到着率、品種・工程/装置別の処理時間、装置で処理可能な品種情報、装置種別を入力する。
As shown in FIG. 30, the optimal index generation device 21 includes an input unit 22, an auxiliary input unit 23, a device category calculation unit 28, a JAMP optimal logical value calculation unit 24, a sensitivity analysis unit (JAMP characteristic) 25, and a start / end time calculation. Section 26 and a sensitivity analysis section (performance characteristic) 27.
The input unit 22 receives the maintenance time from the production management system 10 and the engineering business system 29, maintenance guidelines (the number of processes until the start of maintenance in quantitative maintenance, the maintenance cycle in periodic maintenance, etc.), the number of devices in the device group (process), the devices The production quantity or arrival rate for each product type of the group (process), the processing time for each type / process / device, the product type information that can be processed by the device, and the device type are input.

補助入力部23は、生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29から段取り時間、バッチ型装置に関する情報(バッチサイズ、ロードルール、ロードサイズ、ロード間隔)、マルチタスク型装置に関する情報(装置内の待機箇所の有無と容量値など)、入力部からも得られる情報(装置種別、装置台数、処理時間、装置群(工程)の品種別生産数量または到着率、装置で処理可能な品種情報)の全てを入力する。補助入力部23は、必須ではない入力データを入力するが、実用上、次段階のJAMP最適論理値計算部24で重要となるデータをまとめて前処理を行い、段取り時間(製品品種・装置・工程別)、バッチ装置に関する情報(平均ロードサイズ、ロード間隔、バッチ組時間、装置の実行サービス率)、MTBF(平均故障間隔)、MTTR(平均修繕時間)、マルチタスク型装置に関する情報(装置の待機の有無と容量値)などを出力する。なお、この補助入力部23からデータが入力された場合には、JAMP最適論理値計算部24においてより詳細な計算を行う。   The auxiliary input unit 23 receives setup time from the production management system 10 and the engineering work system 29, information on the batch type device (batch size, load rule, load size, load interval), information on the multitask type device (standby point in the device) All of the information obtained from the input section (device type, number of devices, processing time, production quantity or arrival rate by device group (process), product type that can be processed by the device) input. The auxiliary input unit 23 inputs non-essential input data. However, in practice, the JAMP optimal logic value calculation unit 24 at the next stage collectively collects important data and performs preprocessing, and the setup time (product type, device, By process), information on batch devices (average load size, load interval, batch assembly time, device execution service rate), MTBF (average failure interval), MTTR (average repair time), information on multitasking devices (device Outputs information such as whether there is a standby and the capacity value). When data is input from the auxiliary input unit 23, the JAMP optimum logical value calculation unit 24 performs more detailed calculation.

JAMP最適論理値計算部24は、入力されるメンテナンス時間、メンテナンス指針、装置台数、製品品種別生産数量または到着率、品種・工程/装置別の処理時間、装置で処理可能な品種情報、装置種別、段取り時間、その他装置に関する情報に基づいて、JAMP法理論値計算結果、各装置の処理負荷(回数)とその処理時期を算出して出力する。
感度解析部(JAMP特性)25は、JAMP最適論理値計算部24から入力されるJAMP法理論値計算結果、各装置の処理負荷(回数)とその処理時期が変動した場合のJAMP法理論値計算の結果の変化特性を算定する。感度解析部(JAMP特性)25は、この感度解析結果を、内部記憶部に記録しておき、JAMP法理論値計算結果、各装置の処理負荷(回数)とその処理時期が動的に変化した場合に、即時に更新データとして使用することもできる。
The JAMP optimum logical value calculation unit 24 inputs maintenance time, maintenance guideline, number of devices, production quantity or arrival rate by product type, processing time by type / process / device, type information that can be processed by the device, and device type. The JAMP method theoretical value calculation result, the processing load (number of times) of each device and its processing time are calculated and output based on the setup time and other information about the device.
The sensitivity analysis unit (JAMP characteristic) 25 calculates the JAMP method theoretical value calculation result when the JAMP method theoretical value calculation result input from the JAMP optimum logical value calculation unit 24, the processing load (number of times) of each device, and the processing time thereof vary. Calculate the change characteristics of the results. The sensitivity analysis unit (JAMP characteristic) 25 records the sensitivity analysis result in the internal storage unit, and the JAMP method theoretical value calculation result, the processing load (number of times) of each device, and the processing time thereof dynamically change. In some cases, it can be used immediately as update data.

開始終了時期算出部26は、処理予定のロット情報やエンジニアリング情報を入力し、JAMP法理論値計算結果から、各装置の処理および予防保全の開始・終了時期を算定する。そして、予防保全スケジュールとして、常用装置および代替装置のそれぞれの処理および予防保全の開始・終了時刻を出力する。
感度解析部(性能特性)27は、JAMP法に使用した入力データ、JAMP法最適理論値の条件を入力し、決定されたJAMP法最適理論値の条件の下で、工程の性能評価のための計算を行い、性能特性として、トラフィック強度v.s.各種性能評価指標を生産管理システム10に出力する。
The start / end time calculation unit 26 inputs the lot information and engineering information to be processed, and calculates the start / end times of processing and preventive maintenance of each device from the JAMP method theoretical value calculation result. Then, as the preventive maintenance schedule, the processing of the regular device and the alternative device and the start / end time of the preventive maintenance are output.
The sensitivity analysis unit (performance characteristics) 27 inputs the input data used for the JAMP method and the conditions of the JAMP method optimum theoretical value, and for the performance evaluation of the process under the condition of the determined JAMP method optimum theoretical value. And the traffic strength v. s. Various performance evaluation indexes are output to the production management system 10.

装置区分算定部28は、入力部22と補助入力部23とから入力される情報に基づいて、装置を常用装置と代替装置(常用能力と代替能力)に区分し、装置区分情報を出力する。常用装置(常用能力)は、ロットの待ちが長大化しないために定常的に必要な装置能力を指し、代替装置(代替能力)はそれ以外の平均的な余剰能力を指す。装置群に含まれる装置台数をm、各装置のサービス率の加重平均をμとすると、装置群(工程)のサービス能力はΜ=mμとなる。ここで、当該装置群製品の投入率をΛとするとき、常用能力は、Λ/μで、常用装置は、

Figure 0006044977

台となる。この時、代替能力は(m−Λ/μ)で、代替装置は、

Figure 0006044977

台となる。 Based on information input from the input unit 22 and the auxiliary input unit 23, the device category calculation unit 28 classifies the device into a regular device and an alternative device (normal capability and alternative capability), and outputs device category information. The regular device (ordinary capability) refers to a device capability that is regularly required so that the waiting of a lot does not become long, and the alternate device (alternative capability) refers to the other average surplus capability. If the number of devices included in the device group is m, and the weighted average of the service rates of each device is μ, the service capability of the device group (process) is な る = mμ. Here, when the input rate of the device group product is Λ, the ordinary capacity is Λ / μ, and the ordinary device is

Figure 0006044977

It becomes a stand. At this time, the alternative capability is (m−Λ / μ), and the alternative device is

Figure 0006044977

It becomes a stand.

エンジニアリング業務システム29は、主に生産設備の予防保全や故障対応等の業務を管理とりまとめるシステムで、生産管理システム10において保持していない、エンジニアリング業務全般の条件や予定・実績を管理する。例えば、装置エンジニアの担当範囲などのマスター情報、シフトなどの実行条件、予防保全や故障対応の実績データなどである。生産管理システムによっては、エンジニアリング業務システム29が、生産管理システム10の機能として組み込まれている場合もある。   The engineering work system 29 is a system that mainly manages work such as preventive maintenance and failure handling of production facilities, and manages general conditions, schedules, and results of engineering work that are not held in the production management system 10. For example, master information such as the range of responsibility of the equipment engineer, execution conditions such as shift, actual data of preventive maintenance and failure response, and the like. Depending on the production management system, the engineering business system 29 may be incorporated as a function of the production management system 10.

図30を参照して、本発明の第2実施形態に係る最適指標生成装置31の動作について説明する。
生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システム10を介して入力部22により入力し、また、装置区分算定部28により複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分し、装置能力区分と入力された情報から複数の常用装置と代替装置(および常用能力と代替能力)の稼働回数と稼働時期を算出するとともに、常用装置と代替装置とに関する予防保全開始・終了時期を開始終了時期算出部26により算出し、開始終了時期算出部26により算出された最適な開始終了時期情報を生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29に供給する。
With reference to FIG. 30, the operation of the optimum index generation device 31 according to the second embodiment of the present invention will be described.
Information relating to a plurality of devices included in the production execution system is input by the input unit 22 via the production management system 10, and a plurality of devices are replaced by the device classification calculation unit 28 with a normal device having a normal capability and an alternative having a replacement capability The number of operations and operation times of multiple regular devices and alternative devices (and regular capabilities and alternate capabilities) are calculated from the device capability classification and input information, and preventive maintenance related to regular devices and alternate devices. The start / end time is calculated by the start / end time calculation unit 26, and the optimum start / end time information calculated by the start / end time calculation unit 26 is supplied to the production management system 10 and the engineering business system 29.

これにより、従来法では達成されていなかったQ−time制約割れの主要な原因である、装置の予防保全に対しても、解析方法と適正な管理手法を与えることで、Q−time制約を遵守しつつ良品スループットの向上とコスト低減・環境負荷低減を同時に達成することができる。これにより、Q−time制約割れが起こりやすい状況を軽減し、Q−time制約を確実に遵守しつつ、良品スループット向上とコスト低減および環境負荷低減を達成することが可能な最適オペレーション管理条件を提供することができる。   As a result, compliance with Q-time constraints is provided by providing an analysis method and appropriate management method for preventive maintenance of equipment, which is the main cause of Q-time constraint cracking that has not been achieved by conventional methods. At the same time, it is possible to improve the throughput of non-defective products, reduce costs, and reduce environmental impact. This reduces the situation where Q-time constraints are likely to break, and provides optimal operation management conditions that can improve non-defective product throughput, reduce costs, and reduce environmental impact while ensuring compliance with Q-time constraints. can do.

以下、本発明の第2実施形態に係る最適指標生成装置21を構成する各部の動作について説明する。
まず、最適指標生成装置21による製造装置の予防保全時期を分散化する運用方法について説明する。
[生産設備管理の重要性]
半導体製造において、製造コストの4割〜6.5割は機械設備の減価償却であり、重要な管理対象である。一般に、化学物理的な処理を施す生産設備では、故障や異常状態に陥った場合に、半製品をスクラップまたは再生処理(リワークと呼ぶ)する必要があり、これらスクラップやリワークは時間とコストの浪費になる。
また、設備状態が故障や異常になった後に正常に復帰させるための事後保全に費やす時間に比べて、故障や異常が起こらないうちに設備の保全を行った方が結果的に設備の動作時間を長くすることが可能になるため、予防保全(Preventive maintenance:PMと呼ばれる)が行われている。
予防保全には、一定時間ごとに所定のメンテナンスを行う定期メンテナンスが行われることが多いが、化学物理的な処理を行う装置に対しては、処理した回数に応じてメンテナンスを行う定量メンテナンスが行われる場合が多い。本実施形態では、半導体工場の定量メンテナンスを主に取り上げる(なお、定期メンテナンスにも適用可能である)。
Hereinafter, the operation of each unit constituting the optimum index generation device 21 according to the second embodiment of the present invention will be described.
First, an operation method for decentralizing the preventive maintenance time of the manufacturing apparatus by the optimum index generation apparatus 21 will be described.
[Importance of production equipment management]
In semiconductor manufacturing, 40% to 6.5% of manufacturing cost is depreciation of machinery and equipment, which is an important management target. Generally, in a production facility that performs chemical-physical processing, it is necessary to scrap or recycle the semi-finished product (called rework) in the event of a failure or abnormal condition. become.
In addition, compared to the time spent for subsequent maintenance to restore normal operation after a failure or abnormality occurs in the equipment state, the equipment operation time is more effective when the equipment is maintained before failure or abnormality occurs. Therefore, preventive maintenance (referred to as PM) is performed.
In preventive maintenance, regular maintenance is often performed to perform predetermined maintenance at regular intervals. However, quantitative maintenance that performs maintenance according to the number of treatments is performed for devices that perform chemical physical processing. Often. In this embodiment, the quantitative maintenance of the semiconductor factory is mainly taken up (note that it can also be applied to regular maintenance).

[工場内トラフィックと予防保全の関係]
予防保全の期間(Mean Time to Repair:MTTRと呼ばれる)は、生産設備は停止し、仕掛品(Work-in-process:WIP)を処理することができない。そのため、MTTRの間は、その他の生産設備を使用して、WIPを処理していく必要がある。通常、工場内物流の混雑の程度(トラフィック)は、定常的稼働状態における平均として工程利用率(トラフィック強度)を1(100%)未満として計画される。ここで、工程を実際に運用する際に、同時期にPMになる装置台数が多いと、残りの稼働装置だけではWIPを処理しきれずに工程利用率が100%を超える。この状況になった場合、WIPの待ち時間が急激に長大化することが知られている。待ち時間の長大化は、コスト増加、納期遵守率やQ−time制約遵守に負の影響を及ぼす。
そのため、複数の装置のPMができるだけ同時期に発生しないよう分散化することが望まれる。
[Relationship between factory traffic and preventive maintenance]
During the preventive maintenance period (called Mean Time to Repair: MTTR), the production facility is stopped and work-in-process (WIP) cannot be processed. Therefore, during MTTR, it is necessary to process WIP using other production facilities. Usually, the degree of congestion (traffic) of physical distribution in a factory is planned with the process utilization rate (traffic intensity) being less than 1 (100%) as an average in a steady operation state. Here, when the number of devices that become PMs at the same time is large when the process is actually used, the remaining utilization devices alone cannot process the WIP and the process utilization rate exceeds 100%. In this situation, it is known that the waiting time of WIP increases abruptly. Increasing waiting time has a negative effect on cost increase, delivery rate compliance rate and Q-time constraint compliance.
For this reason, it is desirable to disperse the PMs of a plurality of apparatuses so that they do not occur at the same time.

[予防保全が品質とコストに与える影響]
半導体の加工寸法は技術ロードマップに従い、微細化が進んでいる。現在、その加工寸法は髪の毛の太さの1000分の1の太さにまで小さくなってきている。これは、半導体の加工寸法を2分の1の大きさにすると、速度が2倍、消費電力が4分の1になるなど、半導体は微細化をするだけで、高性能・低コストが実現できるからである。しかし、このような加工寸法の微細化は、製造面において歩留り(良品率)の確保を困難にした。設計通りのサイズ、機能を持った製品(良品)を生産するために、加工時間と同様に工程間の滞在時間も厳密に管理しなければならなくなったのである。そのため、Q−time制約(加工と加工の間の滞在時間の上限値と下限値)を考慮した生産スケジューリングが重要になっている。本実施形態1で述べた通り、製造装置の予防保全(PM)によって待ち時間が長大化する状況では、Q−time制約割れが起こりやすくなるため、装置PMの分散化は品質保証やコストの観点からも非常に重要な課題である。
[Effect of preventive maintenance on quality and cost]
Semiconductor processing dimensions are becoming finer in accordance with the technology roadmap. At present, the processing dimension has been reduced to 1 / 1000th of the thickness of the hair. This means that if the semiconductor processing size is halved, the speed will be doubled and the power consumption will be reduced to a quarter. For example, high performance and low cost can be realized just by miniaturizing the semiconductor. Because it can. However, such miniaturization of processing dimensions has made it difficult to ensure yield (non-defective product rate) in terms of manufacturing. In order to produce a product (non-defective product) having the size and function as designed, the residence time between processes as well as the processing time had to be strictly controlled. For this reason, production scheduling considering the Q-time constraint (upper limit value and lower limit value of the stay time between processes) is important. As described in the first embodiment, in the situation where the waiting time becomes longer due to the preventive maintenance (PM) of the manufacturing apparatus, the Q-time constraint crack is likely to occur. This is a very important issue.

本実施形態では、メンテナンスを定量で行う複数の装置で構成される半導体製造工程を取り上げ、同時期にPMになる装置台数を少なくするよう装置へのジョブの割り付けを行う負荷分散方法を新たに開発し、その効果を確かめることを目的としている。
定量メンテナンスの特徴は、当該装置で処理した回数が規定値に達した場合に、メンテナンスを開始することにある。言い換えれば、装置へのWIPの割り付けを制御して各装置の処理回数を制御し、複数の装置の予防保全期間が重ならないようにできる可能性がある。本実施形態では、その点に着目して、装置を常用装置と代替装置に区分し、代替装置を活用してPMの時期を分散化し、かつPM以外の時期にもジョブに余計な待ち時間を発生させない負荷分散方法を考える。
In this embodiment, we take a semiconductor manufacturing process consisting of multiple devices that perform maintenance quantitatively, and develop a new load balancing method that assigns jobs to devices so that the number of devices that become PMs at the same time is reduced The purpose is to confirm the effect.
The feature of quantitative maintenance is that maintenance is started when the number of times processed by the apparatus reaches a specified value. In other words, there is a possibility that the number of processes of each device is controlled by controlling the assignment of WIP to the devices so that the preventive maintenance periods of a plurality of devices do not overlap. In this embodiment, paying attention to this point, the device is divided into a regular device and an alternative device, the alternative device is used to decentralize the timing of PM, and an extra waiting time is also given to the job at times other than PM. Consider a load balancing method that does not occur.

負荷分散法の性能を、実際の工場の工程モデル(6台の装置で処理時間が所与の1品種を処理する工程、定期投入)を参考にして、シミュレーション実験により確かめる。ここで、意図的な負荷分散を行わずに順次装置を使用する単純並列ルールとの比較を行う。実験では、負荷分散法によって同時期にPMになる装置台数を1台以下に抑えて完全にPMを分散化できる場合と、1周期では完全にはPMの分散化ができない場合の2つの場合を設定して、それぞれにおける負荷分散の効果を確かめる。   The performance of the load balancing method is confirmed by a simulation experiment with reference to an actual factory process model (process for processing one product with a given processing time using six devices, regular input). Here, a comparison is made with a simple parallel rule that uses devices sequentially without intentional load balancing. In the experiment, there are two cases where PM can be completely dispersed by reducing the number of devices that become PM at the same time by the load balancing method, and when PM cannot be completely dispersed in one cycle. Set and verify the effect of load balancing on each.

ここで、特に予防保全期間が長い場合には、PMによるロットの待ち時間が長くなり、Q−time制約を割ってリワークが発生する事態が生じやすくなる。リワークの発生は、生産上のロスでしかなく望ましくない。同時期にPMになる台数を少なくするように事前に負荷分散を行うことで工程のトラフィック強度を常にできる限り低く抑え、余計な待ち時間を発生させないことによって、Q−time割れロットの数を抑えることができることも確認する。   Here, especially when the preventive maintenance period is long, the waiting time of the lot due to PM becomes long, and a situation where rework occurs due to the Q-time constraint is likely to occur. The occurrence of rework is only a loss in production and is undesirable. By distributing the load in advance so as to reduce the number of units that become PM at the same time, the traffic intensity of the process is always kept as low as possible, and the number of Q-time split lots is suppressed by not generating extra waiting time. Also make sure you can.

以下、対象とする工程モデルと定量メンテナンスについて説明し、次に、定量メンテナンスを考慮した並列装置への負荷分散方法について述べ、さらに、シミュレーション実験の結果と考察を通して負荷分散方法の効果を示し、本実施形態の結論をまとめる。
[問題設定]
本実施形態では、対象として、定量メンテナンスを必要とする複数のロット・シングルタスク型装置で構成される単一工程について取り上げる。
製品には「パーツ(ウエハ)」「ロット」「バッチ」のように様々な処理単位がある。本実施形態では、25パーツを1ロットとして処理単位として「ロット(lot)」を使用する。半導体工場では、通常、ロットが搬送の単位となる。
ロット・シングルタスク型装置とは、図31のように装置の処理単位が1つのWIP(例えばロット)である装置を指す。所定の処理時間を経過した後、WIPを掃出し、空き状態になると、次のロットの処理を開始することができる。
The following describes the target process model and quantitative maintenance, and then describes the load distribution method for parallel devices that takes quantitative maintenance into account. The conclusion of embodiment is summarized.
[Problem settings]
In the present embodiment, a single process composed of a plurality of lot / single task type apparatuses requiring quantitative maintenance will be taken up as an object.
A product has various processing units such as “part (wafer)”, “lot”, and “batch”. In the present embodiment, “lot” is used as a processing unit with 25 parts as one lot. In a semiconductor factory, a lot is usually a unit of conveyance.
A lot / single-task type apparatus refers to an apparatus whose processing unit is one WIP (for example, a lot) as shown in FIG. After a predetermined processing time has elapsed, when the WIP is swept out and becomes free, processing of the next lot can be started.

[性能評価指標]
半導体の生産ラインにおいてその工場の有能性を図るものとして様々な性能評価指標がある。本研究で取り上げる性能評価指標とその定義を示す。
性能指標において、待ち時間の総計[分]は、各ロットで発生した待ち時間の総和として計算し、小さいほうがよい。待ちロット数[lot]は、待ち時間が発生したロットの数の総数として計算し、小さいほうがよい。Q−time制約割れロット数[lot]は、Q−time制約割れになったロット数として計算し、小さいほうが良い。
[Performance evaluation index]
There are various performance evaluation indexes for improving the factory's ability in a semiconductor production line. The performance evaluation index and its definition taken up in this research are shown.
In the performance index, the total waiting time [minutes] is calculated as the sum of waiting times generated in each lot, and is preferably smaller. The number of waiting lots [lot] is calculated as the total number of lots in which a waiting time has occurred, and it is preferable that the waiting lot number be smaller. The Q-time constraint crack lot number [lot] is calculated as the number of lots that have Q-time constraint cracks, and the smaller one is better.

[定量メンテナンス]
図32は、定量メンテナンス例を示す図である。
装置が事前に設定した処理回数(ロット数)に達する度に、図の例では100lot処理する毎に、メンテナンスを行う方式を定量メンテナンスという。図32に示すように、メンテナンスに入るとPMになる期間が一定期間(平均的にはMTTR)あり、その間装置は休止状態になる。PMが終了した時点から再び処理を開始する。
定量メンテナンスの特徴は、当該装置で処理した回数が規定値に達した場合に、メンテナンスを要することにある。言い換えれば、装置へのWIPの割り付けを制御して各装置の処理回数を制御し、複数の装置の予防保全期間が重ならないようにできる可能性がある。
[Quantitative maintenance]
FIG. 32 is a diagram illustrating an example of quantitative maintenance.
In the example shown in the figure, a maintenance method is called quantitative maintenance every time 100 lots are processed each time the apparatus reaches a preset processing count (number of lots). As shown in FIG. 32, when the maintenance is started, the period of PM becomes a certain period (on average, MTTR), and the apparatus is in a resting state during that period. The processing is started again from the time when PM ends.
A feature of quantitative maintenance is that maintenance is required when the number of times processed by the apparatus reaches a specified value. In other words, there is a possibility that the number of processes of each device is controlled by controlling the assignment of WIP to the devices so that the preventive maintenance periods of a plurality of devices do not overlap.

次に、定量メンテナンスにおける並列装置へのジョブ割り付け方法について説明する。[全体機能とサブ機能の構造]
図33は、通常時の装置群(m1〜m6)を示す図である。図34は、装置m6が予防保全中のm2を代替するときを示す図である(WIP2以外m1、m3、m4、m5、m6)。
本実施形態では、新たに考えた定量メンテナンス(以下PMと呼ぶ)を考慮した負荷分散方法(Job Allocation for Maintenance in Parallel(以下、略称JAMPと呼ぶ))について、全体機能、サブ機能の順に、図33に示す装置6台のモデル(実際の工場のモデル)の事例を取り上げながら説明する。
Next, a method for assigning jobs to parallel devices in quantitative maintenance will be described. [Structure of overall function and sub function]
FIG. 33 is a diagram illustrating a normal device group (m1 to m6). FIG. 34 is a diagram illustrating when the device m6 substitutes for m2 during preventive maintenance (m1, m3, m4, m5, m6 other than WIP2).
In the present embodiment, a load distribution method (Job Allocation for Maintenance in Parallel (hereinafter abbreviated as JAMP)) that takes into account newly considered quantitative maintenance (hereinafter referred to as PM) is illustrated in the order of overall functions and sub-functions. A description will be given by taking an example of a model of six devices shown in FIG. 33 (an actual factory model).

まず、本実施形態では、新たに開発したルールの全体構成を実際の工場の工程モデルを用いて説明する。
前提として、どの装置もPMを行っていない状況では、工程へのジョブの到着率Λと工程のサービス能力Μの比であるトラフィック強度Λ/Μ(工程の混雑の程度を示す)は、1(100%)より小さくなるように設備計画・負荷計画が行われている。言い換えると、余剰のサービス能力がある。例えば、図33に示す工程では能力が同じ装置が6台あり、通常はそのうち5台(m1、m2、…、m5)で処理を行えば全てのロットの処理を滞りなく行うことができ、残りの1台(m6)の装置は代替装置(代替能力)として使用することができる。これは、この工程のトラフィック強度が0.8の場合で、ジョブを処理するために必要な装置台数は理論的に4.8台、つまり5台となるためである。その残りの装置1台を代替装置として使うことができる。
First, in this embodiment, the overall configuration of a newly developed rule will be described using an actual factory process model.
As a premise, in the situation where no device is performing PM, the traffic intensity Λ / Μ (indicating the degree of congestion of the process) that is the ratio of the arrival rate Λ of the job to the process and the service capability の of the process is 1 ( Equipment plans and load plans are made to be smaller than 100%. In other words, there is surplus service capacity. For example, in the process shown in FIG. 33, there are six devices with the same capability, and normally, if five of them (m1, m2,..., M5) are processed, all lots can be processed without delay, and the rest One (m6) device can be used as an alternative device (alternative capability). This is because when the traffic intensity in this process is 0.8, the number of apparatuses necessary for processing a job is theoretically 4.8, that is, five. The remaining device can be used as an alternative device.

図35は、同時期に2台以上のPMが起こる場合について説明するための図である。図36は、同時期に一台のみPMが起こる場合について説明するための図である。
ここで、ジョブの到着に対応して、通常使用される装置5台(これを常用装置とよぶこととする)を、並列的に順次使用していった場合には、同時期に複数台の装置がPMになる期間(MTTR:Mean time to repair)が発生する。図33に示す工程モデルでは、ジョブの到着に対する処理能力比が4.8であるため、最低でも5台の装置が必要であり、同時に2台以上の装置が停止した(すなわち使用できる装置が4台以下になった)場合には、トラフィック強度が1を超える(図35)。トラフィック強度が1より大きい場合、ジョブの待ち時間が急激に長大化することが知られている。待ち時間の長大化は、コスト増加、納期遵守やQ−time制約遵守に負の影響を及ぼす。
FIG. 35 is a diagram for explaining a case where two or more PMs occur at the same time. FIG. 36 is a diagram for explaining a case where PM occurs only at the same time.
Here, in response to the arrival of a job, when five normally used devices (referred to as regular devices) are used sequentially in parallel, multiple devices are used at the same time. A period during which the apparatus becomes PM (MTTR: Mean time to repair) occurs. In the process model shown in FIG. 33, since the processing capacity ratio with respect to job arrival is 4.8, at least five devices are required, and two or more devices are stopped at the same time (that is, four devices can be used). The traffic intensity exceeds 1 (FIG. 35). It is known that when the traffic intensity is greater than 1, the waiting time of the job increases abruptly. Increasing waiting time has a negative impact on cost increase, compliance with deadlines, and compliance with Q-time constraints.

そのため、工程の装置台数をmとするとき、同時期にメンテナンスになる装置の台数を(m−[Λ/μ])台以下(図33の事例では1台)に抑えることが望ましい(図36)。定量メンテナンスの特徴は、当該装置で処理した回数が規定値に達した場合に、メンテナンスを開始する。言い換えれば、ジョブの装置への割り付けを制御して装置での処理回数を制御し、複数の装置の予防保全時期が重ならないようにできる可能性がある。
本実施形態では、その点に着目して、代替装置を活用してPMの時期を分散化し、かつPM以外の時期にもジョブに余計な待ち時間を発生させない方法を考える。ここでは、事例として、図33に示す6台の装置の場合を用いて説明する。
Therefore, when the number of devices in the process is m, it is desirable to keep the number of devices to be maintained at the same time to (m- [Λ / μ]) or less (1 in the case of FIG. 33) (FIG. 36). ). A feature of quantitative maintenance is that maintenance is started when the number of times of processing by the apparatus reaches a specified value. In other words, there is a possibility that the allocation of jobs to devices is controlled to control the number of processing times in the devices so that the preventive maintenance times of a plurality of devices do not overlap.
In this embodiment, paying attention to this point, a method is considered in which alternative devices are used to distribute PM timings, and an extra waiting time is not generated in a job at times other than PM. Here, the case of six apparatuses shown in FIG. 33 will be described as an example.

以下、JAMP法において、PMの分散化に必要な条件を列挙する。
[負荷分散方法1]
(1)1台目の装置がPMを開始してからMTTRの期間、他の常用装置がPMを開始しないように、1台目の装置がPMを開始する前に、他の常用装置同士のMTTRと重なる時間の分、あらかじめ代替装置に処理を代替させておくことにより、PM開始時期を後ろにずらす。この時、その代替装置での代替処理回数の合計が、1台目の常用装置のPM開始までの残り処理回数規定値以下になれば、常用装置のPM時期をずらせる。
(2)常用装置がPMを行う期間内に、代替装置がPMを開始しないこと
加えて、
(3)代替装置のPM時期が他の装置のPM時期と重ならないよう調整可能であること
In the following, conditions necessary for PM dispersion in the JAMP method are listed.
[Load distribution method 1]
(1) Before the first device starts PM, during the MTTR period after the first device starts PM, before the first device starts PM, The PM start time is shifted backward by allowing the alternative device to substitute the process in advance for the time overlapped with the MTTR. At this time, if the total number of alternative processes in the alternative apparatus is equal to or less than the predetermined number of remaining processes until the start of PM of the first regular apparatus, the PM timing of the regular apparatus is shifted.
(2) In addition to the fact that the substitute device does not start PM within the period when the regular device performs PM,
(3) The PM timing of the alternative device can be adjusted so that it does not overlap with the PM timing of other devices.

条件(1)と条件(2)の条件を合わせて、代替装置の代替処理回数が、PMを始める規定数以下であれば常用装置のPMを完全に分散化できる(同時にPMになる装置台数を代替装置台数以下に抑えられる)。この条件が満たされない場合には、同時にメンテナンスを要する装置の台数は(m−[Λ/μ])台より大きくならざるを得ないためジョブに追加の待ち時間が生じることとなる。
以上、条件(1)、(2)および(3)を満たす時、1周期で常用装置および代替装置PMの完全な分散化が可能となる。完全に分散化できない場合にも、可能な限り負荷分散を行うことによってPM時期が重なる期間を短くする。
When the conditions (1) and (2) are combined and the number of substitution processes of the substitution device is equal to or less than the specified number at which PM starts, the PM of the regular device can be completely dispersed (the number of devices that become PM at the same time) It can be kept below the number of alternative devices). If this condition is not satisfied, the number of devices that require maintenance at the same time must be greater than (m− [Λ / μ]), and an additional waiting time is generated in the job.
As described above, when the conditions (1), (2), and (3) are satisfied, the regular device and the alternative device PM can be completely dispersed in one cycle. Even when it cannot be completely distributed, the period in which the PM periods overlap is shortened by performing load distribution as much as possible.

[負荷分散方法2(条件(1)および(2)を満たさない場合)]
条件(1)および(2)を完全に満たさない場合とは、1周期では、全ての常用装置のPMの重複時間をゼロにすることができない場合に該当する。ここで、1周期とは、第1の装置(m1)が稼働し始めてから全ての常用装置が1回ずつPMを終了するまでの期間を指す。例えば、MTTRの時間長が比較的長い場合などに該当する。
1周期目で、JAMP法による負荷分散を可能な限り適用し、PMの重複時間を低減かつ分散化する。
2周期目以降で、条件の範囲内で代替処理を行い、完全分散化をはかっていく。
[Load distribution method 2 (when conditions (1) and (2) are not satisfied)]
The case where the conditions (1) and (2) are not completely satisfied corresponds to the case where the PM overlap time of all the regular devices cannot be made zero in one cycle. Here, one cycle refers to a period from when the first device (m1) starts to operate until all regular devices finish PM once. For example, this corresponds to a case where the time length of MTTR is relatively long.
In the first period, load distribution by the JAMP method is applied as much as possible to reduce and distribute the PM overlap time.
In the second and subsequent cycles, substitution processing is performed within the range of conditions to achieve complete dispersion.

[指針1:重複する台数・時間長の低減]
JAMP法のコンセプトに基づき、代替装置を用いて負荷を分散させ、可能な限り同時期にPMになる台数および時間長を抑える(1周期目)。
[指針2:重複時間の分散化]
PM時期の重複期間が、出来るだけ連続しないよう、重なる時期を分散化する(1周期目)。
[指針3:PMの分散化]
2周期目以降で、完全分散化のために代替処理を施し、各装置のPM時期をずらす。
[Guideline 1: Reduction of overlapping units and time length]
Based on the concept of the JAMP method, the load is distributed using an alternative device, and the number of PMs and the time length that become PMs at the same time are suppressed as much as possible (first cycle).
[Guideline 2: Overlapping time distribution]
The overlapping times are dispersed so that the overlapping periods of the PM times are not continuous as much as possible (first period).
[Guideline 3: PM decentralization]
In the second and subsequent cycles, substitution processing is performed for complete dispersion, and the PM timing of each device is shifted.

以上の条件や指針について、それぞれ詳細に説明する。図37は、単純な並列処理を示す図である。図38は、定量メンテナンスを考慮したジョブ割り付け図である。
[PMの分散化に必要な条件]
ここでは、上述の条件(1)、(2)、(3)について詳しく説明する。
条件(1)について、図38に示すモデルの場合では、λを装置j一台当たりの到着率[lot/分]、Λを工程へのロット到着率[lot/分]、μを単一装置の平均サービス率1/Tp[lot/分]、Mを工程サービス率==mμ=m/Tp[lot/分](m:装置台数、Tp:平均処理時間)、(ただし、λ=Λ/[Λ/μ]とする)、Nを大量メンテナンスの基準値[lot]、MTTRを装置jの予防保全(PM)の所要時間[分](この期間は装置は停止し、生産ロットを処理することはできない)とする。常用装置台数は[Λ/μ]台、代替装置は(m−[Λ/μ])台となる。
Each of the above conditions and guidelines will be described in detail. FIG. 37 is a diagram illustrating simple parallel processing. FIG. 38 is a job allocation diagram in consideration of quantitative maintenance.
[Requirements for decentralization of PM]
Here, the above conditions (1), (2), and (3) will be described in detail.
With respect to the condition (1), in the case of the model shown in FIG. 38, λ j is the arrival rate per device j [lot / min], Λ is the lot arrival rate to the process [lot / min], and μ is a single unit. Average service rate of the device 1 / Tp [lot / min], M is the process service rate == mμ = m / Tp [lot / min] (m: number of devices, Tp: average processing time), where λ j = Λ / [Λ / μ]), N is the reference value [lot] for mass maintenance, MTTR j is the required time [minutes] for preventive maintenance (PM) of the device j (the device stops during this period, and the production lot Cannot be processed). The number of regular devices is [Λ / μ] units, and the number of alternative devices is (m− [Λ / μ]) units.

(1)まず、常用装置j(j=2、3、…、[Λ/μ])のために必要な代替回数(基本数)nを計算する。 (1) First, the number of substitutions (basic number) n j necessary for the regular device j (j = 2, 3,... [Λ / μ]) is calculated.

Figure 0006044977

(2)実際には、整数値への切り上げの差分による影響があるため下式の調整が必要になる。
切り上げの差分
Figure 0006044977

(2) Actually, since there is an influence due to the difference of rounding up to an integer value, adjustment of the following equation is necessary.
Rounding difference

Figure 0006044977
Figure 0006044977

Figure 0006044977
Figure 0006044977

j番目の装置の代替回数nは、 The replacement number n j of the j-th device is

Figure 0006044977

このとき、j+1台目以降の常用装置に対しては、
Figure 0006044977

At this time, for the j + 1 and subsequent devices,

Figure 0006044977
Figure 0006044977

この調整をj=2からj=[Λ/μ]まで、各jにつき(j−1)回ずつ繰り返す。以上の計算から、装置jに必要な代替処理回数が計算される。(これは、即ち、1台目の装置がPMを開始するまでのMTBF期間内で事前に代替処理されるロット数になる)。
以上、(1)、(2)の計算の結果得られた装置jに対して必要な代替回数を改めてnとすると、その総和が、(N−1)以下となる必要がある(条件(1))
This adjustment is repeated (j−1) times for each j from j = 2 to j = [Λ / μ]. From the above calculation, the number of alternative processes necessary for the device j is calculated. (This is the number of lots to be replaced in advance within the MTBF period until the first device starts PM).
As described above, if the number of substitutions required for the device j obtained as a result of the calculations of (1) and (2) is n j again, the total sum needs to be (N−1) or less (condition ( 1))

Figure 0006044977

で条件(1)が表される。
Figure 0006044977

The condition (1) is expressed as follows.

条件(1)は、図38に示すモデルの中では、m6が、m1のPMの期間に他の装置がPMにならないためのm2〜m5の代替処理を行っていて、その合計した時間が条件(1)であり、条件(1)の左辺に示す代替処理がm1のPM開始前に終了していることを示している。
条件(2)は1台目の装置がPMを開始してから順次[Λ/μ]台目までの装置がPMを終えるまでの期間、代替装置がPMを開始しないことを意味する。図38の右側にこの代替の様子を示した。
条件(2)は、下式のように表される。
The condition (1) is that in the model shown in FIG. 38, m6 is performing m2 to m5 substitution processing so that other devices do not become PM during the PM period of m1, and the total time is (1), which indicates that the alternative process shown on the left side of the condition (1) is completed before the start of the PM of m1.
Condition (2) means that the alternative device does not start PM during the period from when the first device starts PM until the devices up to the [Λ / μ] -th device finish PM. This alternative is shown on the right side of FIG.
Condition (2) is expressed as the following equation.

Figure 0006044977

ここで、実際には、代替装置は、条件(1)に必要な処理回数を消化しているため、これら(1)と(2)の条件を合わせて、代替装置の処理回数がPMを始める規定数以下にならなければ常用装置のPMの完全な分散化はできない。この条件式は、下式のようになる。
Figure 0006044977

Here, since the alternative device actually digests the number of processes necessary for the condition (1), the number of processes of the alternative device starts PM by combining the conditions (1) and (2). Unless the number is less than the specified number, the PM of the regular device cannot be completely dispersed. This conditional expression is as follows.

Figure 0006044977

条件(3)は、代替装置のPMと他の装置のPMが重ならないように、代替装置のジョブの割り付けを調整できることである。本実施形態では、以下2つの場合に分けて考える。
[1]常用装置で最後にPMを開始する装置(図33に示すm5)でPMを終了した時点に、代替装置(図33に示すm6)がPMを開始する場合、下式として表せる。
Figure 0006044977

The condition (3) is that the job assignment of the alternative device can be adjusted so that the PM of the alternative device and the PM of the other device do not overlap. In the present embodiment, the following two cases are considered separately.
[1] When the alternative device (m6 shown in FIG. 33) starts PM at the point of time when PM is ended by the last device (m5 shown in FIG. 33) that is a regular device, it can be expressed as the following equation.

Figure 0006044977

[2]代替装置(図33に示すm6)が、常用装置で最後にPMを開始する装置(図33ではm5)でPMを終了した後に、後続周期で1回以上処理を行った後にPMを行う場合、代替装置が第1周期で代替する回数は、条件(1)と(2)を合わせて、
Figure 0006044977

[2] After the alternative device (m6 shown in FIG. 33) finishes PM at the last device (m5 in FIG. 33) that is a regular device and then performs PM at least once in subsequent cycles When performing, the number of times the substitute device substitutes in the first period is the sum of the conditions (1) and (2)

Figure 0006044977

であり、第2周期以降は、このうち第2項目のみが必要となる。
Figure 0006044977

In the second cycle and thereafter, only the second item is required.

条件(3)について、代替装置において、第(k−1)周期の終了時における残り代替可能回数は、下式の左辺で表される。代替可能回数は、正値でなければならないので、下式の条件となる。   Regarding condition (3), in the alternative device, the remaining number of possible alternatives at the end of the (k−1) period is represented by the left side of the following equation. Since the number of possible substitutions must be a positive value, the following condition is satisfied.

Figure 0006044977

この左辺で示した残り代替可能回数が、次の1周期で必要な代替回数より小さくなる周期で代替装置はPMになる。
Figure 0006044977

The substitution device becomes PM at a period in which the remaining number of possible substitutions indicated on the left side is smaller than the number of substitutions required in the next one period.

Figure 0006044977

となる最小のk’周期目に、代替装置のPMをする必要がある。
さて、ここで、図38の右側で示したように常用装置のPMを順次実施し、その期間に処理すべきロットを代替装置で処理していくと、[Λ/μ]台目の装置のPMを終了する前に、代替装置でPMが必要になる。これは、常用装置と代替装置が同時期にPMになることを意味するため、望ましくない。そこで、代替装置のPMが必要になるk’周期目では、常用装置のPMが開始する前に、代替装置のPMを終える必要がある。
Figure 0006044977

It is necessary to perform PM of the alternative device in the minimum k ′ period.
Now, as shown in the right side of FIG. 38, when the PM of the regular device is sequentially performed and the lot to be processed in that period is processed by the alternative device, the [Λ / μ] th device Before the PM is finished, the alternative device needs the PM. This is undesirable because it means that the regular device and the alternate device become PM at the same time. Therefore, in the k ′ period when the PM of the alternative device is required, it is necessary to finish the PM of the alternative device before the PM of the regular device starts.

第k’周期において、代替装置がPM開始前に処理可能な回数N’は、下式で表される。   The number of times N ′ that can be processed by the alternative device before the PM starts in the k ′ period is expressed by the following equation.

Figure 0006044977

この回数分を、常用装置がPMを開始する前に、意図的に処理し終えて、代替装置がPMを終了することができれば、代替装置のPMと常用装置のPMを同時期に発生せずに済む。
そこで、代替装置の残り可能処理数を常用装置の代替処理にあて、代替装置を意図的に事前にPMさせることを考える。常用装置は、第1周期ですでにそれぞれのPMが分散化するように調整がなされているため、最後にPMを終了する装置から順次、代替装置に処理を代替させる。
ここで、常用装置の台数は、[Λ/μ]であるので、通常最初にPMを開始する常用装置(図40に示す例ではm1)に対する代替回数N’は、
Figure 0006044977

If the number of times is intentionally finished before the normal device starts PM, and the alternative device can finish PM, the PM of the alternative device and the PM of the normal device are not generated at the same time. It will end.
Therefore, it is considered that the number of remaining possible processes of the alternative device is assigned to the alternative processing of the regular device, and the alternative device is intentionally PM in advance. Since the regular device has already been adjusted so that the respective PMs are dispersed in the first period, the alternate device sequentially substitutes the processing from the device that finally ends the PM.
Here, since the number of regular devices is [Λ / μ], the number of alternatives N ′ 1 for the regular device (m1 in the example shown in FIG. 40) that normally starts PM first is

Figure 0006044977

その他の常用装置(図40に示す例ではm2、m3、m4、およびm5)に対して代替する合計回数は、N’−N’となる。
Figure 0006044977

(In the example shown in FIG. 40 m @ 2, m3, m4, and m5) other conventional devices total number of times that alternate relative becomes N'-N '1.

また、代替装置の処理完了回数がN’に達した時点で、代替装置のPMを行う。代替装置kのPM期間(MTTR)で処理可能なロット数は、   Further, when the number of processing completions of the alternative device reaches N ′, PM of the alternative device is performed. The number of lots that can be processed in the PM period (MTTR) of the alternative device k is

Figure 0006044977

である。
ここで、ある周期において、常用装置の中でPMを最初に終了する装置(図40に示す例ではm1)が、PMを最後に終了する常用装置(図40に示す例ではm5)のPM終了時刻までに処理するロット数は、下式で表される。
Figure 0006044977

It is.
Here, in a certain cycle, the device that ends PM first in the regular device (m1 in the example shown in FIG. 40) ends the PM of the regular device that ends PM last (m5 in the example shown in FIG. 40). The number of lots processed by the time is expressed by the following formula.

Figure 0006044977

ここで、次の周期(前の周期でPMを最後に終了する常用装置のPM終了時刻以降)に、常用装置の中で最初にPMを開始する装置が処理できるロット数は、
Figure 0006044977

Here, in the next cycle (after the PM end time of the regular device that ends PM last in the previous cycle), the number of lots that can be processed by the device that starts PM first among the regular devices is:

Figure 0006044977

上式のロット数から代替装置による代替回数を引いた回数が、代替装置がPM終了時までの処理回数以上であれば、代替装置のPMが常用装置のPMと重ならずに済むので、下式が条件(3)の[2]の条件となる。
Figure 0006044977

If the number of times of substituting the substitute device by the number of lots in the above formula is equal to or greater than the number of times the substitute device has processed until the PM finishes, the PM of the substitute device will not overlap with the PM of the regular device. The expression becomes the condition [2] of the condition (3).

Figure 0006044977

なお、条件(3)の[1]は、条件(3)の[2]でN’=N’=0となる場合の特殊例で、常用装置による処理の代替を必要としない場合である。
Figure 0006044977

The condition (3) [1] is a special case in which N ′ = N ′ 1 = 0 in the condition (3) [2], and does not require a substitute for the processing by the regular device. .

以上、条件(1)、(2)、および(3)([1]または[2])を満たす時、JAMP法では、トラフィック強度が1を超えないようPMを分散化することができる。まず、これらの条件が満たされるか否かを調べる。満たされれば、所定の代替回数を代替装置に事前に処理させておくことでPMの時期を分散化することができる。   As described above, when the conditions (1), (2), and (3) ([1] or [2]) are satisfied, the PM can be distributed so that the traffic intensity does not exceed 1. First, it is examined whether or not these conditions are satisfied. If it is satisfied, the timing of PM can be distributed by allowing the alternative device to process a predetermined number of alternatives in advance.

なお、代替装置が複数の場合には、条件(1)、(2)および(3)はそれぞれ下式のようになる。
条件(1)は、
When there are a plurality of alternative devices, the conditions (1), (2), and (3) are respectively expressed by the following equations.
Condition (1) is

Figure 0006044977

条件(2)は、
Figure 0006044977

Condition (2) is

Figure 0006044977

条件(1)および(2)は、
Figure 0006044977

Conditions (1) and (2) are:

Figure 0006044977
Figure 0006044977

条件(3)の[1](1)、条件(3)の[2](2)については、各代替装置が負荷を担当する部分について条件が成り立つことが必要となる。
条件(3)の[1]は、
Regarding conditions [3] [1] (1) and conditions (3) [2] (2), it is necessary that the conditions are satisfied for the portion where each alternative device is responsible for the load.
[1] of condition (3) is

Figure 0006044977

条件(3)の[2]は、
Figure 0006044977

Condition (3) [2] is

Figure 0006044977
Figure 0006044977

次に、条件を満たすことができず、完全にPMを分散化できない場合に、代替装置に予め負荷を代替させておくことでPMによる負の影響を軽減する方法を説明する。
本実施形態では、負荷分散方法2(条件(1)および(2)を満たさない場合)の基本的な考え方は、以下2点に集約される。
1周期目で、JAMP法による負荷分散を可能な限り適用し、PMの重複時間を低減かつ分散化する。
2周期目以降で、条件の範囲内で代替処理を行い、完全分散化をはかる。
[指針1:重複する台数・時間長の低減]
40は、1周期で完全分散化できない場合の装置運用指針について説明するための図である。
JAMP法のコンセプトに基づき、代替装置を用いて負荷を分散させ、可能な限り同時期にPMになる台数および時間長を抑える。
ただし、
Next, a description will be given of a method for reducing the negative influence by PM by replacing the load in advance with an alternative device when the condition cannot be satisfied and PM cannot be completely dispersed.
In the present embodiment, the basic concept of the load distribution method 2 (when the conditions (1) and (2) are not satisfied) is summarized in the following two points.
In the first period, load distribution by the JAMP method is applied as much as possible to reduce and distribute the PM overlap time.
In the second and subsequent cycles, substitution processing is performed within the range of conditions to achieve complete dispersion.
[Guideline 1: Reduction of overlapping units and time length]
FIG. 40 is a diagram for explaining the apparatus operation guideline 1 when complete dispersion cannot be performed in one cycle.
Based on the concept of the JAMP method, the load is distributed by using an alternative device, and the number of PMs and the length of time that become PM at the same time are suppressed as much as possible.
However,

Figure 0006044977

ロットについて同一周期(例えば第1周期)では代替できない。
Figure 0006044977

The lot cannot be replaced with the same period (for example, the first period).

[指針2:重複時間の分散化]
図41は、1周期で完全分散化できない場合の装置運用指針2について説明するための図である。
PM時期の重複期間が、出来るだけ連続しないよう、重なる時間長を分散化する。
[Guideline 2: Overlapping time distribution]
FIG. 41 is a diagram for explaining the apparatus operation guideline 2 when complete dispersion cannot be performed in one cycle.
The overlapping time lengths are distributed so that the overlapping periods of PM times are not as continuous as possible.

Figure 0006044977

ロットを各装置に分散化する。
[指針3:PMの分散化]
2周期目以降で、完全分散化のために代替処理を施し、各装置のPM時期をずらす。
Figure 0006044977

Distribute lots to each device.
[Guideline 3: PM decentralization]
In the second and subsequent cycles, substitution processing is performed for complete dispersion, and the PM timing of each device is shifted.

ここで、指針2における、重複時間の分散化(1周期目)について、図41を参照して説明する。
第1周期において完全には代替しきれない
Here, the dispersion of the overlapping time (first period) in the pointer 2 will be described with reference to FIG.
It cannot be completely replaced in the first cycle

Figure 0006044977

回の処理がある。
これを、1台目以外の残りの装置([Λ/μ]−1)台と代替装置(m−[Λ/μ])台でのPM時期の重なりとして分散し、工程性能が低下した状態が連続することを防ぐ。
常用装置において、PM期間が重なる処理回数
Figure 0006044977

There are times of processing.
This is dispersed as PM time overlap between the remaining devices ([Λ / μ] -1) and the alternative device (m- [Λ / μ]) except for the first device, and the process performance is degraded. To prevent the continuous.
In regular equipment, the number of times PM periods overlap

Figure 0006044977

装置jの代替回数(最大)を、n’=n’−r(j=2、・・・[Λ/μ])とする。全てr回分ずれることになるので、実際に待ちロットを発生させるのはm1とm2の重なり部分になる。
また、残りの重なり期間の処理回数
Figure 0006044977

The number of substitutions (maximum) of the device j is n j ′ = n j ′ −r (j = 2,... [Λ / μ]). Since all are shifted r times, it is the overlapping portion of m1 and m2 that actually generates the waiting lot.
In addition, the number of processing for the remaining overlap period

Figure 0006044977

の重なり分を以下のように配分する。なお、より細かな設定条件もあるが、ここでは省略する。
(1)e≦(m−[Λ/μ])ならば、代替装置に残り不足回数によるPM重なり期間を分配する。
(2)e>(m−[Λ/μ])ならば、常用装置に残り不足回数によるPM重なり期間を分配する。r’=r+1とし、n’’=n’−r’とする。
Figure 0006044977

The overlap is distributed as follows. Although there are more detailed setting conditions, they are omitted here.
(1) If e ≦ (m− [Λ / μ]), the PM overlap period due to the remaining shortage is distributed to the alternative device.
(2) If e> (m− [Λ / μ]), the PM overlap period due to the remaining shortage is distributed to the regular device. Let r ′ = r + 1 and n j ″ = n j ′ −r ′.

図42は、指針3の完全分散化(2周期目以降)について説明するための図である。
第一周期において完全には代替しきれなかったR回分を含めて、PM時期の重複時間をなくしていく。
装置jの代替回数(最大)は、n’’=n’−rまたはn’−r’となっている。これは、各装置で、完全なPM分散化に必要な回数よりも最低r(またはr’)回の処理時間分ずつ前にずれていることになる。
ここで、第2周期目以降で、そのずれを後ろにずらし、完全分散化を図る。
ただし、JAMP法の条件を満たす範囲内で代替していく(必ず2周期目で完全分散化できるわけではない。必要な周期を使って分散化を図る。)。
FIG. 42 is a diagram for explaining complete dispersion of the hands 3 (after the second cycle).
Overlapping time of PM time is eliminated including R times that could not be completely replaced in the first cycle.
The number of replacements (maximum) of the device j is n j ″ = n j ′ −r or n j ′ −r ′. This means that each device is shifted by at least r (or r ′) processing times before the number of times required for complete PM dispersion.
Here, after the second cycle, the shift is shifted backward to achieve complete dispersion.
However, replacement is performed within the range satisfying the conditions of the JAMP method.

次に、JAMP法の効果をシミュレーション実験によって確かめる。
[目的と方法]
今回のシミュレーション実験の目的は、複数の装置が存在する工程において、単純に並列処理させた場合(以下、単純並列ルールと呼ぶ)と、定量メンテナンスを考慮して事前に各装置に負荷分散を行うJAMPルールの性能を比較することで、JAMPルールの効果を確かめることにある。
実験方法としては、図33に示した、ロット・シングルタスク型装置6台、一品種を想定したシミュレーション実験を行う。ここで、ロット・シングルタスク型装置とは、1ロットずつ処理を行う装置をさす。ロットは定期投入によってトラフィック強度に応じた一定間隔で到着するものとする。6台の装置の単純並列ルールによる運用については、トラフィック強度が0.8の場合、図33に示した通り通常は5台を使用し、いずれかの装置がPMなどで使用ができないときには代替装置として残りの1台を使用する。
Next, the effect of the JAMP method is confirmed by a simulation experiment.
[Purpose and method]
The purpose of this simulation experiment is to distribute the load to each device in advance in consideration of quantitative maintenance when simply processing in parallel in a process with multiple devices (hereinafter referred to as simple parallel rule) The purpose is to confirm the effect of the JAMP rule by comparing the performance of the JAMP rule.
As an experiment method, a simulation experiment is performed assuming six lot / single task type apparatuses and one product type as shown in FIG. Here, the lot / single-task type device means a device for processing one lot at a time. Lots shall arrive at regular intervals according to traffic intensity by periodic insertion. As for the operation of the 6 devices based on the simple parallel rule, when the traffic intensity is 0.8, normally 5 devices are used as shown in FIG. 33, and when any device cannot be used due to PM or the like, an alternative device Use the remaining one.

図43は、モデルの設定値を示す図である。
図43に、処理時間、工程のトラフィック強度、定量メンテナンスの開始の指針となるlot数(PM指針lot数)、予防保全の所要時間(MTTR)を示す。
MTTRの設定には、JAMPルールの条件(1)および(2)が満たせる場合が2つ(S1、S2)と、条件(1)、(2)を合わせた条件が満たせなくなる場合(S3)の計3つのシナリオを使用する。シナリオS1とS2の違いは、S1では代替装置のPMがちょうど常用装置のPMの終了時に発生する場合で、条件(3)の[1]に該当する。
S2は代替装置のPMが何も調整を加えないと他の装置のPMの時期と重なってしまうため条件(3)の[2]を適用して待ち時間の発生を抑える必要がある場合となっている。S3は、必ず2台以上のPMが同時に発生する必要がある場合となっている。S3は、実際の工場のPM条件設定(100lot処理を終える毎にPMのため24時間停止する)に相当する。
以上のようなモデルを用いて、単純並列とJAMPの二つのルールについて実験を行い、結果について比較する。
FIG. 43 is a diagram illustrating model setting values.
FIG. 43 shows the processing time, the traffic intensity of the process, the number of lots (PM guide lot number) serving as a guide for starting quantitative maintenance, and the time required for preventive maintenance (MTTR).
In the setting of MTTR, there are two cases where the conditions (1) and (2) of the JAMP rule can be satisfied (S1, S2), and the case where the condition combining the conditions (1) and (2) cannot be satisfied (S3) A total of three scenarios are used. The difference between the scenarios S1 and S2 is that, in S1, the PM of the alternative device occurs at the end of the PM of the regular device, and corresponds to the condition [3] [1].
S2 is a case where it is necessary to suppress the occurrence of waiting time by applying the condition (3) [2] because the PM of the alternative device overlaps with the timing of PM of other devices if no adjustment is made. ing. S3 is a case where two or more PMs must be generated at the same time. S3 corresponds to the actual PM condition setting of the factory (pauses for 24 hours for PM every time 100 lot processing is finished).
Using the above model, experiments are performed on two rules, simple parallel and JAMP, and the results are compared.

今回シミュレーション実験における2つのルールの設定について、以下に説明する。図44は、JAMPにおける代替回数設定について説明するための図である。
単純並列ルールは、図37のように最初にm1、m2、…、m5の5台で、到着間隔に起因して1/Λずつズレが起きる以外は、100lot目までm1〜m5台目の5台で単純に並列処理を行い、1〜5台目のいずれかがPMを行う期間はm6または他の装置の中で最も早く処理を開始できる装置が処理を代替する。
The setting of two rules in this simulation experiment will be described below. FIG. 44 is a diagram for explaining the alternative number setting in JAMP.
As shown in FIG. 37, the simple parallel rule has five units m1, m2,..., M5 at first, and there is a shift of 1 / Λ due to the arrival interval. In the period in which the parallel processing is simply performed on the stand, and any one of the first to fifth units performs PM, the device that can start the processing earlier among m6 or other devices substitutes the processing.

JAMPルールは、図38に示すように、定量メンテナンスを考慮しながら事前にジョブの代替処理を行っておきPMを分散するルールで、単純並列ルールと同様に1/Λずつズレが起きる他に、PMが2台以上重なることを防ぐために、図38のようにm1がPMを開始する前に代替装置m6にm2〜m5の処理数量を代替させることで、m1〜m5の5台の装置のPMを同時期に起こさずに、PMで休止する装置を常に1台以下に抑えるように負荷分散する。図39にJAMP法の条件(3)の[2]の説明図を示す。図43に、本実験の設定条件下でJAMPルールを用いる場合の代替回数を示す。   As shown in FIG. 38, the JAMP rule is a rule for distributing the PM by performing alternative processing of the job in advance while taking quantitative maintenance into consideration. In order to prevent two or more PMs from overlapping, before the m1 starts the PM as shown in FIG. 38, the alternative device m6 substitutes the processing quantity of the m2 to m5 so that the PM of the five devices m1 to m5. The load is distributed so that the number of devices that are suspended by PM is always kept to one or less. FIG. 39 is an explanatory diagram of [2] of the condition (3) of the JAMP method. FIG. 43 shows the number of alternatives when the JAMP rule is used under the setting conditions of this experiment.

ここで、1周期とは、m1が最初のロットの処理を開始してから、m5がMTTRを終えるまでの期間を指す(図40参照)。シナリオS3は、PM指針の100を超えているので、1周期で完全分散化が出来ない場合に該当する。
[結果・考察]
図44は、JAMP法における代替え回数の設定について説明するための図である。図45と図46は、単純並列ルールとJAMPルールの比較について説明するための図である。
図43、図44で示した設定で、2つのルールについて3つのシナリオでシミュレーション実験を行った。代替装置がPMを実施する周期の終了までの結果を図45に示す。ここでは、性能評価指標として、PMによる待ちが発生したロット数、サイクルタイム、Q−time制約を超過したロット数の3点を挙げた。
Here, one cycle refers to a period from when m1 starts processing the first lot until m5 finishes the MTTR (see FIG. 40). Scenario S3 corresponds to the case where complete decentralization is not possible in one cycle because it exceeds 100 of the PM guideline.
[Results and Discussion]
FIG. 44 is a diagram for explaining the setting of the number of substitutions in the JAMP method. 45 and 46 are diagrams for explaining comparison between the simple parallel rule and the JAMP rule.
43 and 44, simulation experiments were conducted in three scenarios for two rules. FIG. 45 shows the results up to the end of the cycle in which the alternative device performs PM. Here, the performance evaluation index includes three points: the number of lots waiting due to PM, the cycle time, and the number of lots exceeding the Q-time constraint.

図45に示すように、代替装置で負荷分散、PMを終える周期までの結果として、S1では9周期までの結果を、S2、S3についてはそれぞれ3、4周期目までの結果を示した。
生産期間(観測周期)が長くなると、上表の値に比例して、単純並列とJAMPとの差が広がっていく。
以上の実験結果からJAMPルールでは、シナリオS1、S2ではPMによるロットの待ちが発生せず、Q−time制約を超過するロットがないことがわかる。特に待ち時間の総計から、単純並列ルールでは、長時間の待ちが発生している一方でJAMPルールでは待ちを発生せずに済んだことが分かる。
また、待ちが発生したロット数の総計から、単純並列ルールでは、毎周期待ちlotが発生しており、時間を追うごとにこの差は広がっていく。これらの性能評価の結果から、JAMPルールではPMを分散することによって、トラフィック強度が1より大きくなることを抑え、PMに起因するロットの待ち時間の発生を抑え、Q−time制約を超過するロットの発生も抑えることができることを確かめることができた。
As shown in FIG. 45, as a result up to the cycle of completing load distribution and PM in the alternative device, the results up to 9 cycles are shown in S1, and the results up to the 3rd and 4th cycles are shown in S2 and S3, respectively.
As the production period (observation period) becomes longer, the difference between simple parallel and JAMP increases in proportion to the values in the above table.
From the above experimental results, it can be seen that in the JAMP rule, in the scenarios S1 and S2, the waiting for the lot by PM does not occur, and there is no lot exceeding the Q-time constraint. In particular, it can be seen from the total waiting time that the simple parallel rule does not generate a wait in the JAMP rule while the long wait occurs in the simple parallel rule.
Further, from the total number of lots in which waiting has occurred, in the simple parallel rule, a waiting lot has occurred every cycle, and this difference increases with time. From the results of these performance evaluations, in the JAMP rule, by distributing PM, the traffic intensity is prevented from becoming larger than 1, the waiting time of the lot due to PM is suppressed, and the lot exceeding the Q-time constraint We were able to confirm that the occurrence of

シナリオS1とS2のようにJAMPルールで条件(1)および条件(2)を合わせた条件を満たす場合には、第1周期において、条件(1)に対する代替処理を代替装置で行い予めPMの開始時点を調整するため、2周目以降では、条件(1)に関する処理の代替は必要なくなる。2周目以降では、代替装置で条件(2)のための処理の代替と、条件(3)に示した通り、代替装置のPM時期を常用装置のPM時期と重ならないために装置間で処理の代替を行う操作を行う。これらの操作によって、JAMPルールにおける待ち時間は発生しないことが確かめられた。   If the conditions (1) and (2) are combined in the JAMP rules as in scenarios S1 and S2, the alternative process for the condition (1) is performed by the alternative device in the first period and the PM is started in advance. In order to adjust the time point, the processing relating to the condition (1) is not necessary after the second round. In the second and subsequent rounds, the processing for the condition (2) is performed by the alternative device, and the processing is performed between the devices so that the PM timing of the alternative device does not overlap with the PM timing of the regular device as shown in the condition (3). Perform an operation to substitute for. By these operations, it was confirmed that the waiting time in the JAMP rule does not occur.

JAMPルールに関して、シナリオS1の場合、条件(3)の[1]に該当する。即ち、代替装置m6が100lot目の処理を完了しPMに入るまでの期間は、代替装置m6における代替処理回数が1周期目に30回、2週目以降1周期ごとに10回代替するので、代替装置m6における処理回数が100lot目に達する時点は、8周期目で常用装置5台すべてのPMが終わる時点30+10+10+10+10+10+10+10=100で、代替装置m6がPMに入るので常用装置に影響はなかった。代替装置m6がPMを開始する時点で、装置m1はすでに4MTTR期間分の処理2x4=8ロット分になっているので、次のPMが開始するまでの残り処理可能回数は100−8=92回である。   Regarding the JAMP rule, the scenario S1 corresponds to [1] of the condition (3). That is, since the alternative device m6 completes the processing of the 100th lot and enters the PM, the alternative processing frequency in the alternative device m6 is 30 times in the first cycle, and 10 times in each cycle after the second week. The time when the number of processes in the alternative device m6 reaches the 100th lot is the time 30 + 10 + 10 + 10 + 10 + 10 + 10 + 10 = 100 when the PM of all five regular devices ends in the eighth cycle, and the alternate device m6 enters the PM, so there is no effect on the regular device. At the time when the alternative device m6 starts PM, the device m1 has already been processed 2 × 4 = 8 lots for 4 MTTR periods, so the number of remaining processings possible until the next PM starts is 100−8 = 92 times It is.

一方、2周期以降の代替回数10回と代替装置がPM期間に装置1台当たりの処理回数2回の合計12回は、次にPMを開始する常用装置m1の残り処理回数92回に対して小さいため、十分余裕をもってPMを終えることができる。2周目以降では、常用装置m2〜m5までの装置で事前に処理を代替しておく必要はないので、これで問題なくすべての装置のPMが分散化され、同時にPMを行う装置は1台以下となった。   On the other hand, the total number of times of substitution of 10 times after the second cycle and the number of times the substitution device is processed twice per device during the PM period is 12 times the remaining number of times of processing of the regular device m1 that starts the next PM Since it is small, PM can be finished with a sufficient margin. In the second and subsequent rounds, it is not necessary to replace the processing with the normal devices m2 to m5 in advance, so that the PM of all the devices is distributed without any problem, and one device that performs PM at the same time It became the following.

一方、シナリオS2の場合を用いて、代替装置m6が2周期目以降の周期の途中で代替装置の100lotに達してPMに入る場合の結果を示した。この場合、何も対処をしないと、常用装置のPM中に代替装置のPMも開始することになるため、待ちロットが発生することになる。この場合に対処するため、条件(3)の[2]が必要となる。この条件(3)の[2]で、2周目以降も、意図的に代替装置のPM時期を調整するために他の装置の代替を行うことによって、複数の装置のMTTRが重ならないように調整することができる。S2の場合、1周目で装置m1〜m5のPMが同時期に重ならないようにずらすための事前の処理代替回数が60回、また装置m1〜m5がMTTRの期間に処理を代替するために35回の代替回数が必要となっている。代替装置は、2周目であと残りの100−95=5回代替した時点でPMを開始する必要がある。   On the other hand, using the case of scenario S2, the result when the alternative device m6 reaches 100 lots of the alternative device in the middle of the second and subsequent cycles and enters the PM is shown. In this case, if no action is taken, the PM of the alternative device is started during the PM of the regular device, so that a waiting lot is generated. In order to deal with this case, the condition (3) [2] is required. In [2] of this condition (3), the MTTR of a plurality of devices is prevented from overlapping by intentionally substituting another device in order to adjust the PM timing of the alternative device after the second lap. Can be adjusted. In the case of S2, the number of prior process substitutions for shifting the PMs of the devices m1 to m5 so as not to overlap at the same time in the first round is 60 times, and the devices m1 to m5 are substituted for processing during the MTTR period. 35 alternatives are required. The substitute device needs to start PM at the time when the remaining 100-95 = 5 times are substituted in the second round.

2周目では、本来は事前に処理を代替する必要がないので、何もしなければ、m1のPM時に処理を5回代替した時点でm6の装置がPMを開始しなければならず、m6のPMの期間MTTRの間は2台の装置がPMになる。これを防ぐために、2周期目でm1がPMを始める前に代替装置m6のPMを完了しておくことが必要である。そのため、m5のPMが終了した時点(この時点までにm1は、28lot処理している)から、装置m6がm1からm5の装置の代替を1回ずつ行う(これが終わるまでに、m1は28+4=32lot処理する)。これが終了した時点でm6はPMを開始する。MTTR経過後m6は使用可能となる(この時点までにm1は、32+7=39lot処理する)。この時点では、最もPMが起こりやすい装置m1でも、まだ39lotしか処理を終えておらず、定量メンテナンスの指針ロット数100以下であるため、すべての装置のPMを分散することができる。実験結果から、条件(3)の[2]に該当する場合にも、PMを分散化でき、PMによるロットの待ち時間の発生を完全に抑えることができることが確かめられた。   In the second lap, there is no need to replace the process in advance, so if nothing is done, the m6 device must start the PM when the process is replaced five times during the PM of m1. Two devices become PM during the PM period MTTR. In order to prevent this, it is necessary to complete PM of the alternative device m6 before m1 starts PM in the second period. Therefore, from the time when the PM of m5 is completed (m1 has been processed 28 lots by this time), the device m6 substitutes the devices of m1 to m5 once (by this time, m1 is 28 + 4 = 32 lots). When this is finished, m6 starts PM. After MTTR elapses, m6 becomes usable (by this time, m1 is processed 32 + 7 = 39 lots). At this time, even with the device m1 where PM is most likely to occur, only 39 lots have been processed, and the number of guide lots for quantitative maintenance is 100 or less, so the PM of all devices can be distributed. From the experimental results, it was confirmed that the PM can be dispersed even when the condition (3) [2] is satisfied, and the generation of the waiting time of the lot due to the PM can be completely suppressed.

最後に、シナリオS3では、条件(1)と(2)を合わせた条件が成り立たない。つまり、1周期目で複数の装置がPMに入らざるを得ない状況が発生する。しかし、この場合でも代替装置を用いてできる限りPMの分散化を図っておくことによって、PMによるロットの待ち時間を抑え、Q−time制約割れをゼロに抑えられることができることが確かめられた。シナリオS3は、実際の工場における定量メンテナンスの設定であり、効果が期待できる。   Finally, in scenario S3, the condition that combines conditions (1) and (2) is not satisfied. That is, a situation occurs in which a plurality of devices must enter the PM in the first cycle. However, even in this case, it was confirmed that the dispersion of the PM as much as possible by using the alternative device can suppress the waiting time of the lot due to the PM and suppress the Q-time constraint crack to zero. Scenario S3 is a setting for quantitative maintenance in an actual factory, and an effect can be expected.

JAMP法は、PMによる工程の生産能力の低下を最低限に抑えて変動を抑制し、生産の平準化を指向した方法である。そのため、後続工程では、ロットの到着が平準化される(図46:終了時刻)
図46は、ロットの到着と退去の時刻(JAMP法と単純並列ルールの比較)を示す図である。他方の単純並列の問題として、生産の能力の増減(変動)が大きく(下図)、仕掛数の急激な増加と、後続工程への流量の変動(上図)をもたらす。
図47は、装置台数の稼働状況の変動(単純並列 MTTR=1380[分]の場合)を示す図である。以上のことから定量メンテナンスを考慮したジョブの割り付け方法JAMPの効果が示された。
The JAMP method is a method aimed at leveling production by minimizing a decrease in production capacity of a process due to PM to suppress fluctuations. Therefore, in the subsequent process, the arrival of lots is leveled (FIG. 46: end time).
FIG. 46 is a diagram showing the time of arrival and withdrawal of a lot (comparison between JAMP method and simple parallel rule). On the other hand, as a simple parallel problem, the increase or decrease (fluctuation) in production capacity is large (lower figure), resulting in a rapid increase in the number of work in progress and fluctuations in flow rate to the subsequent process (upper figure).
FIG. 47 is a diagram showing fluctuations in the operating status of the number of devices (in the case of simple parallel MTTR = 1380 [minutes]). From the above, the effect of the job allocation method JAMP in consideration of quantitative maintenance was shown.

[結論]
本実施形態では、定量メンテナンスのある処理工程を取り上げ、同時期に予防保全になる装置台数を出来るだけ少なくする装置の負荷分散方法を開発し、その効果を確かめることを目的として研究を行った。
本実施形態では、新たに、負荷分散法JAMP(Job Allocation for Maintenance in Parallel)法を提案した。JAMP法の効果を確かめるために、実際の工場の工程モデルを参考にして、シミュレーション実験により単純並列ルールとの比較を行った。シミュレーションモデルは、6台の装置で処理時間が所与の1品種を処理する工程で、工程のトラフィック強度が0.8になるよう定期投入が行われる連続処理のモデルを用いた。
実験では、JAMPによって同時期にPMになる装置台数を1台以下に抑え完全に分散化できる(トラフィック強度を常に1未満に抑えられる)場合と、完全にはPMの分散化ができない(常にはトラフィック強度を1未満に抑えられない)場合の2つの場合を設定して、それぞれにおけるJAMPの効果を確かめた。
[Conclusion]
In the present embodiment, a processing process with quantitative maintenance is taken up, and a device load distribution method for reducing the number of devices that become preventive maintenance at the same time as much as possible has been developed, and research has been conducted for the purpose of confirming the effect.
In the present embodiment, a load balancing method JAMP (Job Allocation for Maintenance in Parallel) method is newly proposed. In order to confirm the effect of the JAMP method, a comparison with a simple parallel rule was performed by a simulation experiment with reference to an actual factory process model. As the simulation model, a continuous processing model was used in which a process was processed with a single device using six devices, and periodic input was performed so that the traffic intensity of the process became 0.8.
In the experiment, the number of devices that become PM at the same time by JAMP can be reduced to 1 or less and completely distributed (traffic intensity can always be less than 1), and PM cannot be completely distributed (always always) Two cases were set in which the traffic intensity could not be suppressed to less than 1, and the effect of JAMP in each case was confirmed.

その結果、完全にPMを分散化できる場合にはPMによる待ち時間をゼロに抑えることができ、また、完全にPMを分散化できない場合でも、JAMPが同時期にPMになる装置の台数を可能な限り少なくするよう働くため、結果として単純並列ルールに比べて優れていることが確かめられた。
ここで、特にMTTRが大きい場合には、PMによるロットの待ち時間が長くなり、Q−time制約を割ってリワークが発生する事態が生じやすくなる。リワークの発生は生産上のロスでしかなく、副次的に正規ロットの生産物流を阻害するため望ましくない。このQ−time制約割れを防ぐためにも、同時期にPMになる台数を少なくすることで工程のトラフィック強度を常にできる限り低く抑え、余計な待ち時間を発生させないことによって、Q−time割れロットの数を抑えることができることが確認できた。
本提案法は、定量メンテナンスだけでなく、定期メンテナンスの分散化にも活用できる。
As a result, when PM can be completely decentralized, the waiting time due to PM can be kept to zero, and even when PM cannot be completely decentralized, the number of devices that JAMP becomes PM at the same time is possible As a result, it was confirmed that it is superior to the simple parallel rule because it works to reduce as much as possible.
Here, especially when the MTTR is large, the waiting time of the lot due to PM becomes long, and a situation in which rework occurs due to the Q-time constraint is likely to occur. The occurrence of rework is only a loss in production and is undesirable because it obstructs the production flow of regular lots. In order to prevent this Q-time constraint cracking, the number of PMs that become PM at the same time is reduced to keep the traffic intensity of the process as low as possible, and no extra waiting time is generated. It was confirmed that the number could be reduced.
The proposed method can be used not only for quantitative maintenance but also for decentralized regular maintenance.

なお、実用時には、多品種生産における段取り時間やバッチ工程におけるバッチ組時間を考慮する必要がある。
その場合の条件を以下に示す。
λを装置j一台当たりの到着率[lot/分]λ=Λ/[Λ/μ]、Λを装置群全体の到着率[lot/分]、Mを工程サービス能力=m/Tp[lot/分]、(m:装置台数、Tp:平均処理時間)、Nを定量メンテナンスの基準値[lot]、MTTRを予防保全(PM)の所要時間[分]、Ts1、Ts2を段取り時間等の合計とするとき、多品種生産における段取りを考慮した場合の条件は、以下のように表せる。
条件(1)は、
In practical use, it is necessary to consider setup time in multi-product production and batch assembly time in a batch process.
The conditions in that case are shown below.
λ j is the arrival rate per device j [lot / min] λ j = Λ / [Λ / μ], Λ is the entire device group arrival rate [lot / min], and M is the process service capability = m / Tp [Lot / min], (m: number of devices, Tp: average processing time), N is the reference value [lot] for quantitative maintenance, MTTR is the time required for preventive maintenance (PM) [min], and Ts1 and Ts2 are setup times The conditions when considering the setup in multi-product production can be expressed as follows.
Condition (1) is

Figure 0006044977

条件(2)は、
Figure 0006044977

Condition (2) is

Figure 0006044977

条件(1)および(2)は、
Figure 0006044977

Conditions (1) and (2) are:

Figure 0006044977

となる。
Figure 0006044977

It becomes.

また、バッチ工程におけるバッチ組時間を考慮した条件は、以下の通りとなる。
バッチ装置においては、ロードルールによって処理開始間隔(ロード間隔)と処理単位(ロードサイズ)が異なる。1台あたりの実行サービス率は、以下の式で表せる。
1台当たりの実行サービス率=(ロードサイズ)/(ロード間隔)
装置からみた場合のロード間隔は、ロードサイズをLaとしたとき、以下のように算出できる。
1ロットが到着する時間間隔が1/Λなので、サイズLaのバッチを1つ組むまでの時間間隔は、La/Λとなる。装置のロード間隔TLは、
La/Λ>Tp/m(すなわちρ<1)のときTL=Tp+(La/Λ−Tp/m)
La/Λ≦Tp/m(すなわちρ≧1)のときTL=Tp
Moreover, the conditions which considered the batch assembly time in a batch process are as follows.
In a batch apparatus, the processing start interval (load interval) and the processing unit (load size) differ depending on the load rule. The execution service rate per unit can be expressed by the following formula.
Execution service rate per unit = (load size) / (load interval)
The load interval when viewed from the apparatus can be calculated as follows when the load size is La.
Since the time interval at which one lot arrives is 1 / Λ, the time interval until one batch of size La is assembled is La / Λ. The load interval TL of the device is
When La / Λ> Tp / m (ie, ρ <1), TL = Tp + (La / Λ−Tp / m)
When La / Λ ≦ Tp / m (ie, ρ ≧ 1), TL = Tp

ここで、Mを装置台数、Tpを平均処理時間、Laを平均ロードサイズ[lot]、Λを装置群全体の到着率[lot/分]、λ=Λ/[Λ/μ]である。
このTLをTpの代わりに使用して工程能力Μを計算することで、バッチ組時間を考慮することが可能となる。
なお、Laはロードルールとトラフィック強度に依存する。最大バッチサイズを満たさなくても処理を開始できるロードルールとすると、装置が空くとすぐに装置での処理が開始する(常に装置が稼働する)ように作用する。
1台の装置が空く平均時間間隔は、Tp/mで、その期間に到着するWIP数は、Tpm×Λ
計画上のサービス率μ=LTp
Here, M is the number of devices, Tp is the average processing time, La is the average load size [lot], Λ is the arrival rate of the entire device group [lot / min], and λ j = Λ / [Λ / μ].
By using this TL in place of Tp to calculate the process capability Μ, it is possible to consider the batch assembly time.
La depends on the load rule and traffic intensity. If the load rule is such that the processing can be started even if the maximum batch size is not satisfied, the processing in the device starts as soon as the device is available (the device always operates).
The average time interval when one device is free is Tp / m, and the number of WIPs arriving in that period is Tpm × Λ.
Planned service rate μ = LTp

Figure 0006044977

このLaを用いる。
なお、各変数の定義は、次の通りである。
ρ:工程利用率、L:最大バッチサイズ[lot]、La:平均ロードサイズ[lot]、Λ:装置群全体の到着率[lot/分]、λ=Λ/[Λ/μ]、ρ=Λ/mμ
Figure 0006044977

This La is used.
The definition of each variable is as follows.
ρ: process utilization rate, L: maximum batch size [lot], La: average load size [lot], Λ: arrival rate of the entire device group [lot / min], λ j = Λ / [Λ / μ], ρ = Λ / mμ

第2実施形態では、JAMP法により第2問題点を解決している。
Q−time制約割れの主要な原因のである装置の予防保全時期を分散化するための装置への負荷配分方法を、JAMP(Job Allocation for Maintenance in Parallel)法と名付けた。JAMP法で、同時期に停止する装置台数を最小限に抑え、高い生産能力の維持と生産の平準化を図り、製品ロットの無駄な待ちやQ−time制約割れを抜本的に防ぐ。第2実施形態は、JAMP法のプログラムとそれを用いた性能評価結果(実際の工場のデータを用いた確定的シミュレーションによる)である。性能評価結果から、JAMP法が並列装置を順々に均等に使用する単純並列ルールに比べて、2.5ヵ月当たり188ロットのリワークを削減し、2千万円以上のリワーク費用の削減効果が見込まれ、かつ、待ちロット数を172分の1、ロットの待ち時間総計を13805分の1にまで大幅に低減できるため納期遵守にも効果がある。CKB法とJAMP法とを組み合わせて用いることで、単一Q−time制約区間の最適管理が実現される。
In the second embodiment, the second problem is solved by the JAMP method.
The load distribution method to the device for decentralizing the preventive maintenance time of the device, which is the main cause of the Q-time constraint cracking, is named JAMP (Job Allocation for Maintenance in Parallel) method. The JAMP method minimizes the number of equipment that stops at the same time, maintains high production capacity and leveles production, and drastically prevents unnecessary waiting of product lots and cracking of Q-time constraints. The second embodiment is a JAMP method program and a performance evaluation result using the program (by deterministic simulation using actual factory data). From the performance evaluation results, the JAMP method reduces 188 lots of rework per 2.5 months compared to the simple parallel rule that uses parallel devices evenly in order, and has the effect of reducing rework costs of 20 million yen or more. In addition, since the number of waiting lots is expected to be reduced to 1/172 and the total waiting time of the lots is reduced to 1/13805, it is effective in meeting the delivery date. By using a combination of the CKB method and the JAMP method, optimal management of a single Q-time constraint section is realized.

<第3実施形態>
図48を参照して、本発明の第3実施形態に係る最適指標生成装置について説明する。 本発明の第3実施形態に係る最適指標生成装置31は、例えば、半導体を生産するための生産工程#1にそれぞれ設けられた処理工程(装置群)2および処理工程(装置群)3の生産スケジュールを管理する生産管理システム10を制御の対象としている。同時に、製造装置の予防保全時期を分散化する運用方法について、生産工程にそれぞれ設けられた装置5の保全スケジュールを管理する生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29を制御の対象としている。本実施形態では、生産物流制御法と生産負荷配分法(以下、CKB−JAMP法という)について説明する。
<Third Embodiment>
With reference to FIG. 48, the optimal index generation apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention is demonstrated. The optimum index generation device 31 according to the third embodiment of the present invention, for example, produces the processing step (device group) 2 and the processing step (device group) 3 provided in the production step # 1 for producing a semiconductor, respectively. The production management system 10 that manages the schedule is the target of control. At the same time, the production management system 10 and the engineering work system 29 that manage the maintenance schedule of the apparatus 5 provided in the production process are controlled by the operation method for distributing the preventive maintenance time of the manufacturing apparatus. In the present embodiment, a production distribution control method and a production load distribution method (hereinafter referred to as CKB-JAMP method) will be described.

図48に示すように、最適指標生成装置31は、図1に示す最適指標生成装置11(第1実施形態)と同様に、入力部12、補助入力部13、Q−time構造分析部14を備えている。
また、最適指標生成装置31は、図30に示す最適指標生成装置21(第2実施形態)と同様に、入力部22、補助入力部(JAMP法)23、開始終了時期算出部26、装置区分算定部28を備えている。
第1および第2実施形態と比較して、第3実施形態に特徴的な構成は、図48に示すように、変動監視検出部32、入力変更検出部33、計算必要性判定部34、感度解析部(CKB+JAMP特性)35、CKB+JAMP最適理論値計算部36、感度解析部(CKB+JAMP性能特性)37を備えていることにある。
As shown in FIG. 48, the optimal index generation device 31 includes an input unit 12, an auxiliary input unit 13, and a Q-time structure analysis unit 14 in the same manner as the optimal index generation device 11 (first embodiment) shown in FIG. I have.
Moreover, the optimal index generation device 31 is similar to the optimal index generation device 21 (second embodiment) shown in FIG. 30, and includes an input unit 22, an auxiliary input unit (JAMP method) 23, a start / end time calculation unit 26, and device classification. A calculation unit 28 is provided.
Compared with the first and second embodiments, as shown in FIG. 48, the characteristic configuration of the third embodiment is a fluctuation monitoring detection unit 32, an input change detection unit 33, a calculation necessity determination unit 34, a sensitivity. An analysis unit (CKB + JAMP characteristic) 35, a CKB + JAMP optimum theoretical value calculation unit 36, and a sensitivity analysis unit (CKB + JAMP performance characteristic) 37 are provided.

ここで、第3実施形態に特徴的な上記構成について説明する。
変動監視検出部32は、ロットの処理開始・終了、装置の状態変化(故障等に伴う)と装置群の処理能力の変化など、イベント・状態データ更新による変動を監視・検出し、変動情報を計算必要性判定部34に出力する。
Here, the above-described configuration characteristic of the third embodiment will be described.
The change monitoring detector 32 monitors and detects changes due to event / state data updates such as start / end of lot processing, changes in device status (according to failures, etc.) and changes in the processing capability of the device group, and changes information is obtained. It outputs to the calculation necessity judgment part 34.

入力変更検出部33は、CKB法関連の入力データやJAMP法関連の入力データを入力し、前回のCKB法関連の入力データやJAMP法関連の入力データから変化した部分を検出し、変化があった入力データを出力する。   The input change detection unit 33 inputs input data related to the CKB method and input data related to the JAMP method, detects a changed portion from the previous input data related to the CKB method and input data related to the JAMP method, and there is a change. Output the input data.

計算必要性判定部34は、記憶部に記憶しておいた予め計算された感度解析結果における整数の閾値を入力し、入力変更検出部33で検出された変動に対して、再計算が必要であるか否かを判断する。計算必要性判定部34は、前回の範囲の上下限の閾値を外れる場合には、再計算が必要と判断する。   The calculation necessity determination unit 34 inputs an integer threshold value in the sensitivity analysis result calculated in advance stored in the storage unit, and recalculation is necessary for the fluctuation detected by the input change detection unit 33. Judge whether there is. The calculation necessity determination unit 34 determines that recalculation is necessary when the upper and lower thresholds of the previous range are exceeded.

CKB+JAMP最適理論値計算部36は、Q−time制約構造分析部14と入力部(JAMP法)22から入力データを受け取り、Q−time制約区間内の装置群に対してJAMP法理論値計算により各装置の処理負荷(回数)とその処理時期を算出し、装置群における処理能力の時間推移を、1サイクル分算定する。また、その1サイクルの中で処理能力が切り替わる毎のCKB法最適理論値計算を行う。ここで、1サイクルは、全ての常用装置が1回以上かつ全ての代替装置が1回ずつ予防保全を完了するまでの期間(または別途指定された生産期間)などとする。
更に、CKB+JAMP最適理論値計算では、装置群の処理能力の変化に応じて、予めQ−time制約区間における投入量をQ−time制約を遵守できる値として変更する機能を備え、円滑なQ−time区間の管理を実現する。
The CKB + JAMP optimal theoretical value calculation unit 36 receives input data from the Q-time constraint structure analysis unit 14 and the input unit (JAMP method) 22, and performs a JAMP method theoretical value calculation on each device group in the Q-time constraint section. The processing load (number of times) of the device and its processing time are calculated, and the time transition of the processing capacity in the device group is calculated for one cycle. Also, the CKB method optimum theoretical value calculation is performed every time the processing capacity is switched in one cycle. Here, one cycle is defined as a period (or a separately designated production period) until all regular devices complete preventive maintenance once or more and all alternative devices complete once.
Furthermore, the CKB + JAMP optimal theoretical value calculation has a function of changing the input amount in the Q-time constraint section in advance as a value that can comply with the Q-time constraint in accordance with a change in the processing capability of the device group. Realize section management.

図49を参照して、CKB+JAMP最適理論値計算部36の動作を説明する。ある工程(例えば、Q−time制約区間内のボトルネックの装置群)において、全ての装置が稼働可能な期間は、工程のトラフィック強度は平均的に1(100%)未満に保たれる。(そうなるように生産計画がなされる。)この時期には、処理工程に到着する全てのロットが、ある一定の滞在時間以下で処理を終了することができる。ここで、いずれかの装置が予防保全になる期間には、工程(装置群)の処理能力が低下する。場合によっては、この期間には、工程のトラフィック強度が1(100%)を超える。そして、この期間が長くなれば、Q−time制約はいずれ遵守できなくなる。このような状況を避けるために、JAMP法によって、予防保全の分散化をはかるのであるが、稼働時間に対して予防保全時間が比較的長い場合などには、あらゆる場合に工程のトラフィック強度を1以下に抑えられるとは限らない。そのため、Q−time制約区間の生産流量を、工程の処理能力の変化に合わせて見直す機能を備える。   With reference to FIG. 49, the operation of the CKB + JAMP optimum theoretical value calculator 36 will be described. In a certain process (for example, a bottleneck apparatus group in the Q-time restriction section), the traffic intensity of the process is kept below 1 (100%) on average during a period in which all apparatuses can operate. (A production plan is made so as to do so.) At this time, all lots arriving at the processing step can finish the processing within a certain stay time. Here, during a period when any of the devices is in preventive maintenance, the processing capability of the process (device group) is reduced. In some cases, the traffic intensity of the process exceeds 1 (100%) during this period. And if this period becomes long, the Q-time constraint will not be able to be observed. In order to avoid such a situation, decentralization of preventive maintenance is attempted by the JAMP method. However, when the preventive maintenance time is relatively long with respect to the operation time, the traffic intensity of the process is set to 1 in all cases. It is not necessarily limited to the following. For this reason, a function is provided for reviewing the production flow rate in the Q-time restricted section in accordance with changes in the processing capacity of the process.

また、CKB法のようにQ−time制約を守りつつ、Q−time制約区間のスループットを可能な限り高めるために、制約を守れる最大限のロットをQ−time制約区間に滞在させる。このような場合には、工程の処理能力が低下する前にQ−time制約区間に投入されたロットが、Q−time制約を守れなくなる。
そのため、処理能力が低下する前に、予め適切な時期にQ−time制約区間へのロットの投入率を減らす。
他方で、予防保全が完了した後には、処理能力が向上し、装置を可能な限り稼働させて溜まった中間在庫を解消しようとする。この時も、予め当該工程へのロット投入を増加させておかなければ、装置復旧後の処理能力・時間が無駄になる。
これらを考慮の上、工程能力が異なる各期間に合わせた、それぞれの適正理論値計算を行い、かつ、その工程能力の変化に合わせて投入を調整するための移行期間も含めて理論値の改編時期を適切に算定する。
Further, in order to increase the throughput of the Q-time constraint section as much as possible while maintaining the Q-time constraint as in the CKB method, the maximum lot that can satisfy the constraint is allowed to stay in the Q-time constraint section. In such a case, a lot entered in the Q-time constraint section before the processing capacity of the process is reduced cannot comply with the Q-time constraint.
For this reason, before the processing capacity decreases, the rate of lot injection into the Q-time constraint section is reduced in advance at an appropriate time.
On the other hand, after the preventive maintenance is completed, the processing capacity is improved and the apparatus is operated as much as possible to eliminate the accumulated intermediate stock. Also at this time, if the lot input to the process is not increased in advance, the processing capacity and time after the apparatus restoration is wasted.
Taking these into account, the calculation of the appropriate theoretical values for each period with different process capabilities, and the revision of the theoretical values including the transition period to adjust the input according to the change in the process capability Appropriate timing is calculated.

ここで、図49を用いて、工程能力が異なる各期間や移行期間の区分の方法を説明する。
まず、JAMP法により予防保全の時期と各期間の工程能力が決定される。この算定結果に基づき、工程能力の異なる期間を大区分で3つに分ける。第1期間は定常期で、ロットの到着率をΛ、定常期の処理工程のサービス率をμ1、とすると平均的にμ1=Λの状態である。
次に、第2期間は低下期で、予防保全等により処理工程のサービス率が低下する期間である。低下期のサービス率をμ2とすると平均的にμ2<Λの状態にある(JAMP法などによりこのような状態の発生を防ぐことができなかった場合)。
次に、第3期は復旧期で、第2期の低下期にたまった中間在庫を早急に解消するために、最大限のサービス率で処理工程を運用する。復旧期のサービス率をμ3とするとき、平均的にμ3>Λの状態にある。
Here, with reference to FIG. 49, a method of dividing each period and transition period having different process capabilities will be described.
First, the time of preventive maintenance and the process capability of each period are determined by the JAMP method. Based on this calculation result, the periods with different process capabilities are divided into three major categories. The first period is a stationary period. When the arrival rate of the lot is Λ and the service rate of the processing process in the stationary period is μ1, the average condition is μ1 = Λ.
Next, the second period is a period of decline, in which the service rate of the processing process is reduced due to preventive maintenance or the like. Assuming that the service rate in the decline period is μ2, it is in an average state of μ2 <Λ (when such a state cannot be prevented by the JAMP method or the like).
Next, the third period is the recovery period, and the processing process is operated at the maximum service rate in order to quickly eliminate the intermediate inventory that has accumulated in the second period. When the service rate in the recovery period is μ3, the average condition is μ3> Λ.

ここで、Q−time制約が付された区間では、第1期(定常期)から第2期(低下期)、第2期(低下期)から第3期(復旧期)、第3期(復旧期)から第1期(定常期)、が切り替わる以前のTd、Tr、Tkの時点で、予め工程への到着率を適切に変更させる必要がある。
ここで、定常期から低下期へ切り替わる時点をT1、低下期から定常期に切り替わる時点をT2、復旧期から定常期に切り替わる時点をT3とする。定常期において、ロットの到着から処理開始までの滞在時間をTwと設定しているものとし、この区間でのQ−time制約による制限時間がTqであるとする。
Here, in the section with Q-time constraint, the first period (stationary period) to the second period (decreasing period), the second period (decreasing period) to the third period (recovery period), the third period ( At the time of Td, Tr, Tk before the transition from the recovery period) to the first period (stationary period), it is necessary to appropriately change the arrival rate to the process in advance.
Here, the time point when the stationary phase is switched to the lowering phase is T1, the time point when the lowering phase is switched to the stationary phase is T2, and the time point when the recovery phase is switched to the stationary phase is T3. In the stationary period, the stay time from the arrival of the lot to the start of processing is set as Tw, and the time limit due to the Q-time constraint in this section is Tq.

i)定常期から低下期への切り替えに関して
(A)Tw=Tqの場合には、Td=T1−Tw
(B)Tw<Tqの場合には、Td=T1+(μ2Tq−μ1Tw)/(μ1−μ2)
滞在時間をTq以下に抑えるためには、遅くともTdの時点で、到着率をμ1からμ2へ変更するよう制御する。
なお、
(C)Tw>Tqの場合には、常にQ−time制約が遵守できなくなるので、この場合はまずCKB法により(A)または(B)の条件を満たす状態になるように物流制御する必要がある。
i) Regarding switching from the stationary phase to the decreasing phase (A) In the case of Tw = Tq, Td = T1-Tw
(B) When Tw <Tq, Td = T1 + (μ2Tq−μ1Tw) / (μ1-μ2)
In order to keep the stay time below Tq, the arrival rate is controlled to be changed from μ1 to μ2 at the time of Td at the latest.
In addition,
(C) When Tw> Tq, the Q-time constraint cannot be always complied with. In this case, it is first necessary to control the logistics so that the condition of (A) or (B) is satisfied by the CKB method. is there.

ii)低下期から復旧期の切り替えに関しては、
(A)Tw=Tqの場合には、Tr=T2−Tw
(B)Tw<Tqの場合には、Tr=T2−Tq
早くともTrの時点以降で、到着率をμ2からμ3へ変更するよう制御する。
ii) Regarding switching from the recovery period to the recovery period,
(A) When Tw = Tq, Tr = T2-Tw
(B) If Tw <Tq, Tr = T2-Tq
Control is made so that the arrival rate is changed from μ2 to μ3 at the time after Tr at the earliest.

iii)復旧期から定常期への切り替えに関しては、
(A)Tw=Tqの場合には、Tk=T3−Tw
(B)Tw<Tqの場合には、Tk=T3−(μ3Tq−ΛTw)/(μ3−Λ)
早くともTkの時点以降で、到着率をμ3からΛ(=μ1)へ変更するよう制御する。
iii) Regarding switching from the recovery phase to the stationary phase,
(A) When Tw = Tq, Tk = T3-Tw
(B) When Tw <Tq, Tk = T3− (μ3Tq−ΛTw) / (μ3−Λ)
Control is performed so that the arrival rate is changed from μ3 to Λ (= μ1) as early as after Tk.

感度解析部(CKB+JAMP特性)35は、CKB法、JAMP法の感度分析部に基づいているが、本感度分析(CKB+JAMP特性)の特徴は、前記CKB+JAMP最適理論値計算部36での特徴と同様に、工程能力が異なる各期間やその移行期間別に、全ての対象期間について、感度解析を行うことを特徴とする。内部記憶部の情報は、最適指標生成31の実行必要性の判定にも用いられる。この必要性の判定は、管理対象の生産工程#1および#2における各種の変動(装置群の処理能力の変化や、目標生産率の変更、トラフィックの変動、Q−time制約の変更・追加など)に対応して判断される。必要性が確認された場合、最適指標生成31に計算指示が出される。
感度解析部(CKB+JAMP性能特性)37は、CKB法、JAMP法の感度分析部に基づいているが、本感度分析(CKB+JAMP性能特性)の特徴は、前記感度解析部(CKB+JAMP特性)35での特徴と同様に、工程能力が異なる各期間やその移行期間別に、全ての対象期間について、感度解析における性能評価を行うことを特徴とする。
Sensitivity analysis unit (CKB + JAMP characteristics) 35, CKB method is based on the sensitivity analysis of JAMP method, features of the sensitivity analysis (CKB + JAMP characteristics), as well as the features in the CKB + JAMP optimal theoretical value calculating section 36 Sensitivity analysis is performed for all target periods for each period with different process capability and its transition period. The information in the internal storage unit is also used for determining the necessity of executing the optimum index generation 31. This necessity determination is based on various changes in the production processes # 1 and # 2 to be managed (changes in the processing capacity of the device group, changes in the target production rate, changes in traffic, changes / additions of Q-time constraints, etc. ). When the necessity is confirmed, a calculation instruction is issued to the optimum index generation 31.
Sensitivity analysis unit (CKB + JAMP performance characteristics) 37, CKB method is based on the sensitivity analysis of JAMP method, features of the sensitivity analysis (CKB + JAMP performance characteristics) is characterized in the sensitivity analysis section (CKB + JAMP characteristics) 35 Similarly, the performance evaluation in the sensitivity analysis is performed for all the target periods for each period with different process capability and its transition period.

図48を参照して、本発明の第3実施形態に係る最適指標生成装置31の動作について説明する。
生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システム10を介して入力部12により入力し、入力された情報から複数の装置による加工工程間の滞在時間の上限値や下限値を示すQ−time構造をQ−time構造分析部14により分析し、各Q−time制約に対して、製品の到着に関連するバッチ組待ち時間とQ−time制約の上限値との大小関係が切り替わる到着率の境界値を算定し、適切なロードルールを判定し、生産管理システム10を介して入力部22から入力された生産実行システムに含まれる複数の常用装置と代替装置に関する情報から複数の装置を装置区分算定部28により常用装置と代替装置とに区分し、複数の装置の稼働回数と稼働時期を算出するとともに、常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時間を算出し、算出された予防保全時期と入力された情報およびQ−time構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算して指標情報として指標算出部17により出力し、常用装置と代替装置とに関する稼働回数と稼働時期と予防保全開始時間を開始終了時期算出部26により算出し、指標算出部17により算出された最適な指標情報を生産管理システム10に供給するとともに、開始終了時期算出部26により算出された最適な開始終了時期情報を生産管理システム10に供給する。
With reference to FIG. 48, the operation of the optimum index generation device 31 according to the third embodiment of the present invention will be described.
Information about a plurality of devices included in the production execution system is input by the input unit 12 via the production management system 10, and Q indicating the upper limit value and the lower limit value of the stay time between the machining steps by the plurality of devices from the input information. -A time structure is analyzed by the Q-time structure analysis unit 14, and for each Q-time constraint, the arrival rate at which the magnitude relationship between the batch set waiting time related to product arrival and the upper limit value of the Q-time constraint is switched. A plurality of devices are determined from information on a plurality of regular devices and alternative devices included in the production execution system input from the input unit 22 via the production management system 10 The category calculation unit 28 classifies the device into a regular device and an alternative device, calculates the number of operations and the operation timing of a plurality of devices, and predicts the regular device and the alternate device. The maintenance start time is calculated, and based on the calculated preventive maintenance time, the input information and the Q-time structure, the optimum number of kanbans and the buffer size for each product type are calculated and output as index information by the index calculation unit 17 Then, the number of operations, the operation timing, and the preventive maintenance start time relating to the regular device and the alternative device are calculated by the start / end timing calculation unit 26, and the optimum index information calculated by the index calculation unit 17 is supplied to the production management system 10. At the same time, the optimum start / end time information calculated by the start / end time calculation unit 26 is supplied to the production management system 10.

これにより、従来法では達成されていなかったQ−time制約割れが起こりやすい状況に対しても、Q−time制約を確実に遵守し、良品スループット向上とコスト低減および環境負荷低減を達成することが可能な最適オペレーション管理条件を提供することができる。
また、Q−time制約割れの主要な原因である、多品種生産の扱い、装置の予防保全、複数のQ−time制約の相互干渉に対しても、解析方法と適正な管理手法を与えることで、Q−time制約を遵守しつつ良品スループットの向上とコスト低減・環境負荷低減を同時に達成することができる。
As a result, even in situations where Q-time constraint cracking, which has not been achieved by the conventional method, is likely to occur, the Q-time constraint can be reliably observed, and good product throughput improvement, cost reduction, and environmental load reduction can be achieved. Possible optimal operation management conditions can be provided.
Also, by providing analysis methods and appropriate management methods for the main causes of Q-time constraint cracking, handling of multi-product production, preventive maintenance of equipment, and mutual interference of multiple Q-time constraints. , While complying with the Q-time constraint, it is possible to simultaneously improve the throughput of non-defective products and reduce costs and environmental loads.

<第4実施形態>
図50を参照して、本発明の第4実施形態に係る最適指標生成装置について説明する。 本発明の第4実施形態に係る最適指標生成装置41は、例えば、半導体を生産するための生産工程#1にそれぞれ設けられた処理工程(装置群)2および処理工程(装置群)3の生産スケジュールを管理する生産管理システム10を制御の対象としている。同時に、製造装置の予防保全時期を分散化する運用方法について、生産工程#1にそれぞれ設けられた装置5の保全スケジュールを管理する生産管理システム10を制御の対象としている。本実施形態では、連動型生産物流制御法(以下、手続き型CKB法という)について説明する。
<Fourth embodiment>
With reference to FIG. 50, the optimal index generation apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention is demonstrated. The optimum index generation device 41 according to the fourth embodiment of the present invention is, for example, the production of the processing step (device group) 2 and the processing step (device group) 3 provided in the production step # 1 for producing a semiconductor. The production management system 10 that manages the schedule is the target of control. At the same time, the production management system 10 that manages the maintenance schedule of the apparatus 5 provided in the production process # 1 is controlled by the operation method for decentralizing the preventive maintenance time of the manufacturing apparatus. In the present embodiment, an interlocked production logistics control method (hereinafter referred to as a procedural CKB method) will be described.

図50に示すように、最適指標生成装置41は、図1に示す最適指標生成装置11(第1実施形態)と同様に、入力部12、補助入力部13、指標算出部17を備えている。
また、最適指標生成装置41は、図30に示す最適指標生成装置21(第2実施形態)と同様に、入力部22、補助入力部45、開始終了時期算出部26を備えている。
さらに、最適指標生成装置41は、図48に示す最適指標生成装置31(第3実施形態)と同様に、変動監視検出部32、入力変更検出部33、計算必要性判定部34、感度解析部(CKB+JAMP特性)35、CKB+JAMP最適理論値計算部36、感度解析部(CKB+JAMP性能特性)37を備えている。
第1、第2および第3実施形態と比較して、第4実施形態に特徴的な構成は、図50に示すように、生産フローボトルネック・流量解析部42、Q−time構造分析部43、装置区分算定部44、補助入力部(JAMP法)45、駆動制御部46、余裕時間配分解析部47、手続き実行制御部(CKB+PS法)48を備えていることにある。なお、駆動制御部46は、変動監視検出部32、入力変更検出部33、計算必要性判定部34、感度解析部(CKB+JAMP特性)35から構成されている。
As illustrated in FIG. 50, the optimal index generation device 41 includes an input unit 12, an auxiliary input unit 13, and an index calculation unit 17, similar to the optimal index generation device 11 (first embodiment) illustrated in FIG. .
Further, the optimal index generation device 41 includes an input unit 22, an auxiliary input unit 45 , and a start / end time calculation unit 26, as in the optimal index generation device 21 (second embodiment) shown in FIG.
Further, the optimal index generation device 41 is similar to the optimal index generation device 31 (third embodiment) shown in FIG. 48. The fluctuation monitoring detection unit 32, the input change detection unit 33, the calculation necessity determination unit 34, the sensitivity analysis unit (CKB + JAMP characteristic) 35, CKB + JAMP optimum theoretical value calculation unit 36, and sensitivity analysis unit (CKB + JAMP performance characteristic) 37.
Compared with the first, second, and third embodiments, as shown in FIG. 50, the characteristic configuration of the fourth embodiment is a production flow bottleneck / flow rate analysis unit 42, a Q-time structure analysis unit 43. A device classification calculation unit 44, an auxiliary input unit (JAMP method) 45, a drive control unit 46, a margin time distribution analysis unit 47, and a procedure execution control unit (CKB + PS method) 48. The drive control unit 46 includes a fluctuation monitoring detection unit 32, an input change detection unit 33, a calculation necessity determination unit 34, and a sensitivity analysis unit (CKB + JAMP characteristic) 35.

ここで、第4実施形態に特徴的な上記構成について説明する。
生産フローボトルネック・流量解析部42は、生産実行システムに含まれる製造フロー全体における生産流量や工程能力の変動に対応してQ−time制約を同時に管理するために、工程の接続行列(生産フロー)、工程の処理容量行列、Q−time制約区間の許容流量を入力し、TOC理論または最大流問題・最小カット定理などを用いて、生産フロー統合解析、ボトルネック箇所検出、最大流量計算を行う。生産フローボトルネック・流量解析部42は、ボトルネック箇所(最小カットに該当する工程群)、各処理工程における流量(処理負荷)を出力する。
Here, the above-described configuration characteristic of the fourth embodiment will be described.
The production flow bottleneck / flow rate analysis unit 42 manages the process connection matrix (production flow in order to simultaneously manage the Q-time constraints corresponding to the fluctuations in the production flow rate and process capability in the entire production flow included in the production execution system. ), Processing capacity matrix of process, allowable flow rate of Q-time constraint interval, input TOC theory or maximum flow problem / minimum cut theorem, etc., to perform integrated production flow analysis, bottleneck location detection, maximum flow rate calculation . The production flow bottleneck / flow rate analysis unit 42 outputs the bottleneck location (process group corresponding to the minimum cut) and the flow rate (processing load) in each processing step.

Q−time構造分析部43は、CKB法の入力データおよびJAMP法の入力データ、工程接続のデータ(生産フロー)、工程の処理能力データ、Q−time制約データ、工程における生産品種別の処理負荷を入力する。そして、Q−time構造分析部43は、どのQ−time制約区間の構造に該当するかを検出し(直列型4種、並列型5種)てQ−time制約の構造を分析する。同時に、Q−time構造分析部43は、特別な処理(3工程以上に跨る排他、中間工程重複の場合)を必要とするQ−time制約区間に該当するか否かチェックする。
Q−time構造分析部43は、各Q−time制約区間の範囲と構造(Q−time制約区間の開始・終了工程、構造No、など)を出力し、特別構造フラグ(ON=1)を立てる。
The Q-time structure analysis unit 43 includes CKB method input data, JAMP method input data, process connection data (production flow), process throughput data, Q-time constraint data, and processing load for each production type in the process. Enter. Then, the Q-time structure analysis unit 43 detects which Q-time constraint section corresponds to the structure (4 types in series and 5 types in parallel) and analyzes the structure of the Q-time constraint. At the same time, the Q-time structure analysis unit 43 checks whether or not a Q-time constraint section that requires special processing (exclusion over three processes or more and intermediate process overlap) is required.
The Q-time structure analysis unit 43 outputs the range and structure of each Q-time constraint section (start / end process of Q-time constraint section, structure No., etc.) and sets a special structure flag (ON = 1). .

装置区分算定部44は、第2実施形態において用いた装置区分算定部28と同様である。   The device category calculation unit 44 is the same as the device category calculation unit 28 used in the second embodiment.

補助入力部45は、CKB+JAMP最適理論値計算部36、余裕時間配分解析部47、駆動制御部46で使用するデータを生産管理システムやエンジニアリング業務システムから入力する。
駆動制御部46は、生産工程の動的変化に合わせて管理をするために、変動監視検出部32で生産管理システムから最新の生産計画・実績情報を入力して、入力変更検出部33で各Q−time制約区間に対する変化を検出して、計算必要性判定部34でCKB法の再計算が必要か否かを判定する。必要であると判定された場合には、手続き実行制御部48などに再計算指示を入力し、図54に示す手続き型CKB法のS22からS25までの処理を再実行し、CKB法の最適理論値を再計算する。
The auxiliary input unit 45 inputs data used in the CKB + JAMP optimum theoretical value calculation unit 36, the margin time distribution analysis unit 47, and the drive control unit 46 from the production management system or the engineering work system.
The drive control unit 46 inputs the latest production plan / actual information from the production management system by the fluctuation monitoring detection unit 32 and manages each change by the input change detection unit 33 in order to perform management in accordance with the dynamic change of the production process. A change with respect to the Q-time constraint section is detected, and the calculation necessity determination unit 34 determines whether or not recalculation of the CKB method is necessary. If it is determined that it is necessary, a recalculation instruction is input to the procedure execution control unit 48, etc., and the processes from S22 to S25 of the procedural CKB method shown in FIG. Recalculate the value.

余裕時間配分解析部47は、補助入力部45からの入力に応じて、Q−time制約区間における余裕時間配分の箇所(工程間)と時間長を、各工程の装置台数やサービス能力および生産物流の状態などから算定する。手続き型CKB法(標準)に追加の手続きを要する構造については、図55のように条件分岐付き手続きで管理する。追加の手続きを要する構造とは、図52の直列型(C)重複に該当する複数のQ−time制約、または、単一Q−time制約区間が3工程以上にまたがる場合(並列構造においては、直列型に変換した際に、上述の構造に該当する場合)である。
これら追加の手続きを要する構造を含む生産工程の場合には、図55の処理の流れを使用する。図54との特徴的な違いは、S35の時間割り当て箇所決定とS36余裕時間配分決定にある。余裕時間配分解析部47が、これらの処理機能を担う。
The surplus time distribution analysis unit 47, in response to the input from the auxiliary input unit 45, determines the location (between processes) and the time length of the surplus time distribution in the Q-time constraint section, the number of devices in each process, the service capability, and the product logistics. Calculate from the state of A structure that requires an additional procedure in the procedural CKB method (standard) is managed by a procedure with conditional branching as shown in FIG. The structure requiring an additional procedure is a case where a plurality of Q-time constraints corresponding to the serial type (C) overlap in FIG. 52 or a single Q-time constraint section spans three or more steps (in a parallel structure, When it is converted to the serial type, it corresponds to the above structure).
In the case of a production process including a structure requiring these additional procedures, the process flow of FIG. 55 is used. The characteristic difference from FIG. 54 lies in the determination of the time allocation location in S35 and the determination of the allowance time allocation in S36. The allowance time distribution analysis unit 47 assumes these processing functions.

手続き実行制御部48は、手続き型CKB法(CKB−PS法)の処理の流れを制御しとりまとめる。このために、図54、図55に示すメイン処理フローの実行を制御する。
図54の処理フローを用いて、手続き型CKB法の基本的な処理の流れを説明する。
図54においては、まずS21で処理が行われる。これは、Q−time構造分析部43で、Q−time制約区間を全て検出し、その構造を検出した情報とQ−time制約区間に含まれる処理工程の集合を生産工程のサブ集合として設定し、手続き型CKB法のメイン処理フローの対象データを初期化する。すべてのQ−time制約区間の構造や時間長等が変更されない間は、S21で検出された全てのQ−time制約区間に関する情報を要素とする集合サブ集合を内部記憶部S21aに記録しておく。次のS22では、生産工程におけるボトルネック箇所の検出と各処理工程における最大流量の算出を行う。S22は、図50に示す生産フローボトルネック・流量解析部42によるほか、直列構造の生産工程フローの場合には生産計画と処理工程のサービス能力等からより簡単に算定することもできる。このS22の計算結果を内部記憶部S22aに記憶しておく。
The procedure execution control unit 48 controls and organizes the processing flow of the procedural CKB method (CKB-PS method). For this purpose, the execution of the main processing flow shown in FIGS. 54 and 55 is controlled.
The basic processing flow of the procedural CKB method will be described using the processing flow of FIG.
In FIG. 54, first, a process is performed in S21. This is because the Q-time structure analysis unit 43 detects all the Q-time constraint sections, and sets the detected information and the set of processing steps included in the Q-time constraint section as a sub-set of the production process. Then, the target data of the main processing flow of the procedural CKB method is initialized. While the structure, time length, etc. of all the Q-time constraint sections are not changed, a set sub-set including information on all the Q-time constraint sections detected in S21 is recorded in the internal storage unit S21a. . In next S22, the bottleneck portion in the production process is detected and the maximum flow rate in each processing process is calculated. In addition to the production flow bottleneck / flow rate analysis unit 42 shown in FIG. 50, S22 can be calculated more easily from the production plan and the service capability of the processing process in the case of a serial production process flow. The calculation result of S22 is stored in the internal storage unit S22a.

次いで、S23、S24は、各Q−time制約区間に対する処理である。S23では、各Q−time制約区間におけるボトルネック箇所の検出と最大流量の算定をS22同様に行う。このとき、Q−time制約区間に投入される生産流量を内部記憶部S22aから読み込む。これにより、生産工程全体のボトルネック箇所と最大流量に合わせて、各Q−time制約区間を管理することが可能となる。S24では、S23の計算結果に基づき、Q−time制約区間についてCKB法の計算を行う。S24には、図50に示すCKB+JAMP最適理論値計算部36を用いる。S24の算定結果は、内部記憶部に記録される。
S25では、内部記憶部S21aに記録された全てのQ−time制約区間を読み込んでおき、S23およびS24の処理を全てのQ−time制約区間に対して行ったか否かを判定する。S25では、S23およびS24の処理が終了していないQ−time制約区間が一つ以上ある間は、S23およびS24の処理を実行する。
こうして、全てのQ−time制約区間について最適指標計算が完了した後、S26で、全てのQ−time制約区間の最適指標算出結果を生産管理システムに出力し、管理を実行させる。
Next, S23 and S24 are processes for each Q-time constraint section. In S23, the bottleneck location in each Q-time constraint section is detected and the maximum flow rate is calculated in the same manner as S22. At this time, the production flow rate input into the Q-time restriction section is read from the internal storage unit S22a. Thereby, it becomes possible to manage each Q-time restriction section according to the bottleneck location and the maximum flow rate of the entire production process. In S24, the CKB method is calculated for the Q-time constraint section based on the calculation result of S23. For S24, the CKB + JAMP optimal theoretical value calculator 36 shown in FIG. 50 is used. The calculation result of S24 is recorded in the internal storage unit.
In S25, all the Q-time constraint sections recorded in the internal storage unit S21a are read, and it is determined whether or not the processes of S23 and S24 have been performed for all the Q-time constraint sections. In S25, while there are one or more Q-time constraint sections in which the processes in S23 and S24 are not completed, the processes in S23 and S24 are executed.
Thus, after the optimal index calculation is completed for all the Q-time constraint sections, the optimal index calculation results of all the Q-time constraint sections are output to the production management system in S26, and management is executed.

その後も、生産工程の動的変化に合わせて管理をするために、S27で、生産管理システムから生産履歴情報を取得して、各Q−time制約区間の変化を監視し、再計算が必要と判断した場合にはS22からS25までの処理を再実行し、最適指標を再計算する。変化の監視には、図50に示す変動監視検出部32および入力変更検出部33が、再計算の必要性の判断は計算必要性判定部34が用いられる。
図50の計算必要性判定部34では、前回の生産工程モデルに基づく感度解析結果(特に再計算の指針となる閾値)と、今回評価したい生産工程モデルとを用いる。
図50において、計算必要性判定部34に、感度解析部35の内部記憶部から前回の感度解析結果(特に再計算の指針となる閾値)が入力され、変動監視検出部32から今回の生産工程モデルに関する情報が入力される。
After that, in order to manage according to the dynamic change of the production process, it is necessary to acquire the production history information from the production management system in S27, monitor the change of each Q-time constraint section, and recalculate. If it is determined, the processes from S22 to S25 are re-executed, and the optimum index is recalculated. The change monitoring detector 32 and the input change detector 33 shown in FIG. 50 are used for monitoring changes, and the calculation necessity determining unit 34 is used for determining the necessity of recalculation.
50 uses the sensitivity analysis result based on the previous production process model (particularly, a threshold value as a guideline for recalculation) and the production process model to be evaluated this time.
In FIG. 50, the previous sensitivity analysis result (particularly, a threshold value that serves as a guideline for recalculation) is input to the calculation necessity determination unit 34 from the internal storage unit of the sensitivity analysis unit 35, and the current production process is performed from the fluctuation monitoring detection unit 32. Information about the model is entered.

手続き型CKB法(標準)に追加の手続きを要する構造については、図55のように条件分岐付き手続きで管理する。追加の手続きを要する構造とは、図52の直列型(C)重複に該当する複数のQ−time制約、または、単一Q−time制約区間が3工程以上にまたがる場合(並列構造においては、直列型に変換した際に、上述の構造に該当する場合)である。
これら追加の手続きを要する構造を含む生産工程の場合には、図55の処理の流れを使用する。図54との特徴的な違いは、S35の時間割り当て箇所決定とS36余裕時間配分決定にある。
S35では、余裕時間配分解析部47により、Q−time制約区間における余裕時間をどの処理工程間に割り当てるかを決定する。一般には、ボトルネック箇所の前後により重点的に割り当てることが望ましいが、Q−time制約区間においては、Q−time制約の遵守とボトルネック箇所の生産率の向上との2点を考慮する。
S36では、余裕時間配分解析部47により、Q−time制約区間における余裕時間の配分を、S35での決定結果と各工程の装置台数やサービス能力および生産物流の状態などから算定する。
A structure that requires an additional procedure in the procedural CKB method (standard) is managed by a procedure with conditional branching as shown in FIG. The structure requiring an additional procedure is a case where a plurality of Q-time constraints corresponding to the serial type (C) overlap in FIG. 52 or a single Q-time constraint section spans three or more steps (in a parallel structure, When it is converted to the serial type, it corresponds to the above structure).
In the case of a production process including a structure requiring these additional procedures, the process flow of FIG. 55 is used. The characteristic difference from FIG. 54 lies in the determination of the time allocation location in S35 and the determination of the allowance time allocation in S36.
In S <b> 35, the surplus time distribution analysis unit 47 determines between which process steps the surplus time in the Q-time constraint section is allocated. In general, it is desirable to assign more preferentially before and after the bottleneck portion, but in the Q-time constraint section, two points are taken into consideration: compliance with the Q-time constraint and improvement of the production rate at the bottleneck portion.
In S36, the allowance time distribution analysis unit 47 calculates the allowance time allowance in the Q-time constraint section from the determination result in S35, the number of devices in each process, the service capability, the state of the product distribution, and the like.

図50を参照して、本発明の第4実施形態に係る最適指標生成装置41の動作について説明する。
生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して入力部12および補助入力部13により入力し、入力される情報から複数の装置による生産工程の中のボトルネック箇所および最大流量を生産フローボトルネック・流量解析部42により解析し、入力された情報から複数の装置による処理工程間の滞在時間の上限値または下限値を示すQ−time構造をQ−time構造分析部43により分析して内部記憶に記憶し、各Q−time制約に対して、製品の到着に関連するバッチ組待ち時間とQ−time制約の上限値との大小関係が切り替わる到着率の境界値を算定し、適切なロードルールを判定し、入力部22により入力された生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報から装置区分算定部44により装置を常用装置と代替装置に区分し、前記算定された装置区分と入力された情報からCKB+JAMP最適理論値計算部36を用いて前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期を算出するとともに、常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時期を開始終了時期算出部26の内部記憶26aに記憶し、算出された予防保全時期と判定された最適なロードルール、ボトルネック箇所、最大流量およびQ−time構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算する。実施形態3と同様に、開始終了時期算定部26で算定された工程能力が異なる各期に対して指標算出部17により算出された最適な指標情報を生産管理システム10に供給するとともに、開始終了時期算定部26により算出された最適な指標情報を生産管理システム10に供給する。
With reference to FIG. 50, operation | movement of the optimal index generation apparatus 41 which concerns on 4th Embodiment of this invention is demonstrated.
Information regarding a plurality of devices included in the production execution system is input by the input unit 12 and the auxiliary input unit 13 via the production management system, and the bottleneck location and the maximum flow rate in the production process by the plurality of devices are input from the input information. Is analyzed by the production flow bottleneck / flow rate analysis unit 42, and the Q-time structure analysis unit 43 converts the Q-time structure indicating the upper limit value or the lower limit value of the stay time between processing steps by a plurality of apparatuses from the input information. Analyze and store in internal memory, and for each Q-time constraint, calculate the boundary value of the arrival rate at which the magnitude relationship between the batch set waiting time related to product arrival and the upper limit value of the Q-time constraint switches From the information regarding a plurality of devices included in the production execution system that is determined by the input unit 22 and that is determined by an appropriate load rule, the device classification calculation unit 4 Using the CKB + JAMP optimal theoretical value calculation unit 36, the number of operations and the operation times of the plurality of regular devices and alternative devices are calculated from the calculated device classification and the input information. In addition, the preventive maintenance start time for the regular device and the alternative device is stored in the internal storage 26a of the start / end time calculation unit 26, and the optimum load rule, bottleneck location, and maximum flow rate determined as the calculated preventive maintenance time are stored. Based on the Q-time structure, the optimum number of kanbans and buffer size for each product type are calculated. As in the third embodiment, the optimum index information calculated by the index calculation unit 17 is supplied to the production management system 10 for each period in which the process capability calculated by the start / end time calculation unit 26 is different, and the start / end is started. Optimal index information calculated by the time calculation unit 26 is supplied to the production management system 10.

これにより、従来法では達成されていなかったQ−time制約割れが起こりやすい状況に対しても、Q−time制約を確実に遵守し、良品スループット向上とコスト低減および環境負荷低減を達成することが可能な最適オペレーション管理条件を提供することができる。
また、Q−time制約割れの主要な原因である、多品種生産の扱い、装置の予防保全、複数のQ−time制約の相互干渉に対しても、解析方法と適正な管理手法を与えることで、Q−time制約を遵守しつつ良品スループットの向上とコスト低減・環境負荷低減を同時に達成することができる。
そして、動的な生産工程の生産物流の変化に対応して、最適なオペレーション管理条件を更新し、常に生産工程の状態に合った最適なオペレーション管理条件を提供することができる。
As a result, even in situations where Q-time constraint cracking, which has not been achieved by the conventional method, is likely to occur, the Q-time constraint can be reliably observed, and good product throughput improvement, cost reduction, and environmental load reduction can be achieved. Possible optimal operation management conditions can be provided.
Also, by providing analysis methods and appropriate management methods for the main causes of Q-time constraint cracking, handling of multi-product production, preventive maintenance of equipment, and mutual interference of multiple Q-time constraints. , While complying with the Q-time constraint, it is possible to simultaneously improve the throughput of non-defective products and reduce costs and environmental loads.
The optimum operation management conditions can be updated in response to changes in the production logistics of the dynamic production process, and the optimum operation management conditions consistent with the state of the production process can be always provided.

以下、本発明の第4実施形態に係る最適指標生成装置41を構成する各部の動作について説明する。
まず、第4実施形態における、複数のQ−time制約の構造分析と同時管理の方法、および製造フロー上の生産物流や生産能力の変動への対応方針について説明する。
複数のQ−time制約の形成する構造の分析および同時管理の方法をMNA1法、生産ライン全体の生産流量の検出の結果を元に動的に複数のQ−time制約を同時管理する方法をMNA2法とし、MNA1法とMNA2法を総称してMNA法と名付けた。
そして、MNA法(MNA1法とMNA2法)を用いて、生産フロー全体のQ−time制約区間を管理する方法を手続き型CKB(CKB with Procedure and Structure:CKB−PS)法として定めた。これらにより、独立するQ−time制約区間を分散管理することで計算量を減らしつつ、干渉関係も考慮するため全体最適化を図ることができる。
Hereinafter, the operation of each unit constituting the optimum index generation device 41 according to the fourth embodiment of the present invention will be described.
First, a structure analysis and simultaneous management method for a plurality of Q-time constraints and a policy for dealing with changes in production logistics and production capacity in the manufacturing flow according to the fourth embodiment will be described.
A method for analyzing and simultaneously managing a structure formed by a plurality of Q-time constraints is the MNA1 method, and a method for dynamically managing a plurality of Q-time constraints simultaneously based on the detection result of the production flow of the entire production line is MNA2. The MNA1 method and the MNA2 method are collectively referred to as the MNA method.
And the method of managing the Q-time restriction section of the whole production flow using the MNA method (MNA1 method and MNA2 method) is defined as a procedural CKB (CKB with Procedure and Structure: CKB-PS) method. As a result, it is possible to reduce the amount of calculation by distributing and managing independent Q-time constraint sections, and it is possible to achieve overall optimization in consideration of the interference relationship.

図50は、MNA法と手続き型CKB法を統合した管理システムの全体像を示す図である。
次に、MNA1法、MNA2法、および手続き型CKB法について、以下に説明する。
(1)MNA1法は、複数のQ−time制約の構造分析、および構造に応じた同時管理の方法である。
複数のQ−time制約が干渉し合う構造を持つ場合、それらを同時に管理しなければ、片方を守れても他方が守れないといった問題が起こり得る。
そこで、MNA1法として、Q−time制約の種類と変換方法(図51)を定めた上で、複数のQ−time制約が成す構造(直列型4種)(図52)、および並列型5種(図53)で網羅的に定義し、各構造における複数のQ−time制約をCKB−PS法を活用して同時管理する方法を定めた。
これにより、生産フロー上に点在するあらゆるQ−time制約を網羅的に管理することが可能になる。新たに追加されるQ−time制約についても同様に扱うことができる。このようにQ−time制約の構造を網羅的に定義し、管理方法を体系づけた先行技術は存在しないため新規性は高い。MNA1法とCKB−PS法との融合によって、生産フロー上で干渉をもつQ−time制約を同時管理し、全ての構造のQ−time制約の遵守と生産性向上の達成が期待できる。
FIG. 50 is a diagram showing an overview of a management system that integrates the MNA method and the procedural CKB method.
Next, the MNA1 method, the MNA2 method, and the procedural CKB method will be described below.
(1) The MNA1 method is a structure analysis of a plurality of Q-time constraints and a simultaneous management method according to the structure.
When a plurality of Q-time constraints have a structure in which they interfere with each other, if they are not managed at the same time, there is a possibility that one can be protected but the other cannot be protected.
Therefore, as the MNA1 method, after defining the type of Q-time constraint and the conversion method (FIG. 51), a structure formed by a plurality of Q-time constraints (4 types in series) (FIG. 52) and 5 types in parallel (FIG. 53) defined exhaustively, and determined a method for simultaneously managing a plurality of Q-time constraints in each structure by utilizing the CKB-PS method.
This makes it possible to comprehensively manage all the Q-time constraints scattered in the production flow. A newly added Q-time constraint can be handled in the same manner. Thus, since there is no prior art that comprehensively defines the structure of the Q-time constraint and organizes the management method, the novelty is high. By combining the MNA1 method and the CKB-PS method, Q-time constraints with interference on the production flow can be managed simultaneously, and compliance with the Q-time constraints of all structures and an improvement in productivity can be expected.

図51では、Q−time制約の種類:技術的に制御可能なのは処理開始時点のみであるためQ−time制約の始点を処理開始イベントになるように変換(構造定義の前処理)することを示す図である。図52は、Q−time制約の構造(直列型4種:(A)、(B)−1(1)、(C)−1(2)、(C)−2)を示す図である。図53は、Q−time制約の構造(並列型5種:(D)、(E)−1、(E)−3、(F)−1、(F)−3)を示す図である。
ここで、簡単に各構造の管理方法を述べる。
(ST1)直列型(A)排他では、其々のQ−time制約区間をCKB法で管理可能する。
(ST2)直列型(B)点共通では、ボトルネック箇所に合わせて投入し、それぞれのQ−time制約区間をCKB法で管理する。CKB法を通して先行Q−time制約区間が後続のQ−time制約区間と連動する。(後続区間の投入率が低下した場合にはバッファサイズによる連動制御、増加した場合にはカンバンによる連動制御が即座に働く)
(ST3)直列型(C)−1工程重複(包囲)では、この「工程重複(包囲)」構造を「点共通」の構造に変換して、被包囲Q−time制約区間以外に包囲Q−time制約時間の残り時間を割り当てる。ボトルネック箇所に合わせて投入し、それぞれのQ−time制約区間をCKB法で管理する(点共通と同様)。
In FIG. 51, the type of Q-time constraint: since only the process start time is technically controllable, it indicates that the start point of the Q-time constraint is converted into a process start event (structure definition preprocessing). FIG. FIG. 52 is a diagram showing the structure of Q-time constraints (four types in series: (A), (B) -1 (1), (C) -1 (2), (C) -2)). FIG. 53 is a diagram showing a structure of Q-time constraints (parallel type 5 types: (D), (E) -1, (E) -3, (F) -1, (F) -3).
Here, the management method of each structure will be briefly described.
(ST1) In the serial type (A) exclusion, each Q-time constraint section can be managed by the CKB method.
(ST2) In the case of series type (B) common point, it is introduced according to the bottleneck location, and each Q-time constraint section is managed by the CKB method. Through the CKB method, the preceding Q-time constraint section is linked with the subsequent Q-time constraint section. (Linkage control by buffer size works immediately when the input rate in the following section decreases, and linked control by Kanban works immediately when it increases)
(ST3) In the serial type (C) -1 process overlap (envelopment), this “process overlap (enclose)” structure is converted into a “point common” structure, and the encircling Q- Allocate the remaining time of the time constraint time. Input according to the bottleneck location, and manage each Q-time constraint section by CKB method (same as point common).

(ST4)直列型(C)−2中間工程重複では、ボトルネック箇所に合わせて投入し、それぞれのQ−time制約区間をCKB法で管理する。ただし、全てのQ−time制約区間の終了時点におけるカンバンの解放やバッファサイズ充填率を全てのQ−time制約の開始時点へ渡し、全てのQ−time制約区間のカンバンおよびバッファサイズ条件が揃った場合のみ処理開始可能とする。(追加事項:カンバンのコピーと配布ほか)
(ST5)並列型(D)完全並列では、それぞれの独立ライン区間を、直列型と同様に扱う。
(ST6)並列型(E)−1(1)点合流=(2)工程合流では、多品種のCKB法と同様に扱う。合流開始工程での能力配分比率を決定して其々を独立に(直列型として)管理する。
(ST7)並列型(E)−2区間合流では、多品種のCKB法と同様に扱う。合流開始以降の重複工程で能力配分比率を決定して其々を独立に(直列型として)管理する。
(ST8)並列型(F)−1(1)点分岐=(2)工程分岐では、多品種のCKB法と同様に扱う。分岐開始工程での能力配分比率を決定して独立に(直列型として)管理する。
(ST9)並列型(F)−2区間分岐では、多品種のCKB法と同様に扱う。分岐開始以前の重複工程で能力配分比率を決定して其々を独立に(直列型として)管理する。
(ST4) In the serial type (C) -2 intermediate process duplication, it is added in accordance with the bottleneck location, and each Q-time constraint section is managed by the CKB method. However, kanban release and buffer size filling rate at the end of all Q-time constraint sections are passed to the start point of all Q-time constraints, and the kanban and buffer size conditions for all Q-time constraint sections are aligned. The process can be started only in the case. (Additional items: Kanban copy and distribution, etc.)
(ST5) In parallel type (D) complete parallel, each independent line section is handled in the same manner as in series type.
(ST6) Parallel type (E) -1 (1) Point merging = (2) Process merging is handled in the same manner as the multi-product CKB method. The ability distribution ratio in the merge start process is determined and each is managed independently (as a serial type).
(ST7) Parallel type (E) -2 section merging is handled in the same way as the multi-product CKB method. The ability distribution ratio is determined in the overlapping process after the start of merging, and each is managed independently (in series).
(ST8) The parallel type (F) -1 (1) point branch = (2) process branch is handled in the same manner as the multi-product CKB method. The capacity distribution ratio in the branch start process is determined and managed independently (as a serial type).
(ST9) In the parallel type (F) -2 section branch, it is handled in the same manner as the multi-product CKB method. The capacity allocation ratio is determined in the overlapping process before the start of branching, and each is managed independently (in series).

(2)MNA2法は、動的なボトルネック箇所の検出・監視・予測のための解析方法である。
実際の生産システムでは、動的な状況の変化が起こり、ボトルネック箇所も変化することがある。したがって、ボトルネック箇所を監視して、ボトルネック箇所に合わせた適切な対処をとることが実践において必要となる。
そこで、単位時間当たりのロットの到着数と工程能力を算出し、ボトルネック箇所を検出する方法を定めた。生産フローが直列の場合と並列の場合に応じてボトルネック箇所の検出方法を分け、直列型の場合の計算負荷を減らすことができる。
(ST21)直列型の場合には到着率と工程サービス率の最小値をもつ箇所を算定する。
(ST22)並列型の場合には最大流問題―最小カット定理を応用した高速アルゴリズムでボトルネック箇所を抽出する。
(2) The MNA2 method is an analysis method for detecting, monitoring, and predicting a dynamic bottleneck location.
In an actual production system, the dynamic situation changes and the bottleneck location may also change. Therefore, it is necessary in practice to monitor the bottleneck location and take appropriate measures in accordance with the bottleneck location.
Therefore, the number of arrivals of lots per unit time and the process capability were calculated, and a method for detecting the bottleneck portion was determined. Depending on whether the production flow is serial or parallel, the method of detecting the bottleneck can be divided to reduce the calculation load in the case of the serial type.
(ST21) In the case of the serial type, the part having the minimum value of the arrival rate and the process service rate is calculated.
(ST22) In the case of the parallel type, the bottleneck portion is extracted by a high-speed algorithm applying the maximum flow problem-minimum cut theorem.

半導体製造等に対して、最大流問題―最小カット定理を適用する事例は皆無であるが、製造フロー全体を対象にした管理には、全てのボトルネック箇所と各Q−time制約区間の管理指針の計算結果をネットワーク表現で表示する可視化が実務上の全体最適化において有用であるため、ネットワーク理論に基づく方法が適していると考える。ここで、到着数の計算時に実績値のほか指数平滑法など予測法による予測値を用い、工程能力に実績値のほかJAMP法や故障解析などに基づく予測値を用いることによって、変動の監視だけでなく予測に活用することもできる。   There are no examples of applying the maximum flow problem-minimum cut theorem to semiconductor manufacturing, etc., but for the management of the entire manufacturing flow, management guidelines for all bottleneck locations and each Q-time constraint section The visualization based on network calculation is useful for the overall optimization in practice, so the method based on network theory is suitable. Here, when calculating the number of arrivals, in addition to the actual value, a predicted value based on a prediction method such as exponential smoothing is used, and the actual value as well as the predicted value based on the JAMP method or failure analysis is used for the process capability. It can also be used for prediction.

ボトルネック箇所とQ−time制約の位置関係の変化に応じた対応指針について説明する。
生産ラインのボトルネック箇所がQ−time区間の前にある場合、到着率Λの増減が起こるが、特に問題ない。到着率Λを常に監視(または予測)し、到着率Λに合わせて調整可能とする。
生産ラインのボトルネック箇所がQ−time区間の中にある場合で、サービス能力Μの増減が起こる場合。これは、問題ない。Μを常に監視(または予測)し、Μに合わせて調整可能とする。
ボトルネック箇所がQ−time区間の後ろにある場合、スループットの増減要求が起こる。増加については、投入計画の見直しに合わせて、調整を行う。減少については、減らさなければならない場合を考慮に入れておく必要がある。投入計画の見直し後に再調整することが望ましいが、生産性を低下させないために当該区間で実時間の調整がなされるなどが必要となる。この場合、CKB法のカンバン枚数およびバッファサイズを当該区間へのロット到着や工程処理能力の変動以外の要因で調整する必要がでる。そのため、MNA2法で生産工程全体のボトルネック箇所とそれに合わせた生産流量を算定する機能が必要である。
A handling guideline according to a change in the positional relationship between the bottleneck location and the Q-time constraint will be described.
When the bottleneck portion of the production line is in front of the Q-time section, the arrival rate Λ increases or decreases, but there is no particular problem. The arrival rate Λ is always monitored (or predicted) and can be adjusted according to the arrival rate Λ.
When the bottleneck part of the production line is in the Q-time section and the service capacity Μ increases or decreases. This is no problem. Always monitor (or predict) cocoons and make adjustments to match them.
When the bottleneck part is behind the Q-time section, a request to increase or decrease the throughput occurs. The increase will be adjusted according to the review of the input plan. The reduction needs to be taken into account when it must be reduced. Although it is desirable to readjust after reviewing the input plan, it is necessary to adjust the real time in the section so as not to reduce productivity. In this case, it is necessary to adjust the number of kanbans and the buffer size of the CKB method by factors other than the arrival of the lot in the section and the fluctuation of the process processing capacity. Therefore, it is necessary to have a function of calculating the bottleneck portion of the entire production process and the production flow rate corresponding to the bottleneck portion by the MNA2 method.

(3)手続き型CKB(CKB−PS)法
MNA1法やMNA2法を融合して、製造フロー全体に対して、動的な状態変化の監視・予測等に基づいてQ−time制約を同時管理する手続き(標準、条件分岐付き(直列型、並列型))を、統一的に「手続き型CKB法」として定めた。
図54は、手続き型CKB法(標準)のフローチャート(その1)である。なお、最適指標生成装置41は、フローチャートで表される制御プログラムを記憶したHDD、RAM、CPUを備え、CPUはHDDまたはROM、またはCDROMなどの記憶媒体から制御プログラムを読み出して装置41を制御することとする。
(3) Procedural CKB (CKB-PS) method MNA1 method and MNA2 method are merged to simultaneously manage Q-time constraints based on dynamic state change monitoring / prediction for the entire manufacturing flow. The procedure (standard, with conditional branching (serial type, parallel type)) was uniformly defined as the “procedural CKB method”.
FIG. 54 is a flowchart (part 1) of the procedural CKB method (standard). The optimum index generation device 41 includes an HDD, a RAM, and a CPU that store a control program represented by a flowchart. The CPU reads the control program from a storage medium such as an HDD, a ROM, or a CDROM, and controls the device 41. I will do it.

まず、ステップS21では、制御部は、入力部12により入力される情報をMNA1法に基づき、Q−time制約区間の構造の検出し、Q−time制約区間のサブ集合を検出する。この際、繰り返しループのカウンタ値を初期化(区間数で)する。
次いで、ステップS22では、制御部は、各Q−time制約区間への流量を検出(生産ライン全体のボトルネック箇所(BN)と各区間の流量の検出)する。ここで、静的には、生産計画、工程能力等から決定する。動的には、MNA2法を用いて算定する。
First, in step S21, the control unit detects the structure of the Q-time constraint section based on the MNA1 method based on the information input from the input unit 12, and detects a sub-set of the Q-time constraint section. At this time, the counter value of the repetition loop is initialized (in terms of the number of sections).
Next, in step S22, the control unit detects the flow rate to each Q-time constraint section (detects the bottleneck portion (BN) of the entire production line and the flow rate of each section). Here, statically determined from the production plan, process capability, and the like. Dynamically, it is calculated using the MNA2 method.

次いで、ステップS23では、制御部は、当該Q−time制約区間のボトルネック箇所(BN)を検出し、総流量率を算出する。
次いで、ステップS24では、制御部は、当該Q−time制約区間についてCKB法の計算を行う。
次いで、ステップS25では、制御部は、全区間について上記処理を実行したか否かを判断する。全区間について上記処理を実行していない場合には、繰り返しループのカウンタに対して、カウンタ値をデクリメント(−1)し、ステップS23に戻り、全てのQ−time制約区間(構造別)についてステップS23〜S25を実行する。
全区間について上記処理を実行した場合、ステップS26では、計算結果に基づいて管理を実行する。
なお、動的管理では、変化を監視して、S22〜S27を繰り返して再調整を加える。
Next, in step S23, the control unit detects the bottleneck portion (BN) of the Q-time constraint section and calculates the total flow rate.
Next, in step S24, the control unit calculates the CKB method for the Q-time constraint section.
Next, in step S25, the control unit determines whether or not the above processing has been executed for all sections. If the above processing has not been executed for all sections, the counter value is decremented (−1) with respect to the counter of the iteration loop, and the process returns to step S23 to perform steps for all Q-time constraint sections (by structure). S23 to S25 are executed.
When the above process is executed for all the sections, in step S26, management is executed based on the calculation result.
In dynamic management, changes are monitored, and readjustments are made by repeating S22 to S27.

手続き型CKB法(標準)に追加の手続きを要する構造については、それぞれ以下のように条件分岐付き手続きで管理する。追加の手続きを要する構造とは、MNA1法で挙げた直列型(C)重複に該当する複数のQ−time制約、または、単一Q−time制約区間が3工程以上にまたがる場合(並列構造においては、直列型に変換した際に、上述の構造に該当する場合)である。
図55に示すフローチャート(その2)を参照して、手続き型CKB法(条件分岐付き)について説明する。
まず、ステップS31では、制御部は、入力部12により入力される情報をMNA1法に基づき、Q−time制約区間の構造の検出し、Q−time制約サブ集合を検出する。この際、繰り返しループのカウンタ値を初期化する。
次いで、ステップS32では、制御部は、各Q−time制約区間への流量を検出(生産ライン全体のボトルネック箇所(BN)と各区間の流量の検出)する。なお、静的には、生産計画、工程能力等から決定する。一方、動的には、MNA2法を用いて算定する。
A structure that requires an additional procedure in the procedural CKB method (standard) is managed by a procedure with conditional branch as follows. A structure that requires an additional procedure is a case where a plurality of Q-time constraints corresponding to serial (C) overlap mentioned in the MNA1 method, or a case where a single Q-time constraint section spans three or more steps (in a parallel structure) Is the case where the above structure is met when converted to the serial type.
The procedural CKB method (with conditional branching) will be described with reference to the flowchart (No. 2) shown in FIG.
First, in step S31, the control unit detects the structure of the Q-time constraint section based on the MNA1 method based on the information input from the input unit 12, and detects the Q-time constraint sub-set. At this time, the counter value of the iteration loop is initialized.
Next, in step S32, the control unit detects the flow rate to each Q-time constraint section (detects the bottleneck portion (BN) of the entire production line and the flow rate of each section). Statically, it is determined from the production plan, process capability and the like. On the other hand, dynamically, it is calculated using the MNA2 method.

次いで、ステップS33では、制御部は、ボトルネック箇所(BN)に合わせた総スループット、そのための投入率を設定する。
次いで、ステップS34では、制御部は、設定された投入率から、当該区間内の全ての工程のトラフィック強度、待ちWIP数および待ち時間(期待値)を計算する。
次いで、ステップS35では、制御部は、Q−time制約余裕時間の割り当て箇所を判断する。
次いで、ステップS36では、制御部は、S34〜S35の結果と配分の制約・ルールに基づいて、Q−time制約の余裕時間の配分を決める。
次いで、ステップS37では、制御部は、当該区間内の各s−s区間(連続する2つの処理工程で、第1工程の処理開始から第2工程の処理開始まで)についてCKB法の計算を行う。
Next, in step S33, the control unit sets the total throughput matched to the bottleneck location (BN) and the input rate for that purpose.
Next, in step S34, the control unit calculates the traffic intensity, the number of waiting WIPs, and the waiting time (expected value) of all the processes in the section from the set input rate.
Next, in step S35, the control unit determines where to allocate the Q-time constraint margin time.
Next, in step S36, the control unit determines the allocation of the Q-time constraint margin time based on the results of S34 to S35 and the allocation constraint / rule.
Next, in step S <b> 37, the control unit calculates the CKB method for each s-s section in the section (from the start of the first process to the start of the second process in two consecutive processing processes). .

次いで、ステップS38では、制御部は、全区間について上記処理を実行したか否かを判断する。全区間について上記処理を実行していない場合にはカウンタ値がゼロ(0)でないため、ステップS34に戻り、全てのQ−time制約区間(構造別)についてステップS34〜S38を実行する。
全区間について上記処理を実行した場合、ステップS26では、計算結果に基づいて管理を実行する。なお、動的管理では、実績を監視して、S32〜S38を繰り返して再調整を加える。
以上、MNA1法とMNA2法を融合した手続き型CKB法によって生産フロー全体を統一的に管理でき、更なる実践的効果が期待できる。
Next, in step S38, the control unit determines whether or not the above processing has been executed for all sections. If the above process is not executed for all sections, the counter value is not zero (0), so the process returns to step S34, and steps S34 to S38 are executed for all Q-time constraint sections (by structure).
When the above process is executed for all the sections, in step S26, management is executed based on the calculation result. In dynamic management, the actual result is monitored, and S32 to S38 are repeated to readjust.
As described above, the entire production flow can be managed uniformly by the procedural CKB method that combines the MNA1 method and the MNA2 method, and further practical effects can be expected.

ここで、最大流問題−最小カット定理について説明する。図56、図57は並列ネットワークフローを示す図である。
生産流量のボトルネック箇所を評価するためには、製造フロー上で最大流量を決定づけている箇所を見つけなければならないが、図56と図57に示す事例の通り、並列構造を含む場合には、ボトルネック箇所を特定することは容易ではない(複数の枝によってボトルネック箇所を形成しているため)。そこで、最大流問題として定式化し、最大流−最小カットの定理を高速な計算アルゴリズムに落とし込み、ボトルネック箇所および各枝の流量を特定する。最大流−最小カット定理では、ネットワークの始点sと終点tの間のフローの最大値は、図56の点線のような始点sと終点tを分離するカットセットのカット容量の最小値(最小カット)に等しいとされる。つまり製造ネットワークの最大流量は最小カット(=ボトルネック)に制約されることを意味している。
Here, the maximum flow problem-minimum cut theorem will be described. 56 and 57 are diagrams showing a parallel network flow.
In order to evaluate the bottleneck location of the production flow rate, it is necessary to find a location that determines the maximum flow rate on the production flow. However, as shown in FIGS. 56 and 57, when a parallel structure is included, It is not easy to specify the bottleneck portion (because the bottleneck portion is formed by a plurality of branches). Therefore, it is formulated as a maximum flow problem, and the maximum flow-minimum cut theorem is applied to a high-speed calculation algorithm to identify the bottleneck location and the flow rate of each branch. In the maximum flow-minimum cut theorem, the maximum value of the flow between the start point s and end point t of the network is the minimum value of the cut capacity (minimum cut) of the cut set separating the start point s and end point t as shown by the dotted line in FIG. ). In other words, it means that the maximum flow rate of the manufacturing network is limited to the minimum cut (= bottleneck).

ネットワークの始点sと終点tの間で、全てのカット(枝の組合せ)について、容量があり、   There is capacity for all cuts (combinations of branches) between the start point s and end point t of the network,

Figure 0006044977

容量に基づいて、可能流が決まる。
Figure 0006044977

The possible flow is determined based on the capacity.

Figure 0006044977

Maximum−flow Minimum−cut Theorem(最大流-最小カットの定理)では、可能流の最も小さいカットを最小カットとする。
Figure 0006044977

In Maximum-flow Minimum-cut Theorem, the cut with the smallest possible flow is the minimum cut.

Figure 0006044977

Ford Fulkerson(1956)が発表したMaximum-flow minimum-cut Theoremとして、
Figure 0006044977

As Maximum-flow minimum-cut Theorem announced by Ford Fulkerson (1956),

Figure 0006044977

を用いても良い。
この最小カットの検出のためのアルゴリズムはラべリング法をはじめとして、いくつか存在し、検出の高速化に寄与している。
Figure 0006044977

May be used.
There are several algorithms for detecting this minimum cut, including the labeling method, which contributes to speeding up the detection.

第4実施形態は、MNA法と手続き型CKB法により第3問題点を解決している。
複数のQ−time制約の構造分析(MNA1法)と製造フロー全体の生産物流の解析(MNA2法)とに基づいて、製造フロー全体のQ−time制約区間を同時管理する方法(手続き型CKB法)を提案した。ここで、MNA法は、Manufacturing Network Analysisの略称で、MNA1法とMNA2法の総称をMNA法とした。第4実施形態では、これらの仕様書とプログラムフロー等を対象とする。
The fourth embodiment solves the third problem by the MNA method and the procedural CKB method.
A method (procedural CKB method) that simultaneously manages the Q-time constraint section of the entire manufacturing flow based on the structural analysis of multiple Q-time constraints (MNA1 method) and the analysis of the product flow of the entire manufacturing flow (MNA2 method) ) Was proposed. Here, the MNA method is an abbreviation for Manufacturing Network Analysis, and the generic name of the MNA1 method and the MNA2 method is the MNA method. In the fourth embodiment, these specifications, program flow, and the like are targeted.

ここで、MNA1法は、複数のQ−time制約の構造分析、および同時管理の方法である。MNA2法は、動的なボトルネック箇所の検出・監視・予測のための解析方法である。手続き型CKB法は、MNA1法、MNA2法、およびCKB法を用いて、生産システム内の全てのQ−time制約を最適に同時管理する手続き方法である。
これら3つの方法により、製造フローの全体の生産流量に合わせて各Q−time制約区間の分散管理を実現し、生産変動に実時間で対応できる計算の高速性と全体最適化の両方が達成できる。なお、MNA1法やMNA2法は、単独でも使用可能である。
Here, the MNA1 method is a method of structural analysis and simultaneous management of a plurality of Q-time constraints. The MNA2 method is an analysis method for detecting, monitoring, and predicting a dynamic bottleneck. The procedural CKB method is a procedural method that optimally and simultaneously manages all Q-time constraints in the production system using the MNA1 method, the MNA2 method, and the CKB method.
With these three methods, distributed management of each Q-time constraint section is realized according to the total production flow of the manufacturing flow, and both high-speed calculation and total optimization that can respond to production fluctuations in real time can be achieved. . The MNA1 method and the MNA2 method can be used alone.

次に、連動物流制御法(手続き型CKB法)の効果をシミュレーション実験によって確かめる。
[目的と方法]
今回のシミュレーション実験の目的は、複数のQ−time制約が存在する生産工程において、複数のQ−time制約が成す干渉構造を考慮せずに意図的な生産物流制御を行う非特許文献1に記載の方法の場合(以下、従来型Q−time制約区間管理ルールと呼ぶ)と、複数のQ−time制約が成す干渉構造を考慮して同時に管理する手続き型CKB法の性能を比較することで、手続き型CKB法の効果を確かめることにある。
実験方法には、図58に示した、5つの装置群、7つの処理工程、および5つのQ−time制約が設定された非特許文献1に記載の実工場の生産工程のモデルと設定条件を用いたシミュレーション実験を行う。このモデルでは、同一装置群が繰返し処理のために共用される。生産工程におけるトラフィックを非特許文献1と同様に設定し、ロットは定期到着およびポアソン到着としてシミュレーション実験を行った。
Next, the effect of the linked logistics control method (procedural CKB method) is confirmed by a simulation experiment.
[Purpose and method]
The purpose of this simulation experiment is described in Non-Patent Document 1 in which intentional production logistics control is performed without considering an interference structure formed by a plurality of Q-time constraints in a production process having a plurality of Q-time constraints. By comparing the performance of the procedural CKB method that simultaneously manages in consideration of the interference structure formed by a plurality of Q-time constraints, in the case of the above method (hereinafter referred to as a conventional Q-time constraint section management rule), The purpose is to confirm the effectiveness of the procedural CKB method.
The experimental method includes the model and setting conditions of the production process of the actual factory described in Non-Patent Document 1 in which five device groups, seven processing steps, and five Q-time constraints shown in FIG. 58 are set. Perform the simulation experiment used. In this model, the same device group is shared for repeated processing. The traffic in the production process was set in the same manner as in Non-Patent Document 1, and a simulation experiment was conducted on the assumption that lots arrived regularly and arrived Poisson.

シミュレーション実験の結果、図59に示す通り、手続き型CKB法は、非特許文献1に記載の従来型Q−time制約区間管理ルールと比べて、生産率を向上しつつ工程間待ち時間を約60〜80%短縮することを確かめた。
また、最適指標生成にかかる計算時間に関する性能評価結果から、非特許文献1で3秒を要していた計算時間を0.005秒程に抑え、600分の一の計算時間を実現することが確かめられた。なお、この性能評価は、同程度性能以下の計算機(パーソナルコンピューター)を用いて実験した結果である。
As a result of the simulation experiment, as shown in FIG. 59, the procedural CKB method has an interprocess waiting time of about 60 while improving the production rate as compared with the conventional Q-time constraint section management rule described in Non-Patent Document 1. It was confirmed to shorten by ~ 80%.
Further, from the performance evaluation result regarding the calculation time required for generating the optimum index, it is possible to reduce the calculation time which took 3 seconds in Non-Patent Document 1 to about 0.005 seconds and realize a calculation time of 1/600. It was confirmed. This performance evaluation is a result of an experiment using a computer (personal computer) having the same or lower performance.

<第5実施形態>
[第2実施形態での問題点と課題]
第2実施形態では、図64に示すような段取り時間による保全時期のずれやその影響を考慮していない点に問題があった。また、半導体製造における段取り時間は、生産期間のうち4分の1を占める重要な管理対象であり、最大の非生産期間である段取り時間を低減する方法を提供する課題が残されていた。第5実施形態は、第2実施形態の変形例で、段取り業務最小化法を保全管理法と統合した装置業務管理法により問題・課題を解決している。半導体製造の生産工程における生産期間の4分の1を占める製造装置の段取り時間を低減し、また逆手に活用する特徴を持つ。本実施形態では、装置業務管理法(以下、JAMP−wS法という)について説明する。
<Fifth Embodiment>
[Problems and problems in the second embodiment]
The second embodiment has a problem in that the shift in maintenance time due to the setup time as shown in FIG. 64 and the influence thereof are not taken into consideration. Moreover, the setup time in semiconductor manufacturing is an important management target that accounts for a quarter of the production period, and there remains a problem of providing a method for reducing the setup time, which is the maximum non-production period. The fifth embodiment is a modification of the second embodiment, and solves problems and problems by an apparatus business management method that integrates a setup business minimization method with a maintenance management method. It has the feature of reducing the setup time of a manufacturing apparatus that occupies a quarter of the production period in the production process of semiconductor manufacturing and utilizing it in the opposite direction. In the present embodiment, a device business management method (hereinafter referred to as a JAMP-wS method) will be described.

図60を参照して、本発明の第5実施形態に係る最適指標生成装置について説明する。
本発明の第5実施形態に係る最適指標生成装置51は、例えば、装置の保全や多品種生産におけるプロセス切り替えのための段取りなど製造エンジニアリング業務の運用方法について、生産工程#1にそれぞれ設けられた装置群5に関わるエンジニアリング業務のスケジュール等を管理する生産管理システム10を制御の対象としている。同時に、製造装置の予防保全や段取りの時期を適正化する運用方法ついて、生産工程#2にそれぞれ設けられた装置群5の装置関連業務の計画や指示や実績を管理する生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29を制御の対象としている。
With reference to FIG. 60, the optimal index generation apparatus which concerns on 5th Embodiment of this invention is demonstrated.
The optimum index generation device 51 according to the fifth embodiment of the present invention is provided in the production process # 1 for the operation method of the manufacturing engineering work such as the maintenance of the device and the setup for the process switching in the multi-product production. A production management system 10 that manages a schedule of engineering work related to the device group 5 is a control target. At the same time, the production management system 10 that manages the plan, instructions, and results of the equipment-related work of the equipment group 5 provided in the production process # 2 for the operation method for optimizing the timing of preventive maintenance and setup of the production equipment and engineering The business system 29 is a control target.

図60に示すように、最適指標生成装置51は、図1に示す最適指標生成装置11(第1実施形態)と同様に、入力部12、Q−time構造分析部14、を備えている。また、図30に示す最適指標生成装置21(第2実施形態)と同様に、入力部22、補助入力部23、を備えている。第1実施形態や第2実施形態と比較して、第5実施形態に特徴的な構成は、図60に示すように、補助入力部(JAMP−wS法)52、段取り替えサイクル算定部53、装置区分算定部54、JAMP−wS最適論理値計算部55、感度解析部(JAMP−wS特性)58、開始終了時期算出部56、感度解析部(性能特性)57、を備えていることにある。   As illustrated in FIG. 60, the optimal index generation device 51 includes an input unit 12 and a Q-time structure analysis unit 14, as with the optimal index generation device 11 (first embodiment) illustrated in FIG. Moreover, the input part 22 and the auxiliary | assistant input part 23 are provided similarly to the optimal parameter | index production apparatus 21 (2nd Embodiment) shown in FIG. Compared with the first embodiment and the second embodiment, as shown in FIG. 60, the characteristic configuration of the fifth embodiment includes an auxiliary input unit (JAMP-wS method) 52, a setup change cycle calculation unit 53, A device classification calculation unit 54, a JAMP-wS optimum logical value calculation unit 55, a sensitivity analysis unit (JAMP-wS characteristic) 58, a start / end time calculation unit 56, and a sensitivity analysis unit (performance characteristic) 57. .

ここで、第5実施形態に特徴的な上記構成について説明する。
補助入力部(JAMP−wS法)52は、装置使用可能品種/スペック対応、多品種・繰返し処理における段取り替え時間、段取り活用方法(3種類ほかから選択)、装置−品種スペック割当ルール(3種類ほかから選択)、装置−品種割当(固有条件)、多品種仕掛り、などの情報を入力する。
段取り活用方法の設定によって、JAMP−wS法最適論理値計算部55における計算結果が変わる。段取り活用方法は、不可避な段取り時間の活用方法を規定するもので、例えば、JAMP法における保全時期分散化率を高める目的、保全時間の長大化に対応する余裕時間を配置する目的、およびそれら両方を融合した目的、などがある。最適指標生成装置51のユーザーが選択した段取り活用ルールを、補助入力部(JAMP−wS法)52から入力する。
Here, the above-described configuration characteristic of the fifth embodiment will be described.
Auxiliary input unit (JAMP-wS method) 52 is compatible with device types / specs, set-up time in multi-product / repetitive processing, set-up utilization method (select from 3 types, etc.), device-type spec allocation rules (3 types) Information such as device-type assignment (unique condition), multi-product work in progress, etc. is input.
The calculation result in the JAMP-wS method optimum logical value calculation unit 55 varies depending on the setting of the setup utilization method. The setup utilization method stipulates the inevitable setup time utilization method. For example, the purpose of increasing the maintenance time dispersion ratio in the JAMP method, the purpose of arranging the spare time corresponding to the lengthening of the maintenance time, and both For the purpose of fusing. The setup utilization rule selected by the user of the optimum index generation device 51 is input from the auxiliary input unit (JAMP-wS method) 52.

段取り替えサイクル算定部53は、生産工程#1のQ−time制約や工程納期を遵守しつつ、装置群5の段取り率が最小になる多品種生産順序(以下、生産サイクル)と生産周期を算定する。段取り替えサイクル算定部53は、図62に示す手続き処理((0)装置-品種割当て決定、(1)多品種生産サイクル検出、(2)多品種生産周期算定、(3)最小段取りサイクル算定)を行う。(0)では、補助入力部52から固有の装置−品種割当て情報が入力された場合は、入力された情報を使う。   The setup change cycle calculation unit 53 calculates a multi-product production order (hereinafter referred to as production cycle) and a production cycle in which the setup rate of the device group 5 is minimized while observing the Q-time restriction and the process delivery date of the production process # 1. To do. The setup change cycle calculation unit 53 performs the procedure processing shown in FIG. 62 ((0) device-variety assignment determination, (1) multi-product production cycle detection, (2) multi-product production cycle calculation, (3) minimum setup cycle calculation). I do. In (0), when specific device-type assignment information is input from the auxiliary input unit 52, the input information is used.

装置区分算定部54は、各入力部と段取り替えサイクル算定部53の算定結果とを入力として、JAMP−wS法最適論理値計算部55の計算結果と装置実体とを対応付けるための情報を算定する。装置区分算定部54は、図63に示す手続き処理((1)装置区分別必要台数算出、(2)段取り時間順ソート、(3)装置区分と保全順序の決定)を行う。   The device classification calculation unit 54 calculates information for associating the calculation result of the JAMP-wS method optimum logical value calculation unit 55 with the device entity by using each input unit and the calculation result of the setup change cycle calculation unit 53 as inputs. . The apparatus category calculation unit 54 performs the procedure processing ((1) calculation of necessary number by apparatus category, (2) sorting in order of setup time, (3) determination of apparatus category and maintenance order) shown in FIG.

JAMP−wS法最適論理値計算部55は、入力部22と補助入力部23、および段取り替えサイクル算定部53と装置区分算定部54の算出結果を入力として、装置群5の装置の保全時期の分散化を図り、装置群5が常に高い処理能力を維持するための各装置の保全時期および各期の装置群の生産能力を算出する。例えば、常用装置と代替装置とに関する保全の開始・終了時期、各装置の多品種生産サイクル、段取り周期などの情報を算出し、生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29に供給する。   The JAMP-wS method optimum logical value calculation unit 55 receives the calculation results of the input unit 22, the auxiliary input unit 23, the setup change cycle calculation unit 53, and the device classification calculation unit 54 as input of the maintenance time of the devices in the device group 5. The decentralization is performed, and the maintenance time of each device and the production capacity of the device group in each period are calculated so that the device group 5 always maintains a high processing capacity. For example, information such as maintenance start / end timing, multi-product production cycle, setup cycle, etc. of each device is calculated and supplied to the production management system 10 and the engineering business system 29.

開始終了時期算出部56は、JAMP−wS法最適論理値計算部55の算出結果を内部記憶部に記憶する。また、開始終了時期算出部56は、内部記憶部と生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29の生産実績や装置関連業務実績の情報を照合して、生産管理システム10における生産指示やエンジニアリング業務システム29における業務指示のための情報を出力する。これら生産指示や業務指示のそれぞれに固有の識別番号等が付され、生産実績や業務実績と内部記憶部との照合に利用することができる。
開始終了時期算出部56では、第2実施形態の開始終了時期算出部26とは異なり、保全に加えて段取り業務の情報が追加されている。
The start / end time calculation unit 56 stores the calculation result of the JAMP-wS method optimum logical value calculation unit 55 in the internal storage unit. In addition, the start / end time calculation unit 56 collates the production information of the internal storage unit, the production management system 10 and the engineering business system 29, and the information on the equipment-related business results to produce the production instructions and the engineering business system 29 in the production management system 10. Outputs information for business instructions. A unique identification number or the like is given to each of these production instructions and business instructions, and can be used for collation between the production results and business results and the internal storage unit.
Unlike the start / end time calculation unit 26 of the second embodiment, the start / end time calculation unit 56 adds setup work information in addition to maintenance.

感度解析部(性能特性)57は、JAMP−wS法に使用した入力データ、JAMP−wS法最適理論値の条件を入力し、決定されたJAMP−wS法最適理論値の条件の下で、生産工程の性能評価のための計算を行い、性能特性として、装置群の処理能力や生産負荷(仕掛り到着率)に対する各種性能評価指標を生産管理システム10や装置エンジニアリング業務システム29に出力する。   The sensitivity analysis unit (performance characteristics) 57 inputs the input data used for the JAMP-wS method and the conditions of the JAMP-wS method optimum theoretical value, and produces the data under the conditions of the determined JAMP-wS method optimum theoretical value. Calculations for performance evaluation of the process are performed, and various performance evaluation indexes with respect to the processing capacity and production load (in-process arrival rate) of the apparatus group are output to the production management system 10 and the apparatus engineering business system 29 as performance characteristics.

感度解析部(JAMP−wS特性)58は、JAMP−wS法最適論理値計算部55から入力されるJAMP−wS法理論値計算結果、各装置の処理負荷(回数)や段取り周期とその時期が変動した場合のJAMP法理論値計算の結果の変化特性を算定する。また、感度解析部(JAMP−wS特性)58は、この感度解析結果を、内部記憶部58aに記録しておき、JAMP法理論値計算結果、各装置の処理負荷(回数)とその処理時期が動的に変化した場合に、即時に更新データとして使用することもできる。内部記憶部58aの情報は、最適指標生成装置51の実行必要性の判定にも用いられる。この必要性の判定は、管理対象の生産工程#1における各種の変動(装置群の処理能力の変化や、目標生産率の変更、トラフィックの変動など)に対応して判断される。必要性が確認された場合、最適指標生成装置51に計算指示が出される。   The sensitivity analysis unit (JAMP-wS characteristic) 58 is configured to calculate the JAMP-wS method theoretical value calculation result input from the JAMP-wS method optimum logical value calculation unit 55, the processing load (number of times), the setup cycle, and the timing of each device. The change characteristic of the result of JAMP method theoretical value calculation when it fluctuates is calculated. Further, the sensitivity analysis unit (JAMP-wS characteristic) 58 records the sensitivity analysis result in the internal storage unit 58a, and the JAMP method theoretical value calculation result, the processing load (number of times) of each device, and its processing time are determined. When it changes dynamically, it can be used as update data immediately. The information in the internal storage unit 58a is also used for determining the necessity of execution of the optimum index generation device 51. This determination of necessity is made in response to various changes in the production process # 1 to be managed (changes in the processing capacity of the device group, changes in the target production rate, changes in traffic, etc.). When the necessity is confirmed, a calculation instruction is issued to the optimum index generation device 51.

図60と図61を参照して、本発明の第5実施形態に係る最適指標生成装置51の動作について説明する。
ステップS51では、Q−time制約に関する情報を生産管理システム10を介して入力部12により入力する。ステップS52では、Q−time構造分析部14を経て算出した情報と、生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システム10を介して入力部22と補助入力部23により入力する。
さらに、ステップS53では、装置の段取り替えや段取り活用方法に関する情報を補助入力部52から入力した情報を用いて、段取り替えサイクル算定部53により、Q−time制約や工程納期を遵守しつつ各装置の段取り率最小となる多品種生産サイクルおよび段取り周期等を算出し、装置区分算定部54に入力する。
次に、ステップS54では、装置区分算定部54により複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する。ステップS55では、装置能力区分と入力された情報および各装置の段取り情報からJAMP-wS法最適論理値計算部55により複数の常用装置と代替装置(および常用能力と代替能力)に対する生産負荷・稼働回数と稼働時期を算出する。
ステップS56では、常用装置と代替装置とに関する予防保全開始・終了時期および各装置の段取り周期や品種生産サイクルを開始終了時期算出部56により算出すると共に内部記憶部に記憶する。
ステップS57では、開始終了時期算出部56により算出された製品処理・段取り・保全の最適な開始終了時期情報を生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29に供給する。
これら生産や業務の最適な開始終了時期情報それぞれに固有の識別番号等が付され、生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29で管理される生産実績や業務実績と内部記憶部との照合に利用することができる。
With reference to FIG. 60 and FIG. 61, the operation of the optimum index generation device 51 according to the fifth embodiment of the present invention will be described.
In step S <b> 51, information related to the Q-time constraint is input by the input unit 12 via the production management system 10. In step S <b> 52, information calculated through the Q-time structure analysis unit 14 and information regarding a plurality of devices included in the production execution system are input by the input unit 22 and the auxiliary input unit 23 via the production management system 10.
Furthermore, in step S53, the information regarding the setup change and setup utilization method of the apparatus is input from the auxiliary input unit 52, and the setup change cycle calculation unit 53 uses the information about the setup change cycle and the process delivery date while complying with the Q-time constraint and the process delivery date. The multi-product production cycle and the setup cycle that minimize the setup rate are calculated and input to the device category calculation unit 54.
Next, in step S54, the device classification calculation unit 54 classifies the plurality of devices into a regular device having a regular capability and a substitute device having a alternate capability. In step S55, the production load / operation for a plurality of regular devices and alternative devices (and regular capabilities and alternate capabilities) are performed by the JAMP-wS method optimum logical value calculation unit 55 from the device capability classification and the input information and the setup information of each device. Calculate the number of times and operation time.
In step S56, the preventive maintenance start / end timing, the setup cycle and the product production cycle of each device regarding the regular device and the substitute device are calculated by the start / end timing calculation unit 56 and stored in the internal storage unit.
In step S57, the optimum start / end time information of the product processing / setup / maintenance calculated by the start / end time calculation unit 56 is supplied to the production management system 10 and the engineering work system 29.
Each of these optimum start / end timing information of production and work is given a unique identification number, etc., and used for collation between the production results and work results managed by the production management system 10 and the engineering work system 29 and the internal storage unit. be able to.

図60の段取り替えサイクル算定部53は、図62に示す処理フローに従って算定を行う。段取り替えサイクル算定部53の計算手続きは、(S61)装置−品種割当て決定、(S62)多品種生産サイクル検出、(S63)多品種生産周期算定、(S64)最小段取りサイクル算定、の4段階で構成される。
まず、ステップS61では、段取り替えサイクル算定の前処理で、補助入力部52から固有の割当て情報が入力された場合は、入力された情報を使う。固有の割当てが指定されない場合は、補助入力部(JAMP−wS法)52から入力された装置−品種割当ルールと装置使用可能品種/スペック対応に従って品種−装置割当を算定する。装置−品種割当ルールでは、ある品種の生産率が一定期間に渡って大幅に減少するまたはゼロになる生産リスクと段取り時間の低減とが考慮される。
次に、ステップS62では、多品種生産サイクル検出では、装置を共用するn品種に対する(n−1)!個の生産サイクルを抽出し、各サイクルについて、其々の段取り替えが1回ずつ行われる1周期における総段取り時間を算定する。
次に、ステップS63では、多品種生産周期算定では、ステップS62で抽出した生産サイクル毎に、多品種ロットのQ−time制約を遵守しつつ段取りを最小化する生産周期を算定する。最後に、多品種生産周期算定と1周期における段取り時間から、最小段取り率サイクルを算定する。
ステップS64では、段取り替えサイクル算定部53では、3品種以上の生産ロットに共用される製造装置において、Q−time制約等の滞在時間制約を遵守しつつ段取りを最小化することを可能にしている。
The setup change cycle calculation unit 53 in FIG. 60 performs calculation according to the processing flow shown in FIG. The calculation procedure of the setup change cycle calculation unit 53 has four steps: (S61) device-product assignment determination, (S62) multi-product production cycle detection, (S63) multi-product production cycle calculation, and (S64) minimum setup cycle calculation. Composed.
First, in step S61, when specific assignment information is input from the auxiliary input unit 52 in the pre-processing for the setup change cycle calculation, the input information is used. When the specific assignment is not designated, the product-device assignment is calculated according to the device-product assignment rule input from the auxiliary input unit (JAMP-wS method) 52 and the device usable product / spec correspondence. In the device-product type allocation rule, a production risk that a production rate of a product type is significantly reduced or zero over a certain period and a reduction in setup time are taken into consideration.
Next, in step S62, in multi-product production cycle detection, (n-1)! Each production cycle is extracted, and the total setup time in one cycle in which each setup change is performed once is calculated for each cycle.
Next, in step S63, in the multi-product production cycle calculation, for each production cycle extracted in step S62, a production cycle that minimizes the setup is calculated while complying with the Q-time constraint of the multi-product lot. Finally, the minimum setup rate cycle is calculated from the multi-product production cycle calculation and the setup time in one cycle.
In step S64, the setup change cycle calculation unit 53 enables the setup to be minimized while complying with the stay time constraint such as the Q-time constraint in the manufacturing apparatus shared by three or more kinds of production lots. .

図60の装置区分算定部54は、図63に示す処理フローに従って算定を行う。
装置区分算定部54の手続きは、(S71)装置区分別必要台数算出→(S72)段取り順ソート→(S73)装置区分と保全順序決定、の3段階で構成される。まず、(S71)装置区分別必要台数算出では、第実施形態と同様に、常用装置(常用能力)と代替装置(代替能力)の区分別の数量を算定する。(S72)段取り順ソートでは、生産工程#1の装置群5に属する各装置について、段取り替えサイクル算定部53で算定された段取り率の大小順に並べ替える。(S73)装置区分と保全順序決定で、(S72)段取り順ソートの結果に基づき、各装置の装置区分と保全順序を決定する。
60 performs calculation according to the process flow shown in FIG.
The procedure of the device category calculation unit 54 is composed of three steps: (S71) Calculation of required number by device category → (S72) Sort order of setup → (S73) Device category and maintenance order determination. First, in (S71) necessary number calculation for each apparatus category, as in the second embodiment, the quantity for each category of the regular device (ordinary capability) and the alternate device (alternative capability) is calculated. (S72) In the setup order sort, the devices belonging to the device group 5 of the production process # 1 are rearranged in order of the setup rate calculated by the setup change cycle calculation unit 53. (S73) In apparatus classification and maintenance order determination, (S72) the apparatus classification and maintenance order of each apparatus are determined based on the result of the setup order sort.

段取り替えサイクル算定部53の算定手続きで、(S61)装置−品種割当て決定において、補助入力部(JAMP−wS法)52から固有の割当てが指定されない場合は、補助入力部(JAMP−wS法)52から入力された装置−品種割当ルールと装置使用可能品種/スペック対応に従って品種−装置割当を算定する。装置−品種割当ルールでは、ある品種の生産率が一定期間に渡って大幅に減少するまたはゼロになるような生産リスクと段取り時間の低減とが考慮される。例えば、(A)段取り最小化ルール、(C)生産リスク最小化ルール、および、(B)段取り−生産リスク調整型ルールの3種類などを備えている。(A)段取り最小化ルールは、段取りを最小化するために、生産負荷とサービス率から各品種の必要装置台数を算定し、その整数台は可能な限り専用装置に割り当て、残り端数分を複数品種の共用装置に割り当てる。(C)生産リスク最小化ルールは、生産リスクを最小化するために、各製品品種の使用可能装置に均等に生産負荷を配分する方法で、装置側から見ると、同一装置において複数の製品品種を処理する割り当てとなる。(B)段取り−生産リスク調整型ルールは、(A)段取り最小化ルールと(C)生産リスク最小化ルールの中庸に位置するルールで、過去の実績データを元に、ある程度の共用装置と専用装置を組み合わせた割り当てを行うものである。各品種の生産負荷と装置一台当たりの平均負荷から、必要な装置台数を計算し、その台数に所定の(例えば、プラス1台)のマージンを追加する。なお、(S61)装置−品種割当て決定の機能を単体で使用することもできる。   In the calculation procedure of the setup change cycle calculation unit 53 (S61), in the device-product type assignment determination, if no specific assignment is designated from the auxiliary input unit (JAMP-wS method) 52, the auxiliary input unit (JAMP-wS method) The type-device allocation is calculated according to the device-type allocation rule input from 52 and the device-usable type / spec correspondence. In the device-product type allocation rule, a production risk and a reduction in setup time are taken into consideration so that the production rate of a product type is significantly reduced or zero over a certain period. For example, there are three types: (A) a setup minimization rule, (C) a production risk minimization rule, and (B) a setup-production risk adjustment type rule. (A) The setup minimization rule calculates the required number of devices for each product type from the production load and service rate in order to minimize setup, assigns the integer units to dedicated devices as much as possible, and sets the remaining fractions Assign to the shared device of the product type. (C) The production risk minimization rule is a method in which the production load is evenly distributed to the usable devices of each product type in order to minimize the production risk. Will be assigned to process. (B) The setup-production risk adjustment type rule is a rule located in the middle of the (A) setup minimization rule and (C) production risk minimization rule. The allocation is performed by combining devices. The required number of devices is calculated from the production load of each product type and the average load per device, and a predetermined margin (for example, plus one) is added to the number of devices. Note that the function of (S61) device-type assignment determination can be used alone.

図62に示した段取り替えサイクル算定部53の算定フロー上の(2)多品種生産周期算定では、図65に示すように工程滞在時間制約を満たす仕掛上限値を算定し、次に各品種ロットの仕掛上限値を満たすように、図67に示すような生産周期を算定する。まず、図65に示す仕掛上限値を、待ち行列理論のリトルの公式を応用して数式38から数式40により算定する。
連続生産期間Tp、待ち時間Tw、製品ロット到着率λ、製品サービス率μ、生産周期Tc、基本割当装置台数nとすると、ある品種の仕掛品のバッファ内での平均滞在時間WBは、数式38で表せる。
In (2) multi-product production cycle calculation in the calculation flow of the setup change cycle calculation unit 53 shown in FIG. 62, an in-process upper limit value that satisfies the process stay time constraint is calculated as shown in FIG. The production cycle as shown in FIG. 67 is calculated so as to satisfy the in-process upper limit value. First, an in-process upper limit value shown in FIG.
When the continuous production period Tp, the waiting time Tw, the product lot arrival rate λ 0 , the product service rate μ, the production cycle Tc, and the basic allocation device number n, the average stay time WB in the buffer of the work in progress of a certain product is 38.

Figure 0006044977

で表せる。ここで、バッファに蓄積されることになる仕掛品の最大量とこの時の待ち時間上限時間(平均)は、それぞれ、
Figure 0006044977

It can be expressed as Here, the maximum amount of work in progress that will be stored in the buffer and the waiting time upper limit (average) at this time,

Figure 0006044977
Figure 0006044977

Figure 0006044977

と表せる。
Figure 0006044977

It can be expressed.

Figure 0006044977

(i≠j)、は制約条件で、
Figure 0006044977

(I ≠ j) is a constraint condition,

Figure 0006044977

は、k種類の品種交換に必要とされる時間の総和である。
Figure 0006044977

Is the total time required for the exchange of k types.

下数式43〜47で定式化した最大化問題を解き、最大サイクルTcを求める。
最適化問題の定式化(例えば、図66に示すように3品種で生産順序がA、B、Cの場合)
The maximization problem formulated by the following equations 43 to 47 is solved to obtain the maximum cycle Tc.
Formulation of optimization problem (for example, when the production order is A, B, and C with 3 types as shown in FIG. 66)

Figure 0006044977

ここで、A品種の処理後のアイドル時間、B品種の処理後のアイドル時間、C品種の処理後のアイドル時間(スラック)をそれぞれをt、t、tとすると、
Figure 0006044977

Here, assuming that the idle time after processing of the A type, the idle time after processing of the B type, and the idle time (slack) after processing of the C type are t A , t B , and t C , respectively.

Figure 0006044977

改めて、
Figure 0006044977

again,

Figure 0006044977

であるから
Figure 0006044977

Because

Figure 0006044977

ここで、
Figure 0006044977

here,

Figure 0006044977

制約条件下で、Tcの最大生産周期を算定する。
3品種以上の場合には、全2通りの品種サイクルに対する最大サイクルを求める。
Figure 0006044977

Under the constraint conditions, the maximum production cycle of Tc is calculated.
In the case of three or more varieties, the maximum cycle for all two varieties cycles is obtained.

ここで、段取りを要する処理スペックの違いは、製品品種によるものに限らない。繰返し処理の場合でも段取りが発生する場合には、スペック(製品品種・繰返し処理段階や処理条件等の対)の別で、段取り最小化サイクルを求める。ここで、繰返し処理ロットにおける円滑な生産物流を実現しスループットを最大化するためには、繰返し処理ロットに対するサービス率が均等になるように配分すればよい。   Here, the difference in processing specifications that require setup is not limited to the product type. If setup occurs even in the case of repeated processing, a setup minimization cycle is determined for each spec (pair of product type, repeated processing stage, processing conditions, etc.). Here, in order to realize a smooth product distribution in the repeated processing lot and maximize the throughput, the service rate for the repeated processing lot may be distributed to be equal.

段取り替えサイクル算定部53の処理フロー上の(3)最小段取りサイクル算定部では、図67に示すように、各サイクルのk種類の品種交換に必要とされる時間の総和tを、各品種サイクルのTcで割り、段取り率を算定する。この段取り率が最小の生産サイクルと生産周期を採用する。 In (3) the minimum setup cycle calculator on the processing flow of the setup change cycle calculation unit 53, as shown in FIG. 67, the sum t 0 of time required to k types of breeds replacement of each cycle, each kind Divide by the cycle Tc to calculate the setup rate. The production cycle and production cycle with the minimum setup rate are adopted.

JAMP−wS法最適論理値計算部55は、入力部22、補助入力部23、および段取り替えサイクル算定部53、装置区分算定部54から入力される情報に基づいて、JAMP−wS法理論値計算の結果、各装置の処理負荷(回数)とその処理時期、生産サイクルと段取り時期、および保全時期などを算出して出力する。
感度解析部(JAMP−wS特性)58は、JAMP−wS法最適論理値計算部55から入力される処理負荷(回数)とその処理時期、生産サイクルや段取り時間、保全時間、が変動した場合のJAMP−wS法理論値計算の結果の変化特性を算定する。感度解析部(JAMP−wS特性)58は、この感度解析結果を、内部記憶部58aに記録しておき、JAMP−wS法理論値計算結果、各装置の処理負荷(回数)とその処理時期、生産サイクルや段取り時間、保全時間が動的に変化した場合に、即時に更新データとして使用することもできる。内部記憶部58aの情報は、最適指標生成装置51の実行必要性の判定にも用いられる。この必要性の判定は、管理対象の生産工程#1における各種の変動(装置群の処理能力の変化や、目標生産率の変更、トラフィックの変動など)に対応して判断される。必要性が確認された場合、最適指標生成装置51に計算指示が出される。
The JAMP-wS method optimum logical value calculation unit 55 calculates the JAMP-wS method theoretical value based on information input from the input unit 22, the auxiliary input unit 23, the setup change cycle calculation unit 53, and the device category calculation unit 54. As a result, the processing load (number of times) of each device and its processing time, production cycle and setup time, maintenance time, etc. are calculated and output.
The sensitivity analysis unit (JAMP-wS characteristic) 58 is used when the processing load (number of times) input from the JAMP-wS method optimal logical value calculation unit 55 and its processing time, production cycle, setup time, and maintenance time are changed. The change characteristic of the result of JAMP-wS method theoretical value calculation is calculated. The sensitivity analysis unit (JAMP-wS characteristic) 58 records the sensitivity analysis result in the internal storage unit 58a, and the JAMP-wS method theoretical value calculation result, the processing load (number of times) of each device and its processing time, When the production cycle, setup time, or maintenance time changes dynamically, it can be used immediately as updated data. The information in the internal storage unit 58a is also used for determining the necessity of execution of the optimum index generation device 51. This determination of necessity is made in response to various changes in the production process # 1 to be managed (changes in the processing capacity of the device group, changes in the target production rate, changes in traffic, etc.). When the necessity is confirmed, a calculation instruction is issued to the optimum index generation device 51.

JAMP−wS法最適論理値計算部55では、第2実施形態のJAMP最適論理値計算部24での計算とは異なり、多品種生産における段取り時間による稼働時間長のズレや常用装置から代替装置に移行する代替処理回数の変化を考慮する。例えば、常用装置j(j=1、…、m’)とするとき、装置jの稼働期間における段取り時間の総和がそれぞれTs(j)であれば、装置jの連続稼働期間は段取り時間Ts(j)の分後ろにずれる。また、常用装置を保全順序順に並べた際の装置番号をjとするとき、常用装置jのJAMP法計算における必要代替回数は、

Figure 0006044977

となる。ここで、

Figure 0006044977

の場合、負になるため代替回数の軽減が可能になる。これは、即ち、段取り時間を逆手に活用することによって、保全時期の分散化の可能性を高められることを意味する。常用装置m’台全体としては代替処理個数は、段取りを活用することにより、

Figure 0006044977

回減らすことが可能となる。これを利用して、図69に示す段取り活用法(1)を定めた。また、一方で、実際の工場では、保全時間が予定より長大化することが少なくない。JAMP法が提供する保全時期分散化方法は、ある保全が終了した後に次の保全が開始するまでの時間間隔をゼロから可能な範囲まで代替回数や段取り時間を用いて柔軟に調整できる。そこで、保全時間の長大化へ対応するために段取り時間を活用する図69に示す段取り活用(2)を定めた。段取り活用法(3)は、段取り活用方法(1)と段取り活用法(2)を合体させたものである。 In the JAMP-wS method optimal logical value calculation unit 55, unlike the calculation in the JAMP optimal logical value calculation unit 24 of the second embodiment, the shift of the operation time length due to the setup time in multi-product production or from the regular device to the alternative device Consider changes in the number of alternative processes to be transferred. For example, when the regular device j (j = 1,..., M ′) is used, if the total setup time in the operation period of the device j is Ts (j), the continuous operation period of the device j is the setup time Ts ( j) shift backwards. Further, when the device number when the regular devices are arranged in the maintenance order is j, the necessary number of substitutions in the JAMP method calculation of the regular device j is

Figure 0006044977

It becomes. here,

Figure 0006044977

In the case of, since it becomes negative, the number of substitutions can be reduced. This means that the possibility of decentralizing maintenance time can be increased by utilizing the setup time in reverse. The number of alternative processing units as a whole for the normal equipment m 'can be adjusted by using the setup.

Figure 0006044977

It is possible to reduce the number of times. Using this, the setup utilization method (1) shown in FIG. 69 was determined. On the other hand, in an actual factory, the maintenance time is often longer than planned. The maintenance time distribution method provided by the JAMP method can flexibly adjust the time interval from the completion of a certain maintenance to the start of the next maintenance from zero to a possible range using the number of substitutions and the setup time. Therefore, the setup utilization (2) shown in FIG. 69 that uses the setup time in order to cope with the lengthening of the maintenance time is determined. The setup utilization method (3) is a combination of the setup utilization method (1) and the setup utilization method (2).

第5実施形態では、第2実施形態とは異なり、図64に示すような段取り時間による保全時期のずれやその影響を考慮すると共に、図69に示したように不可避な段取り時間を活用する方法を提供する。生産工程における生産期間のうち4分の1を占める段取り時間を低減し、また逆手に活用して、装置の稼動時間や生産能力の低下を抑制する特徴を持つ。   Unlike the second embodiment, the fifth embodiment takes into account the shift in maintenance time due to the setup time as shown in FIG. 64 and the influence thereof, and uses the inevitable setup time as shown in FIG. I will provide a. It has the feature of reducing the setup time, which accounts for a quarter of the production period in the production process, and using it in the opposite direction to suppress the operation time and production capacity of the device.

次に、JAMP−wS法の効果を数値実験によって確かめる。
[目的と方法]
図17(Q−time制約区間)に示した実際の生産工程モデルを用いて、典型的ルール(先着順(FCFS))や、Q−time制約区間投入制御付き先着順(以下、FCFS−CT)、投入制御付き最短処理時間順(以下、SPT−CT)などの従来法と、本発明の段取り低減・活用方法の性能を比較する。性能指標には、単位生産期間あたりの段取り時間の占める割合として定義される段取り率、生産ロット投入率と工程の良品出力率の比を表す良品生産率、ならびに、良品生産率と稼動率の総合的指標である総合設備効率(以下OEE)を用いた。総合設備効率は、実用上重要な性能指標で、半導体製造等のように製造コストに占める設備の減価償却費が非常に高い産業において重要視されている。なお、ここでは、Q−time制約を遵守した非リワークロットを良品とした。また、先行技術(非特許文献1や非特許文献2など)との計算時間の比較を行う。
Next, the effect of the JAMP-wS method will be confirmed by numerical experiments.
[Purpose and method]
Using the actual production process model shown in FIG. 17 (Q-time constraint section), typical rules (first-come-first-served basis (FCFS)) and first-come-first-served basis with Q-time constraint section input control (hereinafter FCFS-CT) The performance of the conventional method such as the shortest processing time order with input control (hereinafter referred to as SPT-CT) and the setup reduction / utilization method of the present invention will be compared. The performance index includes the setup rate defined as the ratio of setup time per unit production period, the production rate that represents the ratio between the production lot input rate and the non-defective product output rate, and the total production rate and operating rate. The overall equipment efficiency (hereinafter referred to as OEE), which is a general index, was used. Total equipment efficiency is an important performance index for practical use, and is regarded as important in industries where the depreciation of equipment in the manufacturing cost is very high, such as semiconductor manufacturing. Here, a non-rework lot that complies with the Q-time constraint is regarded as a non-defective product. Also, the calculation time is compared with the prior art (Non-Patent Document 1, Non-Patent Document 2, etc.).

性能評価の結果を図70と図71に示す。図70には、平均トラフィック強度が0.8の設定下の(あ)段取り率の比較と(い)良品生産率の比較結果を示す。これらの結果から、本発明の段取り低減方法が他の方法より大幅に段取りを低減し、かつ、唯一全ての品種の目標生産率を達成することが確かめられた。SPT−CTでは品種間の生産率の格差が大きく、FCFS−CTでは段取り率が高い。また、Q−time制約区間に対する投入制御を付けないFCFSでは、著しく良品率が低くなる。
図71に示す通り、本発明の提案手法が、総合設備効率(OEE)を高められる方法であることが確かめられた。
計算時間に関しては、非特許文献1で3秒を要していた計算を0.01秒以内に抑え、つまり300分の1の計算時間を実現した。これにより、保全等を含むまとまった生産期間を対象にした生産業務やエンジニアリング業務の実時間での最適管理を実現できる(実工場では、実時間管理のために各生産指示を約3秒以内に高速に行えることが期待されている)。また、非特許文献1や非特許文献2に応用されている混合整数計画法の計算オーダーが指数時間に従うのに対して、本発明の第5実施形態の計算オーダーは線形時間を実現する方法であり、計算の高速性を実現している。例えば、非特許文献1の計算では、対象とする生産工程の一部(5装置群7工程)について生産期間10時間分の生産スケジュールの計算に3秒かかり、その計算時間は指数時間に従うことから原理的に6日以上の計算を6日以内に終えることが難しい。しかし、本発明の第5実施形態の方法では、数カ月の生産期間を対象にした生産業務とエンジニアリング業務の計画を数秒以内に計算することを可能にしている。こうして、現実に生じる動的な変化に対応するための再計算を即時に行う性能も実現している。
The results of the performance evaluation are shown in FIGS. FIG. 70 shows a comparison result of (a) setup rate and (ii) non-defective product production rate when the average traffic intensity is set to 0.8. From these results, it was confirmed that the setup reduction method of the present invention significantly reduced setup compared to the other methods and achieved the target production rate of all the varieties. In SPT-CT, the difference in production rate between varieties is large, and in FCFS-CT, the setup rate is high. In addition, the non-defective product rate is remarkably lowered in the FCFS in which the input control for the Q-time constraint section is not added.
As shown in FIG. 71, it was confirmed that the proposed method of the present invention is a method capable of improving the overall equipment efficiency (OEE).
Regarding the calculation time, the calculation that required 3 seconds in Non-Patent Document 1 was suppressed to within 0.01 seconds, that is, a calculation time of 1/300 was realized. This enables real-time optimal management of production operations and engineering operations for a complete production period including maintenance, etc. (In a real factory, each production instruction can be made within about 3 seconds for real-time management. Expected to be fast). The calculation order of the mixed integer programming applied to Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 follows exponential time, whereas the calculation order of the fifth embodiment of the present invention is a method that realizes linear time. Yes, high speed calculation is realized. For example, in the calculation of Non-Patent Document 1, it takes 3 seconds to calculate a production schedule for a production period of 10 hours for a part of the target production process (5 device groups and 7 processes), and the calculation time follows an exponential time. In principle, it is difficult to finish calculations over 6 days within 6 days. However, according to the method of the fifth embodiment of the present invention, it is possible to calculate a production work and an engineering work plan for a production period of several months within a few seconds. In this way, the ability to immediately perform recalculation to cope with dynamic changes that occur in reality is also realized.

第5実施形態は、第2実施形態の応用例で、段取り業務最小化法を保全管理法と統合した装置業務管理法により、Q−time制約など時間的制約を満たしつつ生産工程における製造装置の段取り時間を最小化し、段取り時間による保全時期のずれを考慮して保全時期を最適化する課題を解決している。半導体製造の生産工程における生産期間の4分の1を占める製造装置の段取り時間を低減し、また逆手に活用する特徴を持つ。典型的手法や従来技術と比べて、大幅に段取り時間を低減して生産設備の稼動率を高め、多品種生産における各品種の良品生産率を高められることが、性能評価実験により示された。
特に、フォトリソグラフィー装置群は、単価が高額で台数が限られており、生産工程全体の生産率を決定づけるボトルネックとなっている。また、フォトリソグラフィー工程では、マスク(工場ではレチクルと呼ばれる)という集積回路製造の原版を複数の装置で共有し、その交換のための段取り時間などが生産率に影響している。このようなボトルネックの生産率を高め、生産工程における製造装置の生産率を抜本的に向上し、また適切な多品種生産における段取り作業の最小化に基づく、適切なレチクル枚数の削減などのコスト削減の問題の解決に資するものである。
The fifth embodiment is an application example of the second embodiment, and is an apparatus operation management method that integrates the setup operation minimization method with the maintenance management method. It solves the problem of optimizing the maintenance time by minimizing the setup time and considering the shift of the maintenance time due to the setup time. It has the feature of reducing the setup time of a manufacturing apparatus that occupies a quarter of the production period in the production process of semiconductor manufacturing and utilizing it in the opposite direction. Performance evaluation experiments have shown that compared to typical methods and conventional technologies, the setup time can be greatly reduced to increase the operating rate of production facilities and increase the yield of non-defective products for various types of products.
In particular, the photolithography apparatus group is expensive and has a limited number of units, which is a bottleneck that determines the production rate of the entire production process. Also, in the photolithography process, an integrated circuit manufacturing master called a mask (called a reticle in a factory) is shared by a plurality of apparatuses, and the setup time for the replacement affects the production rate. Costs such as reducing the number of appropriate reticles based on increasing the production rate of such bottlenecks, drastically improving the production rate of manufacturing equipment in the production process, and minimizing setup work in appropriate multi-product production It helps to solve the reduction problem.

なお、本発明の第5実施形態に係る最適指標生成装置の変形例として、図61、図62、図63にあるフローチャートで示すプログラムをサーバに設けられたプロセッサに実行させてもよい。この変形例であっては、サーバに通信制御部を設け、通信制御部が生産管理システムやエンジニアリング業務システムと通信回線を介して情報を通信することとする。これにより、多品種の製品を生産するため複数の装置を制御する生産管理システムやエンジニアリング業務システムに対して、サーバが通信回線を介して複数の装置と製品に関する指標情報を送信することができる。   As a modification of the optimum index generation device according to the fifth embodiment of the present invention, the program shown in the flowcharts of FIGS. 61, 62, and 63 may be executed by a processor provided in the server. In this modification, a communication control unit is provided in the server, and the communication control unit communicates information with a production management system or an engineering business system via a communication line. As a result, the server can transmit the index information regarding the plurality of devices and products via the communication line to the production management system and the engineering business system that control the plurality of devices in order to produce a wide variety of products.

<第6実施形態>
[第3実施形態と第5実施形態での問題点と課題]
第3実施形態では、滞在時間に制約が付された生産工程における生産物流・在庫管理と製造設備の保全業務の最適化方法とを統合的に管理する方法を示した。また、第5実施形態では、製造設備に関わる段取り業務と保全業務を統合的に最適化する方法を示した。しかし、製造設備に関わる業務の統合的最適化方法と生産物流・在庫の最適管理方法を総合的に管理する技術として統合されていない点が課題であった。また他方で、プロセスの高度化・自動化に伴う製造設備の予定外停止への対応もまた重要な問題であり、予定された保全や段取りに加えて、突発的な故障や予知保全などによる動的な装置停止による生産能力の低下なども考慮できるような技術の改良が求められる。そこで、第6実施形態では、第3実施形態と第5実施形態の変形例として、段取り業務と全般的保全管理法を生産物流・在庫管理と統合した製造業務統合管理法を示し、これらの課題を解決する方法を示す。
これらを踏まえた第6実施形態の動的装置業務・生産物流の最適管理方法を、CKB=JAMP-with Setup and Stop(以下、CKB=JAMP−wS)法と呼ぶ。
第6実施形態では、多品種・繰返し処理ロットのQ−time制約を遵守しつつ段取りや保全業務の実施時期を最適化し、装置稼動率の向上と良品率向上と目標生産達成率向上を同時に達成することを目的とする。
<Sixth Embodiment>
[Problems and problems in the third and fifth embodiments]
In the third embodiment, a method of integratedly managing production logistics / inventory management and a manufacturing facility maintenance work optimization method in a production process in which a stay time is restricted is shown. Further, in the fifth embodiment, the method for integratively optimizing the setup work and the maintenance work related to the manufacturing facility has been shown. However, the problem is that the integrated optimization method for the operations related to the manufacturing facilities and the optimal management method for production logistics and inventory are not integrated as a comprehensive management technology. On the other hand, responding to unscheduled shutdowns of manufacturing facilities due to process sophistication and automation is also an important issue. In addition to planned maintenance and setup, dynamic failures due to sudden failures and predictive maintenance are also included. There is a need for technology improvements that can take into account the decline in production capacity due to a significant equipment shutdown. Therefore, in the sixth embodiment, as a modified example of the third embodiment and the fifth embodiment, a manufacturing operation integrated management method in which a setup operation and a general maintenance management method are integrated with production logistics / inventory management is shown. How to solve the problem.
Based on these, the optimum management method of the dynamic device business / production logistics of the sixth embodiment is referred to as a CKB = JAMP-with Setup and Stop (hereinafter, CKB = JAMP-wS 2 ) method.
In the sixth embodiment, the implementation timing of setup and maintenance work is optimized while complying with the Q-time restrictions of multi-product / repetition processing lots, and the improvement of the equipment operation rate, the improvement of the non-defective product and the improvement of the target production achievement rate are achieved at the same time. The purpose is to do.

図72を参照して、本発明の第6実施形態に係る最適指標生成装置61について説明する。本発明の第6実施形態に関わる最適指標生成装置61は、例えば、半導体を生産するための生産工程#1にそれぞれ設けられた処理工程(装置群)2および処理工程(装置群)3の生産スケジュールを管理する生産管理システム10を制御の対象としている。同時に、製造装置の予防保全や段取りの時期を適正化する運用方法、および、故障監視・予測に基づく事後保全・予知保全等を適正に管理する方法ついて、生産工程にそれぞれ設けられた装置群5の装置関連業務の計画や指示や実績を管理する生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29、ならびに生産工程#1の業務を行うエンジニア/オペレータを制御の対象としている。   With reference to FIG. 72, the optimal index generation apparatus 61 which concerns on 6th Embodiment of this invention is demonstrated. The optimum index generation device 61 according to the sixth embodiment of the present invention is, for example, the production of the processing step (device group) 2 and the processing step (device group) 3 provided in the production step # 1 for producing a semiconductor. The production management system 10 that manages the schedule is the target of control. At the same time, the device group 5 provided in the production process includes an operation method for optimizing the timing of preventive maintenance and setup of manufacturing equipment, and a method for appropriately managing post-maintenance and predictive maintenance based on failure monitoring and prediction. The production management system 10 and the engineering business system 29 that manage plans, instructions, and results of the apparatus-related business, and the engineer / operator who performs the business of the production process # 1 are controlled.

図72に示すように、最適指標生成装置61は、図48に示す最適指標生成装置31(第3実施形態)と同様に、入力部12、補助入力部13、変動監視検出部32、入力変更検出部33、計算必要性判定部34、を備えている。さらに、最適指標生成装置61は、Q−time構造分析部43を備えている。
また、最適指標生成装置61は、図60に示す最適指標生成装置51(第5実施形態)と同様に、入力部22、補助入力部(JAMP法)23、補助入力部(JAMP−wS法)52、段取り替えサイクル算定部53、装置区分算定部54、JAMP−wS法最適論理値計算部55、感度解析部(JAMP−wS特性)58、など最適指標生成装置51の全体を備えている。なお、図72では、入力部12と補助入力部13をまとめて入力モジュール(CKB法)12Aに、入力部22、補助入力部(JAMP法)23、補助入力部(JAMP−wS法)52をまとめて入力モジュール22Aとして表している。
第3および第5実施形態と比較して、第6実施形態に特徴的な構成は、図72に示すように、補助入力部(CKB=JAMP−wS法)62、装置群生産周期位相設定部63、生産スパイク算定部64、CKB=JAMP−wS最適理論値計算部65、指標算出部66、感度解析部(CKB=JAMP−wS性能特性)67、感度解析部(CKB=JAMP−wS特性)68を備えていることにある。
As shown in FIG. 72, the optimum index generation device 61 is similar to the optimum index generation device 31 (third embodiment) shown in FIG. 48, the input unit 12, the auxiliary input unit 13, the fluctuation monitoring detection unit 32, the input change. A detection unit 33 and a calculation necessity determination unit 34 are provided. Furthermore, the optimal index generation device 61 includes a Q-time structure analysis unit 43.
Moreover, the optimal index generation device 61 is the same as the optimal index generation device 51 (5th Embodiment) shown in FIG. 60, the input part 22, the auxiliary input part (JAMP method) 23, and the auxiliary input part (JAMP-wS method). 52, the setup change cycle calculation unit 53, the device classification calculation unit 54, the JAMP-wS method optimal logical value calculation unit 55, the sensitivity analysis unit (JAMP-wS characteristic) 58, and the like. 72, the input unit 12 and the auxiliary input unit 13 are combined into an input module (CKB method) 12A, and the input unit 22, the auxiliary input unit (JAMP method) 23, and the auxiliary input unit (JAMP-wS method) 52 are combined. The input module 22A is collectively shown.
Compared with the third and fifth embodiments, the characteristic configuration of the sixth embodiment is that, as shown in FIG. 72, an auxiliary input unit (CKB = JAMP-wS 2 method) 62, device group production cycle phase setting Unit 63, production spike calculation unit 64, CKB = JAMP-wS 2 optimum theoretical value calculation unit 65, index calculation unit 66, sensitivity analysis unit (CKB = JAMP-wS 2 performance characteristics) 67, sensitivity analysis unit (CKB = JAMP- (wS 2 characteristic) 68.

第3実施形態や第5実施形態と対比させて、第6実施形態の主要な特徴を説明する。
第5実施形態では、予防保全時期の決定に際して、各装置で処理する多品種生産ロットのQ−time制約を遵守しつつ段取り時間の最小化を図り、さらに、不可避な段取り時間を逆手に活用して予防保全時期の分散化の進展や生産リスク提言を図る方法を示した。第5実施形態の最適指標生成装置51により、図75に示すような生産スパイクを可能な限り減じて、常に生産能力を高く維持することが可能となる。ここで、第5実施形態で算定された多品種生産の段取りや予防保全を考慮した各装置の生産負荷配分方法を用いることによって、第1実施形態、第3実施形態、ならびに第4実施形態に示した最適指標生成装置11、最適指標生成装置31、ならびに最適指標生成装置41の機能・性能を高める方法を第6実施形態で示す。第6実施形態では、製造設備の保全と多品種・繰返し生産の段取りを考慮してQ−time制約区間等の工程間滞在時間制限が付された生産工程を管理する方法を示す。
他方、最適指標生成装置31(第3実施形態)ほかでは、管理対象とする生産工程のボトルネックに合わせたQ−time制約区間の生産物流・在庫管理のための最適指標とその置き換え条件を生成した。第6実施形態では、第5実施形態の最適指標生成装置51で生成される保全や段取りや各装置への生産負荷配分に伴う各時点の装置群の生産能力や生産負荷の情報を元に、(1)ボトルネックの箇所や生産能力の変化を予期・分析し(生産スパイク算定部64)、第3実施形態や図49に示した生産スパイクの発生原因と分析方法を具体的に示し、Q−time制約区間の生産物流・在庫管理の応用例を具体化する(CKB=JAMP−wS最適理論値計算部65)。(2)この時、最適指標生成装置51(第5実施形態)で算定される各装置の多品種生産サイクルに位相を導入することによって、生産工程の生産リスクを減じて生産率を高めるよう、生産スパイクを変形する(装置群生産周期位相設定部63)。
(3)また、第5実施形態で取り上げた予防保全や段取りや生産負荷配分に加えて、製造装置の異常の監視・予測に基づく予知保全や突発的な故障による生産スパイクの動的変化への対応方法についての記述を加える。
The main features of the sixth embodiment will be described in comparison with the third embodiment and the fifth embodiment.
In the fifth embodiment, when determining the preventive maintenance time, the setup time is minimized while observing the Q-time restriction of the multi-product production lot processed by each device, and the inevitable setup time is used in reverse. In this way, we showed how to promote decentralization of preventive maintenance periods and make production risk recommendations. With the optimum index generation device 51 of the fifth embodiment, production spikes as shown in FIG. 75 can be reduced as much as possible, and the production capacity can always be kept high. Here, by using the production load distribution method of each device in consideration of the multi-product production setup and preventive maintenance calculated in the fifth embodiment, the first embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment are used. A method for improving the functions and performances of the optimal index generation device 11, the optimal index generation device 31, and the optimal index generation device 41 shown in the sixth embodiment will be described. In the sixth embodiment, a method for managing a production process to which a stay time between processes such as a Q-time restriction section is added in consideration of maintenance of manufacturing equipment and setup of multi-product / repetitive production will be described.
On the other hand, in the optimal index generation device 31 (third embodiment) and the like, the optimal index and the replacement condition for production logistics / inventory management in the Q-time constraint section according to the bottleneck of the production process to be managed are generated. did. In the sixth embodiment, based on the information on the production capacity and production load of the device group at each time point associated with maintenance and setup generated by the optimum index generation device 51 of the fifth embodiment and the production load distribution to each device, (1) Anticipate / analyze changes in bottlenecks and production capacity (production spike calculation unit 64), specifically indicate the cause and analysis method of production spikes shown in the third embodiment and FIG. An application example of production logistics / inventory management in a -time constraint section is materialized (CKB = JAMP-wS 2 optimal theoretical value calculation unit 65). (2) At this time, by introducing a phase into the multi-product production cycle of each device calculated by the optimum index generation device 51 (fifth embodiment), to reduce the production risk of the production process and increase the production rate, The production spike is deformed (device group production cycle phase setting unit 63).
(3) In addition to the preventive maintenance, setup, and production load distribution taken up in the fifth embodiment, predictive maintenance based on monitoring and prediction of manufacturing equipment abnormalities, and dynamic changes in production spikes due to sudden failures Add a description of how to deal with it.

図72と図73を参照して、本発明の第6実施形態に係る最適指標生成装置61の動作について説明する。
まず、第5実施形態の最適指標生成装置51の主要な処理を実行する。具体的には、ステップS81では、入力部12や補助入力部13を介して生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29から入力された情報に基づいてQ−time構造分析部43でQ−time構造を分析する。
ステップS82では、Q−time構造分析の結果と、入力部22や補助入力部(JAMP法)23や補助入力部(JAMP−wS法)52を介して生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29から入力された情報に基づいて、段取り替えサイクル算定部53、装置区分算定部54、JAMP−wS法最適論理値計算部55の計算を実行する。
ステップS83では、JAMP−wS法最適論理値計算部55の算出結果と感度解析部(JAMP−wS特性)58の算出結果が内部記憶58aに記憶される。
ステップS84では、JAMP−wS法最適論理値計算部55から算出される複数の常用装置と代替装置(および常用能力と代替能力)の稼働回数と稼働時期、常用装置と代替装置とに関する予防保全開始・終了時期および各装置の段取り周期や品種生産サイクルを、開始終了時期算出部56を介して入力して、生産スパイク算定部64では、生産スパイクを算出し、内部記憶64aに記憶する。
ステップS85では、生産スパイク算定部64は、補助入力部(CKB=JAMP−wS法)62と内部記憶64aから入力された情報を元に、感度解析部(JAMP−wS特性)58の内部記憶58aと照合して、動的な生産スパイクなどを算出し、内部記憶64aに記憶する。
また、ステップS86では、生産スパイク算定部64での計算に装置群生産周期位相設定部63の算定結果を用いて生産スパイクを変形することができる。
ステップS87、S88では、各入力部やQ−time構造分析部43や最適ロードルール判定部19ならびに生産スパイク算定部64から入力される情報に基づいて、CKB=JAMP−wS最適理論値計算部65では、対象とする生産工程のQ−time制約区間における生産物流・在庫管理のための最適指標を生成し、生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29、または生産工程#1のエンジニアやオペレータに指標算出部66を介して出力すると共に、内部記憶66aに記憶する。
また、ステップS89では、指標算出部66は、内部記憶部66aと生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29などの生産実績や装置関連業務実績の情報を照合して、生産管理システム10における生産指示やエンジニアリング業務システム29における業務指示のための情報を出力する。これら生産指示や業務指示のそれぞれに固有の識別番号等が付され、生産実績や業務実績と内部記憶部66aとの照合に利用することができる。
指標算出部66では、第3実施形態の算出部、ならびに、第5実施形態の56と同様であるが、保全や段取り業務の情報と、生産物流・在庫管理に関する情報とが含まれた総合的な生産・業務指示情報を出力する点が異なる。
With reference to FIG. 72 and FIG. 73, the operation of the optimum index generation device 61 according to the sixth embodiment of the present invention will be described.
First, main processing of the optimum index generation device 51 of the fifth embodiment is executed. Specifically, in step S81, the Q-time structure analysis unit 43 creates a Q-time structure based on information input from the production management system 10 or the engineering business system 29 via the input unit 12 or the auxiliary input unit 13. analyse.
In step S82, the result of the Q-time structure analysis and input from the production management system 10 and the engineering work system 29 via the input unit 22, the auxiliary input unit (JAMP method) 23, and the auxiliary input unit (JAMP-wS method) 52 are input. Based on the information thus obtained, calculations of the setup change cycle calculation unit 53, the device classification calculation unit 54, and the JAMP-wS method optimum logical value calculation unit 55 are executed.
In step S83, the calculation result of the JAMP-wS optimal logic value calculation unit 55 and the calculation result of the sensitivity analysis unit (JAMP-wS characteristic) 58 are stored in the internal storage 58a.
In step S84, the number of operation times and operation timings of a plurality of regular devices and alternative devices (and normal capability and alternative capability) calculated from the JAMP-wS method optimum logical value calculation unit 55, and preventive maintenance on the regular devices and alternative devices are started. The end time, the setup cycle of each device and the product production cycle are input via the start / end time calculation unit 56, and the production spike calculation unit 64 calculates the production spike and stores it in the internal storage 64a.
In step S85, the production spike calculation unit 64 uses the information input from the auxiliary input unit (CKB = JAMP-wS 2 method) 62 and the internal storage 64a to store the internal memory of the sensitivity analysis unit (JAMP-wS characteristic) 58. In comparison with 58a, a dynamic production spike or the like is calculated and stored in the internal storage 64a.
In step S86, the production spike can be transformed using the calculation result of the device group production cycle phase setting unit 63 for the calculation by the production spike calculation unit 64.
In steps S87 and S88, CKB = JAMP-wS 2 optimal theoretical value calculation unit based on information input from each input unit, Q-time structure analysis unit 43, optimal load rule determination unit 19 and production spike calculation unit 64 In 65, an optimum index for production logistics / inventory management in the Q-time constraint section of the target production process is generated, and the index is given to the production management system 10, the engineering business system 29, or the engineer or operator of the production process # 1. While outputting via the calculation part 66, it memorize | stores in the internal memory 66a.
Further, in step S89, the index calculation unit 66 collates the internal storage unit 66a with the production record of the production management system 10 and the engineering work system 29 and the information related to the equipment related work record, Information for business instructions in the engineering business system 29 is output. A unique identification number or the like is assigned to each of these production instructions and business instructions, and can be used for collation between the production results and business results and the internal storage unit 66a.
The index calculation unit 66 is the same as the calculation unit of the third embodiment and 56 of the fifth embodiment. However, the index calculation unit 66 includes comprehensive information including information on maintenance and setup work and information on production logistics and inventory management. Different production / operation instruction information is output.

ここで、第6実施形態に特徴的な上記構成について説明する。
補助入力部62では、生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29などを介して、動的な故障や予知保全の発生箇所や発生時期や保全終了予定時期、目標生産負荷(投入)計画の変更、生産工程の多品種ロットの仕掛り数量、などの情報を入力する。また、生産周期位相設定部63で用いる生産周期位相設定ルールに関する情報を入力する。
Here, the above-described configuration characteristic of the sixth embodiment will be described.
In the auxiliary input unit 62, the location and timing of occurrence of dynamic failure or predictive maintenance, the scheduled maintenance end timing, the target production load (input) plan change, and production are performed via the production management system 10 and the engineering business system 29. Enter information such as the number of in-process quantities for the multi-product lot in the process. Also, information related to the production cycle phase setting rule used by the production cycle phase setting unit 63 is input.

生産スパイク算定部64では、生産工程#1の装置群を対象として、図48の第3実施形態の最適指標生成装置31を用いた各装置群の生産能力の変化や補助入力部62の動的な生産能力または生産負荷の変動に関する情報を入力し、図74に示すような生産スパイクの大きさを分析する。生産スパイク算定部64では、算定した生産スパイクと生産スパイクによって発生する生産リスクに関わる情報を内部記憶64aに記憶する。
生産スパイクは、生産目標率や実績生産投入率に対する生産能力(装置群や工程のスループット)の差を示す。生産リスクとして、図75に示すような生産率(と在庫)に関する生産リスクと時間(と在庫)に関する生産リスクの2種類のリスクを分析する。
In the production spike calculation unit 64, for the device group of the production process # 1, a change in the production capacity of each device group using the optimum index generation device 31 of the third embodiment in FIG. The information regarding the fluctuation of the production capacity or the production load is inputted, and the size of the production spike as shown in FIG. 74 is analyzed. The production spike calculation unit 64 stores the calculated production spike and information related to the production risk caused by the production spike in the internal storage 64a.
The production spike indicates a difference in production capacity (equipment group and process throughput) with respect to the production target rate and the actual production input rate. As production risks, two types of risks are analyzed: production risk relating to production rate (and inventory) and production risk relating to time (and inventory) as shown in FIG.

生産スパイク算定部64で算定される生産スパイクには、静的生産スパイクと、動的生産スパイクの2種類がある。静的生産スパイクには、各装置群のJAMP−wS法に基づく保全時期前・中・後の装置群の生産能力スパイク(最大生産率の時間推移)や、装置群の生産能力を多品種生産負荷に割付けた多品種生産負荷配分スパイク(ロット生産サイクルに基づく各品種の生産率の時間推移)、などを用いる。
また、補助入力部62から動的な故障や予知保全の情報入力を受けて、記憶部64aの生産スパイクを更新した場合の生産スパイクを、動的生産スパイクと呼ぶ。
生産スパイクの算定単位には、装置、装置群、複数装置群、処理工程、複数処理工程、などがある。
There are two types of production spikes calculated by the production spike calculation unit 64: static production spikes and dynamic production spikes. For static production spikes, production capacity spikes (time transition of maximum production rate) of equipment groups before, during and after the maintenance period of each equipment group based on the JAMP-wS method, and production capacity of equipment groups are produced in a variety of products. The multi-product production load distribution spike assigned to the load (time transition of the production rate of each product based on the lot production cycle) is used.
A production spike when a production spike in the storage unit 64a is updated upon receiving information on dynamic failure or predictive maintenance from the auxiliary input unit 62 is called a dynamic production spike.
Production spike calculation units include devices, device groups, multiple device groups, processing steps, multiple processing steps, and the like.

生産スパイクを、図74に示す通り、目標生産率に対する生産能力の差として表現する。生産スパイクの大きさは、低下期のスパイクの深さと復旧期の長さによって定まるスパイクの面積で表す。生産スパイクの影響度合いは、スパイクの形状と大きさで決まる。
単一のスパイクに、複数個の異なる低下期や復旧期が重なることもある。このような生産スパイクは、例えば、段階的に保全対象装置台数が増えていった後、保全を終了した装置が段階的に製造処理を再開するような場合などに発現する他、図78のように複数工程のスパイクを重ねた複合スパイクに発現する。
The production spike is expressed as a difference in production capacity with respect to the target production rate, as shown in FIG. The magnitude of the production spike is expressed by the area of the spike determined by the depth of the spike in the decline period and the length of the recovery period. The degree of influence of production spikes is determined by the shape and size of the spikes.
A single spike may have several different decline and recovery periods. Such a production spike occurs, for example, when the number of maintenance target devices increases in stages, and then the equipment that has completed maintenance restarts the manufacturing process in stages, as shown in FIG. It is expressed in a composite spike in which multiple steps of spikes are superimposed.

図74に示すような生産スパイク図を用いて、以下の手続きで解析し、図75に示すように生産スパイクと生産リスクを定量的に分析する。
(1)各装置群のJAMP−wS法に基づく算出結果を入力する
(2)各装置群jで予防保全、故障や予知保全などにより発生するスパイクk(低下期と復旧期)の深さと長さを算定する。
(A)低下期のスパイクの深さ(μ(j,k)−μ(j,k))と長さT(j,k)によって定まる低下期終了点と目標生産率線(または生産工程の生産率容量など)の時間差:
Using the production spike diagram as shown in FIG. 74, the following procedure is used for analysis, and the production spike and production risk are quantitatively analyzed as shown in FIG.
(1) Input the calculation result of each device group based on the JAMP-wS method. (2) Depth and length of spike k (decrease period and recovery period) generated by preventive maintenance, failure, predictive maintenance, etc. in each device group j. Calculate the size.
(A) Decreasing period end point and target production rate line determined by the depth (μ 1 (j, k) −μ 2 (j, k)) and length T r (j, k) of the decreasing period Time difference of production process capacity rate etc.):

Figure 0006044977

(B)復旧期の長さ:
Figure 0006044977

(B) Length of recovery period:

Figure 0006044977

(C)生産スパイクの大きさ(=スパイクの面積):
Figure 0006044977

(C) Production spike size (= spike area):

Figure 0006044977

この面積分が在庫ロスや生産期間ロスを引き起こす。これは、理想の生産能力や生産目標に対する生産実績の差を表し、各種生産目標割れの可能性(生産リスク)を定量化したものである。
(D)生産スパイクを用いた生産リスクの分析:
図74や図75に示すような生産スパイク図を用いて、生産リスクを以下(あ)と(い)の観点で定量的に分析する。
(あ)生産率(と在庫)に関する生産リスク:生産スパイクの面積
生産スパイクに与える目標生産率を、工程区間や生産工程全体のボトルネックにおける生産率とした場合、工程区間や生産工程全体の生産率を更に低下させる生産リスクを定量的に分析することができる。当該リスクの大きさS(j,k)は、数式50で示した式で算定する。

Figure 0006044977

(い)時間(と在庫)に関する生産リスク:限界線と実績の差分
対象とする装置群j、工程kにおける滞在時間の制約tdd(j,k)とt(j,k)を比較してtdd(j,k)<t(j,k)である場合、滞在時間の制約を超過する生産リスクが発生する。この生産リスクの大きさを面積の差分S(j,k)として計算する。

Figure 0006044977

(3)(2)で算定された各装置群jで最大スパイクや生産リスクの大きな順に並べる。
(4)(2)で算定された各装置群jのスパイク(時刻tに依存)や生産リスクを重ね合わせ、図78に示すような生産工程を通した複合生産スパイクや複合生産リスクを算定する(Q−time制約区間、ボトルネック−ボトルネック区間、生産工程全体、など)。
なお、最適指標生成装置21(第2実施形態)の性能評価事例で図46に示したように、JAMP法を用いて保全時期を分散化(すなわち生産能力の平準化)を図ることによって生産スパイクが発生しない場合もある。このように、生産スパイク図は、最適指標生成装置の性能評価指標としても用いることができる。
Figure 0006044977

This area causes inventory loss and production period loss. This represents the difference in production performance with respect to the ideal production capacity and production target, and quantifies the possibility of production target breakage (production risk).
(D) Analysis of production risk using production spikes:
Production risk is quantitatively analyzed from the viewpoints of (a) and (ii) below using production spike diagrams as shown in FIGS.
(A) Production risk related to production rate (and inventory): If the target production rate given to the production spike area production spike is the production rate at the bottleneck of the process section or the entire production process, the production of the process section or the entire production process The production risk that further reduces the rate can be analyzed quantitatively. The magnitude of risk S A (j, k) is calculated by the equation shown in Equation 50.

Figure 0006044977

(Ii) Production risk related to time (and inventory): device group j that is the target of difference between limit line and actual result, comparison of stay time constraints t dd (j, k) and t d (j, k) in process k If t dd (j, k) <t d (j, k), a production risk that exceeds the stay time constraint occurs. The magnitude of this production risk is calculated as an area difference S B (j, k).

Figure 0006044977

(3) Arrange in the descending order of maximum spike and production risk in each device group j calculated in (2).
(4) The spikes (depending on time t) and production risk of each device group j calculated in (2) are overlapped to calculate the complex production spike and complex production risk through the production process as shown in FIG. (Q-time constraint section, bottleneck-bottleneck section, entire production process, etc.).
Incidentally, as shown in FIG. 46 in the performance evaluation example of the optimum index generation device 21 (second embodiment), the production spike is obtained by distributing the maintenance time (that is, leveling the production capacity) using the JAMP method. May not occur. Thus, the production spike diagram can also be used as a performance evaluation index of the optimal index generation device.

装置群生産周期位相設定部63は、第6実施形態の最適指標生成装置61における段取り替えサイクル算定部53によって算定される各製造装置の多品種ロット生産サイクルに対して、多品種生産における生産スパイク・生産リスクを減ずる位相を算定する。装置群生産周期位相設定部63を用いることによって、生産スパイク・生産リスクを軽減することができる。
例えば、図22のような装置−品種割当がなされた装置群(処理工程)で、製品p1、p2、p3の3品種に共用される装置が3台(624、625、627)ある。これらの装置では、最適指標生成装置51(第5実施形態)を用いて、Q−time制約等の滞在時間制約を遵守しながら段取りを最小化する生産サイクルが算定される。例えば、p1、p2、p3の生産順序が最適と算定されたとする。ここで、3台が全て設定条件が同じのため最適生産順序もp1、p2、p3の同順で、其々の品種の継続可能生産時間がTp(p1)、Tp(p2)、Tp(p3)である場合、全ての装置で同一の生産サイクルを同じ生産サイクル開始点の設定下で用いると、最初のTp(p1)時間は、3台全てで品種p1を処理し、他の品種p2とp3の仕掛りロットはTp(p1)の時間待たされる。すると、このTp(p1)期間の品種p2とp3の処理工程では生産能力が低下し、生産スパイクや生産リスクが発生する可能性が高まる。このような事態を避け、全ての製品ロットに対して配分する生産能力を平準化するために、装置群生産周期位相設定部63を用いて、適切な位相を算定する。この位相の設定には、補助入力部62で入力される生産周期位相設定ルールを用いる。
The device group production cycle phase setting unit 63 performs a production spike in multi-product production with respect to the multi-product lot production cycle of each manufacturing device calculated by the setup change cycle calculating unit 53 in the optimum index generating device 61 of the sixth embodiment.・ Calculate the phase to reduce production risk. By using the device group production cycle phase setting unit 63, production spikes and production risks can be reduced.
For example, there are three devices (624, 625, 627) that are shared by the three types of products p1, p2, and p3 in the device group (processing step) to which device-type assignment is made as shown in FIG. In these apparatuses, the optimum index generation apparatus 51 (fifth embodiment) is used to calculate the production cycle that minimizes the setup while complying with the stay time constraint such as the Q-time constraint. For example, assume that the production order of p1, p2, and p3 is calculated as optimal. Here, since all three units have the same setting conditions, the optimal production order is also the same order of p1, p2, and p3, and the sustainable production time of each product type is Tp (p1), Tp (p2), Tp (p3 ), When the same production cycle is used in all apparatuses under the same production cycle start point setting, the first Tp (p1) time is the time when all three machines process the product p1 and the other product p2. The in-process lot of p3 waits for a time of Tp (p1). Then, in the processing steps of the varieties p2 and p3 during this Tp (p1) period, the production capacity is reduced, and the possibility of production spikes and production risks is increased. In order to avoid such a situation and level the production capacity to be allocated to all product lots, the device group production cycle phase setting unit 63 is used to calculate an appropriate phase. For the setting of this phase, the production cycle phase setting rule input by the auxiliary input unit 62 is used.

CKB=JAMP−wS最適理論値計算部65は、最適指標生成装置51(第5実施形態)で算出された各装置における多品種生産の処理順序と段取りサイクル、処理負荷(回数)とその処理時期、装置群生産周期位相設定部63で設定された位相、および、所定サイクル分の装置群における処理能力の時間推移をもとに生産スパイク算定部64で算定された生産スパイクとを入力し、所定サイクル内で対象とする生産工程の処理能力や生産負荷(または生産目標)が切り替わる毎のCKB法最適理論値計算を行う。ここで、所定サイクルは、例えば、全ての常用装置が1回以上かつ全ての代替装置が1回ずつ予防保全を完了するまでの期間(1サイクル)、装置群の保全時期分散化の限界周期(保全スケジュールの最適化に必要な期間)、または別途指定された生産期間などとする。
更に、CKB=JAMP−wS法最適理論値計算では、最適指標生成装置31(第3実施形態)のように、装置群の処理能力の変化に応じて、予めQ−time制約区間における投入量をQ−time制約を遵守できる値として変更する機能を備え、円滑なQ−time区間の生産物流・在庫管理を実現する。
ここで、第5実施形態のCKB=JAMP−wS法最適理論値計算と異なる点は、生産スパイクや生産リスクの分析に基づいて生産サイクルの位相を適切に調整して多品種・繰返し生産の平準化を図るように多品種の投入・生産の時期を具体的に定める点、および、予防保全や段取りに加えて、装置の突発故障や予知保全、あるいは各種生産目標の変更などに伴う動的な処理能力や生産負荷の変化を加味する点にある。この動的な変化が、補助入力部(CKB=JAMP−wS法)62を介して、装置群生産周期位相設定部63や生産スパイク算定部64などに入力される。
CKB = JAMP-wS 2 Optimal theoretical value calculator 65 calculates the processing order and setup cycle of multi-product production, the processing load (number of times) and the processing in each device calculated by the optimal index generation device 51 (fifth embodiment). The timing, the phase set by the device group production cycle phase setting unit 63, and the production spike calculated by the production spike calculation unit 64 based on the time transition of the processing capacity in the device group for a predetermined cycle are input. CKB method optimal theoretical value calculation is performed each time the processing capacity or production load (or production target) of the target production process is switched within a predetermined cycle. Here, the predetermined cycle includes, for example, a period (one cycle) until all the regular devices complete at least once and all the alternative devices complete the preventive maintenance once, a limit cycle of the maintenance time distribution of the device group ( The period necessary for optimizing the maintenance schedule) or a production period specified separately.
Furthermore, in the CKB = JAMP-wS 2 method optimal theoretical value calculation, as in the optimal index generation device 31 (third embodiment), the input amount in the Q-time constraint section in advance according to the change in the processing capability of the device group. Is provided as a value that can comply with the Q-time constraint, and smooth production distribution / inventory management in the Q-time section is realized.
Here, the difference from the CKB = JAMP-wS method optimal theoretical value calculation of the fifth embodiment is that the phase of the production cycle is appropriately adjusted based on the analysis of the production spike and the production risk, and the multi-product / repetitive production leveling is performed. In addition to preventive maintenance and setup, in addition to preventive maintenance and set-up, it is necessary to dynamically determine the timing of the introduction and production of various types of products, as well as dynamic changes associated with changes in production targets, etc. This is in consideration of changes in processing capacity and production load. This dynamic change is input to the device group production cycle phase setting unit 63, the production spike calculation unit 64, and the like via the auxiliary input unit (CKB = JAMP-wS 2 method) 62.

指標算出部66は、生産スパイク算定部63の計算結果、CKB=JAMP−wS最適理論値計算部65の算出結果を内部記憶部66aに記憶する。また、指標算出部66は、内部記憶部66aと生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29ならびにエンジニア・オペレータの生産実績や装置関連業務実績の情報を照合して、生産管理システム10における生産指示やエンジニアリング業務システム29における業務指示のための情報を出力する。これら生産指示や業務指示のそれぞれに固有の識別番号等が付され、生産実績や業務実績と内部記憶部66aとの照合に利用することができる。 Index calculating unit 66, the calculation result of the production spike calculation unit 63, and stores the calculation results of CKB = JAMP-wS 2 optimum theoretical value calculating section 65 in the internal storage unit 66a. The index calculation unit 66 collates the internal storage unit 66a with the production management system 10, the engineering work system 29, and the information on the production results and device-related work results of the engineer / operator to produce production instructions and engineering in the production management system 10. Information for business instructions in the business system 29 is output. A unique identification number or the like is assigned to each of these production instructions and business instructions, and can be used for collation between the production results and business results and the internal storage unit 66a.

感度解析部(CKB=JAMP−wS性能特性)67は、CKB=JAMP−wS法に使用した入力データ、生産スパイク算定結果、CKB=JAMP−wS法最適理論値計算結果を入力し、決定されたCKB=JAMP−wS法最適理論値の条件の下で、生産工程の性能評価のための計算を行い、性能特性として、装置群の処理能力や生産負荷(仕掛り到着)に対する各種性能評価指標を生産管理システム10や装置エンジニアリング業務システムに出力すると共に、内部記憶部67aに記憶する。 Sensitivity analyzer (CKB = JAMP-wS 2 performance characteristic) 67 inputs the input data used for CKB = JAMP-wS 2 method, production spike calculation result, CKB = JAMP-wS 2 method optimal theoretical value calculation result, Under the conditions of the determined CKB = JAMP-wS 2 method optimal theoretical value, calculations for performance evaluation of the production process are performed, and various performance characteristics and production loads (in-process arrival) of the equipment group are calculated as performance characteristics. The performance evaluation index is output to the production management system 10 and the equipment engineering business system, and stored in the internal storage unit 67a.

感度解析部(CKB=JAMP−wS特性)68は、CKB=JAMP−wS最適理論値計算部65から入力されるCKB=JAMP−wS法の理論値計算結果、各装置群の生産能力や処理負荷と処理時期などが変動した場合の変化特性を算定する。また、感度解析部(CKB=JAMP−wS特性)68は、この感度解析結果を、内部記憶部68aに記録しておき、CKB=JAMP−wS法の理論値計算結果、各装置群の生産能力や処理負荷と処理時期などが変動した場合に、即時に更新データとして使用することもできる。 The sensitivity analysis unit (CKB = JAMP-wS 2 characteristic) 68 is input from the CKB = JAMP-wS 2 optimum theoretical value calculation unit 65. The theoretical value calculation result of the CKB = JAMP-wS 2 method, the production capacity of each device group And change characteristics when the processing load and processing time fluctuate. In addition, the sensitivity analysis unit (CKB = JAMP-wS 2 characteristic) 68 records the sensitivity analysis result in the internal storage unit 68a, and calculates the theoretical value calculation result of the CKB = JAMP-wS 2 method. When the production capacity, processing load and processing time fluctuate, it can be used immediately as update data.

第6実施形態は、第3実施形態と第5実施形態の変形例で、段取り業務と保全管理法を生産物流・在庫管理と統合した製造業務統合管理法により、製造設備に関わる業務の統合的最適化方法と生産物流・在庫の最適管理方法を総合的に管理する課題を解決している。
また、第6実施形態は、予定された保全や段取りに加えて、突発的な故障や予知保全などによる動的な生産能力の低下を加味して、生産スパイクに基づく装置群・生産工程の生産リスクを定量的に分析する評価指標を備える。装置停止などによって発生する生産スパイクや生産リスクの分析に基づいて、生産物流・在庫を最適管理する方法を提供する。
The sixth embodiment is a modification of the third embodiment and the fifth embodiment, and integrates operations related to manufacturing facilities by a manufacturing operation integrated management method in which a setup operation and a maintenance management method are integrated with production logistics / inventory management. It solves the problem of comprehensively managing the optimization method and the optimal management method for production logistics and inventory.
In addition, in addition to scheduled maintenance and setup, the sixth embodiment takes into account the dynamic production capacity decline due to sudden failures and predictive maintenance, and the production of equipment groups and production processes based on production spikes. Equipped with an evaluation index for quantitative analysis of risk. Provide a method for optimal management of production logistics and inventory based on analysis of production spikes and production risks caused by equipment shutdown.

なお、本発明の第6実施形態に係る最適指標生成装置の変形例として、図73にあるフローチャートで示すプログラムをサーバに設けられたプロセッサに実行させてもよい。この変形例であっては、サーバに通信制御部を設け、通信制御部が生産管理システムやエンジニアリング業務システムと通信回線を介して情報を通信することとする。これにより、多品種の製品を生産するため複数の装置を制御する生産管理システムやエンジニアリング業務システムに対して、サーバが通信回線を介して複数の装置と製品に関する指標情報を送信することができる。   Note that as a modification of the optimum index generation device according to the sixth embodiment of the present invention, the program shown in the flowchart in FIG. 73 may be executed by a processor provided in the server. In this modification, a communication control unit is provided in the server, and the communication control unit communicates information with a production management system or an engineering business system via a communication line. As a result, the server can transmit the index information regarding the plurality of devices and products via the communication line to the production management system and the engineering business system that control the plurality of devices in order to produce a wide variety of products.

<第7実施形態>
[第4実施形態と第6実施形態での問題点と課題]
第4実施形態では、Q−time制約区間の構造分析に関わる情報処理手続きや、並列構造を直列構造に変換する生産能力配分の方法を明示していなかった。特に、複数の工程が同一装置群を共用し、かつ、各工程でのQ−time制約時間が異なる場合に、段取り時間の短縮とQ−time制約の遵守と生産率最大化を同時に達成する管理方法を定めることが課題であった。また、第6実施形態では、対象とする生産工程全体における多品種ロットの生産期間を短縮する方法の構築などの課題が残されていた。
第7実施形態では、第4実施形態と第6実施形態の変形例として、管理対象とする生産工程の全ての装置群についてJAMP−wS法により算定される保全や段取り時期により発生する静的生産スパイクに動的な故障などを合わせた動的生産スパイクを複数の生産工程について重ね合わせた複合スパイクを分析し、対象とする生産工程における生産スパイクを最小の安全在庫で吸収して、生産工程全体の生産率を決定づける資源的ボトルネックにおける生産率低下を防ぎながら、在庫の削減と生産期間の短縮を実現することを目的としている。
<Seventh embodiment>
[Problems and problems in the fourth and sixth embodiments]
In the fourth embodiment, the information processing procedure related to the structural analysis of the Q-time constraint section and the production capacity allocation method for converting the parallel structure into the serial structure are not clearly described. In particular, when multiple processes share the same device group and Q-time constraint times in each process are different, management that simultaneously reduces setup time, adheres to Q-time constraints, and maximizes the production rate Defining the method was an issue. Further, in the sixth embodiment, problems such as construction of a method for shortening the production period of the multi-variety lot in the entire target production process remain.
In the seventh embodiment, as a modification of the fourth embodiment and the sixth embodiment, static production that occurs due to maintenance and setup time calculated by the JAMP-wS method for all device groups in the production process to be managed. Analyze composite spikes that combine dynamic production spikes combined with dynamic failures, etc., for multiple production processes, absorb production spikes in the target production process with the minimum safety stock, and overall production process The purpose is to reduce the inventory and the production period while preventing the decline in the production rate at the resource bottleneck that determines the production rate.

図79を参照して、本発明の第7実施形態に係る最適指標生成装置71について説明する。本発明の第7実施形態に関わる最適指標生成装置71は、例えば、半導体を生産するための生産工程#1の処理工程(装置群)の生産スケジュールを管理する生産管理システム10を制御の対象としている。同時に、製造装置の予防保全や段取りの時期を適正化する運用方法、および、故障監視・予測に基づく事後保全・予知保全を適正に管理する方法ついて、生産工程にそれぞれ設けられた装置群5の装置関連業務の計画・指示・実績を管理する生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29、ならびに生産工程#1の業務を行うエンジニア/オペレータを制御の対象としている。   With reference to FIG. 79, the optimal index generation apparatus 71 which concerns on 7th Embodiment of this invention is demonstrated. The optimum index generation device 71 according to the seventh embodiment of the present invention controls, for example, the production management system 10 that manages the production schedule of the processing step (device group) of the production step # 1 for producing a semiconductor. Yes. At the same time, the operation method of optimizing the timing of preventive maintenance and setup of manufacturing equipment, and the method of appropriately managing post-maintenance and predictive maintenance based on failure monitoring and prediction, The production management system 10 and the engineering business system 29 that manage the plan / instruction / result of the apparatus-related business, and the engineer / operator who performs the business of the production process # 1 are controlled.

図79に示すように、最適指標生成装置71は、図72に示す最適指標生成装置61(第6実施形態)と同様に、入力部12、補助入力部13、入力部22、補助入力部23、変動監視検出部32、入力変更検出部33、補助入力部(JAMP−wS法)52、補助入力部(CKB=JAMP−wS法)62、Q−time構造分析部43、段取り替えサイクル算定部53、装置区分算定部54、JAMP−wS法最適論理値計算部55、感度解析部(JAMP−wS特性)58、装置群生産周期位相設定部63、生産スパイク算定部64、などを備えている。これらの全体を、最適指標生成装置61計算モジュールとする。なお、図79では、図72と同様に、入力部12と補助入力部13をまとめて入力モジュール(CKB法)12Aに、入力部22、補助入力部(JAMP法)23、補助入力部(JAMP−wS法)52をまとめて入力モジュール22Aとして表している。
また、最適指標生成装置71は、図50に示す最適指標生成装置41(第4実施形態)と同様に、最適ロードルール判定部19、生産フローボトルネック・流量解析部42、補助入力部(手続き型CKB法)45、駆動制御部46、余裕時間配分解析部47、手続き実行制御部(CKB+PS法)48、を備えている。これらの全体を、最適指標生成装置41計算モジュールとする。なお、駆動制御部46は、変動監視検出部32、入力変更検出部33、計算必要性判定部34から構成されている。
第4および第6実施形態と比較して、第7実施形態に特徴的な構成は、図79に示すように、最適指標生成装置61計算モジュール、最適指標生成装置41計算モジュール、最適指標計算部75、指標算出部76、感度解析部(手続き型CKB=JAMP−wS法)77、感度解析部(手続き型CKB=JAMP−wS性能)78から構成されている。
As shown in FIG. 79, the optimal index generation device 71 is similar to the optimal index generation device 61 (sixth embodiment) shown in FIG. 72, the input unit 12, the auxiliary input unit 13, the input unit 22, and the auxiliary input unit 23. , Fluctuation monitoring detection unit 32, input change detection unit 33, auxiliary input unit (JAMP-wS method) 52, auxiliary input unit (CKB = JAMP-wS 2 method) 62, Q-time structure analysis unit 43, setup change cycle calculation Unit 53, device classification calculation unit 54, JAMP-wS method optimum logical value calculation unit 55, sensitivity analysis unit (JAMP-wS characteristic) 58, device group production cycle phase setting unit 63, production spike calculation unit 64, etc. Yes. All of these are referred to as an optimal index generation device 61 calculation module. 79, as in FIG. 72, the input unit 12 and the auxiliary input unit 13 are combined into the input module (CKB method) 12A, the input unit 22, the auxiliary input unit (JAMP method) 23, and the auxiliary input unit (JAMP). -WS method) 52 is collectively shown as an input module 22A.
Further, the optimum index generation device 71 is the same as the optimum index generation device 41 (fourth embodiment) shown in FIG. 50, the optimum load rule determination unit 19, the production flow bottleneck / flow rate analysis unit 42, the auxiliary input unit (procedure Type CKB method) 45, drive control unit 46, margin time distribution analysis unit 47, and procedure execution control unit (CKB + PS method) 48. All of these are referred to as an optimal index generation device 41 calculation module. The drive control unit 46 includes a fluctuation monitoring detection unit 32, an input change detection unit 33, and a calculation necessity determination unit 34.
Compared with the fourth and sixth embodiments, as shown in FIG. 79, the characteristic configuration of the seventh embodiment is an optimal index generation device 61 calculation module, an optimal index generation device 41 calculation module, and an optimal index calculation unit. 75, an index calculation unit 76, a sensitivity analysis unit (procedural CKB = JAMP-wS 2 method) 77, and a sensitivity analysis unit (procedural CKB = JAMP-wS 2 performance) 78.

図80を参照して、本発明の第7実施形態に係る最適指標生成装置71の動作を説明する。
まず、最適指標生成装置61計算モジュールにおいて、最適指標生成装置61(第6実施形態)の特徴的な処理を実行する。
具体的には、ステップS91では、入力部12や補助入力部13を介して生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29から入力された情報に基づいてQ−time構造分析部43でQ−time構造を分析する。
次いで、ステップS92では、Q−time構造分析の結果と入力部22や補助入力部(JAMP法)23や補助入力部(JAMP−wS法)52を介して生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29から入力された情報に基づいて、段取り替えサイクル算定部53、装置区分算定部54、JAMP−wS法最適論理値計算部55の計算を実行する。ここで、JAMP−wS法最適論理値計算部55の算出結果と感度解析部(JAMP−wS特性)58の算出結果が内部記憶58aに記憶される。
次いで、ステップS93では、JAMP−wS法最適論理値計算部55から算出される複数の常用装置と代替装置(および常用能力と代替能力)の稼働回数と稼働時期、常用装置と代替装置とに関する予防保全開始・終了時期および各装置の段取り周期や品種生産サイクルを、開始終了時期算出部56を介して入力して、生産スパイク算定部64では、生産スパイクと各種生産リスクを算出し、内部記憶64aに記憶する。
次いで、ステップS94では、生産スパイク算定部64は、補助入力部(CKB=JAMP−wS法)62と内部記憶64aから入力された情報を元に、感度解析部(JAMP−wS特性)58の内部記憶58aと照合して、動的な生産スパイクなどを算出し、内部記憶64aに記憶する。
また、ステップS95では、生産スパイク算定部64での計算に装置群生産周期位相設定部63の算定結果を用いて生産スパイクを変形することができる。
With reference to FIG. 80, the operation of the optimum index generation device 71 according to the seventh embodiment of the present invention will be described.
First, in the optimal index generation device 61 calculation module, characteristic processing of the optimal index generation device 61 (sixth embodiment) is executed.
Specifically, in step S91, the Q-time structure is analyzed by the Q-time structure analysis unit 43 based on information input from the production management system 10 or the engineering business system 29 via the input unit 12 or the auxiliary input unit 13. analyse.
Next, in step S92, the results of the Q-time structure analysis and the production management system 10 and the engineering business system 29 via the input unit 22, the auxiliary input unit (JAMP method) 23, and the auxiliary input unit (JAMP-wS method) 52 are used. Based on the input information, the setup change cycle calculation unit 53, the device classification calculation unit 54, and the JAMP-wS method optimum logical value calculation unit 55 are calculated. Here, the calculation result of the JAMP-wS method optimum logical value calculation unit 55 and the calculation result of the sensitivity analysis unit (JAMP-wS characteristic) 58 are stored in the internal storage 58a.
Next, in step S93, the number of operation times and operation times of the plurality of normal devices and alternative devices (and normal capability and alternative capability) calculated from the JAMP-wS method optimum logical value calculation unit 55, prevention related to the normal device and the alternative device. The maintenance start / end time, the setup cycle of each device and the product production cycle are input via the start / end time calculation unit 56, and the production spike calculation unit 64 calculates the production spike and various production risks, and the internal storage 64a. To remember.
Next, in step S94, the production spike calculation unit 64 uses a sensitivity analysis unit (JAMP-wS characteristic) 58 based on information input from the auxiliary input unit (CKB = JAMP-wS 2 method) 62 and the internal storage 64a. A dynamic production spike or the like is calculated in comparison with the internal storage 58a and stored in the internal storage 64a.
In step S95, the production spike can be deformed by using the calculation result of the device group production cycle phase setting unit 63 for the calculation by the production spike calculation unit 64.

次に、最適指標生成装置41計算モジュールにおいて、最適指標生成装置41(第4実施形態)の特徴的な処理を実行する。
具体的には、ステップS96では、生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して入力部12や補助入力部13や補助入力部(手続き型CKB法)45により入力し、さらに生産スパイク算定部64から入力される情報から生産フローボトルネック・流量解析部42により解析した複数の装置による生産工程の中のボトルネック箇所および最大流量と、Q−time構造分析部43による分析結果を入力し、手続き実行制御部(CKB+PS法)48を用いて全ての各Q−time区間の最適管理指標を計算する指示を出す。
次いで、ステップS97では、最適管理指標の計算においては、最適ロードルール判定部19やQ−time構造分析部43や生産スパイク算定部64からの情報を入力して、最適指標計算部75において、対象とする生産工程の全てのQ−time制約区間における生産物流・在庫管理のための最適指標を生成し、生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29や生産工程#1のエンジニアやオペレータに指標算出部76を介して出力すると共に、内部記憶76aに記憶する。
また、指標算出部76は、内部記憶部76aと生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29などの生産実績や装置関連業務実績の情報を照合して、生産管理システム10における生産指示やエンジニアリング業務システム29における業務指示のための情報を出力する。これら生産指示や業務指示のそれぞれに固有の識別番号等が付され、生産実績や業務実績と内部記憶部76aとの照合に利用することができる。
Next, a characteristic process of the optimum index generation device 41 (fourth embodiment) is executed in the optimum index generation device 41 calculation module.
Specifically, in step S96, information on a plurality of devices included in the production execution system is input via the production management system by the input unit 12, the auxiliary input unit 13, and the auxiliary input unit (procedural CKB method) 45, Further, the bottleneck location and the maximum flow rate in the production process by the plurality of devices analyzed by the production flow bottleneck / flow rate analysis unit 42 from the information input from the production spike calculation unit 64 and the analysis by the Q-time structure analysis unit 43 The result is input, and an instruction to calculate the optimum management index for all the Q-time intervals is issued using the procedure execution control unit (CKB + PS method) 48.
Next, in step S97, in the calculation of the optimal management index, information from the optimal load rule determination unit 19, the Q-time structure analysis unit 43, and the production spike calculation unit 64 is input, and the optimal index calculation unit 75 An optimal index for production logistics / inventory management in all Q-time constraint sections of the production process is generated, and the index calculation unit 76 is sent to the production management system 10, the engineering business system 29, and the engineer and operator of the production process # 1. And stored in the internal storage 76a.
In addition, the index calculation unit 76 collates the internal storage unit 76a with information on production results and device-related business results such as the production management system 10 and the engineering business system 29, and the production instruction in the production management system 10 and the engineering business system 29. Outputs information for business instructions. A unique identification number or the like is assigned to each of these production instructions and business instructions, and can be used for collation between the production results and business results and the internal storage unit 76a.

指標算出部76では、第6実施形態の算出部66、ならびに、第4実施形態の算出部や開始終了時期算出部26と同様であるが、生産工程全体に対して、保全や段取りなどエンジニアリング業務の情報と、生産物流・在庫管理に関する情報とが含まれた総合的な生産・業務指示関連情報を出力する点が異なる。
感度解析部(手続き型CKB=JAMP−wS法)77や感度解析部(手続き型CKB=JAMP−wS性能)78は、感度解析部(CKB=JAMP−wS法)67や感度解析部(CKB=JAMP−wS性能)68と同様の機能をもつが、それらの内部記憶部77aには生産工程の全体に対する感度解析結果が記憶される。
The index calculation unit 76 is the same as the calculation unit 66 of the sixth embodiment and the calculation unit and start / end time calculation unit 26 of the fourth embodiment, but engineering work such as maintenance and setup for the entire production process. And general production / business instruction related information including information on production logistics and inventory management is output.
The sensitivity analysis unit (procedural CKB = JAMP-wS 2 method) 77 and the sensitivity analysis unit (procedural CKB = JAMP-wS 2 method ) 78 are the sensitivity analysis unit (CKB = JAMP-wS 2 method) 67 and the sensitivity analysis unit. (CKB = JAMP-wS 2 performance) It has the same function as 68, but the sensitivity analysis result for the entire production process is stored in the internal storage unit 77a.

ここで、第7実施形態に特徴的な上記構成について説明する。
最適指標生成装置61計算モジュールは、生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29を介して入力部22や補助入力部(JAMP法)23や補助入力部(JAMP法)45や補助入力部(JAMP−wS法)52から入力された情報と、入力部12から入力された情報に基づいてQ−time構造分析部43を行った結果を入力し、段取り替えサイクル算定部53、装置区分算定部54、JAMP−wS法最適論理値計算部55の計算を実行する。JAMP−wS法最適論理値計算部55の算出結果と感度解析部(JAMP−wS特性)58の算出結果が内部記憶58aに記憶される。JAMP−wS法最適論理値計算部55から算出される複数の常用装置と代替装置(および常用能力と代替能力)の稼働回数と稼働時期、常用装置と代替装置とに関する予防保全開始・終了時期および各装置の段取り周期や品種生産サイクルを、開始終了時期算出部56を介して入力して、生産スパイク算定部64では、生産スパイクと各種生産リスクを算出し、内部記憶64aに記憶する。生産スパイク算定部64は、補助入力部(CKB=JAMP−wS法)62と内部記憶64aから入力された情報を元に、感度解析部(JAMP−wS特性)58の内部記憶58aと照合して、動的な生産スパイクなどを算出し、内部記憶64aに記憶する。また、生産スパイク算定部64での計算に装置群生産周期位相設定部63の算定結果を用いて生産スパイクを変形することができる。
Here, the above-described configuration characteristic of the seventh embodiment will be described.
The optimal index generation device 61 calculation module is connected to the input unit 22, the auxiliary input unit (JAMP method) 23, the auxiliary input unit (JAMP method) 45, and the auxiliary input unit (JAMP-wS) via the production management system 10 and the engineering business system 29. Method) The information input from 52 and the result of the Q-time structure analysis unit 43 based on the information input from the input unit 12 are input, the setup change cycle calculation unit 53, the device category calculation unit 54, JAMP The calculation of the wS method optimum logical value calculation unit 55 is executed. The calculation result of the JAMP-wS optimal logic value calculation unit 55 and the calculation result of the sensitivity analysis unit (JAMP-wS characteristic) 58 are stored in the internal storage 58a. Number of operation times and operation times of a plurality of regular devices and alternative devices (and normal capability and alternative capability) calculated from the JAMP-wS method optimum logical value calculation unit 55, preventive maintenance start / end timings for regular devices and alternative devices, and The setup cycle and product production cycle of each device are input via the start / end time calculation unit 56, and the production spike calculation unit 64 calculates production spikes and various production risks, and stores them in the internal storage 64a. The production spike calculation unit 64 collates with the internal storage 58a of the sensitivity analysis unit (JAMP-wS characteristic) 58 based on the information input from the auxiliary input unit (CKB = JAMP-wS 2 method) 62 and the internal storage 64a. Then, a dynamic production spike or the like is calculated and stored in the internal storage 64a. Further, the production spike can be deformed by using the calculation result of the device group production cycle phase setting unit 63 for the calculation in the production spike calculation unit 64.

最適指標生成装置41計算モジュールは、最適指標生成装置41(第4実施形態)の特徴的な処理を実行する。具体的には、生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して入力部12や補助入力部13や補助入力部(手続き型CKB法)45により入力し、さらに生産スパイク算定部64から入力される情報から生産フローボトルネック・流量解析部42により解析した複数の装置による生産工程の中のボトルネック箇所および最大流量と、Q−time構造分析部43による分析結果を入力し、手続き実行制御部(CKB+PS法)48を用いて全ての各Q−time区間の最適管理指標を計算する指示を出す。   The optimal index generation device 41 calculation module executes characteristic processing of the optimal index generation device 41 (fourth embodiment). Specifically, information regarding a plurality of devices included in the production execution system is input via the production management system by the input unit 12, the auxiliary input unit 13, and the auxiliary input unit (procedural CKB method) 45, and further, production spike calculation is performed. The bottleneck location and the maximum flow rate in the production process by a plurality of devices analyzed by the production flow bottleneck / flow rate analysis unit 42 from the information input from the unit 64 and the analysis result by the Q-time structure analysis unit 43 are input. The procedure execution control unit (CKB + PS method) 48 is used to issue an instruction to calculate the optimum management index for all the Q-time intervals.

最適指標計算部75は、最適ロードルール判定部19や余裕時間配分解析部47からの情報を入力して、最適指標計算部75において、対象とする生産工程の全てのQ−time制約区間における生産物流・在庫管理と装置群5の関連業務のための最適指標を生成する。各Q−time制約区間に対する最適指標は、最適指標生成装置61(第6実施形態)が算出する指標と同様である。   The optimal index calculation unit 75 inputs information from the optimal load rule determination unit 19 and the margin time distribution analysis unit 47, and the optimal index calculation unit 75 performs production in all Q-time constraint sections of the target production process. An optimum index is generated for logistics / inventory management and related operations of the device group 5. The optimal index for each Q-time constraint section is the same as the index calculated by the optimal index generation device 61 (sixth embodiment).

最適指標計算部75の算出結果が、指標算出部76を介して生産管理システム10やエンジニアリング業務システム29(あるいは生産工程#1のエンジニアやオペレータ)に出力されると共に、内部記憶76aに記憶される。   The calculation result of the optimum index calculation unit 75 is output to the production management system 10 and the engineering work system 29 (or the engineer or operator of the production process # 1) via the index calculation unit 76 and is also stored in the internal storage 76a. .

第7実施形態で、Q−time構造分析部43の情報処理について図81を用いて説明を加える。まず、入力部12および補助入力部13から、製品別の製造プロセスフローとQ−time制約の開始点、終了点、Q−time制約の時間長などが入力される。ここで、開始点や終了点は、ある処理工程の処理開始または処理終了時点で指定される。一般的には、開始点をある処理工程2の処理終了時点、終了点を後続の処理工程3の処理開始時点に設定されることが多い。これらのQ−time制約に関する情報に図51に示すような適切な前処理を施した後、図81に示すようにQ−time制約に関する情報から開始点の装置群(または処理工程)と終了点の装置群(または処理工程)の接続行列で表現する。処理工程順装置群Q−time行列を用いた換算から、3工程以上に跨るQ−time制約を検出する。また、開始点と終了点の装置群の対でQ−time制約の情報をセルに記した装置群Q−time行列で、同じ装置群を持つ行や列における正数値のセルの数を計数し、その計数値が2以上か否か確かめることによって、Q−time制約の開始点が同一の分岐構造、Q−time制約の終了点が同一の合流構造を検出できる。   In the seventh embodiment, information processing of the Q-time structure analysis unit 43 will be described with reference to FIG. First, the manufacturing process flow for each product, the start point and end point of the Q-time constraint, the time length of the Q-time constraint, and the like are input from the input unit 12 and the auxiliary input unit 13. Here, the start point and the end point are designated at the start or end of processing of a certain process step. In general, the start point is often set to the process end point of a certain process step 2, and the end point is often set to the process start point of a subsequent process step 3. After appropriate pre-processing as shown in FIG. 51 is performed on the information on these Q-time constraints, the device group (or processing step) and end point of the starting point are determined from the information on the Q-time constraints as shown in FIG. It is expressed by a connection matrix of the device groups (or processing steps). From the conversion using the processing step sequential device group Q-time matrix, a Q-time constraint over three or more steps is detected. In addition, the device group Q-time matrix in which the information of the Q-time constraint is written in the cell with the pair of the device group of the start point and the end point, and the number of positive value cells in the row or column having the same device group is counted By checking whether the count value is 2 or more, it is possible to detect a branch structure having the same Q-time constraint start point and a merge structure having the same Q-time constraint end point.

第7実施形態で、並列構造をもつ生産工程を直列構造に変換して計算の高速化を図るための生産能力の配分方法について説明を加える。
生産工程の並列構造は、同一装置群を共用する多品種ロットや繰返し処理ロットによって発生する。並列構造には、第4実施形態に示した通り、合流や分岐を含む。これは、異なる属性をもつ仕掛りロットが同一装置(同一装置群)を用いた処理のために合流する場合や、逆に、同一装置(同一装置群)で処理された仕掛りロットが、次に異なる処理のために異なる装置(装置群)へと分岐していくことなどに該当する。一般には、多品種生産ロットの製造プロセスフローの違いが、生産工程上での合流や分岐として現れる。さらに、電子デバイス製造(半導体・フラッドパネルディスプレイ等)では、また、3次元構造を形成するために各層を形成する処理を繰返すために、処理ロットの合流・分岐が発生する。
In the seventh embodiment, a production capacity distribution method for converting a production process having a parallel structure to a serial structure to speed up the calculation will be described.
A parallel structure of production processes is generated by a multi-product lot or a repeated processing lot sharing the same device group. The parallel structure includes merging and branching as shown in the fourth embodiment. This is because in-process lots with different attributes merge for processing using the same device (same device group), or conversely, in-process lots processed by the same device (same device group) This corresponds to branching to a different device (device group) for different processing. In general, differences in the manufacturing process flow of multi-product production lots appear as merging and branching in the production process. Furthermore, in the manufacture of electronic devices (semiconductors, flood panel displays, etc.), processing lots are merged and branched to repeat the process of forming each layer to form a three-dimensional structure.

並列構造を直列構造に変換することは、すなわち、共用される製造装置における生産能力を多品種・繰返し生産ロットに配分することを意味する。多品種生産ロットに対する最適な生産能力の配分については、最適指標生成装置61(第6実施形態)によって示された。第7実施形態では、さらに、異なるQ−time制約をもつ繰返し処理ロットへの生産能力の配分を生産率最大化を目的として最適化する方法を示す。同一品種の繰返し処理ロットに対する装置群の生産能力配分において、生産率最大化を目的とした場合には、図82に示したような証明により、繰返し処理ロットに均等に生産能力を配分すること、すなわち繰返し処理ロットの生産率(スループットとも呼ばれる)を同等にすることが最適と示せた。ただし、この均等とは、一定期間の平均値である。ここで、この生産能力配分のルールを、REFS(Re-entrant flow Smoothing)と呼ぶことにする。生産率の最大化を図りつつ、さらに、工程間の滞在時間の制約(Q−time制約や納期など)を遵守しつつ段取り時間を低減する多目的の達成が求められる。ここで、(1)生産能力の配分を均等化すること、および(2)図77に示したように工程間の滞在時間の制約を遵守しつつ段取り時間を低減するような共用装置の切り替え周期を定めることで、多目的の達成を可能にする最適な生産物流・在庫管理が実現する。
複数Q−time制約区間への生産能力の最適な配分方法を、以下(A)、(B)の前提をおいて、(i)、(ii)の場合分けを用いて実現する。このように、複数の工程が同一装置群を共用し、かつ、各工程での−time制約時間が異なる場合の扱いを定めた。

Figure 0006044977
Converting the parallel structure to the serial structure means that the production capacity in the shared manufacturing apparatus is allocated to the multi-product / repetitive production lot. The distribution of the optimum production capacity for the multi-product production lot is indicated by the optimum index generation device 61 (sixth embodiment). The seventh embodiment further shows a method for optimizing the allocation of production capacity to repeated processing lots having different Q-time constraints for the purpose of maximizing the production rate. In the case of the purpose of maximizing the production rate in the allocation of the production capacity of the apparatus group to the repeated processing lot of the same product type, the production capacity is evenly distributed to the repeated processing lot by the proof as shown in FIG. In other words, it has been shown that it is optimal to make the production rate (also called throughput) of repeated processing lots equal. However, this equality is an average value for a certain period. Here, this production capacity distribution rule is referred to as REFS (Re-entrant flow Smoothing). While maximizing the production rate, it is also necessary to achieve multipurpose purposes that reduce setup time while complying with restrictions on stay time between processes (Q-time restrictions, delivery date, etc.). Here, (1) the distribution of the production capacity is equalized, and (2) the switching period of the shared device that reduces the setup time while complying with the restriction of the stay time between the processes as shown in FIG. By defining the above, optimal production logistics and inventory management that can achieve multiple purposes will be realized.
An optimal method for allocating production capacity to a plurality of Q-time constraint sections is realized using the cases (i) and (ii) based on the following assumptions (A) and (B). As described above, the case where a plurality of processes share the same device group and the -time constraint time in each process is different is defined.

Figure 0006044977

第7実施形態では、さらに、図72に示す最適指標生成装置61(第6実施形態)における生産スパイクとリスクの算定に基づいて、適切な在庫の配置箇所と数量を定めて生産期間を短縮する方法を示す。まず、生産期間の短縮の重要性について説明する。生産工程において、高額で台数が限られて生産工程全体の生産率を決定づける資源的ボトルネック(例えば、半導体製造におけるフォトリソグラフィー装置等)の生産能力を高く維持することが重要である。しかし、実態として、資源的ボトルネックや非資源的ボトルネックにおける装置の保全や故障などに起因する装置の停止によって装置群の生産能力の低下が発生し、生産物流の変動(特に、装置群の生産率がボトルネックの(目標または最大)生産率以下に陥いる低下期、および、その後の復旧期が形成する生産スパイク)を引き起こし、生産物流としてボトルネックに伝搬し、資源的ボトルネックの生産率を低下させることがある。また、資源的ボトルネックの前後などにQ−time制約区間が存在し、Q−time制約区間における生産物流制御が資源的ボトルネックの生産率に影響を与えることがある。このような装置群の生産能力の変化やQ−time制約区間の生産物流制御による影響を吸収するために、半導体製造工程では、一般的に、工程間に多量の中間在庫(実態としては工場の中のストッカや搬送経路上のバッファに格納される)を配備している。この中間在庫の影響で、半導体製造における生産期間の40〜65%程度を工程間の処理待ち時間が占めており、長大な生産期間(一般的に1.5〜2.5ヵ月)の原因となり、時間競争力が向上せず製品の死蔵化の一因にもなっている。   In the seventh embodiment, based on the production spike and risk calculation in the optimum index generation device 61 (sixth embodiment) shown in FIG. 72, an appropriate inventory location and quantity are determined to shorten the production period. The method is shown. First, the importance of shortening the production period will be described. In a production process, it is important to maintain a high production capacity of a resource bottleneck (for example, a photolithography apparatus in semiconductor manufacturing) that determines the production rate of the entire production process when the number is expensive and limited. However, as a matter of fact, the production capacity of the equipment group is reduced due to equipment stoppage due to maintenance or failure of equipment in resource bottlenecks and non-resource bottlenecks, and fluctuations in production logistics (particularly equipment Production rate of production bottleneck is caused by causing production rate to drop to the bottleneck (target or maximum) production rate and production spikes formed by the subsequent recovery period. May decrease the rate. In addition, a Q-time constraint section exists before and after the resource bottleneck, and the production distribution control in the Q-time constraint section may affect the production rate of the resource bottleneck. In order to absorb such changes in the production capacity of devices and the effects of product distribution control in the Q-time constrained section, semiconductor manufacturing processes generally involve a large amount of intermediate inventory (actually, (Stored in the stocker in the middle and the buffer on the transport route). Due to the influence of the intermediate inventory, the processing waiting time between processes accounts for about 40 to 65% of the production period in semiconductor manufacturing, which causes a long production period (generally 1.5 to 2.5 months). As a result, the time competitiveness is not improved, and it is also a cause of product death.

第7実施形態では、生産期間の問題を解決するために、図83に示す、到着連動集中在庫型方式と図84に示す段階的変動吸収分散在庫型方式の2種類の方式を示す。資源的ボトルネック間や動的ボトルネック間やQ−time制約区間を管理単位(工程管理モジュールと呼ぶ)として、これらの方式により、最小の安全在庫量の配置と数量を定める。   In the seventh embodiment, in order to solve the problem of the production period, two types of methods are shown: an arrival-linked centralized inventory type method shown in FIG. 83 and a stepwise fluctuation absorption distributed inventory type method shown in FIG. By using these methods as the management unit (called process management module) between resource bottlenecks, between dynamic bottlenecks and between Q-time constraint sections, the arrangement and quantity of the minimum safety stock amount are determined.

I.到着連動集中在庫型方式
生産工程で起こった装置停止(予防保全時)による生産物流率のスパイクを、Q−time制約などの製造条件としての時間的制約が付されていない工程区間にまとめて中間在庫を持たせて取り除き、後続の資源的ボトルネック工程(リソグラフィー工程)などへ当該装置停止による物流変動を伝搬させない方式を指す。ここで、工場では、基本的に同様の考え方で「大量の在庫」を抱えていることが本質的に問題であるので、このスパイク除去のための在庫量を適正化(最小化)することが課題になる。到着連動集中在庫型方式では、変動が少なくQ−time制約などが設定されていないような生産リスクの小さい工程区間に安全在庫を置き、能力低下が発生した工程のロット退去(生産物流率)の変化に関わらず、安全在庫を配置した工程以降では生産率が一定(平準)になるように制御する。なお、この方法では、Q−time制約区間では、原則として、手続き型CKB=JAMP−wS法で、装置停止によって発生する低下期と復旧期の生産能力(生産率)に連動して各Q−time制約のCKB法最適管理値が再計算・再設定される。各工程間に余計な在庫を配置しない場合、工程の利用率が100%を超えない限りはロットの到着に追従するように連動して稼動する。図83のように、装置集中停止時間tによって発生するスパイクを取り除くための中間在庫LはL=λとなる。ここで、制約が付されていない工程区間にまとめて取り除くためt=tとする。
到着連動集中在庫型方式の利点は、在庫集約により同一サービスレベルをより少ない在庫で達成することが可能になる点である。手前の複数の工程での装置停止の影響を一手に吸収する点にある。到着連動集中在庫型方式に想定される欠点は、バッチ処理工程のように一定の在庫を要する工程の中間在庫を活用しないことや、全ての区間にQ−time制約が付された場合、対応できない点が挙げられる。
I. Centralized inventory method linked to arrival The production logistics rate spike caused by equipment stoppage (during preventive maintenance) that occurred in the production process is put together in a process section that is not subject to time constraints such as Q-time restrictions. This refers to a method in which inventory is removed and the distribution fluctuation due to the stop of the apparatus is not propagated to the subsequent resource bottleneck process (lithography process) or the like. Here, it is essentially a problem that a factory has “a large amount of inventory” based on the same concept. Therefore, it is possible to optimize (minimize) the inventory for removing spikes. It becomes a challenge. In the arrival-linked centralized inventory method, safety stock is placed in a process section with low production risk where there is little fluctuation and no Q-time restrictions etc. are set, and lot removal (production logistics rate) of the process in which capacity decline has occurred Regardless of changes, control is performed so that the production rate is constant (leveled) after the process of placing safety stock. In this method, in the Q-time constraint section, in principle, the procedural CKB = JAMP-wS 2 method is used, and each Q is linked to the production capacity (production rate) in the decline period and the restoration period caused by equipment shutdown. -The CKB method optimal management value of the time constraint is recalculated and reset. If no extra inventory is placed between each process, the system operates in conjunction with the arrival of the lot unless the process utilization rate exceeds 100%. As shown in FIG. 83, WIP L r to remove spikes generated by the apparatus concentrated down time t d is the L r = λ 0 t r. Here, t r = t d is set in order to remove the process sections without restrictions.
The advantage of the arrival-linked centralized inventory method is that the same service level can be achieved with a smaller inventory by inventory aggregation. It is in the point which absorbs the influence of the apparatus stop in a plurality of front processes at hand. The shortcomings assumed for the arrival-linked centralized inventory type method cannot be handled when the intermediate inventory of a process that requires a certain amount of inventory, such as a batch processing process, is not used, or when all sections have Q-time constraints. A point is mentioned.

(事例)図58に示した非特許文献1の生産工程モデル:
フォトリソグラフィー〜「DRY1−WET(1)−Fur(1)−DRY2−WET(2)−N−Fur(2)」〜フォトリソグラフィーの区間で、Fur(1)の予防保全が起こる場合を例に説明を加える。
Fur(1)は、定常時は、利用率80%程度である。
ここで、Fur(1)において、Fur(1)の利用率100%を超えるような装置停止が起こったとする。これは、前述の通り、同時に一定台数以上が保全や故障などのため停止する場合である(このような低下が起こらないように保全時期を分散化するが、万一起こった場合について)。
予め、このような低下期に陥ることが分かっている場合には、第3実施形態で示したように、所定の時点で予め、Fur(1)に関わるQ−time制約区間:DRY1−WET(1)−Fur(1)の最適仕掛管理値を再計算して置き換えることで、Q−time制約の超過を防ぐと共に目標生産率の達成を目指す(第3実施形態)。
ここで、Q−time制約区間の最終工程:Fur(1)のロット退出率は、処理開始と同様の形となり、定常期、低下期、復旧期と大きく変化する。この生産物流率の生産スパイクを、次の資源的ボトルネック装置群(フォトリソグラフィー工程)に伝搬させないよう、速やかに後続の非Q−time制約区間:Fur(1)−Dry(2)で除去する。そのためにDry(2)の仕掛りロット(中間在庫)を最大の生産スパイクを吸収する程度溜めておく。
このような中間在庫は、常にためておく必要はない。仮に予防保全など予め実施時期が決められた場合には、その時期に合わせて溜めてゆけばよい(例えば、Dry(2)では、偶発故障が起こるため、その際に処理しきれなかった分が溜まる機会もある。)。
(Case) Production process model of Non-Patent Document 1 shown in FIG.
In photolithography ~ "DRY1-WET (1) -Fur ( 1) -DRY2-WET (2) -N 2 -Fur (2) " - photolithography interval, example where preventive maintenance of Fur (1) takes place Add a description to.
Fur (1) has a utilization rate of about 80% in a steady state.
Here, in Fur (1), it is assumed that an apparatus stop occurs that exceeds the utilization rate of Fur (1) 100%. As described above, this is a case where a certain number or more of them stop at the same time due to maintenance, failure, or the like (maintenance times are dispersed so that such a decrease does not occur, but in the event that it occurs).
If it is known in advance that such a fall period will occur, as shown in the third embodiment, the Q-time constraint section relating to Fur (1): DRY1-WET ( 1) By recalculating and replacing the optimum in-process management value of -Fur (1), the Q-time constraint is prevented from being exceeded and the target production rate is achieved (third embodiment).
Here, the lot exit rate of the final process: Fur (1) in the Q-time constraint section is the same as that at the start of the process, and changes greatly between the stationary period, the decreasing period, and the recovery period. The subsequent non-Q-time constraint section: Fur (1) -Dry (2) is quickly removed so that the production spike of the product distribution rate is not propagated to the next resource bottleneck device group (photolithography process). . Therefore, the in-process lot (intermediate stock) of Dry (2) is stored to the extent that the largest production spike is absorbed.
Such intermediate stock need not always be saved. If the implementation time, such as preventive maintenance, is determined in advance, it is only necessary to collect it according to that time (for example, in Dry (2), an accidental failure occurs, so the amount that could not be processed at that time There is also an opportunity to accumulate.)

半導体加工寸法の微細化(高度化)に伴い、生産工程上のQ−time制約区間は増加の一途にあるため、到着連動集中在庫型方式のようにQ−time制約区間では生産物流率のスパイクに対応しないと限定すると、このスパイク低減に限界が出る可能性がある。また、中間在庫を持たせる工程は、バッチ型などある一定以上の在庫を当初から必要とする工程や、また装置が偶発故障しづらい装置群が適しており、それが必ずしもQ−time制約区間以外であるとは限らない。先の工程モデルの例でいえば、WETやFURは、バッチ型でかつ偶発故障がほとんどない装置の典型例である。そこで、以下の段階的変動吸収分散在庫型方式の利用を考える。   As the semiconductor processing dimensions become finer (sophisticated), the Q-time constraint section in the production process is steadily increasing. If it is limited not to correspond to this, there is a possibility that this spike reduction will be limited. In addition, the process of providing intermediate inventory is suitable for processes that require a certain amount of inventory from the beginning, such as a batch type, or a device group in which devices are unlikely to accidentally fail. This is not necessarily a Q-time restricted section. Not necessarily. Speaking of the example of the previous process model, WET and FUR are typical examples of devices that are batch-type and have few accidental failures. Therefore, consider the use of the following stepwise variable absorption inventory method.

II.段階的変動吸収分散在庫型方式
到着連動集中在庫型方式との違いは、Q−time制約の有無に関わらずバッチ処理工程など一定の在庫を要する工程区間の在庫を活用して、順次可能な限り生産スパイクを低減していく点である。また、資源的ボトルネック工程の目標生産率との乖離を減らすために、バッチ工程でのロードサイズを適切に変更する。
図84のような装置集中停止時間tによって発生するスパイクを取り除くための中間在庫LriはLri=λriとなる。
ここで、制約が付されてるため、制約時間Tqi<tr1のときtr1=Tq1
そして、後継制約区間の時間長tr(i+1)

Figure 0006044977

となる。
段階的変動吸収分散在庫型方式の利点は、プロセスの高度化の影響で増加の一途にあるQ−time制約が点在する生産工程でも、各工程の中間在庫を活用して可能な限り生産スパイクを段階的に低減し、資源的ボトルネック工程へのスパイクの伝搬を早い段階で防ぐ可能性を高める点にある。また、バッチ工程でのローディングを生産工程全体に合致させるよう適正化する。段階的変動吸収分散在庫型方式の想定される欠点は、バッチ工程でローディングサイズを小さくすることを許容すると、同一期間長におけるローディング回数を増やすことになり、熱処理炉(Fur)などの装置群では予防保全周期が短くなることがあり、注意を払う必要がある。 II. Stepwise fluctuation absorption distributed inventory type method The difference from the arrival-linked centralized inventory type method is that as much as possible by utilizing the inventory of process sections that require a certain amount of inventory, such as batch processing, regardless of whether there is a Q-time constraint. The point is to reduce production spikes. In order to reduce the deviation from the target production rate of the resource bottleneck process, the load size in the batch process is appropriately changed.
The intermediate stock L ri for removing spikes generated by the apparatus concentration stop time t d as shown in FIG. 84 is L ri = λ 0 t ri .
Here, since the constraint is added, tr 1 = T q1 when the constraint time T qi <t r1 .
And the time length tr (i + 1) of the successor constraint section is

Figure 0006044977

It becomes.
The advantage of the gradual absorption and absorption distributed inventory method is that even in the production process dotted with the increasing Q-time constraint due to the process sophistication, the production spike is possible as much as possible by utilizing the intermediate inventory of each process. Is to increase the possibility of preventing the propagation of spikes to the resource bottleneck process at an early stage. Also, optimize the batch process loading to match the entire production process. The assumed disadvantage of the step-variation absorption distributed inventory method is that if the loading size is allowed to be reduced in the batch process, the number of loadings in the same period length is increased. The preventive maintenance cycle may be shortened and care must be taken.

事例を用いて、段階的変動吸収分散在庫型方式の動作を説明する。
先の図58の生産工程モデルのDRY1とDRY2は、不安定なプラズマ系プロセスを採用している装置のため偶発故障が発生する。なお、DRY1、DRY2共にQ−time制約区間の先頭工程であるためQ−time制約の遵守には問題ない。故障により処理中止などを強いられたロット(ウェハ群)は没となる。
一般的な運用条件としてFurの稼働率が80%(通常稼働、停止無し)となるリソグラフィー工程の平均生産率である場合に、DRY1で低下期が発生するのは、同時に10台以上ダウンした場合である。(全部でDRY1は装置16台、DRY2も別の装置16台があるモデル)
前の工程j(例えばDRY1)で故障による装置停止の影響で低下期(生産率μ_(d,j)<当初目標生産率(平均)λ)になる。低下期が始まっても、次の工程(WET(1))以降ではQ−time制約を守りつつ、中間在庫(仕掛りロット)が一定以下(特段の定めがなければゼロ)になるまで同じ生産率(当初目標生産率(平均)λ)で処理を続ける。
中間在庫が一定以下(特段の定めがなければゼロ)になった後は、到着ロットに合わせて処理を開始する(低下期の終了時点=復旧期の開始時点まで)。
もし、復旧期のDRY1の生産率μ_(r,j)(=WET(1)へのロット到着率)がWET(1)の平均処理能力より勝っていた場合、WET(1)でのロット仕掛数が増えていく。その仕掛数がQ−time制約を遵守するための最大ロット数に達したら、再度CKB法の上限管理が機能し始める(図84の変化点)。
この場合、CKB法最適値計算に使用する平均到着率は前の工程(Dry1)の復旧期の生産率μ_(r,j)(>λ)となる。低下期の期間tdと当初目標生産率(平均)λがわかっているので、復旧期の長さYは見積もることができる。Y=td(λ―μ_(d,j))/μ_(r,j)。偶発故障時でも復旧終了時点で見積もることができる。
こうして、装置停止の後続工程でQ−time制約区間でもQ−time制約を守りつつ、段階的に生産物流のスパイクを減らしていく。
The operation of the stepwise fluctuation absorption distributed inventory type method will be described using examples.
Since the production process models DRY1 and DRY2 in FIG. 58 are devices using an unstable plasma system process, an accidental failure occurs. It should be noted that since both DRY1 and DRY2 are the top steps of the Q-time constraint section, there is no problem in complying with the Q-time constraint. A lot (wafer group) forced to stop processing due to a failure is lost.
As a general operating condition, if the Fur operation rate is 80% (normal operation, no stop) and the average production rate of the lithography process, the drop period occurs in DRY1 when 10 or more units are down at the same time It is. (In total, DRY1 has 16 devices and DRY2 has 16 other devices)
In the previous step j (for example, DRY1), due to the influence of the stop of the device due to the failure, the period of decline (production rate μ_ (d, j) <initial target production rate (average) λ) is reached. Even after the decline period begins, the same production is maintained until the intermediate inventory (in-process lot) is below a certain level (zero unless otherwise specified), while maintaining the Q-time constraint after the next process (WET (1)). Continue processing at the rate (initial target production rate (average) λ).
After the intermediate stock falls below a certain level (zero unless otherwise specified), processing is started in accordance with the arrival lot (until the end of the decline period = the start of the recovery period).
If the production rate μ_ (r, j) of DRY1 in the recovery period (= lot arrival rate to WET (1)) exceeds the average processing capacity of WET (1), the lot in process at WET (1) The number will increase. When the number of devices in progress reaches the maximum number of lots to comply with the Q-time constraint, the upper limit management of the CKB method starts to function again (change point in FIG. 84).
In this case, the average arrival rate used for the CKB method optimum value calculation is the production rate μ_ (r, j) (> λ) in the recovery period of the previous step (Dry1). Since the period td of the decline period and the initial target production rate (average) λ are known, the length Y of the restoration period can be estimated. Y = td (λ−μ_ (d, j)) / μ_ (r, j). Even in case of accidental failure, it can be estimated at the end of recovery.
In this way, in the subsequent process of stopping the apparatus, the Q-time restriction is maintained even in the Q-time restriction section, and the spikes in production logistics are gradually reduced.

第7実施形態では、第4実施形態と第6実施形態の変形例として、管理対象とする生産工程の全ての装置群についてJAMP−wS法により算定される保全や段取り時期により発生する静的生産スパイクに動的な故障などを合わせた動的生産スパイクを複数の生産工程について重ね合わせた複合スパイクを分析し、対象とする生産工程における生産スパイクを最小の安全在庫で吸収して、生産工程全体の生産率を決定づける資源的ボトルネックにおける生産率低下を防ぎながら、在庫の削減と生産期間の短縮化を図る方法を示した。   In the seventh embodiment, as a modification of the fourth embodiment and the sixth embodiment, static production that occurs due to maintenance and setup time calculated by the JAMP-wS method for all device groups in the production process to be managed. Analyze composite spikes that combine dynamic production spikes combined with dynamic failures, etc., for multiple production processes, absorb production spikes in the target production process with the minimum safety stock, and overall production process The method of reducing inventory and shortening the production period was shown while preventing the decline in the production rate in the resource bottleneck that determines the production rate.

<第8実施形態>
図85を参照して、本発明の第8実施形態に係る最適指標生成方法について説明する。なお、本実施形態は、第1実施形態に係る最適指標生成装置を構成する各部の動作について、下記のフローチャートで示すプログラムをプロセッサに実行させたことを特徴としている。各ステップはソフトウエアモジュールの動作内容を示しており、詳細な動作内容については第1実施形態に記載しているので、その説明を省略する。
最適指標生成装置に電源が投入されると、CPUは、補助記憶部から読み込んだOSをRAM上にブートして実行する。そして、CPUは、このOS上で補助記憶部からRAM上に読み出したアプリケーションソフトウエアの一例として下記の最適指標生成アプリケーションプログラムを実行する。
<Eighth Embodiment>
With reference to FIG. 85, the optimal index production | generation method which concerns on 8th Embodiment of this invention is demonstrated. The present embodiment is characterized in that the processor executes a program shown in the following flowchart for the operation of each unit constituting the optimum index generation device according to the first embodiment. Each step indicates the operation content of the software module, and the detailed operation content is described in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
When the optimum index generation device is powered on, the CPU boots and executes the OS read from the auxiliary storage unit on the RAM. Then, the CPU executes the following optimum index generation application program as an example of application software read from the auxiliary storage unit to the RAM on the OS.

なお、本実施形態にあっては、多品種の製品を生産するため複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置と製品に関する指標情報を供給することを特徴とする。
まず、ステップS301では、複数の装置と製品に関する情報を生産管理システムを介して入力する。
次いで、ステップS302では、入力された情報から複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time構造を分析し、内部記憶に記憶する。
次いで、ステップS303では、製品の到着に関連するバッチ組待ち時間とQ−time制約の上限値との大小関係が切り替わる到着率の境界値を算定し、適切なロードルールを判定する。
次いで、ステップS304では、入力された情報およびQ−time構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算する。
次いで、ステップS305では、計算された情報を指標情報として出力する。次いで、ステップS306では、算出された最適な指標情報とロードルールとを生産管理システムに供給する。
The present embodiment is characterized in that index information relating to the plurality of devices and products is supplied to a production management system that controls a plurality of devices in order to produce a wide variety of products.
First, in step S301, information regarding a plurality of devices and products is input via the production management system.
Next, in step S302, a Q-time structure indicating a limit value of stay time between processing steps by a plurality of apparatuses is analyzed from the input information and stored in the internal storage unit .
Next, in step S303, the boundary value of the arrival rate at which the magnitude relationship between the batch set waiting time related to the arrival of the product and the upper limit value of the Q-time constraint is switched is calculated, and an appropriate load rule is determined.
Next, in step S304, based on the input information and the Q-time structure, the optimum number of kanbans and buffer size for each product type are calculated.
Next, in step S305, the calculated information is output as index information. Next, in step S306, the calculated optimum index information and load rule are supplied to the production management system.

また、図86に示すフローチャートを参照すると、ステップS311では、ステップS304により算出された最適な指標情報に対して、感度解析を予め行っておき、内部記憶部に記憶する。ステップS312では、各種入力情報の変動に対応した最適な指標情報を即時に生産管理システムに供給する。
また、図87に示すフローチャートを参照すると、ステップS315では、後続工程区間または先行工程区間のスループットの変化に連動してカンバン枚数やバッファサイズを変更する。
また、図88に示すフローチャートを参照すると、ステップS317では、加工工程間で待つことが可能な最大ロット数を超えないように、複数の装置による加工工程間に設けられたバッファのサイズを制限することにより、先行工程の製品の出力を制御する。
Referring to the flowchart shown in FIG. 86, in step S311, sensitivity analysis is performed in advance on the optimal index information calculated in step S304 and stored in the internal storage unit. In step S312, the optimum index information corresponding to the variation of various input information is immediately supplied to the production management system.
Referring to the flowchart shown in FIG. 87, in step S315, the number of kanbans and the buffer size are changed in conjunction with the change in throughput in the subsequent process section or the preceding process section.
Referring to the flowchart shown in FIG. 88, in step S317, the size of the buffer provided between the machining steps by a plurality of devices is limited so as not to exceed the maximum number of lots that can be waited between the machining steps. Thus, the output of the product in the preceding process is controlled.

また、図89に示すフローチャートを参照すると、ステップS318では、Q−time制約区間内のボトルネック箇所のトラフィック強度が1を超えないように制御する。ステップS319では、トラフィック強度が1より大きい場合には、λはトラフィック強度(ρ)が1の時の投入率とする。
また、図90に示すフローチャートを参照すると、ステップS320では、Q−time制約区間内に滞在するロットの数を製品品種および処理条件別のカンバン枚数によって制限し、各ロットの処理開始時期を空きカンバンによって制御する。
Referring to the flowchart shown in FIG. 89, in step S318, control is performed so that the traffic intensity at the bottleneck in the Q-time constraint section does not exceed 1. In step S319, if the traffic intensity is greater than 1, λ is the input rate when the traffic intensity (ρ) is 1.
Referring to the flowchart shown in FIG. 90, in step S320, the number of lots staying in the Q-time constraint section is limited by the number of kanbans according to product types and processing conditions, and the processing start time of each lot is set to an empty kanban. Control by.

次に、図91を参照して、本発明の第8実施形態に係る最適指標生成方法の変形例として、下記のフローチャートで示すプログラムをサーバに設けられたプロセッサに実行させたこととして説明する。
なお、本変形例であっては、多品種の製品を生産するため複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して複数の装置と製品に関する指標情報を送信するサーバが実行することを特徴とする。また、サーバには通信制御部が設けられており、通信制御部が生産管理システムと通信回線を介して情報を通信することとする。
Next, with reference to FIG. 91, a modification example of the optimal index generation method according to the eighth embodiment of the present invention will be described on the assumption that a program provided in a server is executed by a processor provided in a server.
In this modification, a server that transmits index information about a plurality of devices and products via a communication line is executed for a production management system that controls a plurality of devices to produce a wide variety of products. It is characterized by doing. The server is provided with a communication control unit, and the communication control unit communicates information with the production management system via a communication line.

まず、ステップS321では、複数の装置と製品に関する情報を生産管理システムを介して受信する。次いで、ステップS322では、受信された情報から複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time構造を分析し、内部記憶部に記憶する。
次いで、ステップS323では、計算された情報を指標情報として出力する。
次いで、ステップS324では、製品の到着に関連するバッチ組待ち時間とQ−time制約の上限値との大小関係が切り替わる到着率の境界値を算定し、適切なロードルールを判定する。
次いで、ステップS325では、受信された情報およびQ−time構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算する。次いで、ステップS326では、算出された最適な指標情報とロードルールとを生産管理システムに送信する。
First, in step S321, information about a plurality of devices and products is received via the production management system. Next, in step S322, the Q-time structure indicating the limit value of the stay time between the machining steps by the plurality of apparatuses is analyzed from the received information and stored in the internal storage unit.
Next, in step S323, the calculated information is output as index information.
Next, in step S324, the boundary value of the arrival rate at which the magnitude relationship between the batch set waiting time related to the arrival of the product and the upper limit value of the Q-time constraint is switched is calculated, and an appropriate load rule is determined.
Next, in step S325, based on the received information and the Q-time structure, the optimum number of kanbans and buffer size for each product type are calculated. Next, in step S326, the calculated optimal index information and load rule are transmitted to the production management system.

以上のようにQ−time制約を守りつつ他の性能指標も悪化させない生産スケジューリング手法として、計算スピード、精度、実用性などの定性的評価も高いCKB法の構築と性能評価と通して目的を達成することができた。   As described above, the objective is achieved through the construction and performance evaluation of the CKB method, which has high qualitative evaluation such as calculation speed, accuracy, and practicality as a production scheduling method that keeps Q-time constraints and does not deteriorate other performance indicators. We were able to.

<第9実施形態>
図92を参照して、本発明の第9実施形態に係る最適指標生成方法について説明する。なお、本実施形態は、第4実施形態に係る最適指標生成装置を構成する各部の動作について、下記のフローチャートで示すプログラムをプロセッサに実行させたことを特徴としている。各ステップはソフトウエアモジュールの動作内容を示しており、詳細な動作内容については第1実施形態に記載しているので、その説明を省略する。
最適指標生成装置に電源が投入されると、CPUは、補助記憶部から読み込んだOSをRAM上にブートして実行する。そして、CPUは、このOS上で補助記憶部からRAM上に読み出したアプリケーションソフトウエアの一例として下記の最適指標生成アプリケーションプログラムを実行する。
<Ninth Embodiment>
With reference to FIG. 92, the optimal index production | generation method which concerns on 9th Embodiment of this invention is demonstrated. Note that the present embodiment is characterized in that the processor executes the program shown in the following flowchart for the operation of each unit constituting the optimum index generation device according to the fourth embodiment. Each step indicates the operation content of the software module, and the detailed operation content is described in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
When the optimum index generation device is powered on, the CPU boots and executes the OS read from the auxiliary storage unit on the RAM. Then, the CPU executes the following optimum index generation application program as an example of application software read from the auxiliary storage unit to the RAM on the OS.

なお、本実施形態にあっては、多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、複数の装置に関する指標情報を供給することを特徴とする。
次いで、ステップS331では、生産実行システムに含まれる複数の装置と製品に関する情報を生産管理システムを介して入力する。
次いで、ステップS332では、入力された情報から複数の装置による加工工程の中のボトルネック箇所および最大流量を解析する。
次いで、ステップS333では、入力された情報から1つ以上のQ−time制約が存在しているQ−time制約区間の構造を分析し、内部記憶部に記憶する。
次いで、ステップS334では、S333で内部記憶部に記憶した情報を用いて、全てのQ−time制約区間について最適指標計算を完了したか否かを判断する。最適指標計算を完了した場合には、ステップS339に進む。最適指標計算を完了していない場合には、ステップS335に進む。
In this embodiment, index information relating to a plurality of devices is supplied to a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a variety of products. Features.
Next, in step S331, information regarding a plurality of devices and products included in the production execution system is input via the production management system.
Next, in step S332, the bottleneck location and the maximum flow rate in the machining process by a plurality of apparatuses are analyzed from the input information.
Next, in step S333, the structure of the Q-time constraint section where one or more Q-time constraints exist is analyzed from the input information and stored in the internal storage unit.
Next, in step S334, using the information stored in the internal storage unit in S333, it is determined whether or not the optimal index calculation has been completed for all the Q-time constraint sections. When the optimal index calculation is completed, the process proceeds to step S339. If the optimal index calculation has not been completed, the process proceeds to step S335.

次いで、ステップS335では、製品の到着に関連するバッチ組待ち時間とQ−time制約の上限値との大小関係が切り替わる到着率の境界値を算定し、適切なロードルールを判定する。
次いで、ステップS336では、複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する。
次いで、ステップS337では、Q−time制約区間の中のボトルネック箇所および最大流量を解析する。
次いで、ステップS338では、ボトルネック箇所、最大流量および前記Q−time構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズと、常用装置と代替装置とに関する生産負荷と予防保全開始時期を計算して指標情報として内部記憶部に記憶し、ステップS334に進む。
次いで、ステップS339では、S338で内部記憶部に記憶された最適な指標情報を生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給するとともに、時間指標算出ステップにより算出された最適な指標情報を生産管理システムに供給し、処理を終了する。
Next, in step S335, the boundary value of the arrival rate at which the magnitude relationship between the batch set waiting time related to the arrival of the product and the upper limit value of the Q-time constraint is switched is calculated, and an appropriate load rule is determined.
Next, in step S336, the plurality of devices are classified into a regular device having a regular capability and an alternate device having a alternate capability.
Next, in step S337, the bottleneck location and the maximum flow rate in the Q-time constraint section are analyzed.
Next, in step S338, based on the bottleneck location, the maximum flow rate, and the Q-time structure, the optimum number of kanbans and buffer sizes for each product type, the production load and the preventive maintenance start timing for the regular device and the alternative device are calculated. And it memorize | stores in an internal memory part as parameter | index information, and it progresses to step S334.
Next, in step S339, the optimal index information stored in the internal storage unit in S338 is supplied to the production management system and the engineering business system, and the optimal index information calculated in the time index calculation step is supplied to the production management system. Then, the process ends.

また、図93に示すフローチャートを参照すると、ステップS341では、生産実行システムに含まれる製造フロー全体に点在するすべてのQ−time制約を同時に管理する。
また、図94に示すフローチャートを参照すると、ステップS343では、生産実行システムに含まれる製造フロー全体における生産流量や工程能力の変動に対応してQ−time制約を同時に管理するために、製造フローにおけるボトルネック箇所と各工程の最大流量を解析する。
Referring to the flowchart shown in FIG. 93, in step S341, all the Q-time constraints scattered in the entire manufacturing flow included in the production execution system are managed simultaneously.
Further, referring to the flowchart shown in FIG. 94, in step S343, in order to simultaneously manage the Q-time constraints corresponding to the fluctuations in the production flow rate and process capability in the entire production flow included in the production execution system, Analyze the bottleneck and the maximum flow rate of each process.

次に、図95を参照して、本発明の第9実施形態に係る最適指標生成方法の変形例として、下記のフローチャートで示すプログラムをサーバに設けられたプロセッサに実行させたこととして説明する。
なお、本変形例であっては、多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信するサーバが実行することを特徴とする。また、サーバには通信制御部が設けられており、通信制御部が生産管理システムと通信回線を介して情報を通信することとする。
Next, with reference to FIG. 95, a modified example of the optimum index generation method according to the ninth embodiment of the present invention will be described as having a processor provided in a server execute a program shown in the following flowchart.
Note that, in this modification, for a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a wide variety of products, an index related to the plurality of devices via a communication line. A server that transmits information is executed. The server is provided with a communication control unit, and the communication control unit communicates information with the production management system via a communication line.

次いで、ステップS351では、生産実行システムに含まれる複数の装置と製品に関する情報を生産管理システムを介して受信する。
次いで、ステップS352では、受信された情報から複数の装置による加工工程の中のボトルネック箇所および最大流量を解析する。
次いで、ステップS353では、受信された情報から1つ以上のQ−time制約が存在しているQ−time制約区間の構造を分析し、内部記憶部に記憶する。
次いで、ステップS354では、S353で内部記憶部に記憶した情報を用いて、全てのQ−time制約区間について最適指標計算を完了したか否かを判断する。最適指標計算を完了した場合には、ステップS359に進む。最適指標計算を完了していない場合には、ステップS355に進む。
Next, in step S351, information regarding a plurality of devices and products included in the production execution system is received via the production management system.
Next, in step S352, the bottleneck location and the maximum flow rate in the machining process by the plurality of apparatuses are analyzed from the received information.
Next, in step S353, the structure of the Q-time constraint section where one or more Q-time constraints exist is analyzed from the received information and stored in the internal storage unit.
Next, in step S354, using the information stored in the internal storage unit in S353, it is determined whether or not the optimal index calculation has been completed for all the Q-time constraint sections. When the optimal index calculation is completed, the process proceeds to step S359. If the optimal index calculation has not been completed, the process proceeds to step S355.

次いで、ステップS355では、製品の到着に関連するバッチ組待ち時間とQ−time制約の上限値との大小関係が切り替わる到着率の境界値を算定し、適切なロードルールを判定する。
次いで、ステップS356では、複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する。
次いで、ステップS357では、Q−time制約区間の中のボトルネック箇所および最大流量を解析する。
次いで、ステップS358では、ボトルネック箇所、最大流量および前記Q−time構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算して指標情報として内部記憶部に記憶し、ステップS354に進む。
次いで、ステップS359では、S358で内部記憶部に記憶された最適な指標情報を生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信するとともに、時間指標算出ステップにより算出された最適な指標情報を生産管理システムに送信し、処理を終了する。
Next, in step S355, the boundary value of the arrival rate at which the magnitude relationship between the batch set waiting time related to the arrival of the product and the upper limit value of the Q-time constraint switches is calculated, and an appropriate load rule is determined.
Next, in step S356, the plurality of devices are classified into a regular device having a regular capability and an alternate device having a alternate capability.
Next, in step S357, the bottleneck location and the maximum flow rate in the Q-time constraint section are analyzed.
Next, in step S358, based on the bottleneck location, the maximum flow rate, and the Q-time structure, the optimum number of kanbans and buffer size for each product type are calculated and stored in the internal storage unit as index information, and the process proceeds to step S354. .
Next, in step S359, the optimal index information stored in the internal storage unit in S358 is transmitted to the production management system and the engineering business system, and the optimal index information calculated in the time index calculation step is transmitted to the production management system. Then, the process ends.

これにより、従来法では達成されていなかったQ−time制約割れが起こりやすい状況に対しても、Q−time制約を確実に遵守し、良品スループット向上とコスト低減および環境負荷低減を達成することが可能な最適オペレーション管理条件を提供することができる。
また、Q−time制約割れの主要な原因である、多品種生産の扱い、装置の予防保全、複数のQ−time制約の相互干渉に対しても、解析方法と適正な管理手法を与えることで、Q−time制約を遵守しつつ良品スループットの向上とコスト低減・環境負荷低減を同時に達成することができる。
As a result, even in situations where Q-time constraint cracking, which has not been achieved by the conventional method, is likely to occur, the Q-time constraint can be reliably observed, and good product throughput improvement, cost reduction, and environmental load reduction can be achieved. Possible optimal operation management conditions can be provided.
Also, by providing analysis methods and appropriate management methods for the main causes of Q-time constraint cracking, handling of multi-product production, preventive maintenance of equipment, and mutual interference of multiple Q-time constraints. , While complying with the Q-time constraint, it is possible to simultaneously improve the throughput of non-defective products and reduce costs and environmental loads.

<第10実施形態>
図96を参照して、本発明の第10実施形態に係る最適指標生成方法について説明する。なお、本実施形態は、第2実施形態に係る最適指標生成装置を構成する各部の動作について、下記のフローチャートで示すプログラムをプロセッサに実行させたことを特徴としている。各ステップはソフトウエアモジュールの動作内容を示しており、詳細な動作内容については第1実施形態に記載しているので、その説明を省略する。
最適指標生成装置に電源が投入されると、CPUは、補助記憶部から読み込んだOSをRAM上にブートして実行する。そして、CPUは、このOS上で補助記憶部からRAM上に読み出したアプリケーションソフトウエアの一例として下記の最適指標生成アプリケーションプログラムを実行することを特徴とする。
<Tenth Embodiment>
With reference to FIG. 96, the optimal index production | generation method which concerns on 10th Embodiment of this invention is demonstrated. The present embodiment is characterized in that the processor executes a program shown in the following flowchart for the operation of each unit constituting the optimum index generation device according to the second embodiment. Each step indicates the operation content of the software module, and the detailed operation content is described in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
When the optimum index generation device is powered on, the CPU boots and executes the OS read from the auxiliary storage unit on the RAM. The CPU executes the following optimum index generation application program as an example of application software read from the auxiliary storage unit to the RAM on the OS.

なお、本実施形態にあっては、多品種の製品を生産するための複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給することを特徴とする。
まず、ステップS361では、複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して入力する。次いで、ステップS362では、複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する。次いで、ステップS363では、算定された装置区分と入力された情報から複数の常用装置と代替装置の稼働回数(生産負荷)と稼働時期を算出する。
次いで、ステップS364では、算出結果から常用装置と代替装置とに関する予防保全開始・終了時期を算出する。次いで、ステップS365では、算出された最適な開始終了時期情報を生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給する。
In the present embodiment, index information relating to the plurality of devices is supplied to a production management system that controls a plurality of devices for producing a wide variety of products.
First, in step S361, information regarding a plurality of devices is input via the production management system. Next, in step S362, the plurality of devices are classified into a regular device having a regular capability and a substitute device having a alternate capability. Next, in step S363, the number of operations (production load) and operation timing of a plurality of regular devices and alternative devices are calculated from the calculated device classification and the input information.
Next, in step S364, the preventive maintenance start / end timing for the regular device and the alternative device is calculated from the calculation result. Next, in step S365, the calculated optimum start / end time information is supplied to the production management system and the engineering business system.

また、図97に示すフローチャートを参照すると、ステップS371では、最適理論値計算ステップにより算出された最適な開始終了時期情報に対して、感度解析を予め行っておき、内部記憶部に記憶する。次いで、ステップS372では、各種入力情報の変動に対応した最適な指標情報を即時に前記生産管理システムに供給する。   Referring to the flowchart shown in FIG. 97, in step S371, sensitivity analysis is performed in advance on the optimal start / end timing information calculated in the optimal theoretical value calculation step, and the result is stored in the internal storage unit. Next, in step S372, optimal index information corresponding to fluctuations in various input information is immediately supplied to the production management system.

次に、図98を参照して、本発明の第10実施形態に係る最適指標生成方法の変形例として、下記のフローチャートで示すプログラムをサーバに設けられたプロセッサに実行させたこととして説明する。
なお、本変形例であっては、多品種の製品を生産するための複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して複数の装置に関する指標情報を送信するサーバが実行することを特徴とする。また、サーバには通信制御部が設けられており、通信制御部が生産管理システムと通信回線を介して情報を通信することとする。
まず、ステップS381では、複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して受信する。次いで、ステップS382では、複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する。次いで、ステップS383では、算定された装置区分と受信された情報から複数の常用装置と代替装置の稼働回数(生産負荷)と稼働時期を算出する。
次いで、ステップS384では、算出結果から常用装置と代替装置とに関する予防保全開始・終了時期を算出する。次いで、ステップS385では、算出された最適な開始終了時期情報を生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信する。
Next, with reference to FIG. 98, a modified example of the optimal index generation method according to the tenth embodiment of the present invention will be described as causing the processor provided in the server to execute the program shown in the following flowchart.
In this modification, a server that transmits index information about a plurality of devices via a communication line is executed for a production management system that controls a plurality of devices for producing a wide variety of products. It is characterized by that. The server is provided with a communication control unit, and the communication control unit communicates information with the production management system via a communication line.
First, in step S381, information about a plurality of devices is received via the production management system. Next, in step S382, the plurality of devices are classified into a regular device having a regular capability and an alternate device having a alternate capability. Next, in step S383, the number of operations (production load) and operation timing of a plurality of regular devices and alternative devices are calculated from the calculated device classification and the received information.
Next, in step S384, the preventive maintenance start / end timing for the regular device and the alternative device is calculated from the calculation result. Next, in step S385, the calculated optimum start / end time information is transmitted to the production management system and the engineering work system.

<第11実施形態>
図99を参照して、本発明の第11実施形態に係る最適指標生成方法について説明する。なお、本実施形態は、第3実施形態に係る最適指標生成装置を構成する各部の動作について、下記のフローチャートで示すプログラムをプロセッサに実行させたことを特徴としている。各ステップはソフトウエアモジュールの動作内容を示しており、詳細な動作内容については第1実施形態に記載しているので、その説明を省略する。
最適指標生成装置に電源が投入されると、CPUは、補助記憶部から読み込んだOSをRAM上にブートして実行する。そして、CPUは、このOS上で補助記憶部からRAM上に読み出したアプリケーションソフトウエアの一例として下記の最適指標生成アプリケーションプログラムを実行する。
<Eleventh embodiment>
With reference to FIG. 99, the optimal index production | generation method which concerns on 11th Embodiment of this invention is demonstrated. The present embodiment is characterized in that the processor executes the program shown in the following flowchart for the operation of each unit constituting the optimum index generation apparatus according to the third embodiment. Each step indicates the operation content of the software module, and the detailed operation content is described in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
When the optimum index generation device is powered on, the CPU boots and executes the OS read from the auxiliary storage unit on the RAM. Then, the CPU executes the following optimum index generation application program as an example of application software read from the auxiliary storage unit to the RAM on the OS.

なお、本実施形態にあっては、多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給することを特徴とする。
次いで、ステップS391では、生産実行システムに含まれる複数の装置や製品に関する情報を生産管理システムを介して入力する。
次いで、ステップS392では、入力された情報から複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time制約を分析し、内部記憶部に記憶する。
次いで、ステップS393では、生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムから入力する。次いで、ステップS394では、複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する。
In the present embodiment, index information relating to the plurality of devices is supplied to a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a wide variety of products. It is characterized by.
In step S391, information about a plurality of devices and products included in the production execution system is input via the production management system.
Next, in step S392, a Q-time constraint indicating a limit value of stay time between machining steps by a plurality of apparatuses is analyzed from the input information and stored in the internal storage unit.
Next, in step S393, information related to a plurality of devices included in the production execution system is input from the production management system. Next, in step S394, the plurality of devices are classified into a regular device having a regular capability and an alternate device having a alternate capability.

次いで、ステップS395では、算定された装置区分と入力された情報から複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期を算出する。次いで、ステップS396では、常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時期を算出する。
次いで、ステップS397では、入力された情報とQ−time構造および予防保全開始時期に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算して指標情報として出力する。
次いで、ステップS398では、算出された最適な開始終了時期情報を生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給するとともに、算出された開始終了時期により定まる工程能力が異なる各期に対して最適な指標情報を生産管理システムに供給する。
Next, in step S395, the operation count and operation timing of a plurality of regular devices and alternative devices are calculated from the calculated device classification and the input information. Next, in step S396, the preventive maintenance start timing for the regular device and the alternative device is calculated.
Next, in step S397, based on the input information, the Q-time structure, and the preventive maintenance start time, the optimum number of kanbans and buffer size for each product type are calculated and output as index information.
Next, in step S398, the calculated optimum start / end time information is supplied to the production management system and the engineering business system, and the optimum index information is obtained for each period in which the process capability determined by the calculated start / end time is different. Supply to production management system.

また、図100に示すフローチャートを参照すると、ステップS401では、算出された最適な指標情報および開始終了時期に対して、感度解析を予め行っておき、内部記憶部に記憶する。
次いで、でステップS402では、各種入力情報の変動に対応した最適な指標情報および開始終了時期情報を即時に生産管理システムに供給する。
Referring to the flowchart shown in FIG. 100, in step S401, sensitivity analysis is performed in advance for the calculated optimum index information and start / end time, and the result is stored in the internal storage unit.
Next, in step S402, optimum index information and start / end timing information corresponding to fluctuations in various input information are immediately supplied to the production management system.

次に、図101を参照して、本発明の第11実施形態に係る最適指標生成方法の変形例として、下記のフローチャートで示すプログラムをサーバに設けられたプロセッサに実行させたこととして説明する。
なお、本変形例であっては、多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信するサーバが実行することを特徴とする。また、サーバには通信制御部が設けられており、通信制御部が生産管理システムと通信回線を介して情報を通信することとする。
まず、ステップS411では、生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して受信する。次いで、ステップS412では、受信された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time制約を分析し、内部記憶部に記憶する。
Next, with reference to FIG. 101, a modified example of the optimal index generation method according to the eleventh embodiment of the present invention will be described as causing a processor provided in a server to execute a program shown in the following flowchart.
Note that, in this modification, for a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a wide variety of products, an index related to the plurality of devices via a communication line. A server that transmits information is executed. The server is provided with a communication control unit, and the communication control unit communicates information with the production management system via a communication line.
First, in step S411, information regarding a plurality of devices included in the production execution system is received via the production management system. Next, in step S412, the Q-time constraint indicating the limit value of the stay time between the machining steps by the plurality of apparatuses is analyzed from the received information and stored in the internal storage unit.

次いで、ステップS413では、生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムから受信する。次いで、ステップS414では、複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する。次いで、ステップS415では、算定された装置区分と受信された情報から複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期を算出する。
次いで、ステップS416では、常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時期を算出する。
次いで、ステップS417では、受信された情報と前記Q−time構造および予防保全開始時期に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算して指標情報として出力する。
次いで、ステップS418では、算出された最適な開始終了時期情報を生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信するとともに、算出された開始終了時期により定まる工程能力が異なる各期に対して最適な指標情報を生産管理システムに送信する。
Next, in step S413, information regarding a plurality of devices included in the production execution system is received from the production management system. Next, in step S414, the plurality of devices are classified into a regular device having a regular capability and a substitute device having a alternate capability. Next, in step S415, the number of operations and the operation timing of a plurality of regular devices and alternative devices are calculated from the calculated device classification and the received information.
Next, in step S416 , the preventive maintenance start timing for the regular device and the alternative device is calculated.
Next, in step S417, based on the received information, the Q-time structure and the preventive maintenance start timing, the optimum number of kanbans and buffer size for each product type are calculated and output as index information.
Next, in step S418, the calculated optimum start / end time information is transmitted to the production management system and the engineering business system, and the optimum index information is obtained for each period having different process capabilities determined by the calculated start / end time. Send to production management system.

本発明は、生産シミュレーション、日程計画(生産スケジューリング)、生産計画、設備人員計画、負荷計算などに利用でき、また、半導体・液晶産業のほか、情報通信業、卸売業、医療業などにも応用できる。   The present invention can be used for production simulation, schedule planning (production scheduling), production planning, facility personnel planning, load calculation, etc., and in addition to the semiconductor and liquid crystal industries, it can also be applied to information communication, wholesale, medical, etc. it can.

2 処理工程(装置群)、3 処理工程(装置群)、4 バッファサイズ、10 生産管理システム、11 最適指標生成装置、12 入力部、12A 入力モジュール、13 補助入力部、14 Q−time構造分析部、15 CKB最適論理値計算部、16 感度解析部(CKB特性)、17 指標算出部、18 感度解析部(性能特性)、19 最適ロードルール判定部、21 最適指標生成装置、22 入力部、22A 入力モジュール、23 補助入力部、24 JAMP最適論理値計算部、25 感度解析部(JAMP特性)、26 開始終了時期算出部、27 感度解析部(性能特性)、28 装置区分算定部、29 エンジニアリング業務システム、31 最適指標生成装置、32 変動監視検出部、33 入力変更検出部、34 計算必要性判定部、35 感度解析部(CKB+JAMP特性)、36 CKB+JAMP最適理論値計算部、37 感度解析部(CKB+JAMP性能特性)、38 計算指示部、41 最適指標生成装置、42 生産フローボトルネック・流量解析部、43 Q−time構造分析部、44 装置区分算定部、45 補助入力部、46 駆動制御部、47 余裕時間配分解析部、51 最適指標生成装置、52 補助入力部(JAMP−wS法)、53 段取り替えサイクル算定部、54 装置区分算定部、55 JAMP−wS法最適論理値計算部、56 開始終了時期算出部、57 感度解析部(性能特性)、58 感度解析部(JAMP−wS特性)、61 最適指標生成装置、62 補助入力部(CKB=JAMP−wS法)、63 装置群生産周期位相設定部、64 生産スパイク算定部、65 CKB=JAMP−wS最適理論値計算部、66 指標算出部、67 感度解析部(CKB=JAMP−wS性能特性)、68 感度解析部(CKB=JAMP−wS特性)、71 最適指標生成装置76 指標算出部 2 processing steps (device group), 3 processing steps (device group), 4 buffer size, 10 production management system, 11 optimal index generation device, 12 input unit, 12A input module, 13 auxiliary input unit, 14 Q-time structure analysis , 15 CKB optimal logical value calculation unit, 16 sensitivity analysis unit (CKB characteristic), 17 index calculation unit, 18 sensitivity analysis unit (performance characteristic), 19 optimal load rule determination unit, 21 optimal index generation device, 22 input unit, 22A input module, 23 auxiliary input unit, 24 JAMP optimum logical value calculation unit, 25 sensitivity analysis unit (JAMP characteristic), 26 start / end time calculation unit, 27 sensitivity analysis unit (performance characteristic), 28 device classification calculation unit, 29 engineering Business system, 31 Optimal index generation device, 32 Fluctuation monitoring detection unit, 33 Input change detection unit, 34 Calculation necessity determination unit, 35 Sensitivity Analyzing unit (CKB + JAMP characteristics), 36 CKB + JAMP optimal theoretical value calculation unit, 37 sensitivity analysis unit (CKB + JAMP performance characteristics), 38 calculation instruction unit, 41 optimal index generation apparatus, 42 production flow bottleneck flow analyzer, 43 Q-time Structure analysis unit, 44 device classification calculation unit, 45 auxiliary input unit, 46 drive control unit, 47 margin time distribution analysis unit, 51 optimum index generation device, 52 auxiliary input unit (JAMP-wS method), 53 stage change cycle calculation unit , 54 device classification calculation unit, 55 JAMP-wS method optimum logical value calculation unit, 56 start / end time calculation unit, 57 sensitivity analysis unit (performance characteristics), 58 sensitivity analysis unit (JAMP- wS characteristic), 61 optimum index generation device 62 Auxiliary input unit (CKB = JAMP-wS 2 method), 63 Device group production cycle phase setting unit, 64 Production spike calculation unit 65 CKB = JAMP-wS 2 optimal theoretical value calculation unit, 66 index calculation unit, 67 sensitivity analysis unit (CKB = JAMP-wS 2 performance characteristic), 68 sensitivity analysis unit (CKB = JAMP-wS 2 characteristic), 71 optimal Index generating device , 76 Index calculating unit

Claims (33)

多品種の製品を生産するため複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置と製品に関する指標情報を供給する最適指標生成装置であって、
前記複数の装置と製品に関する情報を前記生産管理システムを介して入力する情報入力部と、
前記入力された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time構造を分析するQ−time構造分析部と、
前記入力された情報および前記Q−time構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算する最適理論値計算部と、
前記計算された情報を指標情報として出力する指標算出部と、
製品の到着に関連するバッチ組み待ち時間とQ−time制約の上限値との大小関係が切り替わる到着率の境界値を算定し、適切なロードルールを判定する最適ロードルール判定部と、を備え、
前記指標算出部により算出された最適な指標情報とロードルールとを前記生産管理システムに供給することを特徴とする最適指標生成装置。
An optimum index generation device that supplies index information about a plurality of devices and products to a production management system that controls a plurality of devices to produce a wide variety of products,
An information input unit for inputting information on the plurality of devices and products via the production management system;
A Q-time structure analysis unit for analyzing a Q-time structure indicating a limit value of a stay time between processing steps by the plurality of devices from the input information;
An optimal theoretical value calculator for calculating the optimum number of kanbans and buffer size for each product type based on the input information and the Q-time structure;
An index calculation unit that outputs the calculated information as index information;
An optimal load rule determination unit that calculates a boundary value of an arrival rate at which the magnitude relationship between the batch assembly waiting time related to product arrival and the upper limit value of the Q-time constraint is switched, and determines an appropriate load rule;
An optimal index generation apparatus, characterized in that the optimal index information and load rules calculated by the index calculation unit are supplied to the production management system.
前記最適理論値計算部により算出された最適な指標情報に対して、感度解析を予め行っておく感度解析部をさらに備え、
前記指標算出部は、各種入力情報の変動に対応した最適な指標情報を即時に生産管理システムに供給し、後続工程区間または先行工程区間のスループットの変化に連動してカンバン枚数やバッファサイズを変更することを特徴とする請求項1記載の最適指標生成装置。
A sensitivity analysis unit that performs a sensitivity analysis in advance for the optimal index information calculated by the optimal theoretical value calculation unit,
The index calculation unit immediately supplies optimal index information corresponding to fluctuations in various input information to the production management system, and changes the number of kanbans and the buffer size in conjunction with changes in the throughput of the subsequent process section or the preceding process section. The optimal index generation device according to claim 1, wherein:
多品種の製品を生産するため複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置と製品に関する指標情報を供給する最適指標生成方法であって、
前記複数の装置と製品に関する情報を前記生産管理システムを介して入力する情報入力ステップと、
前記入力された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time構造を分析するQ−time構造分析ステップと、
前記入力された情報および前記Q−time構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算する最適理論値計算ステップと、
前記計算された情報を指標情報として出力する指標算出ステップと、
製品の到着に関連するバッチ組み待ち時間とQ−time制約の上限値との大小関係が切り替わる到着率の境界値を算定し、適切なロードルールを判定する最適ロードルール判定ステップと、を実行し、
前記指標算出ステップにより算出された最適な指標情報とロードルールとを前記生産管理システムに供給することを特徴とする最適指標生成方法。
An optimum index generation method for supplying index information about a plurality of devices and products to a production management system that controls a plurality of devices to produce a wide variety of products,
An information input step of inputting information on the plurality of devices and products via the production management system;
A Q-time structure analysis step of analyzing a Q-time structure indicating a limit value of a stay time between processing steps by the plurality of devices from the input information;
An optimal theoretical value calculation step of calculating an optimal number of kanbans and a buffer size for each product type based on the input information and the Q-time structure;
An index calculating step of outputting the calculated information as index information;
An optimal load rule determination step that calculates a boundary value of an arrival rate at which the magnitude relationship between the batch assembly waiting time related to product arrival and the upper limit value of the Q-time constraint switches, and determines an appropriate load rule; ,
An optimal index generation method characterized in that the optimal index information and load rules calculated in the index calculation step are supplied to the production management system.
前記最適理論値計算ステップにより算出された最適な指標情報に対して、感度解析を予め行っておく感度解析ステップをさらに行い、
前記指標算出ステップは、各種入力情報の変動に対応した最適な指標情報を即時に生産管理システムに供給することを特徴とする請求項3記載の最適指標生成方法。
For the optimal index information calculated by the optimal theoretical value calculation step, further performs a sensitivity analysis step of performing a sensitivity analysis in advance,
4. The optimal index generation method according to claim 3, wherein the index calculation step supplies optimal index information corresponding to fluctuations in various input information to the production management system immediately.
前記指標算出ステップは、後続工程区間または先行工程区間のスループットの変化に連動してカンバン枚数やバッファサイズを変更することを特徴とする請求項3記載の最適指標生成方法。   4. The optimal index generation method according to claim 3, wherein the index calculation step changes the number of kanbans and the buffer size in conjunction with a change in throughput in a subsequent process section or a preceding process section. 前記指標算出ステップは、前記加工工程間で待つことが可能な最大ロット数を超えないように、前記複数の装置による加工工程間に設けられたバッファのサイズを制限することにより、先行工程の製品の出力を制御することを特徴とする請求項3記載の最適指標生成方法。   The index calculation step restricts the size of the buffer provided between the processing steps by the plurality of devices so as not to exceed the maximum number of lots that can be waited between the processing steps, so that the product of the preceding step The optimal index generation method according to claim 3, wherein the output is controlled. 前記Q−time制約に係る区間内のボトルネック箇所のトラフィック強度が1を超えないように制御することを特徴とする請求項3記載の最適指標生成方法。   The optimal index generation method according to claim 3, wherein control is performed so that traffic intensity at a bottleneck in the section related to the Q-time constraint does not exceed 1. 前記トラフィック強度が1より大きくなる場合には、トラフィック強度が1になるようにQ−time制約に係る区間へのロットの投入率を制御することを特徴とする請求項7記載の最適指標生成方法。   The optimal index generation method according to claim 7, wherein when the traffic intensity is greater than 1, the rate of lot injection into the section related to the Q-time constraint is controlled so that the traffic intensity becomes 1. . 前記Q−time制約に係る区間内に滞在するロットの数を製品品種および処理条件別のカンバン枚数によって制限し、各ロットの処理開始時期を空きカンバンによって制御することを特徴とする請求項3記載の最適指標生成方法。   4. The number of lots staying in a section related to the Q-time constraint is limited by the number of kanbans according to product types and processing conditions, and the processing start time of each lot is controlled by empty kanbans. The optimal index generation method. 請求項3乃至9の何れか1項記載の最適指標生成方法におけるステップをプロセッサに実行させることを特徴とする最適指標生成プログラム。   10. An optimal index generation program that causes a processor to execute the steps in the optimal index generation method according to claim 3. 多品種の製品を生産するため複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置と製品に関する指標情報を送信する最適指標生成サーバであって、
前記複数の装置と製品に関する情報を前記生産管理システムを介して受信する情報受信部と、
前記受信された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time構造を分析するQ−time構造分析部と、
前記受信された情報および前記Q−time構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算する最適理論値計算部と、
前記計算された情報を指標情報として出力する指標算出部と、
製品の到着に関連するバッチ組み待ち時間とQ−time制約の上限値との大小関係が切り替わる到着率の境界値を算定し、適切なロードルールを判定する最適ロードルール判定部と、を備え、
前記指標算出部により算出された最適な指標情報とロードルールとを前記生産管理システムに送信することを特徴とする最適指標生成サーバ。
An optimum index generation server that transmits index information about a plurality of devices and products via a communication line to a production management system that controls a plurality of devices to produce a wide variety of products,
An information receiving unit for receiving information on the plurality of devices and products via the production management system;
A Q-time structure analysis unit for analyzing a Q-time structure indicating a limit value of a stay time between processing steps by the plurality of apparatuses from the received information;
An optimal theoretical value calculation unit for calculating an optimal number of kanbans and a buffer size for each product type based on the received information and the Q-time structure;
An index calculation unit that outputs the calculated information as index information;
An optimal load rule determination unit that calculates a boundary value of an arrival rate at which the magnitude relationship between the batch assembly waiting time related to product arrival and the upper limit value of the Q-time constraint is switched, and determines an appropriate load rule;
An optimal index generation server, wherein optimal index information and load rules calculated by the index calculation unit are transmitted to the production management system.
多品種の製品を生産するため複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置と製品に関する指標情報を送信するサーバが実行する最適指標生成方法であって、
前記複数の装置と製品に関する情報を前記生産管理システムを介して受信する情報受信ステップと、
前記受信された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time構造を分析するQ−time構造分析ステップと、
前記受信された情報および前記Q−time構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算する最適理論値計算ステップと、
前記計算された情報を指標情報として出力する指標算出ステップと、
製品の到着に関連するバッチ組み待ち時間とQ−time制約の上限値との大小関係が切り替わる到着率の境界値を算定し、適切なロードルールを判定する最適ロードルール判定ステップと、を実行し、
前記指標算出ステップにより算出された最適な指標情報とロードルールとを前記生産管理システムに送信することを特徴とする最適指標生成方法。
An optimum index generation method executed by a server that transmits index information about a plurality of devices and products via a communication line to a production management system that controls a plurality of devices to produce a wide variety of products,
An information receiving step of receiving information about the plurality of devices and products via the production management system;
A Q-time structure analysis step of analyzing a Q-time structure indicating a limit value of a stay time between processing steps by the plurality of devices from the received information;
An optimal theoretical value calculating step of calculating an optimal number of kanbans and a buffer size for each product type based on the received information and the Q-time structure;
An index calculating step of outputting the calculated information as index information;
An optimal load rule determination step that calculates a boundary value of an arrival rate at which the magnitude relationship between the batch assembly waiting time related to product arrival and the upper limit value of the Q-time constraint switches, and determines an appropriate load rule; ,
An optimal index generation method, comprising: transmitting optimal index information and load rules calculated in the index calculation step to the production management system.
多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給する最適指標生成装置であって、
前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して入力する情報入力部と、
前記入力された情報から前記複数の装置による加工工程の中のボトルネック箇所および最大流量を解析するボトルネック解析部と、
前記入力された情報から1つ以上のQ−time制約が存在しているQ−time制約に係る区間の構造を分析するQ−time制約構造分析部と、
前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、
前記算定された装置区分と入力された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期を算出するとともに、前記ボトルネック箇所、最大流量、前記Q−time制約に係る区間の構造および前記装置区分と前記開始終了時期情報に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算部と、
前記常用装置と代替装置とに関する予防保全の開始終了時期情報を算出する時間指標算出部と、
記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出部と、
前記生産実行システムに含まれる製造フロー全体に点在するすべてのQ−time制約を同時に管理する手続き実行制御部と、を備え、
前記時間指標算出部により算出された開始終了時期情報、前記指標算出部により算出された最適な指標情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給することを特徴とする最適指標生成装置。
An optimum index generation device that supplies index information about the plurality of devices to a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a wide variety of products,
An information input unit for inputting information on a plurality of devices included in the production execution system via the production management system;
A bottleneck analysis unit for analyzing a bottleneck location and a maximum flow rate in a machining process by the plurality of devices from the input information;
A Q-time constraint structure analysis unit that analyzes a structure of a section related to a Q-time constraint in which one or more Q-time constraints exist from the input information;
A device category calculation unit that divides the plurality of devices into a regular device having a regular capability and an alternate device having a alternate capability;
While calculating the operation frequency and operation timing of the plurality of regular devices and alternative devices from the calculated device classification and input information , the bottleneck location, the maximum flow rate, the section structure relating to the Q-time constraint, and Based on the device classification and the start / end time information, an optimal theoretical value calculation unit that calculates the optimal number of kanbans and buffer size for each product type ,
A time index calculating unit for calculating start / end time information of preventive maintenance related to the regular device and the alternative device ;
And index calculation unit for outputting the optimal theoretical values pre SL calculated as index information,
A procedure execution control unit that simultaneously manages all Q-time constraints scattered in the entire manufacturing flow included in the production execution system,
An optimal index generation apparatus, characterized in that the start / end time information calculated by the time index calculation unit and the optimal index information calculated by the index calculation unit are supplied to the production management system and engineering business system.
多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給する最適指標生成方法であって、
前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して入力する情報入力ステップと、
前記入力された情報から前記複数の装置による加工工程の中のボトルネック箇所および最大流量を解析するボトルネック解析ステップと、
前記入力された情報から1つ以上のQ−time制約が存在しているQ−time制約に係る区間の構造を分析するQ−time制約構造分析ステップと、
前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定ステップと、
前記算定された装置区分と入力された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出するとともに、前記ボトルネック箇所、最大流量、前記Q−time制約に係る区間の構造および前記装置区分と時間指標に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算ステップと、
前記常用装置と代替装置とに関する予防保全の開始終了時期情報を算出する時間指標算出ステップと、
前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出ステップと、を実行し、
前記時間指標算出ステップにより算出された開始終了時期情報、前記指標算出ステップにより算出された最適な指標情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給することを特徴とする最適指標生成方法。
An optimum index generation method for supplying index information related to a plurality of devices to a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a variety of products,
An information input step for inputting information on a plurality of devices included in the production execution system via the production management system;
A bottleneck analysis step for analyzing a bottleneck location and a maximum flow rate in a machining process by the plurality of devices from the input information;
A Q-time constraint structure analysis step of analyzing a structure of a section related to a Q-time constraint in which one or more Q-time constraints exist from the input information;
A device category calculation step for classifying the plurality of devices into a regular device having a regular capability and an alternate device having a alternate capability;
The operation number, operation time, and operation condition of the plurality of regular devices and alternative devices are calculated from the calculated device classification and input information, and the bottleneck location, the maximum flow rate, and the interval relating to the Q-time constraint An optimal theoretical value calculation step for calculating the optimum number of kanbans and buffer size for each product type based on the structure of the device and the device classification and time index ;
A time index calculating step for calculating start / end timing information of preventive maintenance related to the regular device and the alternative device ;
An index calculation step of outputting the calculated optimum theoretical value as index information; and
An optimal index generation method, characterized in that the start / end time information calculated in the time index calculation step and the optimal index information calculated in the index calculation step are supplied to the production management system and the engineering business system.
前記生産実行システムに含まれる製造フロー全体に点在するすべてのQ−time制約を同時に管理する手続き実行制御ステップをさらに行う、ことを特徴とする請求項14記載の最適指標生成方法。   The optimal index generation method according to claim 14, further comprising a procedure execution control step for simultaneously managing all Q-time constraints scattered in the entire manufacturing flow included in the production execution system. 前記ボトルネック解析ステップは、前記生産実行システムに含まれる製造フロー全体における生産流量や工程能力の変動に対応してQ−time制約を同時に管理するために、製造フローにおけるボトルネック箇所と各工程の最大流量を解析することを特徴とする請求項14記載の最適指標生成方法。   In the bottleneck analysis step, in order to simultaneously manage Q-time constraints in response to fluctuations in production flow rate and process capability in the entire manufacturing flow included in the production execution system, the bottleneck location in each manufacturing flow and each process 15. The optimum index generation method according to claim 14, wherein the maximum flow rate is analyzed. 請求項14乃至16の何れか1項記載の最適指標生成方法におけるステップをプロセッサに実行させることを特徴とする最適指標生成プログラム。   The optimal index generation program which makes a processor perform the step in the optimal index generation method of any one of Claims 14 thru | or 16. 多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信する最適指標生成サーバであって、
前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して受信する情報受信部と、
前記受信された情報から前記複数の装置による加工工程の中のボトルネック箇所および最大流量を解析するボトルネック解析部と、
前記受信された情報から1つ以上のQ−time制約が存在しているQ−time制約に係る区間の構造を分析するQ−time制約構造分析部と、
前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、
前記算定された装置区分と受信された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出するとともに、前記ボトルネック箇所、最大流量、前記Q−time制約に係る区間の構造および前記装置区分と前記開始終了時期情報に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算部と、
前記常用装置と代替装置とに関する予防保全の開始終了時期情報を算出する時間指標算出部と、
前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出部と、を備え、
前記時間指標算出部により算出された開始終了時期情報、前記指標算出部により算出された最適な指標情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信することを特徴とする最適指標生成サーバ。
An optimum index generation server that transmits index information about a plurality of devices via a communication line to a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a wide variety of products. And
An information receiving unit for receiving information on a plurality of devices included in the production execution system via the production management system;
A bottleneck analysis unit for analyzing a bottleneck location and a maximum flow rate in a processing step by the plurality of devices from the received information;
A Q-time constraint structure analysis unit that analyzes a structure of a section related to a Q-time constraint in which one or more Q-time constraints exist from the received information;
A device category calculation unit that divides the plurality of devices into a regular device having a regular capability and an alternate device having a alternate capability;
The number of operation times, operation timings and operation conditions of the plurality of regular devices and alternative devices are calculated from the calculated device classification and the received information, and the bottleneck location, the maximum flow rate, and the section relating to the Q-time constraint An optimal theoretical value calculation unit for calculating the optimum number of kanbans and buffer size for each product type based on the structure of the device and the start / end time information ;
A time index calculating unit for calculating start / end time information of preventive maintenance related to the regular device and the alternative device ;
An index calculation unit that outputs the calculated optimum theoretical value as index information,
An optimal index generation server that transmits start / end time information calculated by the time index calculation unit and optimal index information calculated by the index calculation unit to the production management system or engineering business system.
多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信するサーバが実行する最適指標生成方法であって、
前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して受信する情報受信ステップと、
前記受信された情報から前記複数の装置による加工工程の中のボトルネック箇所および最大流量を解析するボトルネック解析ステップと、
前記受信された情報から1つ以上のQ−time制約が存在しているQ−time制約に係る区間の構造を分析するQ−time制約構造分析ステップと、
前記ボトルネック箇所、最大流量および前記Q−time制約に係る区間の構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算して指標情報として出力する指標算出ステップと、
前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定ステップと、
前記算定された装置区分と受信された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算ステップと、
前記常用装置と代替装置とに関する予防保全の開始終了時期情報を算出する時間指標算出ステップと、を実行し、
前記時間指標算出ステップにより算出された開始終了時期情報、前記指標算出ステップにより算出された最適な指標情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信することを特徴とする最適指標生成方法。
Optimal index executed by a server that transmits index information about the plurality of devices via a communication line to a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a wide variety of products. A generation method,
An information receiving step for receiving information on a plurality of devices included in the production execution system via the production management system;
A bottleneck analysis step for analyzing a bottleneck location and a maximum flow rate in a processing step by the plurality of devices from the received information;
A Q-time constraint structure analysis step of analyzing a structure of a section related to a Q-time constraint in which one or more Q-time constraints exist from the received information;
Based on the bottleneck location, the maximum flow rate, and the structure of the section related to the Q-time constraint, an index calculation step for calculating the optimum number of kanbans and buffer size for each product type and outputting as index information;
A device category calculation step for classifying the plurality of devices into a regular device having a regular capability and an alternate device having a alternate capability;
An optimal theoretical value calculating step for calculating the number of times of operation of the plurality of regular devices and alternative devices, operating time, and operating conditions from the calculated device classification and the received information;
Performing a time index calculating step of calculating start / end time information of preventive maintenance related to the regular device and the alternative device, and
A method of generating an optimum index, comprising: transmitting start / end time information calculated in the time index calculation step and optimal index information calculated in the index calculation step to the production management system and the engineering business system.
多品種の製品を生産するための複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給する最適指標生成装置であって、
前記複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して入力する情報入力部と、
前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、
前記算定された装置区分と入力された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算部と、
前記算出された稼働回数と稼働時期と稼動条件から前記常用装置と代替装置とに関する開始終了時期情報を算出する開始終了時期算出部と、を備え、
前記開始終了時期算出部により算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給することを特徴とする最適指標生成装置。
An optimum index generation device that supplies index information about the plurality of devices to a production management system that controls a plurality of devices for producing a wide variety of products,
An information input unit for inputting information on the plurality of devices via the production management system;
A device category calculation unit that divides the plurality of devices into a regular device having a regular capability and an alternate device having a alternate capability;
An optimal theoretical value calculator that calculates the number of operations, operation timing, and operation conditions of the plurality of regular devices and alternative devices from the calculated device classification and input information;
A start / end time calculating unit for calculating start / end time information on the regular device and the alternative device from the calculated operation frequency, operation time, and operation condition;
An optimum index generation apparatus, characterized in that the optimum start / end time information calculated by the start / end time calculation unit is supplied to the production management system and engineering business system.
前記最適理論値計算部により算出された最適な開始終了時期情報に対して、感度解析を予め行っておく感度解析部をさらに備え、
前記開始終了時期算出部は、各種入力情報の変動に対応した最適な指標情報を即時に前記生産管理システムに供給することを特徴とする請求項20記載の最適指標生成装置。
A sensitivity analysis unit that performs a sensitivity analysis in advance for the optimal start / end time information calculated by the optimal theoretical value calculation unit,
21. The optimum index generation device according to claim 20, wherein the start / end time calculation unit immediately supplies optimum index information corresponding to fluctuations of various input information to the production management system.
多品種の製品を生産するための複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給する最適指標生成方法であって、
前記複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して入力する情報入力ステップと、
前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定ステップと、
前記算定された装置区分と入力された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算ステップと、
前記算出された稼働回数と稼働時期と稼動条件から前記常用装置と代替装置とに関する開始終了時期情報を算出する開始終了時期算出ステップと、を実行し、
前記開始終了時期算出ステップにより算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給することを特徴とする最適指標生成方法。
An optimum index generation method for supplying index information about a plurality of devices to a production management system that controls a plurality of devices for producing a variety of products,
An information input step of inputting information on the plurality of devices via the production management system;
A device category calculation step for classifying the plurality of devices into a regular device having a regular capability and an alternate device having a alternate capability;
An optimal theoretical value calculating step for calculating the number of operations, operation timing and operation conditions of the plurality of regular devices and alternative devices from the calculated device classification and input information;
A start / end time calculating step for calculating start / end time information on the regular device and the alternative device from the calculated operation number, operation time, and operation condition;
An optimum index generation method, characterized in that the optimum start / end time information calculated in the start / end time calculation step is supplied to the production management system and the engineering business system.
前記最適理論値計算ステップにより算出された最適な開始終了時期情報に対して、感度解析を予め行っておく感度解析ステップと、
各種入力情報の変動に対応した最適な指標情報を即時に前記生産管理システムに供給する開始終了時期算出ステップとをさらに行うことを特徴とする請求項22記載の最適指標生成方法。
A sensitivity analysis step for performing a sensitivity analysis in advance for the optimal start / end time information calculated by the optimal theoretical value calculation step;
23. The optimal index generation method according to claim 22, further comprising a start / end time calculation step of immediately supplying optimal index information corresponding to fluctuations of various input information to the production management system.
請求項22または23記載の最適指標生成方法におけるステップをプロセッサに実行させることを特徴とする最適指標生成プログラム。   24. An optimal index generation program causing a processor to execute steps in the optimal index generation method according to claim 22 or 23. 多品種の製品を生産するための複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信する最適指標生成サーバであって、
前記複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して受信する情報受信部と、
前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、
前記算定された装置区分と受信された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算部と、
前記算出された稼働回数と稼働時期と稼動条件から前記常用装置と代替装置とに関する開始終了時期情報を算出する開始終了時期算出部と、を備え、
前記開始終了時期算出部により算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信することを特徴とする最適指標生成サーバ。
An optimum index generation server that transmits index information about the plurality of devices via a communication line to a production management system that controls a plurality of devices for producing a wide variety of products,
An information receiving unit for receiving information on the plurality of devices via the production management system;
A device category calculation unit that divides the plurality of devices into a regular device having a regular capability and an alternate device having a alternate capability;
An optimal theoretical value calculation unit for calculating the number of operations, operation timing, and operation conditions of the plurality of regular devices and alternative devices from the calculated device classification and received information;
A start / end time calculating unit for calculating start / end time information on the regular device and the alternative device from the calculated operation frequency, operation time, and operation condition;
An optimum index generation server, wherein the optimum start / end time information calculated by the start / end time calculation unit is transmitted to the production management system and the engineering business system.
多品種の製品を生産するための複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信するサーバが実行する最適指標生成方法であって、
前記複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して受信する情報受信ステップと、
前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定ステップと、
前記算定された装置区分と受信された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算ステップと、
前記算出された稼働回数と稼働時期と稼動条件から前記常用装置と代替装置とに関する開始終了時期情報を算出する開始終了時期算出ステップと、を実行し、
前記開始終了時期算出ステップにより算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信することを特徴とする最適指標生成方法。
An optimum index generation method executed by a server that transmits index information related to a plurality of devices via a communication line for a production management system that controls a plurality of devices for producing a wide variety of products,
An information receiving step for receiving information on the plurality of devices via the production management system;
A device category calculation step for classifying the plurality of devices into a regular device having a regular capability and an alternate device having a alternate capability;
An optimal theoretical value calculating step for calculating the number of times of operation of the plurality of regular devices and alternative devices, operating time, and operating conditions from the calculated device classification and the received information;
A start / end time calculating step for calculating start / end time information on the regular device and the alternative device from the calculated operation number, operation time, and operation condition;
An optimal index generation method characterized by transmitting the optimal start / end time information calculated in the start / end time calculation step to the production management system or the engineering business system.
多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給する最適指標生成装置であって、
前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して入力する情報入力部と、
前記入力された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time制約に係る区間の構造を分析するQ−time構造分析部と、
前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、
前記算定された装置区分と入力された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出するとともに、前記入力された情報、前記Q−time制約に係る区間の構造および前記装置区分と前記開始終了時期情報に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算部と、
前記常用装置と代替装置とに関する開始終了時期情報を算出する開始終了時期算出部と、
前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出部と、を備え、
前記開始終了時期算出部により算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給するとともに、前記算出された開始終了時期情報により定まる工程能力が異なる各期間に対して最適な指標情報を前記指標算出部により生産管理システムに供給することを特徴とする最適指標生成装置。
An optimum index generation device that supplies index information about the plurality of devices to a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a wide variety of products,
An information input unit for inputting information on a plurality of devices included in the production execution system via a production management system;
A Q-time structure analysis unit that analyzes a structure of a section related to a Q-time constraint indicating a limit value of a stay time between processing steps by the plurality of apparatuses from the input information;
A device category calculation unit that divides the plurality of devices into a regular device having a regular capability and an alternate device having a alternate capability;
The operation count, operation timing, and operation condition of the plurality of regular devices and alternative devices are calculated from the calculated device classification and input information, and the input information and the structure of the section relating to the Q-time constraint And an optimum theoretical value calculation unit for calculating the optimum number of kanbans and buffer sizes for each product type based on the device classification and the start / end time information ,
A start / end time calculating unit for calculating start / end time information on the regular device and the alternative device ;
An index calculation unit that outputs the calculated optimum theoretical value as index information,
The optimum start / end time information calculated by the start / end time calculation unit is supplied to the production management system and the engineering business system, and the process capability determined by the calculated start / end time information is optimal for each period. An optimum index generation device, characterized in that the index calculation unit supplies the index information to a production management system.
前記指標算出部および前記開始終了時期算出部により算出された最適な指標情報および開始終了時期情報に対して、感度解析を予め行っておく感度解析部をさらに備え、
前記開始終了時期算出部は、各種入力情報の変動に対応した最適な指標情報および開始終了時期情報を即時に前記生産管理システムに供給することを特徴とする請求項27記載の最適指標生成装置。
A sensitivity analysis unit that performs a sensitivity analysis in advance for the optimal index information and start / end time information calculated by the index calculation unit and the start / end time calculation unit,
28. The optimum index generation apparatus according to claim 27, wherein the start / end time calculation unit immediately supplies optimum index information and start / end time information corresponding to changes in various input information to the production management system.
多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給する最適指標生成方法であって、
前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して入力する情報入力ステップと、
前記入力された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time制約に係る区間の構造を分析するQ−time構造分析ステップと、
前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定ステップと、
前記算定された装置区分と入力された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出するとともに、前記入力された情報、前記Q−time制約に係る区間の構造および前記装置区分と前記開始終了時期情報に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算ステップと、
前記常用装置と代替装置とに関する開始終了時期情報を算出する開始終了時期算出ステップと、
前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出ステップと、を実行し、
前記開始終了時期算出ステップにより算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給するとともに、前記算出された開始終了時期情報により定まる工程能力が異なる各期間に対して最適な指標情報を前記指標算出ステップにより生産管理システムに供給することを特徴とする最適指標生成方法。
An optimum index generation method for supplying index information related to a plurality of devices to a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a variety of products,
An information input step of inputting information on a plurality of devices included in the production execution system via a production management system;
A Q-time structure analysis step of analyzing a structure of a section related to a Q-time constraint indicating a limit value of a stay time between processing steps by the plurality of apparatuses from the input information;
A device category calculation step for classifying the plurality of devices into a regular device having a regular capability and an alternate device having a alternate capability;
The operation count, operation timing, and operation condition of the plurality of regular devices and alternative devices are calculated from the calculated device classification and input information, and the input information and the structure of the section relating to the Q-time constraint And an optimal theoretical value calculating step for calculating an optimal number of kanbans and buffer sizes for each product type based on the device classification and the start / end time information ,
A start / end time calculating step for calculating start / end time information on the regular device and the alternative device ;
An index calculation step of outputting the calculated optimum theoretical value as index information; and
Optimal start / end time information calculated by the start / end time calculation step is supplied to the production management system and the engineering business system, and the process capability determined by the calculated start / end time information is optimal for each period. A method for generating an optimal index, characterized in that correct index information is supplied to a production management system through the index calculation step.
前記指標算出ステップおよび前記開始終了時期算出ステップにより算出された最適な指標情報および開始終了時期情報に対して、感度解析を予め行っておく感度解析ステップをさらに行い、
前記開始終了時期算出ステップは、各種入力情報の変動に対応した最適な指標情報および開始終了時期情報を即時に前記生産管理システムに供給することを特徴とする請求項29記載の最適指標生成方法。
For the optimal index information and start / end time information calculated by the index calculation step and the start / end time calculation step, a sensitivity analysis step for performing sensitivity analysis in advance is further performed,
30. The optimum index generation method according to claim 29, wherein the start / end time calculation step immediately supplies optimum index information and start / end time information corresponding to fluctuations of various input information to the production management system.
請求項29または30記載の最適指標生成方法におけるステップをプロセッサに実行させることを特徴とする最適指標生成プログラム。   31. An optimal index generation program that causes a processor to execute steps in the optimal index generation method according to claim 29 or 30. 多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信する最適指標生成サーバであって、
前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して受信する情報受信部と、
前記受信された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time制約に係る区間の構造を分析するQ−time構造分析部と、
前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、
前記算定された装置区分と受信された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出するとともに、前記受信された情報、前記Q−time制約に係る区間の構造および前記装置区分と前記開始終了時期情報に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算部と、
前記常用装置と代替装置とに関する開始終了時期情報を算出する開始終了時期算出部と、
前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出部と、を備え、
前記開始終了時期算出部により算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信するとともに、前記算出された開始終了時期情報により定まる工程能力が異なる各期間に対して最適な指標情報を前記指標算出部により生産管理システムに送信することを特徴とする最適指標生成サーバ。
An optimum index generation server that transmits index information about a plurality of devices via a communication line to a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a wide variety of products. And
An information receiving unit for receiving information on a plurality of devices included in the production execution system via a production management system;
A Q-time structure analysis unit that analyzes a structure of a section related to a Q-time constraint indicating a limit value of a stay time between processing steps by the plurality of apparatuses from the received information;
A device category calculation unit that divides the plurality of devices into a regular device having a regular capability and an alternate device having a alternate capability;
The operation count, operation timing, and operation conditions of the plurality of regular devices and alternative devices are calculated from the calculated device classification and the received information, and the received information and the structure of the section related to the Q-time constraint And an optimum theoretical value calculation unit for calculating the optimum number of kanbans and buffer sizes for each product type based on the device classification and the start / end time information ,
A start / end time calculating unit for calculating start / end time information on the regular device and the alternative device ;
An index calculation unit that outputs the calculated optimum theoretical value as index information,
Optimal start / end time information calculated by the start / end time calculation unit is transmitted to the production management system and engineering business system, and the process capability determined by the calculated start / end time information is optimal for each period. The optimal index generation server, wherein the index calculation unit transmits the index information to the production management system.
多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信するサーバが実行する最適指標生成方法であって、
前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して受信する情報受信ステップと、
前記受信された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すQ−time制約に係る区間の構造を分析するQ−time構造分析ステップと、
前記受信された情報および前記Q−time制約に係る区間の構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算して指標情報として出力する指標算出ステップと、
前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定ステップと、
前記算定された装置区分と受信された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算ステップと、
前記常用装置と代替装置とに関する開始終了時期情報を算出する開始終了時期算出ステップと、を実行し、
前記開始終了時期算出ステップにより算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信するとともに、前記算出された開始終了時期情報により定まる工程能力が異なる各期間に対して最適な指標情報を前記指標算出ステップにより生産管理システムに送信することを特徴とする最適指標生成方法。
Optimal index executed by a server that transmits index information about the plurality of devices via a communication line to a production management system that controls a plurality of devices provided in a production execution system for producing a wide variety of products. A generation method,
An information receiving step of receiving information on a plurality of devices included in the production execution system via a production management system;
A Q-time structure analysis step for analyzing a structure of a section related to a Q-time constraint indicating a limit value of a stay time between processing steps by the plurality of apparatuses from the received information;
Based on the received information and the structure of the section relating to the Q-time constraint, an index calculation step of calculating the optimum number of kanbans and buffer sizes for each product and outputting as index information;
A device category calculation step for classifying the plurality of devices into a regular device having a regular capability and an alternate device having a alternate capability;
An optimal theoretical value calculating step for calculating the number of times of operation of the plurality of regular devices and alternative devices, operating time, and operating conditions from the calculated device classification and the received information;
Performing a start / end time calculation step of calculating start / end time information regarding the regular device and the alternative device, and
Optimal start / end time information calculated by the start / end time calculation step is transmitted to the production management system and engineering business system, and the process capability determined by the calculated start / end time information is optimal for each period. The optimal index generation method is characterized in that accurate index information is transmitted to the production management system through the index calculation step.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11385625B2 (en) 2017-03-30 2022-07-12 Nec Corporation Flow control system and control method therefor
JP7261639B2 (en) * 2019-03-29 2023-04-20 川崎重工業株式会社 Production control system and production control method
JP7339033B2 (en) * 2019-07-02 2023-09-05 株式会社ディスコ How to install processing waste liquid treatment equipment
JP2022052165A (en) * 2020-09-23 2022-04-04 東京エレクトロン株式会社 Semiconductor manufacturing apparatus, substrate transfer method, and program
CN112270522A (en) * 2020-10-14 2021-01-26 广东博智林机器人有限公司 Steel bar operation method and system
CN113359648B (en) * 2021-07-01 2022-12-09 哈尔滨理工大学 Comprehensive scheduling method for virtual adjustment duration on same equipment
CN113935568A (en) * 2021-08-30 2022-01-14 国网江苏省电力有限公司物资分公司 Auxiliary decision-making method for making purchasing strategy in productivity recovery stage
CN116777192B (en) * 2023-08-23 2023-12-08 成都飞机工业(集团)有限责任公司 Dynamic scheduling method for assembly production line

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5612886A (en) * 1995-05-12 1997-03-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Method and system for dynamic dispatching in semiconductor manufacturing plants
JP2003022119A (en) * 2001-07-06 2003-01-24 Japan Science & Technology Corp Multiproduct production system, its design/operation method, its design/operation program and recording medium recorded with the program
US6738682B1 (en) * 2001-09-13 2004-05-18 Advances Micro Devices, Inc. Method and apparatus for scheduling based on state estimation uncertainties
JP2003108213A (en) * 2001-09-27 2003-04-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Self-control management system
JP2004021856A (en) * 2002-06-19 2004-01-22 World:Kk Flow management system, flow management method, and information processing program operated on computer
US7269469B2 (en) * 2004-03-09 2007-09-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. System and method for scheduling manufacturing jobs for a semiconductor manufacturing tool
CN100386702C (en) * 2005-06-10 2008-05-07 同济大学 Dynamic scheduling method based on pheromone for semiconductor production line
JP2008077370A (en) * 2006-09-21 2008-04-03 Renesas Technology Corp Production management system and production management method

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