HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(a) Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Produktionssteuersystem zum Herstellen
verschiedener Typen elektronischer Vorrichtungen durch verschiedene Arten von
Stufen, wobei eine Vielzahl von Geräten derselben Art zum Bearbeiten bzw.
Verarbeiten der Vorrichtungen arbeiten.
(b) Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
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Bei herkömmlichen Produktionssteuersystemen zum Herstellen elektronischer
Vorrichtungen verschiedener Typen werden Produktionsbefehlsdaten basierend auf
einem durch einen Simulator vorhergesagten Zustand einer Fertigungsstraße
bestimmt, oder sonst werden Produktionsbefehlsdaten durch ein Expertensystem
bestimmt, wobei Expertenwissen zum effizienten Betreiben der Fertigungsstraße als
Wissensbasis gespeichert ist. Diese Systeme sollen ein Problem lösen, wie
gesammelte Zustandsdaten der Fertigungsstraße in Produktionsbefehlsdaten
umzuwandeln sind. Diese Systeme sind eingeführt worden, weil eine derartige
Umwandlung im Fall einer Herstellung von elektronischen Vorrichtungen nicht durch
einen einfachen Algorithmus erreicht werden kann, der eine große Anzahl und
viele Arten von Stufen, viele Arten von Reihenfolgen von Stufen und viele Arten
von Verarbeitungsmöglichkeiten in der Einrichtung enthält, durch welche viele
Vorrichtungen laufen.
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Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein herkömmliches Produktionssteuersystem
zum Herstellen elektronischer Vorrichtungen zeigt. Ein Beispiel eines solchen
Produktionssteuersystems ist in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2-224954 offenbart. Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, weist das
Produktionssteuersystem folgendes auf: eine Datensammeleinrichtung 12 zum Sammeln von
Zustandsdaten, wie beispielsweise über aktuelle Betriebszustände und einen
Produk
tionsverlauf, von einer Fertigungsstraße 11 mit einer Vielzahl von Geräten, die
einer Vielzahl von Stufen mit Stufe 1 bis Stufe n zugeordnet sind, eine
Eingabeeinrichtung 31 für Produktionsbefehlsdaten zum Eingeben von
Produktionsbefehlsdaten, wie beispielsweise eine Bestimmung eines Typs und eines Postens eines
herzustellenden Produkts, und eine Zentralverarbeitungseinheit 32, die ein
Expertensystem 33 mit einer Wissensbasis 35, die angehäuftes Expertenwissen enthält,
und mit einem Simulator 34 zum Vorhersagen von Betriebszuständen zu einem
willkürlichen zukünftigen Zeitpunkt hat, und die externe Daten von der
Eingabeeinrichtung 31 für Produktionsbefehlsdaten und von der Datensammeleinrichtung 12
empfängt, um neue Produktionsbefehlsdaten für die Fertigungsstraße 11 zu
erzeugen und sie über eine Kommunikationseinrichtung 13 zu übertragen.
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Das Expertensystem 33 erzeugt geeignete Produktionsbefehlsdaten aus Daten, die
aus der Datensammeleinrichtung 12 und aus der Eingabeeinrichtung 31 für
Produktionsbefehlsdaten erhalten werden, auf der Basis von Expertenwissen, das in
der Wissensbasis 35 akkumuliert ist. Während dieses Datenerzeugungsprozesses
durch das Expertensystem 33 leitet das Expertensystem 33 dann, wenn eine
Bewertungsregel in der Wissensbasis 35 Daten über einen zukünftigen Zustand der
Produktion auf der Fertigungsstraße 11 benötigt, den Simulator 34 an, einen
zukünftigen Zustand auf der Fertigungsstraße 11 vorherzusagen, und erzeugt dann
Produktionsbefehlsdaten basierend auf den Ergebnissen der Vorhersage. Der
Simulator 34 berechnet Vorhersagedaten basierend auf den Daten, die von der
Datensammeleinrichtung 12 erhalten werden, und berichtet die Vorhersagedaten zum
Expertensystem 33. Das Expertensystem 33 überträgt dann so erhaltene
Produktionsbefehlsdaten zur Fertigungsstraße mit Geräten von Stufe 1 bis Stufe n über die
Kommunikationseinrichtung 13.
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Beim herkömmlichen Produktionssteuersystem, wie es oben beschrieben ist, ist
das Expertensystem 33 allgemein dafür eingesetzt, den einzelnen Geräten Posten
zuzuteilen, und der Simulator 34 ist dafür eingesetzt, einen Zustand der
Fertigungsstraße vorherzusagen, wenn es erforderlich ist, wodurch optimale
Produktionsbefehlsdaten zum Ausführen einer effizienten Produktion erhalten werden. Das
herkömmliche Produktionssteuersystem enthält jedoch verschiedene Probleme,
wenn es auf eine komplexe Fertigungsstraße, wie beispielsweise für
Halbleitervorrichtungen, angewendet wird.
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Eines dieser Probleme besteht darin, daß Produktionsbefehlsdaten nicht direkt
erzeugt werden können, weil ein Simulator viel Zeit zum Auszuführen einer
Simulation braucht. Dies ist so, weil eine Simulation aufgrund der Tatsachen sehr komplex
ist, daß ein Prozeß für die Produktion einer Halbleitervorrichtung hunderte von
Stufen, von zehnfachen bis zu hundertfachen von Mustern in bezug auf die
Reihenfolge von Stufen beim Prozeß und nahezu hundert Arten von am Prozeß
beteiligten Geräten enthält, und daß ein einzelner Prozeß dasselbe Gerät mit oder ohne
Schleifenbildung wiederholt verwendet. Beispielsweise dauert ein einzelner Prozeß
eine Stunde oder darüber, obwohl die Menge an Zeit, die für eine Simulation
erforderlich ist, in Abhängigkeit von Fertigungsstraßen mehr oder weniger variiert. Dies
führt zu einem Problem einer Verzögerung beim Starten einer Fertigungsstraße
und einer Reduktion in bezug auf einen Nutzfaktor der Geräte.
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Ein weiteres Problem besteht darin, daß, obwohl ein Einbauen von Expertenwissen
in ein System auf Stufen von bis zu einer bestimmten Komplexität anwendbar ist,
es nicht die optimalen Produktionsbefehlsdaten zur Fertigungsstraße für eine
Halbleitervorrichtung liefern kann, bei welcher viele Typen von Produkten in
derselben Fertigungsstraße produziert werden und bei welcher die Produktionsstufen
verschieden gestaltet und komplex sind. Das liegt teilweise daran, daß das Wissen
in Abhängigkeit von Typen von Produkten oder Stufen variiert, teilweise daran, daß
es daher unmöglich ist, ein Wissen zu erhalten, das zwischen den Stufen
gemeinsam ist, und teilweise daran, daß es nicht offensichtlich ist, ob ein Wissen selbst für
den Prozeß am geeignetsten ist.
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Aus EP-A-0 321 375 ist ein Produktionssteuersystem für eine Halbleiter-
Fertigungsstraße bekannt, das ein Produktionszuteilungssystem hat, das
sicherstellt, daß die gesamte Zuteilung durchgeführt wird, wie es geplant ist. Im Fall einer
Produktionsunterbrechung übernimmt das Zuteilungssystem die Leitung über eine
überarbeitete Zuteilungsregel, der zu folgen ist, und die Stelle, zu der das Element
im Prozeß zu senden ist, und entscheidet darüber. Das System führt diese
Funktion durch Aufrufen des gemeinsamen Funktionssimulationssystems eines
Werksfertigungsebene. So werden die Zuteilungsregeln für in einer Reihe wartende
existierende Aufträge, die zu verarbeiten sind, erneut analysiert, und das System
schlägt dem Anwender ein überarbeitetes Herstellungsschema vor.
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Aus US 5,105,362 ist ein System zum Managen aufeinanderfolgender
Herstellungsstufen bekannt, die an einem Halbleiterwafer durchzuführen sind, wobei der
Betrieb oder die Kennlinien der durch die Fertigungsstraße zu produzierenden
Halbleitervorrichtung auf der Basis von Daten simuliert werden, die während des
Herstellungsprozesses erfaßt werden. In Abhängigkeit von den
Simulationsergebnissen werden die Prozeßbedingungen der übrigen Prozeßschritte der
Waferherstellung gesteuert, um die Qualität der resultierenden Halbleitervorrichtung zu
verbessern.
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JP-A-04299704 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von
Firmensteuerregeln und eine Firmensteuerung zum Erzeugen einer Steuerregel mit
hoher Effizienz durch Verwenden einer Simulationsvorrichtung. Steuerregeln
werden durch eine Steuerregel-Erzeugungsvorrichtung erzeugt und sequentiell durch
einen Bediener, der Experte ist, bewertet und in einer Speichervorrichtung
gespeichert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Angesichts des Vorangehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Produktionssteuersystem zu schaffen, das eine Simulation periodisch ausführt,
um jederzeit optimale Produktionsbefehlsdaten zu erzeugen, und zwar selbst für
eine Fertigungsstraße mit verschieden gestalteten und komplexen Stufen, und das
Produktionsbefehlsdaten zur Fertigungsstraße liefern kann, wenn es nötig ist, um
ihren effizienten Betrieb zu implementieren.
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Produktionssteuersystem für eine
Fertigungsstraße mit wenigstens einem Gerät für jede einer Vielzahl von
Produktionsstufen, um Posten von Produkten herzustellen, wobei das
Produktionssteuersystem folgendes aufweist: eine Datensammeleinrichtung zum Sammeln von
Zustandsdaten des wenigstens einen Geräts für jede der Produktionsstufen und von
Daten über zu verarbeitende Posten; einen Datenanalysierer zum Akkummulieren
der Zustandsdaten für eine vorbestimmte Zeitperiode, um durch eine statistische
Verarbeitung der Zustandsdaten periodisch statistische Daten zu erzeugen; einen
Simulator mit wenigstens einem Simulationsmodell, der die statistischen Daten
zum periodischen Simulieren wenigstens Eines Teils der Fertigungsstraße
empfängt, um ihre Effizienz basierend auf jeder einer Vielzahl von Zuteilungsregeln für
die Posten von Produkten zu bewerten; und eine Zuteilungseinrichtung zum
Auswählen einer optimalen Zuteilungsregel unter der Vielzahl von Zuteilungsregeln
basierend auf dem Ergebnis der Simulation durch den Simulator, um
Produktions
befehlsdaten zum Zuteilen eines Postens eines Sollprodukts zu einem des
wenigstens einen Gerätes basierend auf der optimalen Zuteilungsregel zu liefern.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung akkumuliert die Datensammeleinrichtung des
Produktionssteuersystems Daten auf der Fertigungsstraße für eine vorbestimmte
Zeitperiode, wie beispielsweise für eine Woche oder einen Monat, während die
Fertigungsstraße zur Bearbeitung arbeitet. Verschiedene Zuteilungsregeln werden
im Steuersystem zum Simulieren eines Produktionszustands unter Verwendung
der Zuteilungsregeln gespeichert und bei einer Simulation untersucht, um
Unterschiede in bezug auf die Effizienz der Fertigungsstraße unter den Fällen zu
bewerten, die verschiedene Zuteilungsregeln verwenden. Die Zuteilungsregeln
können eine First-In-First-Out-Regel bzw. FIFO-Regel, eine Regel für ein Auswählen
von wenigstens einem Stück und eine Grenztermin-Regel enthalten. Somit kann
eine bei der Simulation zum Liefern eines optimalen Ergebnisses in der
Fertigungsstraße gefundene optimale Zuteilungsregel unter den bei der Simulation
untersuchten Zuteilungsregeln verwendet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und weitere Aufgaben, sowie Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den
beigefügten Zeichnungen klarer, wobei:
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Fig. 1 ein Blockdiagramm ist, das ein herkömmliches
Produktionssteuersystem zeigt.
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Fig. 2 ein Blockdiagramm ist, das ein Produktionssteuersystem gemäß
einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
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Fig. 3 ein Blockdiagramm ist, das ein Beispiel eines Hardwareaufbaus eines
Abschnitts zum Bewirken einer der Stufen des
Produktionssteuersystems in Fig. 2 zeigt;
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Fig. 4 eine Bewertungstabelle ist, die ein Beispiel einer Bewertung einzelner
Zuteilungsregeln zeigt; und
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Fig. 5 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Verfahren zum Bestimmen einer
optimalen Zuteilungsregel zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nun wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben.
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Fig. 2 zeigt ein Produktionssteuersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. In Fig. 2 ist das Produktionssteuersystem für eine
Fertigungsstraße 11 zum Herstellen von elektronischen Vorrichtungen, wie
beispielsweise von Halbleitervorrichtungen, vorgesehen, wobei die Fertigungsstraße eine
Vielzahl von Geräten enthält, die jeweilige Stufen mit Stufen 1 bis n enthält. Das
Produktionssteuersystem weist folgendes auf: eine Datensammeleinrichtung 12,
einen Statistikdaten-Analysierer 14, einen Zuteilungsblock 16, einen Simulator 15
und eine Kommunikationseinrichtung 13.
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Die Datensammeleinrichtung 12 sammelt kontinuierlich von einer Fertigungsstraße
11 Zustandsdaten für jeden von Posten vorn Vorrichtungen oder eine
Sollproduktion und jedes von Geräten, die sich auf die Stufen 1 bis n auswirken, wie
beispielsweise Daten über Typen und über einen Posten von zu verarbeitenden
Halbleitervorrichtungen, Start- und Endzeitpunkte einer Verarbeitung, und Betriebszustände
der Geräte. Der Statistikdaten-Analysierer 14 akkumuliert von der
Datensammeleinrichtung 12 erhaltene Daten für eine bestimmte feste Zeitperiode, wie
beispielsweise für eine Woche, und verarbeitet die akkumulierten Daten statistisch,
um verschiedene Arten von statistischen Daten zu erzeugen, die verschiedene
Daten enthalten, wie beispielsweise eine Verteilung von Posten, die bei jeder Stufe
ankommen, oder eine Wahrscheinlichkeit und eine Abweichung in bezug auf eine
Ankunft von Posten eines bestimmten Prozeßzustands.
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Der Zuteilungsblock 16 hat eine Funktion zum Zuteilen von Posten zu Geräten bei
jeder der Stufen durch Liefern von Produktionsbefehlsdaten zur Fertigungsstraße.
Die Produktionsbefehlsdaten werden durch Verarbeiten von Daten von der
Datensammeleinrichtung 12 auf der Basis von allen Zuteilungsregeln erhalten, die zuvor
im System registriert sind, um die höchste Effizienz zu erhalten. Der Simulator 15
hat ein geeignetes Modell für eine Fertigungsstraße oder einen Teil davon und
empfängt die beim Statistikdaten-Analysierer 14 erzeugten statistischen Daten. Der
Simulator 15 simuliert einen Produktionszustand für die Fertigungsstraße oder
einen Teil davon im Modell und stellt dem Zuteilungsblock 16 Daten zur Verfügung,
um einen Unterschied in bezug auf die Effizienz der Fertigungsstraße für darin
gespeicherte verschiedene Zuteilungsregeln zu bewerten. Die
Kommunikationseinrichtung hat eine Funktion zum Übertragen von Produktionsbefehlsdaten, die vom
Zuteilungsblock 16 ausgegeben werden, zu jedem der Geräte der Fertigungsstraße
11.
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Im Betrieb werden reguläre Datenflüsse derart bewirkt, daß von der
Fertigungsstraße 11 durch die Datensammeleinrichtung 12 gesammelte Daten durch den
Zuteilungsblock 16 empfangen werden. Der Zuteilungsblock 16 teilt dann Posten
von zu verarbeitenden Vorrichtungen einem spezifizierten Gerät jeder Stufe auf der
Basis einer gegenwärtig verwendeten Zuteilungsregel zu, wie beispielsweise einer
FIFO-Regel. Zusätzlich zu den regulären Datenflüssen werden zweite Datenflüsse
derart bewirkt, daß durch die Datensammeleinrichtung 12 erhaltene Daten zum
Statistikdaten-Analysierer 14 übertragen werden. Die zum Statistikdaten-
Analysierer 14 übertragenen Daten werden für eine feste Zeitperiode, wie
beispielsweise für eine Woche, akkumuliert, und dann darin verarbeitet, um innerhalb
der Woche statistische Daten zu erhalten. In Fig. 2 stellt eine durchgezogene Linie
den regulären Datenfluß dar, der in Echtzeit auftritt, während eine gestrichelte Linie
einen zweiten Datenfluß darstellt, der periodisch in vorbestimmten Intervallen
auftritt.
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Die so erhaltenen statistischen Daten werden periodisch zum Simulator 15
eingegeben, so daß die Zuteilungsregeln, die im Simulator 15 gespeichert sind,
aufeinanderfolgend auf die statistischen Daten im Simulationsmodell des Simulators 15
angewendet werden. Das Ergebnis der Simulation durch Anwenden jeder der
Zuteilungsregeln wird aufeinanderfolgend vom Simulator 15 zum Zuteilungsblock 16
ausgegeben, wobei eine optimale Zuteilungsregel, wie beispielsweise eine Regel
zum Auswählen eines Postens, als Zuteilungsregel gefunden wird, die eine
optimale Effizienz in der Fertigungsstraße zur Verfügung stellt. Bei dieser
Datenverarbeitung wird die Zuteilung von bei jeder Stufe zu verarbeitenden Posten parallel mit
dem regulären Datenfluß bewertet. Optimale Produktionsbefehlsdaten werden
dann gemäß der optimalen Zuteilungsregel erhalten, um die aktuellen
Produktionsbefehlsdaten im regulären Datenfluß zu ersetzen, so daß die Effizienz der Stufen
verbessert werden kann.
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Zum Helfen beim Verstehen der vorliegenden Erfindung wird eine der Stufen zum
Beschreiben des Betriebs des Produktionssteuersystems herausgenommen. Fig. 3
zeigt reguläre Datenflüsse zwischen einem Abschnitt in der Fertigungsstraße zur
Auswirkung auf eine der Stufen und dem Produktionssteuersystem der Fig. 2.
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Wie es durch eine Kettenlinie in Fig. 3 gezeigt ist, werden Posten von zu
verarbeitenden Vorrichtungen von vorangehenden Abschnitten durch ein Zwischenstufen-
Transportsystem 22 zum Abschnitt der Fig. 3 transportiert, der eine Vielzahl von
Geräten 21 derselben Art enthält, die zur Auswirkung auf die Stufe vorgesehen
sind. Die Posten werden temporär auf einem Speicherbord 23 gelagert. Wie es
durch durchgezogene Linien gezeigt ist, sammelt die Datensammeleinrichtung 12
Daten über die Ankunft/den Abgang von Posten und Zustandsdaten der Geräte,
wie beispielsweise die Startzeit und Endzeit der Arbeit, aktuelle Zustände der
Geräte, Zahlen von zu verarbeitenden Posten, die auf dem Bord gespeichert sind, und
einen Posten von Vorrichtungen in jedem der zu verarbeitenden Posten, von jedem
der Geräte 21 und dem Speicherbord 23, und liefert dann die gesammelten Daten
zum Zuteilungsblock 16. Der Zuteilungsblock 16 erzeugt Produktionsbefehlsdaten
basierend auf den gesammelten Daten und der nun effektiven Zuteilungsregel. Die
Kommunikationseinrichtung 13 überträgt die Produktionsbefehlsdaten zu einem
Transportsystem 27 innerhalb der Stufe.
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Dann nimmt das Transportsystem 27 innerhalb der Stufe einen oder mehrere
Posten, der oder die in den Produktionsbefehlsdaten spezifiziert ist oder sind, aus
dem Speicherbord 23 als neuen Posten oder als neue Posten heraus, befördert
den oder die neuen Posten zu einem der Geräte 21, das in den
Produktionsbefehlsdaten spezifiziert ist, und legt den oder die Posten dort ab. Das eine der
Geräte 21 beginnt dann eine Verarbeitung des Postens. Der so verarbeitete Posten
wird durch das Transportsystem 27 innerhalb der Stufe wiederum zum
Transportsystem 22 zwischen den Stufen befördert. Das Transportsystem 22 zwischen den
Stufen befördert dann den Posten zu einem anderen Abschnitt für eine
nachfolgende Stufe. Auf diese Weise werden Posten einem von Geräten zugeteilt, und die
Fertigungsstraße wird zum Beenden einer Verarbeitung der Posten betrieben.
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Es gibt verschiedene Arten von Zuteilungsregeln, die zum Zuteilen von Posten zu
einem spezifizierten Gerät für jede Stufe verwendet werden. Eine Effizienz, die
einen Durchsatz, eine Menge an Zeit zum Warten auf einen Posten und die Rate
einer Verarbeitungsmenge enthält, variiert in Abhängigkeit von einer
Zuteilungsre
gel, die für eine Postenzuteilung ausgewählt und verwendet wird. Beispielsweise
scheint es vernünftig, eine FIFO-Regel zum Herausnehmen von Posten in der
Reihenfolge ihrer Ankunft und zum Zuteilen von ihnen zu einem unbesetzten Gerät zu
verwenden. Jedoch liefert dies nicht notwendigerweise ein gutes Ergebnis, da das
optimale Ergebnis in Abhängigkeit vom Typ und von aktuellen Zuständen einer
durch das Gerät bewirkten Verarbeitung erhalten werden kann, sowie vom Typ und
von der Menge der zu verarbeitenden Posten.
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Beispielsweise soll angenommen werden, daß ein Gerät bis zu drei zu
verarbeitende elektronischer Vorrichtungen gleichzeitig verarbeiten kann und auch unter einer
Vielzahl von Verarbeitungszuständen arbeiten kann, aber daß zur gleichzeitigen
Verarbeitung einer Vielzahl von Posten diese Posten in bezug auf auf sie
angewendete Verarbeitungszustände im Gerät identisch sein sollen. In diesem Fall wird
eine bessere Effizienz durch Auswählen von Posten derselben
Verarbeitungszustände unter denjenigen, die auf dem Speicherbord 23 gelagert sind, gemäß einer
"Postenauswahl-Regel" erreicht, wobei Posten desselben Verarbeitungszustands
zur Verarbeitung ausgewählt werden. Anders ausgedrückt ist die FIFO-Regel für
diesen Fall nicht geeignet. Jedoch dann, wenn eine Postenauswahl-Regel
verwendet wird, entsteht ein anderes Problem in dem Fall, in welchem das Speicherbord
23 nur zwei Posten oder weniger derselben Verarbeitungszustände hält. In einem
solchen Fall ist das Problem, ob der Posten oder die Posten auf dem Bord gerade
jetzt zu einem der Geräte eingestellt werden sollten, oder ob eine Ankunft eines
oder mehrerer Posten desselben Verarbeitungszustands abgewartet werden sollte.
Die Postenauswahl-Regel ist nur Eins, weil die Postengröße einer zu
verarbeitenden Menge in einem Gerät von Stufe zu Stufe, von herzustellender Vorrichtung zu
herzustellender Vorrichtung und in bezug auf Betriebszustände der Einrichtung
unterschiedlich ist. In jedem Fall wird eine Zuteilungsregel zum Zuteilen von Posten
zu einem der Geräte gemäß dem Zustand bei einer Ankunft von Posten bei diesem
Abschnitt bestimmt. Zuteilungsregeln sollten eine Grenztermin-Regel für einen Fall
enthalten, in welchem ein Grenztermin für einen Posten kritisch bzw. entscheidend
ist.
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Wie es oben beschrieben ist, ist es schwierig, eine optimale Zuteilungsregel nur
aus empirischem Wissen zu bestimmen. Somit werden gemäß dem
Ausführungsbeispiel Daten bei jedem der Abschnitte in einer Fertigungsstraße in vorbestimmten
Intervallen über Signalpfade, wie sie in Fig. 2 gestrichelt gezeigt sind, periodisch
gesammelt. Die gesammelten Daten werden statistisch verarbeitet, und die
Zutei
lung von Posten wird basierend auf den statistischen Daten zum Bestimmen einer
optimalen Zuteilungsregel simuliert.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 wird das Verfahren zum Bestimmen einer
optimalen Zuteilungsregel unter Verwendung von Datenflüssen beschrieben, die in
Fig. 2 durch gestrichelte Linien dargestellt sind. Fig. 4 ist ein Beispiel einer
Bewertungstabelle, die ein Prinzip einer Bewertung in bezug auf Zuteilungsregeln zeigt,
die im System gespeichert sind. Die Zuteilungsregeln in der Tabelle enthalten eine
FIFO-Regel, drei Postenauswahl-Regeln und eine Grenztermin-Regel. Fig. 5 ist ein
Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zeigt, bei welchem eine optimale
Zuteilungsregel unter den Zuteilungsregeln in der Tabelle der Fig. 4 ausgewählt wird. Bei
Schritten A und B in Fig. 5, nachdem Zustandsdaten der Fertigungsstraße für eine
bestimmte feste Zeitperiode akkumuliert sind, verarbeitet der Statistikdaten-
Analysierer 14 in Fig. 2 die akkumulierten Zustandsdaten statistisch, um
statistische Daten mit einer Wahrscheinlichkeit und einer Abweichung in bezug auf eine
Ankunft jeder der zu verarbeitenden Posten zu erhalten. Beim Schritt C werden die
statistischen Daten zum Simulator 15 eingegeben, und die
Bewertungszahlenspalte in der Bewertungstabelle der Fig. 4 wird gelöscht.
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Beim Schritt D wird eine der in der Bewertungstabelle aufgelisteten
Zuteilungsregeln unter denjenigen ausgewählt, deren Zahlenspalte leer sind. Bei einem Schritt
E simuliert der Simulator einen Produktionszustand auf der Fertigungsstraße oder
auf einem Teil davon in einem Simulationsmodell im Simulator unter Verwendung
der statistischen Daten, die im Statistikdaten-Analysierer erzeugt sind, und die
ausgewählte der Zuteilungsregeln. Bei der Simulation wird, wie es oben
beschrieben ist, ein Produktionszustand für einen entsprechenden Abschnitt einer Stufe
durch Verwenden der statistischen Daten simuliert, wie beispielsweise die
Eingangsverteilung von Posten, die beim Abschnitt ankommen, und die Verteilung
einer Menge an Zeit, die für Posten erforderlich ist, um sich von einem
vorangehenden Abschnitt zum zu untersuchenden Abschnitt zu bewegen.
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Bei einem Schritt F werden Daten, die Produktionszustände anzeigen, wie
beispielsweise einen Durchsatz, eine Menge an Zeit zum Warten auf eine Menge und
die Rate einer verarbeiteten Menge, aus der Simulation erhalten und aufsummiert,
um eine Bewertungszahl zu erhalten, die eine Effizienz der Fertigungsstraße
darstellt. Die so erhaltene Bewertungszahl wird in die Bewertungstabelle in Fig. 4 in
eine Zahlenspalte eingegeben, die der ausgewählten Zuteilungsregel entspricht.
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Dann wird bei einem Schritt G eine andere Zuteilungsregel, deren
Bewertungszahlenspalte in der Bewertungstabelle der Fig. 4 leer ist, ausgewählt und zum
Simulator eingegeben, um eine Bewertungszahl davon zu erhalten. Die Schritte zum
Auswählen einer der Zuteilungsregeln, für eine Simulation durch den Simulator und
zum Eingeben der Zahl werden für alle in der Bewertungstabelle aufgelisteten
Zuteilungsregeln wiederholt.
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Nachdem Simulationen für alle in der Bewertungstabelle aufgelisteten
Zuteilungsregeln beendet sind, wird eine optimale Zuteilungsregel, die die höchste
Bewertungszahl liefert, in der Bewertungstabelle bei einem Schritt H ausgewählt. Dann
wird bei einem Schritt I die Zuteilungsregel, die die höchste Bewertungszahl liefert,
mit einer aktuellen Zuteilungsregel verglichen, die im Zuteilungsblock 16 (Fig. 2)
registriert ist, um die aktuelle Zuteilungsregel zu ersetzen, wenn die aktuelle
Zuteilungsregel von der Zuteilungsregel unterschiedlich ist, die die höchste
Bewertungszahl liefert.
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Wie es oben beschrieben ist, kann durch Bestimmen und Verwenden der
optimalen Zuteilungsregel für jede Stufe die Fertigungsstraße mit dem besten Nutzfaktor
und dem besten Durchsatz betrieben werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird
die optimale Zuteilungsregel für jede Stufe bestimmt. Wenn sich jedoch eine
Fertigungsstraße in eine Vielzahl von Verzweigungsstraßen verzweigt, kann die
optimale Zuteilungsregel für jede der Verzweigungsstraßen zwischen ihrer
Verzweigungsstelle und ihrer Verknüpfungsstelle bestimmt werden.
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Ebenso kann dann, wenn die optimale Zuteilungsregel für jede der Stufen mit einer
Möglichkeit eines Staus von Posten bestimmt wird, der Grund für den Stau sofort
erfaßt werden, um geeignete Produktionsbefehlsdaten zur Fertigungsstraße zu
geben, während die Fertigungsstraße gerade in Betrieb ist. Beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel hat das System deshalb, weil die Simulation zum Erhalten der
optimalen Zuteilungsregel mit dem normalen Betrieb der Fertigungsstraße parallel
ausgeführt werden kann, einen Vorteil, der darin besteht, daß die optimale
Zuteilungsregel ohne Unterbrechen des Betriebs der Fertigungsstraße bestimmt werden
kann.