JP2005333693A - デマンド制御方法及びデマンド制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 製造装置への電力供給を遮断することなく、設定電力量以下に製造システム全体の電力量を制御することが可能なデマンド制御方法及びデマンド制御装置を提供する。
【解決手段】 所定の製造装置を待機状態から処理状態に実際に移行させる前に、移行後の製造システム全体の電力量を計算し、その電力量が予め設定された設定電力量を超えるかを判断し、超える場合、所定の製造装置を処理状態に移行させずに待機状態のままとし、現時点で処理状態にある製造装置のうち何れかの製造装置で最も早く処理が終了して処理状態から待機状態に戻ったタイミングで、再度、判断を行うという処理を繰り返し、製造システム全体の電力量が設定電力量を超えなくなったとき、待機状態のままとしていた所定の製造装置を処理状態に移行させるものである。
【選択図】 図3
【解決手段】 所定の製造装置を待機状態から処理状態に実際に移行させる前に、移行後の製造システム全体の電力量を計算し、その電力量が予め設定された設定電力量を超えるかを判断し、超える場合、所定の製造装置を処理状態に移行させずに待機状態のままとし、現時点で処理状態にある製造装置のうち何れかの製造装置で最も早く処理が終了して処理状態から待機状態に戻ったタイミングで、再度、判断を行うという処理を繰り返し、製造システム全体の電力量が設定電力量を超えなくなったとき、待機状態のままとしていた所定の製造装置を処理状態に移行させるものである。
【選択図】 図3
Description
本発明は、複数の製造装置を備えた製造システム全体の電力量を設定値以下に制御するデマンド制御方法及びデマンド制御装置に関するものである。
従来、この種の装置では、予め設定された優先順位に従って負荷への電力供給を遮断することにより、負荷群の総使用電力値を設定電力量以下になるように制御するようにした技術がある(特許文献1参照)。
上記特許文献1の技術では、負荷への電力供給を遮断することにより電力量を設定値以下に抑えるようにしているが、例えば半導体や液晶パネルの製造工場で使用している製造装置では、一旦電源を遮断すると再度立ち上げるのに1日、2日を要するため、現実的には電力供給を遮断することはできない。
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、製造装置への電力供給を遮断することなく、設定電力量以下に製造システム全体の電力量を制御することが可能なデマンド制御方法及びデマンド制御装置を提供することを目的とする。
本発明に係るデマンド制御方法は、待機状態と処理状態とで使用する電力量が異なる複数の製造装置を備えた製造システムにおけるデマンド制御方法であって、所定の製造装置に対して待機状態から処理状態への移行指示があると、その移行指示に応じて所定の製造装置を待機状態から処理状態に実際に移行させる前に、移行後の製造システム全体の電力量を計算し、その電力量が予め設定された設定電力量を超えるかを判断し、超える場合、所定の製造装置を処理状態に移行させずに待機状態のままとし、現時点で処理状態にある製造装置のうち何れかの製造装置で最も早く処理が終了して処理状態から待機状態に戻ったタイミングで、再度、判断を行うという処理を繰り返し、製造システム全体の電力量が設定電力量を超えなくなったとき、待機状態のままとしていた所定の製造装置を処理状態に移行させるものである。
これにより、製造システム内の各製造装置の電源供給を遮断することなく、製造システム全体の電力量を設定電力量以下に制御することが可能となる。また、設定電力量を超えると判断した場合には、現時点で処理状態にある製造装置のうち最も早く処理が終了する製造装置が何れかをチェックして、その製造装置が待機状態に移行したタイミングで直ちに再度判断を行うようにしているので、無駄に製造装置に製品の投入を遅らせる(処理状態への移行を遅らせる)ことが無いため、効率的な生産が可能である。
これにより、製造システム内の各製造装置の電源供給を遮断することなく、製造システム全体の電力量を設定電力量以下に制御することが可能となる。また、設定電力量を超えると判断した場合には、現時点で処理状態にある製造装置のうち最も早く処理が終了する製造装置が何れかをチェックして、その製造装置が待機状態に移行したタイミングで直ちに再度判断を行うようにしているので、無駄に製造装置に製品の投入を遅らせる(処理状態への移行を遅らせる)ことが無いため、効率的な生産が可能である。
また、本発明に係るデマンド制御方法は、待機状態から処理状態に移行させるタイミングが複数の製造装置で重なった場合、処理時の電力量が少ない順に、その製造装置を処理状態に移行した後の製造システム全体の電力量を計算し、電力量が計算される度に設定電力を超えるかを判断し、超えない範囲内の製造装置については処理状態に移行させ、設定電力を超える残りの各製造装置については、処理状態に移行させずに待機状態のままとし、現時点で処理状態にある製造装置のうち何れかの製造装置で最も早く処理が終了して処理状態から待機状態に戻ったタイミングで、再度、設定電力を超える残りの各製造装置について処理時の電力量が少ない順に判断を行うという処理を、待機状態から処理状態に同時に移行させる複数の製造装置の全てを処理状態に移行させるまで繰り返すものである。
これにより、待機状態から処理状態に移行させるタイミングが複数の製造装置で重なった場合でも、上記と同様に製造システム内の各製造装置の電源供給を遮断することなく、製造システム全体の電力量を設定電力量以下に制御することが可能となる。また、設定電力量を超えると判断した場合には、現時点で処理状態にある製造装置のうち最も早く処理が終了する製造装置が何れかをチェックして、その製造装置が待機状態に移行したタイミングで直ちに再度判断を行うようにしているので、無駄に製造装置に製品の投入を遅らせる(処理状態への移行を遅らせる)ことが無いため、効率的な生産が可能である。また、処理時の電力量が少ない順に設定電力を超えるかの判断を行うようにしているので、設定電力を超えない範囲内の製造装置を効率良く選択できる。
これにより、待機状態から処理状態に移行させるタイミングが複数の製造装置で重なった場合でも、上記と同様に製造システム内の各製造装置の電源供給を遮断することなく、製造システム全体の電力量を設定電力量以下に制御することが可能となる。また、設定電力量を超えると判断した場合には、現時点で処理状態にある製造装置のうち最も早く処理が終了する製造装置が何れかをチェックして、その製造装置が待機状態に移行したタイミングで直ちに再度判断を行うようにしているので、無駄に製造装置に製品の投入を遅らせる(処理状態への移行を遅らせる)ことが無いため、効率的な生産が可能である。また、処理時の電力量が少ない順に設定電力を超えるかの判断を行うようにしているので、設定電力を超えない範囲内の製造装置を効率良く選択できる。
本発明に係るデマンド制御装置は、待機状態と処理状態とで使用する電力量が異なる複数の製造装置を備えた製造システムにおけるデマンド制御装置であって、所定の製造装置に対して待機状態から処理状態への移行指示があると、その移行指示に応じて所定の製造装置を待機状態から処理状態に実際に移行させる前に、移行後の製造システム全体の電力量を計算する電力計算手段と、電力計算手段で計算された電力量が予め設定された設定電力量を超えるかを判断し、超える場合、所定の製造装置を処理状態に移行させずに待機状態のままとし、現時点で処理状態にある製造装置のうち何れかの製造装置で最も早く処理が終了して処理状態から待機状態に戻ったタイミングで、再度、判断を行うという処理を繰り返し、製造システム全体の電力量が設定電力量を超えなくなったとき、待機状態のままとしていた所定の製造装置を処理状態に移行させる制御手段とを備えたものである。
これにより、製造システム内の各製造装置の電源供給を遮断することなく、製造システム全体の電力量を設定電力量以下に制御することが可能となる。また、設定電力量を超えると判断した場合には、現時点で処理状態にある製造装置のうち最も早く処理が終了する製造装置が何れかをチェックして、その製造装置が待機状態に移行したタイミングで直ちに再度判断を行うようにしているので、無駄に製造装置に製品の投入を遅らせる(処理状態への移行を遅らせる)ことが無いため、効率的な生産が可能である。
これにより、製造システム内の各製造装置の電源供給を遮断することなく、製造システム全体の電力量を設定電力量以下に制御することが可能となる。また、設定電力量を超えると判断した場合には、現時点で処理状態にある製造装置のうち最も早く処理が終了する製造装置が何れかをチェックして、その製造装置が待機状態に移行したタイミングで直ちに再度判断を行うようにしているので、無駄に製造装置に製品の投入を遅らせる(処理状態への移行を遅らせる)ことが無いため、効率的な生産が可能である。
また、本発明に係るデマンド制御装置において制御手段は、待機状態から処理状態に移行させるタイミングが複数の製造装置で重なった場合、処理時の電力量が少ない順に、その製造装置を処理状態に移行した後の製造システム全体の電力量を計算し、電力量が計算される度に設定電力を超えるかを判断し、超えない範囲内の製造装置については処理状態に移行させ、設定電力を超える残りの各製造装置については、処理状態に移行させずに待機状態のままとし、現時点で処理状態にある製造装置のうち何れかの製造装置で最も早く処理が終了して処理状態から待機状態に戻ったタイミングで、再度、設定電力を超える残りの各製造装置について処理時の電力量が少ない順に判断を行うという処理を、待機状態から処理状態に同時に移行させる複数の製造装置の全てを処理状態に移行させるまで繰り返すものである。
これにより、待機状態から処理状態に移行させるタイミングが複数の製造装置で重なった場合でも、上記と同様に製造システム内の各製造装置の電源供給を遮断することなく、製造システム全体の電力量を設定電力量以下に制御することが可能となる。また、設定電力量を超えると判断した場合には、現時点で処理状態にある製造装置のうち最も早く処理が終了する製造装置が何れかをチェックして、その製造装置が待機状態に移行したタイミングで直ちに再度判断を行うようにしているので、無駄に製造装置に製品の投入を遅らせる(処理状態への移行を遅らせる)ことが無いため、効率的な生産が可能である。また、処理時の電力量が少ない順に設定電力を超えるかの判断を行うようにしているので、設定電力を超えない範囲内の製造装置を効率良く選択できる。
これにより、待機状態から処理状態に移行させるタイミングが複数の製造装置で重なった場合でも、上記と同様に製造システム内の各製造装置の電源供給を遮断することなく、製造システム全体の電力量を設定電力量以下に制御することが可能となる。また、設定電力量を超えると判断した場合には、現時点で処理状態にある製造装置のうち最も早く処理が終了する製造装置が何れかをチェックして、その製造装置が待機状態に移行したタイミングで直ちに再度判断を行うようにしているので、無駄に製造装置に製品の投入を遅らせる(処理状態への移行を遅らせる)ことが無いため、効率的な生産が可能である。また、処理時の電力量が少ない順に設定電力を超えるかの判断を行うようにしているので、設定電力を超えない範囲内の製造装置を効率良く選択できる。
また、本発明に係るデマンド制御装置は、複数の製造装置毎に待機電力量と処理電力量と処理に要する処理時間とを記憶する電力量・処理時間管理データベースを備え、制御手段は、製造システム内の複数の製造装置それぞれの現時点の状態を管理しており、電力計算手段は、制御手段で管理されている複数の製造装置それぞれの現時点での状態と、電力量・処理時間データベースとに基づいて現時点での製造システム全体の電力量を計算し、その計算結果と、電力量・処理時間管理データベースから求められる所定の製造装置の処理時の処理電力量とに基づいて、移行後の製造システム全体の電力量を計算し、また、制御手段は、電力量・処理時間データベースの製造装置毎の処理時間に基づいてタイミングを判断するものである。
このようにして電力計算手段は、現時点での製造システム全体の電力量と所定の製造装置の処理時の処理電力量とに基づいて、移行後の製造システム全体の電力量を計算でき、また、制御手段は、電力量・処理時間データベースの製造装置毎の処理時間に基づいて前記タイミングを判断することができる。
このようにして電力計算手段は、現時点での製造システム全体の電力量と所定の製造装置の処理時の処理電力量とに基づいて、移行後の製造システム全体の電力量を計算でき、また、制御手段は、電力量・処理時間データベースの製造装置毎の処理時間に基づいて前記タイミングを判断することができる。
また、本発明に係るデマンド制御装置は、各製造装置それぞれの電力量を計測する電力計測手段からの計測結果が入力される計測入力手段を備え、電力計算手段は、現時点の製造システム全体の電力量を、計測入力手段に入力される計測結果に基づき計算するものである。
これにより、メンテナンス中や立ち上げ中など、電力量・処理時間管理データベースでその電力量を管理できていない状態にある製造装置が製造システム内に存在する場合においても、製造システム全体の電力量を正確に把握することができる。
これにより、メンテナンス中や立ち上げ中など、電力量・処理時間管理データベースでその電力量を管理できていない状態にある製造装置が製造システム内に存在する場合においても、製造システム全体の電力量を正確に把握することができる。
また、本発明に係るデマンド制御装置は、電力量・処理時間データベース内の待機電力量と処理電力量とは、それぞれ実測値に基づく平均電力量であるものである。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1のデマンド制御装置が適用された製造システムを示すブロック図である。
製造システム1は、複数の製造装置A,B,Cと、製造システム1全体の電力量が設定値以下となるように各製造装置A,B,Cの状態(待機状態、処理状態)を制御するデマンド制御装置10とが例えばLAN等のネットワークNETで接続された構成を有している。
図1は、本発明の実施の形態1のデマンド制御装置が適用された製造システムを示すブロック図である。
製造システム1は、複数の製造装置A,B,Cと、製造システム1全体の電力量が設定値以下となるように各製造装置A,B,Cの状態(待機状態、処理状態)を制御するデマンド制御装置10とが例えばLAN等のネットワークNETで接続された構成を有している。
各製造装置A,B,Cは、投入された製品に対して所定の処理を行うもので、自装置内に製品が投入されることによって待機状態から処理状態に移行して製品に所定の処理を行うものである。この製造システム1が例えば半導体を製造するシステムであるとすると、投入されたウエハに対して層間絶縁膜を成膜するプラズマCVD、ポリシリコン膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜などを成膜する減圧CVD、フォトレジストを酸化(炭化)して除去するアッシング装置などが該当する。なお、図1には説明の都合上、製造装置が3台しか接続されていないが、実際には更に複数の製造装置が接続されていることが通常である。
デマンド制御装置10は、デマンド制御装置10全体を制御する制御手段11と、電力量・処理時間管理データベース12と、制御手段11からの電力量計算指示に応じて電力量・処理時間管理データベース12に基づいて種々の状況に応じた製造システム1全体の電力量を計算する電力計算手段13とを有している。なお、制御手段11は、製造システム1内の各製造装置A,B,Cの現時点の状態(待機状態、処理状態)を管理しており、電力計算手段13は、制御手段11で管理されている各A,B,Cの現時点の状態と次の図2に電力量・処理時間管理データベース12とから製造システム1全体の電力量を計算する。
図2は、電力量・処理時間管理データベースの一例を示す図である。
電力量・処理時間管理データベース12には、各製造装置A,B,C毎の待機時の待機電力量と処理時の処理電力量と処理に要する処理時間とが記憶されている。待機時と処理時とでは使用する電力量が異なっており、使用時の処理電力量は待機時の待機電力量に比べて多くなっている。この待機電力量と処理電力量とはそれぞれ実測値に基づく平均電力量である。
電力量・処理時間管理データベース12には、各製造装置A,B,C毎の待機時の待機電力量と処理時の処理電力量と処理に要する処理時間とが記憶されている。待機時と処理時とでは使用する電力量が異なっており、使用時の処理電力量は待機時の待機電力量に比べて多くなっている。この待機電力量と処理電力量とはそれぞれ実測値に基づく平均電力量である。
図3は、実施の形態1のデマンド制御装置の動作を示すフローチャートである。以下、実施の形態1のデマンド制御装置10の動作を図3を参照しながら説明する。
制御手段11は、外部から製造装置A,B,Cのうちの所定の製造装置に対する製品の投入指示を受信すると、その投入指示された所定の製造装置に製品を投入して待機状態から処理状態に移行させる前に、移行後の製造システム1全体の電力量を電力計算手段13に指示して計算させる(S1)。電力計算手段13は、電力量・処理時間管理データベース12を参照して所定の製造装置の処理時の電力量を取得し、その電力量と現時点の製造システム1全体の電力量とから、所定の製造装置を処理状態に移行した後の製造システム1全体の電力量を計算する。なお、現時点の製造システム1全体の電力量は、上述したように、制御手段11で管理されている各製造装置A,B,Cの現時点の状態と電力量・処理時間管理データベース12とから計算するようにしている。
そして、制御手段11は、電力計算手段13で計算された電力量が予め設定された設定電力量を超えるかを判断し(S2)、超える場合、所定の製造装置を処理状態に移行させず待機状態のままとする(S3)。そして、電力量・処理時間管理データベース12に記憶された各製造装置A,B,Cそれぞれの処理時間に基づいて、現時点で処理状態にある製造装置のうち最も早く処理が終了する製造装置が何れであるかを把握し、その製造装置が処理状態から待機状態に戻ったタイミングで(S4)、再度、ステップS1に戻って判断を行う。
以上のステップS1〜S4の処理を、ステップS1で計算される電力量が設定電力を超えなくなるまで繰り返す。そして、ステップS2で設定電力を超えないと判断されたとき、ステップS3において待機状態のままとしていた所定の製造装置を処理状態に移行させる(S5)。
以下、具体例で説明する。ここでは、製造装置Aと製造装置Bが処理状態にある場合に、製造装置Cに製品を投入する指示があった場合(製造装置Cを待機状態から処理状態に移行させる指示があった場合)を例に説明を行う。なお、各製造装置A,B,Cの電力量は図2に示した電力量・処理時間管理データベース12に従うものとする。
ここで、図4は、製造装置Aと製造装置Bが処理状態にある場合に製造装置Cへの製造装置Cへの製品の投入を開始させた場合の製造システム1全体の電力量と、設定電力量との関係を示した図である。
図4において、スタート時には製造装置A及び製造装置Bで製品投入中(処理状態)にあり、製造装置Cは待機状態にある。そして、スタートから約3分後に製造装置Cへの製品の投入指示があり、製造装置Cが待機状態から処理状態に移行開始し、そして、処理状態に移行が完了するまでの間に、合計電力量が設定電力量を超えてしまうことが示されている。以下では、この場合を例に、実施の形態1の具体的な処理の流れを図3を参照しながら説明する。
図4において、スタート時には製造装置A及び製造装置Bで製品投入中(処理状態)にあり、製造装置Cは待機状態にある。そして、スタートから約3分後に製造装置Cへの製品の投入指示があり、製造装置Cが待機状態から処理状態に移行開始し、そして、処理状態に移行が完了するまでの間に、合計電力量が設定電力量を超えてしまうことが示されている。以下では、この場合を例に、実施の形態1の具体的な処理の流れを図3を参照しながら説明する。
製造装置Aと製造装置Bが処理状態にある際に、製造装置Cへの製品の投入指示(待機状態から処理状態への移行指示)があると、制御手段11は、製造装置Cを実際に処理状態に移行させる前に、製造装置Cを処理状態に移行させた後の製造システム1全体の電力量を電力計算手段13に指示して計算させ、設定電力量を超えるかを判断する(S1,S2)。ここでは、製造装置A及び製造装置Bの処理時の電力量の合計104kWhに、製造装置Cの処理時の電力量8kWhを加算すると112kWhとなり、図4に示したように設定電力量110kWhを超えてしまう。このため、制御手段11は製造装置Cを処理状態に移行させず待機状態のままとする(S3)。
そして、現時点で処理状態にある製造装置Aと製造装置Bのうち、先に処理が終了するのは電力量・処理時間管理データベース12(図2参照)により製造装置Bであることを把握し(なお、ここでは、製造装置Aと製造装置Bを処理状態に移行させるタイミングが同時だったとする)、製造装置Bで処理が終了して待機状態に戻るタイミングを待ち、製造装置Bが待機状態に戻ったところで(S4)、ステップS1に戻り、再度、製造装置Cを処理状態とした場合の製造システム1全体の電力量を計算し、設定電力量を超えるか判断する(S2)。ここでは、製造装置Cの処理時の電力量8kWh、製造装置Aの処理時の電力量51kWh、製造装置Bの待機時の電力量28kWhを合計すると87kWhであり、設定電力量110kWhを超えないため、製造装置Cに製品を投入して待機状態から処理状態に移行させる(S5)。
以上のようなデマンド制御を行ったことによる製造システム1全体の電力量の推移を図5に示す。図5より明らかなように、製造装置Bで処理が終了して処理状態から待機状態に移行するまで製造装置Cを処理状態に移行するのを待たせ、製造装置Bが待機状態に移行したところで製造装置Cへの製品投入を開始して処理状態に移行開始させることによって、製造システム1全体の電力量が設定電力量を超えないように制御されていることわかる。
このように、本実施の形態1によれば、製造装置A,B,Cの電源供給を遮断することなく、製造システム1全体の電力量を設定電力量以下に制御することが可能となる。また、設定電力量を超えると判断した場合には、現時点で処理状態にある製造装置のうち最も早く処理が終了する製造装置が何れかをチェックして、その製造装置が待機状態に移行したタイミングで直ちに再度判断を行うようにしているので、無駄に製造装置に製品の投入を遅らせる(処理状態への移行を遅らせる)ことが無いため、効率的な生産が可能である。
実施の形態2.
実施の形態2は、複数の製造装置に対して同時に製品投入が指示された場合、すなわち待機状態から処理状態に移行させるタイミングが複数の製造装置で重なった場合のデマンド制御方法に関するものである。具体的な制御方法としては、処理時の電力量が少ない順に、その製造装置を処理状態に移行した後の製造システム1全体の電力量を計算し、電力量が計算される度に設定電力を超えるかを判断し、超えない範囲内の製造装置については処理状態に移行させ、設定電力を超える残りの各製造装置については、処理状態に移行させずに待機状態のままとし、現時点で処理状態にある製造装置のうち何れかの製造装置で最も早く処理が終了して処理状態から待機状態に戻ったタイミングで、再度、設定電力を超える残りの各製造装置について処理時の電力量が少ない順に判断を行うという処理を、待機状態から処理状態に移行させるタイミングが重なった複数の製造装置の全てを処理状態に移行させるまで繰り返すものである。
実施の形態2は、複数の製造装置に対して同時に製品投入が指示された場合、すなわち待機状態から処理状態に移行させるタイミングが複数の製造装置で重なった場合のデマンド制御方法に関するものである。具体的な制御方法としては、処理時の電力量が少ない順に、その製造装置を処理状態に移行した後の製造システム1全体の電力量を計算し、電力量が計算される度に設定電力を超えるかを判断し、超えない範囲内の製造装置については処理状態に移行させ、設定電力を超える残りの各製造装置については、処理状態に移行させずに待機状態のままとし、現時点で処理状態にある製造装置のうち何れかの製造装置で最も早く処理が終了して処理状態から待機状態に戻ったタイミングで、再度、設定電力を超える残りの各製造装置について処理時の電力量が少ない順に判断を行うという処理を、待機状態から処理状態に移行させるタイミングが重なった複数の製造装置の全てを処理状態に移行させるまで繰り返すものである。
実施の形態2のデマンド制御装置10の構成は、図1と同様であるためここでは図示省略する。
図6は、実施の形態2のデマンド制御装置の動作を示すフローチャートである。以下、実施の形態1のデマンド制御装置10の動作を図6を参照しながら説明する。
制御手段11は、待機状態から処理状態に移行させるタイミングが複数の製造装置で重なった場合、その複数の製造装置を処理状態に実際に移行させる前に、その処理状態への移行対象の複数の製造装置のうち、処理時の電力量が最も少ない製造装置(以下、低電力製造装置という)を処理状態へ移行させた後の製造システム1全体の電力量を電力計算手段13に指示して計算させる(S11)。電力計算手段13は、制御手段11からの指示に応じて、電力量・処理時間管理データベース12を参照して低電力製造装置の処理時の電力量を取得し、その電力量と、現時点の製造システム1全体の電力量とから、低電力製造装置を処理状態に移行させた後の製造システム1全体の電力量を計算する。なお、現時点の製造システム1全体の電力量は、実施の形態1と同様に、制御手段11で管理されている各製造装置A,B,Cの現時点の状態と電力量・処理時間管理データベース12とから計算するようにしている。
そして、制御手段11は、電力計算手段13で計算された電力量が予め設定された設定電力量を超えるかを判断し(S12)、超えない場合、その低電力製造装置を処理状態に移行させるものとして認識(なお、この時点ではまだ実際には処理状態に移行させない)する(S13)。
そして、処理状態への移行対象の製造装置に全てについて処理状態へ移行させるものとして認識されたか否かを判断し、認識されていない場合、処理状態への移行対象の製造装置のうち、次に処理時の電力量が少ない低電力製造装置が、最も処理時の電力量が少ない低電力製造装置であるとみなして(S15)、ステップS11の処理に戻り、再度、製造システム1全体の電力量を計算する。一方、ステップS12で設定電力量を超えると判断した場合、設定電力量を超えない範囲内の製造装置、すなわちステップS13で処理状態に移行するものと認識した製造装置の全てを処理状態に移行させ(S16)、設定電力を超える残りの各製造装置については、処理状態に移行させずに待機状態のままとする(S17)。そして、現時点で処理状態にある製造装置のうち、最も早く処理が終了する製造装置が何れであるかを把握し、その製造装置の状態が待機状態に戻ったタイミングで(S18)、設定電力を超える残りの各製造装置を、処理状態への移行対象の複数の製造装置であるとみなして(S19)、ステップS11の処理を行う。以上のステップS11〜ステップS19の処理を、処理状態への移行対象の製造装置に全てについて処理状態へ移行させるものとして認識されるまで繰り返し、認識されたとき、実際に未だ処理状態に移行されていない製造装置の全てに製品を投入して処理状態に移行させる(S20)。
以下、具体例で説明する。ここでは、製造装置Aと製造装置Bと製造装置Cとに同時に製品を投入する指示があった場合(待機状態から処理状態に移行させるタイミングが製造装置A,B,Cで重なった場合)を例に説明する。
ここで、図7は、製造装置Aと製造装置Bと製造装置Cとを同時に待機状態から処理状態に移行させた場合の製造システム1全体の電力量と、設定電力量との関係を示した図である。
図7において、スタート時には製造装置A、製造装置B及び製造装置Cが待機状態にあり、約3分後に製造装置Aと製造装置Bと製造装置Cとに同時に製品を投入する指示があり処理状態への移行を開始している。そして、各製造装置A,B,Cの全てが処理状態に移行が完了するまでの間に、合計電力量が設定電力量を超えてしまうことが示されている。以下では、この場合を例に、実施の形態2の具体的な処理の流れを図6を参照しながら説明する。
図7において、スタート時には製造装置A、製造装置B及び製造装置Cが待機状態にあり、約3分後に製造装置Aと製造装置Bと製造装置Cとに同時に製品を投入する指示があり処理状態への移行を開始している。そして、各製造装置A,B,Cの全てが処理状態に移行が完了するまでの間に、合計電力量が設定電力量を超えてしまうことが示されている。以下では、この場合を例に、実施の形態2の具体的な処理の流れを図6を参照しながら説明する。
製造装置Aと製造装置Bと製造装置Cとに同時に製品を投入する指示(製造装置Aと製造装置Bと製造装置Cを同時に待機状態から処理状態に移行させる指示)があると、制御手段11は、処理状態への移行対象の複数の製造装置A,B,Cを実際に処理状態に移行させる前に、製造装置A,B,Cのうち、処理時の電力量が最も少ない製造装置(以下、低電力製造装置という)Cを処理状態に移行させた後の製造システム1全体の電力量を電力計算手段13に指示して計算させる(S11)。電力計算手段13では、電力量・処理時間管理データベース12を参照して製造装置Cの処理時の電力量8kWhを取得し、この電力量8kWhと、製造装置Aの待機時の電力量45kWhと製造装置Bの待機時の電力量28kWhとを加算して、低電力製造装置Cを処理状態に移行させた後の製造システム1全体の電力量として81kWhを得る。
そして、制御手段11は、電力計算手段13で計算された電力量81kWhが予め設定された設定電力量110kWhを超えるかを判断し(S12)、ここでは超えないため、製造装置Cを処理状態に移行させるものとして認識し(なお、この時点ではまだ実際には処理状態に移行させない)する。
そして、処理状態への移行対象の製造装置A,B,Cに全てについて処理状態へ移行させるものとして認識されたか否かを判断し、ここではまだ製造装置Cについてしか認識されていないため、続いて、製造装置Cの次に処理時の電力量が少ない製造装置Aを、最も処理時の電力量が少ない低電力製造装置とみなして(S15)、ステップS11に戻る。
ステップS11において、製造装置Aを処理状態に移行させた後の製造システム1全体の電力量を計算する。ここで、製造装置Cについては処理状態として認識されているので、製造装置Cと製造装置Aについては処理時の電力量で計算する。すなわち、製造装置Cの処理時の電力量8kWhと製造装置Aの処理時の電力量51kWhに、製造装置Bの待機時の電力量28kWhを加算して87kWhを得る。そして、設定電力量110kWhを超えないと判断され(S12)、再度ステップS13を行い、製造装置Aを処理状態に移行させるものとして認識する。
そして、処理状態への移行対象の製造装置A,B,Cに全てについて処理状態へ移行させるものとして認識されたか否かを判断し(S14)、ここではまだ製造装置Cと製造装置Aについてしか認識されていないため、続いて、製造装置Aの次に処理時の電力量が少ない製造装置Bを、最も処理時の電力量が少ない低電力製造装置とみなして(S15)、ステップS11の処理を行う。
ステップS11において、製造装置Bを処理状態に移行させた後の製造システム1全体の電力量を計算する。ここでは、製造装置C及び製造装置Aについては処理状態として認識されているので、製造装置Cの処理時の電力量8kWh、製造装置Aの処理時の電力量51kWh、製造装置Bの処理時の電力量53kWhの全てを加算して112kWhを得る。そして、ステップS12において設定電力量を超えていると判断し、設定電力量を超えない範囲内の製造装置、すなわちステップS13で処理状態に移行するものと認識された製造装置C及び製造装置Aを処理状態に移行させ(S16)、残りの製造装置、ここでは製造装置Bのみであるが、その製造装置Bについては処理状態に移行させずに待機状態のままとする(S17)。
そして、現時点で処理状態にある製造装置C及び製造装置Aのうち、先に処理が終了するのは製造装置Cであり、その製造装置Cでの処理が終了して待機状態に戻ったタイミングで(S18)、ステップS19の処理を行う。ステップS19において、設定電力量を超える残りの製造装置はここでは製造装置Bのみであるので、製造装置Bを、処理状態への移行対象の製造装置とみなし、ステップS11に戻って、製造装置Bを処理状態に移行させた後の製造システム1全体の電力量を電力計算手段13に指示して計算させる(S11)。ここでは、製造装置Bの処理時の電力量53kWh、製造装置Cの待機時の電力量4kWh,製造装置Aの処理時の電力量51kWhを加算して108kWhを得る。
そして、ステップS12で設定電力量110kWhを超えないと判断し、製造装置Bを処理状態に移行させるものとして認識する(S13)。全ての製造装置A〜Cについて処理状態へ移行させるものとして認識したので(S14)、実際に未だ処理状態に移行されていない製造装置Bに製品を投入して処理状態に移行させる(S20)。
図8は、本発明によるデマンド制御方法を採用した場合の製造システム全体の電力量の推移を示す図である。図8より明らかなように、製造装置Cで処理が終了して待機状態に戻ったタイミングで製造装置Bへの製品投入を開始して処理状態に移行開始させることによって、製造システム1全体の電力量が設定電力量を超えないように制御されていることわかる。
このように、本実施の形態2によれば、待機状態から処理状態に移行させるタイミングが複数の製造装置A,B,Cで重なった場合でも、上記実施の形態1と同様の作用効果を得ることができるとともに、処理時の電力量が少ない順に設定電力を超えるかの判断を行うようにしているので、設定電力を超えない範囲内の製造装置を効率良く選択することができる。
実施の形態3.
上記実施の形態1及び実施の形態2では、各製造装置A,B,Cの現時点の状態に関する情報と電力量・処理時間管理データベース12とに基づいて現時点の製造システム1全体の電力量を把握するようにしていたが、実施の形態3では、製造システム1内に、各製造装置A,B,Cそれぞれの電力量を計測する電力計測手段21を設け、電力計測手段21から入力された計測結果に基づいて現時点での製造システム1全体の電力量を把握するようにしたものである。
上記実施の形態1及び実施の形態2では、各製造装置A,B,Cの現時点の状態に関する情報と電力量・処理時間管理データベース12とに基づいて現時点の製造システム1全体の電力量を把握するようにしていたが、実施の形態3では、製造システム1内に、各製造装置A,B,Cそれぞれの電力量を計測する電力計測手段21を設け、電力計測手段21から入力された計測結果に基づいて現時点での製造システム1全体の電力量を把握するようにしたものである。
図9は、実施の形態3のデマンド制御装置が適用された製造システムの構成を示すブロック図である。
製造システム1内には、各製造装置A,B,Cそれぞれの電力量を計測する電力計測手段21が設けられ、実施の形態3のデマンド制御装置30内には、電力計測手段21から計測結果が入力される計測入力手段31が新たに備えられている。その他の構成は、図1と同様である。
製造システム1内には、各製造装置A,B,Cそれぞれの電力量を計測する電力計測手段21が設けられ、実施の形態3のデマンド制御装置30内には、電力計測手段21から計測結果が入力される計測入力手段31が新たに備えられている。その他の構成は、図1と同様である。
このように構成された製造システム1においては、電力計測手段21で計測された各製造装置A,B,Cの電力量がデマンド制御装置30の計測入力手段31に入力される。デマンド制御装置30では、電力計測手段21が計測入力手段31に入力される計測結果に基づき現時点の製造システム1全体の電力量を計算する。かかる構成により、例えば、製造システム1内に、例えばメンテナンス中や立ち上げ中など、電力量・処理時間管理データベース12でその電力量を管理できていない状態の製造装置が存在していても、製造システム1全体の電力量を正確に把握することができる。
なお、上記各実施の形態1〜3のデマンド制御装置は、上述したように半導体を製造するシステムだけでなく、液晶パネルを製造するシステムなど、製造装置の供給を遮断することができない製造システムに対しても適用できる。
1 製造システム、10,30 デマンド制御装置、11 制御手段、12 管理データベース、13 電力計算手段、21 電力計測手段、31 計測入力手段 A,B,C 製造装置。
Claims (7)
- 待機状態と処理状態とで使用する電力量が異なる複数の製造装置を備えた製造システムにおけるデマンド制御方法であって、
所定の製造装置に対して待機状態から処理状態への移行指示があると、その移行指示に応じて前記所定の製造装置を待機状態から処理状態に実際に移行させる前に、移行後の製造システム全体の電力量を計算し、その電力量が予め設定された設定電力量を超えるかを判断し、超える場合、前記所定の製造装置を処理状態に移行させずに待機状態のままとし、現時点で処理状態にある製造装置のうち何れかの製造装置で最も早く処理が終了して処理状態から待機状態に戻ったタイミングで、再度、前記判断を行うという処理を繰り返し、前記製造システム全体の電力量が前記設定電力量を超えなくなったとき、前記待機状態のままとしていた前記所定の製造装置を処理状態に移行させることを特徴とするデマンド制御方法。 - 待機状態から処理状態に移行させるタイミングが複数の製造装置で重なった場合、処理時の電力量が少ない順に、その製造装置を処理状態に移行した後の製造システム全体の電力量を計算し、電力量が計算される度に前記設定電力を超えるかを判断し、超えない範囲内の製造装置については処理状態に移行させ、前記設定電力を超える残りの各製造装置については、処理状態に移行させずに待機状態のままとし、現時点で処理状態にある製造装置のうち何れかの製造装置で最も早く処理が終了して処理状態から待機状態に戻ったタイミングで、再度、前記設定電力を超える残りの前記各製造装置について処理時の電力量が少ない順に前記判断を行うという処理を、待機状態から処理状態に同時に移行させる前記複数の製造装置の全てを処理状態に移行させるまで繰り返すことを特徴とする請求項1記載のデマンド制御方法。
- 待機状態と処理状態とで使用する電力量が異なる複数の製造装置を備えた製造システムにおけるデマンド制御装置であって、
所定の製造装置に対して待機状態から処理状態への移行指示があると、その移行指示に応じて前記所定の製造装置を待機状態から処理状態に実際に移行させる前に、移行後の製造システム全体の電力量を計算する電力計算手段と、
該電力計算手段で計算された電力量が予め設定された設定電力量を超えるかを判断し、超える場合、前記所定の製造装置を処理状態に移行させずに待機状態のままとし、現時点で処理状態にある製造装置のうち何れかの製造装置で最も早く処理が終了して処理状態から待機状態に戻ったタイミングで、再度、前記判断を行うという処理を繰り返し、前記製造システム全体の電力量が前記設定電力量を超えなくなったとき、前記待機状態のままとしていた前記所定の製造装置を処理状態に移行させる制御手段と
を備えたことを特徴とするデマンド制御装置。 - 前記制御手段は、待機状態から処理状態に移行させるタイミングが複数の製造装置で重なった場合、処理時の電力量が少ない順に、その製造装置を処理状態に移行した後の製造システム全体の電力量を計算し、電力量が計算される度に前記設定電力を超えるかを判断し、超えない範囲内の製造装置については処理状態に移行させ、前記設定電力を超える残りの各製造装置については、処理状態に移行させずに待機状態のままとし、現時点で処理状態にある製造装置のうち何れかの製造装置で最も早く処理が終了して処理状態から待機状態に戻ったタイミングで、再度、前記設定電力を超える残りの各製造装置について処理時の電力量が少ない順に前記判断を行うという処理を、待機状態から処理状態に同時に移行させる前記複数の製造装置の全てを処理状態に移行させるまで繰り返すことを特徴とする請求項3記載のデマンド制御装置。
- 前記複数の製造装置毎に待機電力量と処理電力量と処理に要する処理時間とを記憶する電力量・処理時間管理データベースを備え、前記制御手段は、前記製造システム内の前記複数の製造装置それぞれの現時点の状態を管理しており、前記電力計算手段は、前記制御手段で管理されている前記複数の製造装置それぞれの現時点での状態と、前記電力量・処理時間データベースとに基づいて現時点での製造システム全体の電力量を計算し、その計算結果と、前記電力量・処理時間管理データベースから求められる前記所定の製造装置の処理時の処理電力量とに基づいて、前記移行後の製造システム全体の電力量を計算し、また、前記制御手段は、前記電力量・処理時間データベースの前記製造装置毎の前記処理時間に基づいて前記タイミングを判断することを特徴とする請求項3又は請求項4記載のデマンド制御装置。
- 前記各製造装置それぞれの電力量を計測する電力計測手段からの計測結果が入力される計測入力手段を備え、前記電力計算手段は、現時点の製造システム全体の電力量を、前記計測入力手段に入力される計測結果に基づき計算することを特徴とする請求項5記載のデマンド制御装置。
- 前記電力量・処理時間データベース内の待機電力量と処理電力量とは、それぞれ実測値に基づく平均電力量であることを特徴とする請求項5又は請求項6記載のデマンド制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004147400A JP2005333693A (ja) | 2004-05-18 | 2004-05-18 | デマンド制御方法及びデマンド制御装置 |
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JP (1) | JP2005333693A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10175710B2 (en) | 2014-03-05 | 2019-01-08 | Omron Corporation | Power demand control device, power demand control method, power demand control system, and recording medium |
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2004
- 2004-05-18 JP JP2004147400A patent/JP2005333693A/ja not_active Withdrawn
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