CN101644923B - 生产流程控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种生产流程控制方法及系统，以提高生产效率。该方法包括：在生产过程中，获得生产环节单位时间能够处理的待处理产品的数目；及基于获得的该数目，向所述生产环节投放相应数量的待处理产品进行处理；该系统包括：数目获得单元，用于在生产过程中，获得生产环节单位时间能够处理的待处理产品的数目，及产品投放单元，用于基于数目获得单元获得的该数目，向所述生产环节投放相应数量的待处理产品进行处理。

Description

生产流程控制方法及系统

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种生产流程控制方法及系统。

背景技术

图1为集成电路制造流程划分示意图，结合该图可知，由于集成电路制造过程十分复杂，包含很多个工艺步骤，为方便管理，业界通常将集成电路制造过程划分为多个处理站点(Stage)，每个Stage包含一个或多个工艺步骤。现有制造过程通常是：在一定时间内，向生产线投入一定数量的待处理产品，依次由各个stage处理，最终形成产品。

由于具体工艺的要求，待处理产品在经由某些stage处理后，需要在特定时间内送给后续stage处理，否则可能会使待处理产品的性质等发生变化，从而可能导致待处理产品无法由后续stage处理或者使最终产品的性能降低等问题，使得生产效率降低，业界通常将所述特定时间称为等待时间(Q-time)。

如果待处理产品在经由某stage处理完后，无需在特定时间内送往其后续stage进行处理，则该stage称为安全处理站点(Safe Stage)。

由于safe stage处理后的产品无需在特定时间内送往后续stage处理，因此可以以safe stage为界点，将生产线进一步划分为多个生产环节，每个生产环节包含多个stage，且每个生产环节里最后一个stage为safe stage。则在安排生产进度时，可以规定每个生产环节在计划时间(plan time)内处理预定数量的待处理产品，以保证生产进度。

在生产环节中，通常会存在一个或多个非safe stage。在将待处理产品送往其生产环节的第一个非safe stage处理后，该第一个非safe stage需要在相应Q-time内送往下一个非safe stage处理，处理完成后，继续在相应的Q-time时间内送往后续非safe stage处理，直至待处理产品送往生产环节内最后一个stage，也就是safe stage处理后，才无需在特定时间内送往后续stage处理。

目前通常是基于在生产过程开始前预先计算出的生产环节在单位时间内能够处理的待处理产品数目，向该生产环节投放待处理产品进行处理，其中生产环节单位时间能够处理的待处理产品数量，一般是由其包含的多个stage中，单位时间处理的待处理产品数量最少的stage来决定。

在生产过程中，很可能由于设备故障等原因，使得生产环节单位时间内能处理的待处理产品数目减少，但是根据现有制造方法，无法在生产过程中基于生产环节实际能够处理的待处理产品数，来动态调整投放到该生产环节的待处理产品数目，这将可能使得投放到生产环节的待处理产品数目过大。

由于生产环节单位时间能够处理的待处理产品数目是根据其内各个stage单位时间能够处理的待处理产品数目确定，因此如果向生产环节投放的待处理产品数目过大，可能就会使得生产环节中的部分stage无法及时处理待处理产品，使待处理产品等待该stage处理的等待时间超过Q-time，从而可能导致待处理产品无法由后续stage处理，或者使最终产品的性能下降，进而降低生产效率。

发明内容

本发明提供一种生产流程控制方法及系统，以提高生产效率。

本发明提出了一种生产流程控制方法，包括：在生产过程中，获得生产环节单位时间能够处理的待处理产品的数目；基于获得的该数目，向所述生产环节投放相应数量的待处理产品进行处理。

本发明还提出了一种生产流程控制系统，包括：数目获得单元，用于在生产过程中，获得生产环节单位时间能够处理的待处理产品的数目；及产品投放单元，用于基于数目获得单元获得的该数目，向所述生产环节投放相应数量的待处理产品进行处理。

本发明所述的生产流程控制方法，通过在生产过程中获得生产环节单位时间能够处理的待处理产品的数目，并基于获得的该数目，向该生产环节投放相应数量的待处理产品进行处理，实现了根据生产环节的实际生产情况，动态调整投放到生产环节内的待处理产品数目，因而能够避免现有技术由于无法进行动态调整，可能使得待处理产品等待处理的时间超过Q-time，导致待处理产品无法处理，或者处理后的最终产品的性能下降等问题，从而提高了生产效率。

附图说明

以下结合附图和具体实施例对本发明实施例提出的生产流程控制方法及系统作进一步详细说明。

图1为集成电路制造流程划分示意图；

图2为本发明实施例提出的生产流程控制方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提出的获得生产环节单位时间能够处理的待处理产品数目的一种实施方式的示意图；

图4为本发明实施例提出的待处理产品投放流程示意图；

图5为本发明实施例提出的生产流程控制系统的结构示意图。

具体实施方式

针对背景技术提出的问题，本发明实施例提出如下设计思路：在生产过程中，根据实际生产情况来调整投放到生产环节的待处理产品数，以使得生产环节内各stage均能够在Q-time内，处理到达的待处理产品，从而避免待处理产品等待处理的时间超过Q-time的问题，使生产效率提高。

基于上述设计思路，本发明实施例提出可以通过如下生产流程控制方法，来提高生产效率。

图2为本发明实施例提出的生产流程控制方法的流程示意图，结合该图可知，该方法的流程为：

步骤10，在生产过程中，获得生产环节单位时间能够处理的待处理产品的数目；

步骤20，基于获得的该数目，向所述生产环节投放相应数量的待处理产品进行处理。

由于获得所述数目是为了动态调整投放到生产环节的待处理产品数，因此如果所述数目没有发生变化，则就无需调整投放至该生产环节的待处理产品数，也就无需获得所述数目，所以可以在获得所述数目前，判断所述数目是否发生变化，并在发生变化时才执行步骤10，以节约获得所述数目所消耗的各类资源，提高资源的利用率。其中判断方式有多种，例如通过监测该生产环节是否有故障发生等，如果没有，则通常说明该数目没有变化，否则，说明该数目有变化，可以获得所述数目。由于该判断步骤是为了节约消耗的资源，不执行该判断步骤也能够避免背景技术提及的问题，提高生产效率，因此该判断步骤是可选的。另外，还可以在执行步骤10后，比较获得的新的所述数目，及已有的所述数目，如果两者不相同，则说明所述数目发生变化，可以根据变化后的所述数目，向生产环节投放待处理产品，如果两者相同，则可以基于已有所述数目，向生产环节投放待处理产品，此时，由于是基于已有所述数目投放待处理产品，因此操作比较简便，也能够节约处理资源，提高资源利用率，当然该判断步骤也是可选的。

此外可以通过多种方式获得生产环节单位时间能够处理的待处理产品的数目，例如由于生产环节处理待处理产品的速率，受限于其包含的各stage中处理速率最小的stage的处理速率，所以可以通过在生产过程中，确定生产环节内各stage单位时间能够处理的待处理产品数目，再将其中最小的数目作为该生产环节单位时间能够处理的待处理产品数目，所述最小数目对应的stage可以称为瓶颈处理站点(bottleneck)，所以可以将bottleneck单位时间能够处理的待处理产品数目作为该生产环节单位时间内能够处理的待处理产品数。

由于生产过程中，可能由于设备故障等原因，使得原本不是bottleneck的stage变为bottleneck，因此也可以如下方式执行步骤10：

图3为本发明实施例提出的获得生产环节单位时间能够处理的待处理产品数目的一种实施方式的示意图，基于该图可知，在生产过程中发生可能影响到stage单位时间能够处理的待处理产品数目的事件，例如设备当机(tool down)时，通过获得当机设备所属的stage单位时间内能够处理的待处理产品数，确定该stage是否成为bottleneck，如果是，则基于该stage单位时间能够处理的待处理产品数，确定出生产环节单位时间能够处理的待处理产品数，否则可以认为生产环节单位时间能够处理的待处理产品数未发生变化。

这种执行步骤10的方式实际上是在生产过程中，判断出生产环节单位时间能够处理的待处理产品数目可能发生变化后，获得所述数目，这种实现方式也由于可以避免部分在所述数目不发生变动时进行的获得操作，因此也节约了部分处理资源，同样该判断步骤也是可选的。

其中在确定stage单位时间内能够处理的待处理产品数目时，可以考虑多种影响该数目的因素，以使计算出来的数目更为准确。本发明实施例提出，所述因素可以但不限于如下几种：

制程平均失败时间(MTBFP，Mean Time Between Failing in Process)，用于表示在处理待处理产品时，处理错误的平均时间；

设备平均故障时间(MTBFE，Mean Time Between Failing in Equipment)，用于表示stage中，设备发生故障，导致无法处理待处理产品的平均时间；

设备平均修复时间(MTTR，Mean Time in Repairing)，用于表示将故障设备修复的时间。

在计算stage单位时间能够处理的待处理产品数时，可以基于上述因素进行调整，例如在未考虑上述因素时，stage每小时处理200个待处理产品，则在考虑上述因素时，可以在每小时减去上述时间，获得能够用于处理的时间，并进一步计算出该stage单位时间所能够处理的待处理产品数，从而获得更加精确的处理数目，提高了动态调整的有效性，从而提高了基于本发明实施例提出的生产流程控制方法提高生产效率的有效性。

除了基于上述因素来计算stage单位时间能够处理的待处理产品数，还可以根据程式控制系统(RCP，Recipe Control Program)及设备不匹配等影响所述数目的因素来计算所述数目。

另外如果stage需要处理多种待处理产品，则产品的处理次序不同，获得的单位时间内能够处理的待处理产品数目也可能不同，所以在计算所述数目时，还可以考虑产品的处理次序，例如产品A及产品B，其中产品A经由stage中的a设备处理，产品B经由stage中的设备a及b处理，则可以先用设备a处理产品B，并在后续用设备b处理产品B时，用设备a处理产品A，从而可以提高stage单位时间能够处理的待处理产品数目，进而提高生产效率。

上述提出的步骤20可以仅根据步骤10获得的生产环节单位时间能够处理的待处理产品数目，向该生产环节投放待处理产品，但实际上，本发明实施例还提出可以通过如下方式实现步骤20，不仅能够基于步骤10获得的所述数目投放待处理产品，解决背景技术提及的问题，而且能够控制生产环节的生产时间，从而更为精确的控制生产进度，进一步提高生产效率。

图4为本发明实施例提出的待处理产品投放流程示意图，结合该图可知，其投放流程可以包括：

步骤a，基于该生产环节单位时间内能够处理的待处理产品数目，计算出该生产环节将已投入到该生产环节的待处理产品处理完毕所需的完成时间；

其中生产环节通常包括多个stage，此时所述完成时间的计算可以但不限于通过下述方式实现：

a1，基于获得的该数目，查找出单位时间能够处理的待处理产品的数目最小的stage；

a2，计算该生产环节内，该stage及其前面的全部stage中，待处理产品数目总和；其中该stage前面的全部stage是指属于该生产环节的stage，并不包括其他生产环节内的stage。

a3，基于计算出的该数目，及该stage单位时间内能够处理的待处理产品数目，计算所述完成时间。

步骤a可以有多种实现过程，下面给出一个具体实施例：

首先根据该生产环节单位时间内能够处理的待处理产品数目，找出该生产环节内单位时间能够处理的待处理产品数目最少的stage，然后用该生产环节内还未经过该查找出的stage处理的待处理产品总数，即该stage和该stage前的所有stage中的待处理产品数目总和，除以该stage单位时间能够处理的待处理产品数目，再用相除的结果乘以单位时间，即可得到该stage将该生产环节内，该stage中的待处理产品及其前面的全部stage中的待处理产品，处理完毕所需的时间T1。

在计算出T1的基础上，可以用该stage单位时间内处理的待处理产品数目，分别除以该stage的后续stage各自单位时间内能够处理的待处理产品数目，如果该生产环节内，该stage有n-1个后续stage，则可以对应得到时间T2，T3，…Tn，于是将T1～Tn加总，即可获得该生产环节的完成时间。步骤b，比较计划时间与计算出的完成时间，所述计划时间为预先确定的该生产环节的生产时间；

该生产环节的计划时间可以在其所属的整个生产线生产前确定，也可以在所述生产线已经开始生产，而该生产环节还没有开始处理待处理产品前，基于该生产线生产的计划时间及其他生产环节的完成时间，来确定该生产环节的计划时间。后面这种确定生产环节计划时间的方式，由于考虑到实际生产情况，从而使得确定的该生产环节的计划时间更为科学，有效，也就有利于生产效率的提高。

步骤c，在完成时间小于计划时间时，基于时间差额，及所述生产环节单位时间内能够处理的待处理产品的数目，向所述生产环节投入相应数量的待处理产品；

其中该计划时间通常是该生产环节处理预定数量待处理产品的总时间，完成时间是该生产环节处理完毕当前处于该生产环节内的待处理产品的时间，因此通过计算出的两者的差额，及所述生产环节单位时间内能够处理的待处理产品数目，就能够计算出来，在不超过计划时间的前提下，还可以向该生产环节投放多少待处理产品，从而可以精确控制生产进度的目的。

在确定出向该生产环节投放的待处理产品数目后，可以一次性投放，也可以分批次投放，两者的区别在于，分批次投放可以更灵活的调整投放速率，进一步提高生产效率。

步骤d，在完成时间大于等于计划时间时，禁止向所述生产环节投入待处理产品。

通过上述步骤a～d，可以精确控制该生产环节在计划时间内生产，从而精确控制了生产环节的生产进度，能够避免该生产环节的生产进度不符合预先计划进度的问题，而且能够在满足该生产环节在计划时间的范围内，尽可能多处理待处理产品，提高产能，从而提高了生产效率。

由于能够精确控制生产环节的生产进度，因此在安排整个生产线的生产时，就能够更加精确的设置各生产环节的计划时间及安排生产进度，从而提高了生产规划的科学性及可行性，提高了生产效率。此外可以通过上述步骤a～d精确控制生产线上各个生产环节的生产进度，来精确控制整个生产线的生产进度。由于在集成电路制造领域，生产线通常会规定有停工检修时间，所以通过精确控制生产线的生产进度，就能够在不超过规定的停工检修时间的前提下，尽可能的利用生产线进行生产，防止过早将生产线停工导致的产能损失，从而进一步提高了生产效率。

本发明实施例还提出了一种生产流程控制系统，以提高生产效率。

图5为本发明实施例提出的生产流程控制系统的结构示意图，结合该图可知，该系统包括：

数目获得单元30，用于在生产过程中，获得生产环节单位时间能够处理的待处理产品的数目；

产品投放单元40，用于基于数目获得单元30获得的该数目，向所述生产环节投放相应数量的待处理产品进行处理。

通过上述功能单元，本发明实施例提出的生产流程控制系统能够基于实际生产情况，动态调整投放到生产环节的待处理产品，从而避免了待处理产品投放过多，导致待处理产品的等待时间超过Q-time，使得无法对待处理产品进行处理，或最终产品的性能下降等问题，从而提高了生产效率。

其中产品投放单元40可以仅根据所述生产环节单位时间能够处理的待处理产品数目，向该生产环节投放待处理产品，例如，在数目获得单元30获得该生产环节单位时间能够处理1000片产品的情况下，产品投放单元40就在单位时间内向该生产环节投放1000片产品。但实际上，本发明实施例还提出一种产品投放单元40，不仅能够基于步骤10获得的所述数目投放待处理产品，解决背景技术提及的问题，而且能够控制生产环节的生产时间，从而更为精确的控制生产进度，进一步提高生产效率。

仍然由图5可知，该产品投放单元40包括：

计算子单元41，用于基于所述数目获得单元30获得的该数目，计算出该生产环节将已投入到该生产环节的待处理产品，处理完毕所需的完成时间；

比较子单元42，用于比较计划时间与计算子单元41计算出的完成时间，所述计划时间为预先确定的该生产环节的生产时间；

投放子单元43，在比较子单元42比较出完成时间小于计划时间时，基于时间差额，及所述生产环节单位时间内能够处理的待处理产品的数目，向所述生产环节投入相应数量的待处理产品；以及

禁止子单元44，用于在比较子单元43比较出完成时间大于等于计划时间时，禁止向所述生产环节投入待处理产品。

本发明实施例通过在生产过程中，获得生产环节单位时间能够处理的待处理产品的数目，并基于获得的该数目，向该生产环节投放相应数量的待处理产品进行处理，实现了根据生产环节的实际生产情况，动态调整投放到生产环节内的待处理产品数目，因而能够避免现有技术由于无法进行动态调整，可能使得待处理产品等待处理的时间超过Q-time，导致待处理产品无法处理，或者处理后的最终产品的性能下降等问题，从而提高了生产效率

本发明实施例还通过在获得生产环节单位时间能够处理的待处理产品数目前，判断该数目是否发生变化，以及在发生变化时，才获得该数目，从而避免了在该数目未变化时，也执行该获得步骤，导致资源浪费的问题，提高了资源利用效率。

本发明实施例还通过在获得生产环节单位时间能够处理的待处理产品数目后，判断该数目是否发生变化，以及在发生变化时，才基于该获得的数目投放待处理产品，从而避免了在该数目未变化时，也基于该获得的数目投放待处理产品，导致资源浪费的问题，提高了资源利用效率。

本发明实施例还提出可以通过在生产过程中，获得生产环节内各stage单位时间内能够处理的待处理产品数目，来获得该生产环节单位时间内能够处理的待处理产品数目，从而实现了在生产过程中，根据实际生产情况，获得生产环节单位时间内能够处理的待处理产品数目的目的。

本发明实施例还提出在获得stage单位时间内能够处理的待处理产品数目时，可以考虑比如MTBFP、MTBFE、MTTR、和/或需处理不同种产品等因素的影响，从而能够更精确的获得所述数目，提高本发明实施例提出的生产流程控制方法的有效性，进一步提高了生产效率。

本发明实施例还提出可以通过计算出当前生产环节处理完毕位于该生产环节内的待处理产品的完成时间，再根据其与计划时间的差额，调整投放到该生产环节的待处理产品数目，从而能够精确控制该生产环节的生产进度，避免该生产环节的生产进度不符合预先计划进度的问题，而且能够在满足该生产环节在计划时间的范围内，尽可能多处理待处理产品，提高产能，从而提高了生产效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种生产流程控制方法，其特征在于，包括：在生产过程中，获得生产环节单位时间能够处理的待处理产品的数目；基于获得的该数目，向所述生产环节投放相应数量的待处理产品进行处理；

所述投放步骤，具体包括：

基于获得的该数目，计算出该生产环节将已投入到该生产环节的待处理产品，处理完毕所需的完成时间；

比较计划时间与计算出的完成时间，所述计划时间为预先确定的该生产环节的生产时间；以及

在完成时间小于计划时间时，基于时间差额，及所述生产环节单位时间内能够处理的待处理产品的数目，向所述生产环节投入相应数量的待处理产品；并

在完成时间大于等于计划时间时，禁止向所述生产环节投入待处理产品；

获得其他生产环节对应的完成时间，所述其他生产环节与该生产环节属于同一生产线；

基于其他生产环节对应的完成时间，及所述生产线的预定工作时间，确定该生产环节的计划时间。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括判断所述数目是否发生变动的步骤；以及

在发生变动的情况下，获得所述数目。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括基于已有的所述数目，判断获得的所述数目是否发生变动的步骤；以及

在发生变动的情况下，基于所述获得的数目，投放待处理产品。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生产环节由多个处理站点构成，所述处理站点用于处理待处理产品；以及

所述获得生产环节单位时间能够处理的待处理产品的数目的步骤具体包括：

获得各处理站点单位时间能够处理的待处理产品数目；

将所述获得的数目中的最小数目，确定为所述生产环节单位时间能够处理的待处理产品的数目。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，基于处理站点的制程平均失败时间、设备平均故障时间和/或设备平均修复时间，获得处理站点单位时间能够处理的待处理产品数目。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在处理站点处理多种产品的情况下，基于待处理产品的处理次序，获得处理站点在单位时间能够处理的待处理产品的数目。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生产环节由多个处理站点构成；以及

所述计算该生产环节对应的完成时间，具体包括：

基于获得的该数目，在所述多个处理站点中，查找出单位时间内能够处理的待处理产品数目最小的处理站点；

计算该生产环节内，该查找出的处理站点和其前面的全部处理站点中，待处理产品数目的总和；

基于计算出的该数目，及该处理站点单位时间内能够处理的待处理产品数目，计算所述完成时间。

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