JP2006268567A - 生産管理方法及び工業製品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、生産管理方法及び工業製品の製造方法に関し、生産効率を向上できる生産管理方法及び工業製品の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】複数の品種を複数の工程でそれぞれ処理可能な複数の装置を備え、処理能力が品種、工程及び装置のうち少なくとも１つに依存性を有する生産ラインの生産管理方法であって、品種毎の投入計画数の全てを１つの装置で処理するのに必要な第１の処理時間の逆数と、人為的に設定される第１のパラメータとの積に比例するように、投入計画数を装置毎に分配して装置毎の投入数を設定する。
【選択図】図１
【解決手段】複数の品種を複数の工程でそれぞれ処理可能な複数の装置を備え、処理能力が品種、工程及び装置のうち少なくとも１つに依存性を有する生産ラインの生産管理方法であって、品種毎の投入計画数の全てを１つの装置で処理するのに必要な第１の処理時間の逆数と、人為的に設定される第１のパラメータとの積に比例するように、投入計画数を装置毎に分配して装置毎の投入数を設定する。
【選択図】図１
Description
本発明は、生産管理方法及び工業製品の製造方法に関し、特に液晶表示装置や半導体装置などの電子機器の製造に用いて好適な生産管理方法及び工業製品の製造方法に関する。
生産ラインにおいて複数の装置が複数の目的（複数の工程）で複数の品種を処理できる場合、生産計画に基づいて各装置への適切な投入数を算出する必要がある。従来は生産現場の担当者が各装置への投入数を経験的に分配することが多いため、生産ラインの生産効率が担当者の技量に依存していた。生産現場では短期的視野で判断されがちであるため、１つの装置で特定の品種を連続して処理させる傾向が顕著に現れる。また、最も効率のよい装置で処理させようとすることにより、当該装置の投入前に仕掛が溜まってしまう等の弊害が生じ易い。
さらに、各装置への投入数を決定するのが困難な要因として、装置毎の処理能力が異なることや、装置の使用順序が限定される工程順の装置限定（ルート限定）が必要なこと等がある。装置毎の処理能力が異なる原因として、
（１）装置の型式が異なる場合には、製品搬送経路の違い、搬送の動作時間の違い、及び処理能力の違いなど
（２）装置の型式が同じ場合には、装置の設置位置による搬送時間の違い、静電気の除電など制御し難い現象の対策時間の違い、及びこれまでの履歴による影響など
が考えられる。また、ルート限定が必要な原因として、
（３）露光機などでは、広い範囲でみると号機毎に露光位置の微妙な誤差が発生する。誤差の発生には号機毎に特定の傾向があるため、類似した傾向をもつ号機で処理しないと位置ズレによる不良率が高くなってしまうこと
などが挙げられる。これらが各装置への投入数の管理を複雑化しているため、生産効率を向上するのが困難であるという問題が生じている。
（１）装置の型式が異なる場合には、製品搬送経路の違い、搬送の動作時間の違い、及び処理能力の違いなど
（２）装置の型式が同じ場合には、装置の設置位置による搬送時間の違い、静電気の除電など制御し難い現象の対策時間の違い、及びこれまでの履歴による影響など
が考えられる。また、ルート限定が必要な原因として、
（３）露光機などでは、広い範囲でみると号機毎に露光位置の微妙な誤差が発生する。誤差の発生には号機毎に特定の傾向があるため、類似した傾向をもつ号機で処理しないと位置ズレによる不良率が高くなってしまうこと
などが挙げられる。これらが各装置への投入数の管理を複雑化しているため、生産効率を向上するのが困難であるという問題が生じている。
本発明の目的は、生産効率を向上できる生産管理方法及び工業製品の製造方法を提供することにある。
上記目的は、複数の品種を複数の工程でそれぞれ処理可能な複数の装置を備え、処理能力が前記品種、前記工程及び前記装置のうち少なくとも１つに依存性を有する生産ラインの生産管理方法であって、前記品種毎の投入計画数の全てを１つの前記装置で処理するのに必要な第１の装置負荷比率（必要処理時間／装置稼動時間）の逆数と、人為的に設定される第１のパラメータとの積に比例するように、前記投入計画数を前記装置毎に分配して前記装置毎の投入数を設定することを特徴とする生産管理方法によって達成される。
本発明によれば、生産効率を向上できる生産管理方法及び工業製品の製造方法を実現できる。
本発明の一実施の形態による生産管理方法及び工業製品の製造方法について図１乃至図１７を用いて説明する。本実施の形態は、複数の装置が、製品処理する全工程のうちの複数の工程で複数の品種を処理可能であることを前提としている。本実施の形態では、生産計画数に対してどの工程にどの装置でどれだけの数を処理すれば最も効率がよくなるか（短い時間、低い装置占有率で処理できるか）の目安を求め、それに基づいて投入数を決定している。これにより、品種毎、工程毎、装置毎の製品投入数が、各装置の負荷（稼働率）が均等になるように振り分けられ、生産効率を容易に向上できる。
対象となる工程数をｋ、品種数をｌ、装置数をｍとすると、工程、品種及び装置の全ての組合せについてｋ×ｌ×ｍ個の投入数を設定することになる。各装置の能力のテーブルから、品種毎、工程毎、装置毎の装置使用比率（各投入数／処理能力）を算出して、装置毎の前記装置使用比率の和である装置負荷比率（工程数ｋと品種数ｌに対する和＝またある期間内におけるその装置での処理時間／装置稼働時間）が等しくなるように行列演算して投入数を求めることは原理的には可能である。しかし、計算が極めて煩雑になり、解が一意でないため、満足な回答を引き出すライブラリは一般のＰＣ環境では見当たらない。そこで、本実施の形態では装置毎の投入数を近似的に算出することを目標にし、負荷の大きい装置ほど投入比率を低くすることに着目した。
本実施の形態では、生産ラインの処理能力が品種、工程及び装置のうち少なくとも１つに依存性を有する場合に、品種及び工程毎の投入計画数の全てを１つの装置で処理するのに必要な第１の装置使用比率を計算して、その和としての第１の装置負荷比率を算出する。これを装置にかかる負荷の目安にする。
さらに本実施の形態では、人為的に装置毎に設定できる第１のパラメータ（以後、装置間調整パラメータと称する）を使用し、前記第１の装置負荷比率の逆数との積から投入比率を計算するようにした。これが「負荷が大きい装置ほど投入比率を低く設定する」ための仕組みの核である。
前記第１の装置負荷比率もしくは暫定的に仮定した装置間調整パラメータにより算出される暫定装置負荷比率などから同装置間調整パラメータを調整もしくは再設定することにより、より平準化された投入比率、投入数を導き出す。
また、装置の使用順序を規定したルートによる制限が存在する場合には、品種毎の投入計画数の全てを１つのルートで処理するのに必要な装置使用比率をルート内の装置毎に算出し、全ルートについて装置毎に集計してルート対装置負荷比率テーブルを算出し、装置毎の装置負荷比率の逆数と人為的に設定されるパラメータとの積を前記ルート対装置負荷比率テーブルに基づきルート毎に換算し、換算した数値に比例するように投入比率をルート毎に分配する。
図１は、本実施の形態による生産管理方法の概略を示すフローチャートである。図１に示す順に下記に概要を記載する。
（ステップＳ１）生産計画に基づいて品種毎の投入計画数（生産計画数）を入力する。
（ステップＳ２）品種、工程、装置の全ての組合せについて処理能力数（単位時間当たりの最大処理数）を入力する。
（ステップＳ３）１つの品種の投入計画数の１００％を１つの装置で集中処理した場合の第１の装置使用比率を品種、工程、装置の全ての組合せについて計算し、その品種及び工程和である第１の装置負荷比率を算出する。
（ステップＳ４）装置間調整パラメータの初期設定を入力する。
（ステップＳ５）第１の装置負荷比率の逆数及び装置間調整パラメータに基づいて負荷パラメータを計算する。
（ステップＳ６）負荷パラメータに基づいて暫定投入比率を計算し、それに基づき暫定装置使用比率、ならびに暫定装置負荷比率を計算する。
（ステップＳ７）装置毎の暫定装置負荷比率を比較して暫定投入比率の可否を判定する。
（ステップＳ８）装置毎の暫定装置負荷比率のばらつきが小さい（ＯＫ）とき、確定された投入比率から投入数を計算する。
（ステップＳ９）装置毎の暫定装置負荷比率のばらつきが大きい（ＮＧ）とき、装置間調整パラメータを再設定してステップＳ５に戻る。装置間調整パラメータは、例えば装置毎の暫定装置負荷比率の逆数を追加積算したものに再設定する。
このように本実施の形態では、投入計画数と各装置の処理能力数とに基づいて各装置の負荷が均一になるように装置毎の投入数を算出するようになっている。
（ステップＳ１）生産計画に基づいて品種毎の投入計画数（生産計画数）を入力する。
（ステップＳ２）品種、工程、装置の全ての組合せについて処理能力数（単位時間当たりの最大処理数）を入力する。
（ステップＳ３）１つの品種の投入計画数の１００％を１つの装置で集中処理した場合の第１の装置使用比率を品種、工程、装置の全ての組合せについて計算し、その品種及び工程和である第１の装置負荷比率を算出する。
（ステップＳ４）装置間調整パラメータの初期設定を入力する。
（ステップＳ５）第１の装置負荷比率の逆数及び装置間調整パラメータに基づいて負荷パラメータを計算する。
（ステップＳ６）負荷パラメータに基づいて暫定投入比率を計算し、それに基づき暫定装置使用比率、ならびに暫定装置負荷比率を計算する。
（ステップＳ７）装置毎の暫定装置負荷比率を比較して暫定投入比率の可否を判定する。
（ステップＳ８）装置毎の暫定装置負荷比率のばらつきが小さい（ＯＫ）とき、確定された投入比率から投入数を計算する。
（ステップＳ９）装置毎の暫定装置負荷比率のばらつきが大きい（ＮＧ）とき、装置間調整パラメータを再設定してステップＳ５に戻る。装置間調整パラメータは、例えば装置毎の暫定装置負荷比率の逆数を追加積算したものに再設定する。
このように本実施の形態では、投入計画数と各装置の処理能力数とに基づいて各装置の負荷が均一になるように装置毎の投入数を算出するようになっている。
本実施の形態による生産管理方法は、以下のような３つの主な特徴を有している。
（１）品種毎の投入計画数の全てを１つの装置に集中させた場合の第１の装置使用比率を品種、工程、装置の全ての組合せについて計算する。装置毎の処理能力は同一条件で比較する必要があるため、上記のように第１の装置使用比率を求めておくことによって、投入比率（暫定を含む）の決定後に簡単に装置毎の使用比率（暫定を含む）および投入数（暫定を含む）を計算することができる（装置使用比率＝第１の装置使用比率×投入比率、
投入数＝投入比率×投入計画数）。
（１）品種毎の投入計画数の全てを１つの装置に集中させた場合の第１の装置使用比率を品種、工程、装置の全ての組合せについて計算する。装置毎の処理能力は同一条件で比較する必要があるため、上記のように第１の装置使用比率を求めておくことによって、投入比率（暫定を含む）の決定後に簡単に装置毎の使用比率（暫定を含む）および投入数（暫定を含む）を計算することができる（装置使用比率＝第１の装置使用比率×投入比率、
投入数＝投入比率×投入計画数）。
（２）負荷の大きい装置ほど投入を少なくするために、各装置への投入数を第１の装置負荷比率の逆数などに比例するように分配している。第１の装置負荷比率の逆数は、単一工程時の解となるが、工程が複数存在する本実施の形態では近似解でしかないため、さほど高精度の平準化は期待できない。このため、第１の装置負荷比率の逆数以外を用いる変形例についても後述する。平準化の精度をより高めるためには、変形例のような補正又は次項に記載する再帰計算が必要である。
（３）本実施の形態では、算出した暫定装置負荷比率の平準化が不足と判断された場合に装置間調整パラメータを受け口とするフィードバック機能を有している。つまり暫定装置負荷比率が高い装置では前記装置間調整パラメータをより小さくすることで平準化を高めることができる。前述では暫定装置負荷比率の逆数を前記装置間調整パラメータに積算したものを同パラメータに再設定するように再帰計算している。
本実施の形態は以上のような３つの主な特徴を有しているため、各装置の負荷が近似的に均一になる投入比率及び投入数を算出できるようになっている。以下、本実施の形態による生産管理方法について実施例を用いてより具体的に説明する。
（実施例）
本実施の形態の実施例による生産管理方法について、図２乃至図１４を用い、図１を参照しつつ説明する。図２乃至図１４は、本実施の形態の実施例による生産管理方法を説明するための図である。まず、図２に示すように、投入計画数を品種毎に入力する（図１のステップＳ１）。本実施例では品種をＡ、Ｂ、Ｃの３種類とした。
本実施の形態の実施例による生産管理方法について、図２乃至図１４を用い、図１を参照しつつ説明する。図２乃至図１４は、本実施の形態の実施例による生産管理方法を説明するための図である。まず、図２に示すように、投入計画数を品種毎に入力する（図１のステップＳ１）。本実施例では品種をＡ、Ｂ、Ｃの３種類とした。
次に、図３に示すように、品種毎、工程毎、装置毎の処理能力数を入力する（図１のステップＳ２）。本実施例では、工程をＫ、Ｌの２工程とし、装置（設備号機）を＃１、＃２、＃３の３台とした。したがって、品種、工程、装置の全ての組合せについて１８（＝３×２×３）個の処理能力数が入力されることになる。実際には、処理能力数は実績から算定されてほぼ固定値として扱われる。本実施例を生産計画時のツールとして使用する場合には、予め図３のような表形式で設定しておくのが標準的な使い方となる。なお、本実施例では全ての品種Ａ、Ｂ、Ｃについて工程Ｌでの装置＃１による処理が行えないものとする（品種Ａ、Ｂ、Ｃについての工程Ｌでの装置＃１の処理能力数がいずれも０）。
次に、図４に示すように、品種毎の投入計画数の１００％を１つの装置に集中させた場合の第１の装置使用比率と第１の装置負荷比率（第１の処理時間）を次式により計算する（図１のステップＳ３）。第１の装置使用比率は、品種、工程、装置の全ての組合せについて計算される。
第１の装置使用比率＝投入計画数／処理能力数
例えば、品種Ａについての工程Ｋでの装置＃１の装置使用比率は、０．５０（＝２０００／４０００）となる。また、第１の装置負荷比率は
でもとめられて、装置＃１、＃２、＃３の第１の装置負荷比率は図５で示すように、それぞれ１．３８、３．６３、２．７２である。
第１の装置使用比率＝投入計画数／処理能力数
例えば、品種Ａについての工程Ｋでの装置＃１の装置使用比率は、０．５０（＝２０００／４０００）となる。また、第１の装置負荷比率は
でもとめられて、装置＃１、＃２、＃３の第１の装置負荷比率は図５で示すように、それぞれ１．３８、３．６３、２．７２である。
次に、図６に示すように、装置間調整パラメータの初期設定（第１のパラメータ）を装置毎に人為的に設定して入力する（図１のステップＳ４）。装置間調整パラメータは、経験等に基づく予測により装置毎に異なる値としてもよいし、状況が分からなければ全て同数としてもよい。本実施例では装置＃１、＃２、＃３の装置間調整パラメータを全て１と設定した。
次に、負荷パラメータを計算する（図１のステップＳ５）。図７に示すように、装置毎に初期設定された装置間調整パラメータは、工程Ｋ、Ｌの各工程に同じ値が設定される。本実施例では、工程Ｋ、Ｌでの装置＃１、＃２、＃３の装置間調整パラメータは全て１となる。続いて図８に示すように、図５に示した第１の装置負荷比率の逆数を基本負荷パラメータとして求める。例えば、装置＃１の装置負荷比率は１．３８（＝０．５０＋０．５０＋０．３８＋０．００＋０．００＋０．００）となり、装置＃１の基本負荷パラメータは０．７３（＝１／１．３８）となる。続いて図９に示すように、装置間調整パラメータと基本負荷パラメータとの積を負荷パラメータとして品種毎、工程毎、装置毎のテーブルに振り分ける。ここで、品種Ａ、Ｂ、Ｃについて工程Ｌでの装置＃１の処理能力数は０であるため、品種Ａ、Ｂ、Ｃについて工程Ｌでの装置＃１の負荷パラメータを０とした。
続いて図１０に示すように、各負荷パラメータを品種毎、工程毎に合計が１になるように基準化し、暫定投入比率（％）として設定する。例えば、工程Ｋでの装置＃１の負荷パラメータは品種Ａ、Ｂ、Ｃについてそれぞれ０．７３、０．２８、０．３７であるため、工程Ｋでの装置＃１の暫定投入比率は品種Ａ、Ｂ、Ｃについてそれぞれ５３．０％（＝０．７３／（０．７３＋０．２８＋０．３７））、２０．１％（＝０．２８／（０．７３＋０．２８＋０．３７））、２６．８％（＝０．３７／（０．７３＋０．２８＋０．３７））となる。
次に、図１１に示すように、暫定装置使用比率を品種、工程、装置の全ての組合せについて計算する（図１のステップＳ６）。暫定装置使用比率は、第１の装置使用比率と暫定投入比率との積により求められる。例えば、品種Ａについての工程Ｋでの装置＃１の第１の装置使用比率は０．５０であり、暫定投入比率は５３％であるため、品種Ａについての工程Ｋでの装置＃１の暫定装置使用比率は０．２７（＝０．５０×５３％）となる。
次に、図１２に示すように、暫定装置使用比率の装置毎の総和を暫定装置負荷比率（暫定投入数を処理するのに必要な第２の処理時間）として算出する。例えば、装置＃１の工程Ｋでの暫定装置使用比率は品種Ａ、Ｂ、Ｃについてそれぞれ０．２７、０．２７、０．２０であり、工程Ｌでの暫定装置使用比率は品種Ａ、Ｂ、Ｃについていずれも０．００であるため、装置＃１の暫定装置負荷比率は０．７３（＝０．２７＋０．２７＋０．２０＋０．００＋０．００＋０．００）となる。同様に計算すると、装置＃２、＃３の装置毎使用比率はそれぞれ１．２４、１．１８となる。続いて、暫定装置負荷比率を比較し、暫定装置使用比率の可否を判定する（図１のステップＳ７）。暫定装置負荷比率のばらつきが小さければ可（ＯＫ）とし、装置使用比率、装置負荷比率が確定されて投入数を算出する（図１のステップＳ８、図１３）。装置負荷比率のばらつきは、例えば標準偏差（本例では０．２８）や最大最小間格差等で評価する。装置負荷比率は、ばらつきが小さく、平均が小さい（すなわち各装置の能力が高い）のが理想である。例えば標準偏差が０．１未満であればＯＫとする。
一方、暫定装置負荷比率のばらつきが大きく（例えば標準偏差が０．１以上）ＮＧとなった場合、装置間調整パラメータを再設定し（図１のステップＳ９）、負荷パラメータを再度計算する（図１のステップＳ５）。図１４に示すように、再設定される装置間調整パラメータは、例えば暫定装置負荷比率の逆数と、現状（例えば初期設定）の装置間調整パラメータとの積とする。例えば、装置＃１の暫定装置負荷比率は０．７３であり、装置＃１の初期設定の装置間調整パラメータは１であるため、装置＃１の装置間調整パラメータを１．３７（＝（１／０．７３）×１）と再設定する（第２のパラメータ）。装置間調整パラメータを再設定した後、負荷パラメータ、暫定投入比率、暫定装置使用比率及び暫定装置負荷比率を先のステップＳ５、Ｓ６と同様に再計算する。これにより、先の計算では装置負荷比率が高くなってしまった装置に対する投入比率を下げて再分配することができる。再計算後の暫定装置負荷比率を比較して再設定の可否を判定する。この２度目の判定では、１度目と同様の基準で判定してもよいし、装置負荷比率のばらつきが１度目と比較して減少していなくても可としてもよい。暫定装置使用比率が可と判定されれば、再計算された暫定投入比率及び暫定投入数をそのまま投入比率及び投入数として確定する。また、平準化の精度をあげるために算出した装置負荷比率から再設定をくりかえす場合もある。
本実施の形態による生産管理方法には以下のような変形例が考えられる。
（変形例１）
本実施の形態の変形例１について図１５を用いて説明する。上記実施例では品種Ａ、Ｂ、Ｃについての工程Ｌでの装置＃１の処理能力数を０としたが、本変形例では、同品種、同工程での他の装置に比較して能力が劣るものの当該処理能力数が０ではない場合について考える。段取り替えの手間などを考慮すると、他の装置に比較して極端に処理能力数の少ない装置には製品を投入しない方が生産効率を向上できる。上記実施例ではこの点が判断されないので、長時間を費やして少数個の処理を行うような計算結果が出る場合がある。そこで本変形例では、装置間の能力格差に基づいて投入制限（足切り）を行う。例えば、同一品種についての同一工程での各装置の処理能力数を比較し、処理能力数の最大値を基準として所定の閾値（足切り値）を設定する。処理能力数が足切り値以下である装置では、当該品種について当該工程での処理を行わないようにする。
（変形例１）
本実施の形態の変形例１について図１５を用いて説明する。上記実施例では品種Ａ、Ｂ、Ｃについての工程Ｌでの装置＃１の処理能力数を０としたが、本変形例では、同品種、同工程での他の装置に比較して能力が劣るものの当該処理能力数が０ではない場合について考える。段取り替えの手間などを考慮すると、他の装置に比較して極端に処理能力数の少ない装置には製品を投入しない方が生産効率を向上できる。上記実施例ではこの点が判断されないので、長時間を費やして少数個の処理を行うような計算結果が出る場合がある。そこで本変形例では、装置間の能力格差に基づいて投入制限（足切り）を行う。例えば、同一品種についての同一工程での各装置の処理能力数を比較し、処理能力数の最大値を基準として所定の閾値（足切り値）を設定する。処理能力数が足切り値以下である装置では、当該品種について当該工程での処理を行わないようにする。
例えば、品種Ａ、Ｂ、Ｃについての工程Ｌでの装置＃１の処理能力数をいずれも３００とする。また足切り値は、同一品種についての同一工程での各装置の処理能力数の最大値と足切り率との積とし、図１５に示すように足切り率を１０％と設定した。このとき、品種Ａ、Ｂ、Ｃについての工程Ｌでの装置＃１の実際の処理能力数はいずれも足切り値以下であるため、品種Ａ、Ｂ、Ｃについての工程Ｌでの装置＃１の計算上の処理能力数をいずれも０とした。本変形例では、他の装置に比較して極端に処理能力数の少ない装置には製品を投入しないようにできるため、生産効率がより向上する。
（変形例２）
本実施の形態の変形例２について図１６を用いて説明する。上記実施例では、基本負荷パラメータに第１の装置負荷比率の逆数を用いている（図８参照）。装置負荷比率の逆数は、近似値として用いられているだけであり、装置負荷比率を均一化するための基本負荷パラメータとして用いるのは必ずしも最適ではない。例えば、ある工程において使用できない装置の装置負荷比率は小さくなる傾向にある。これは、初期設定では工程間の負荷調整を計算に入れていないためである。工程間の負荷調整は再帰計算による装置間調整パラメータの調整により行われるが、初期段階にある程度調整するために、単なる装置負荷比率の逆数以外にも以下の例（ａ）〜（ｅ）に示すような種々の計算式を負荷パラメータの係数として用いることもできる。（ａ）〜（ｅ）に示す計算式を負荷パラメータの係数として用いることによって、第１の装置負荷比率の逆数を用いるよりも精度良く装置負荷比率を均一化できる場合がある。図１６は、上記実施例及び（ａ）〜（ｅ）の装置毎の基本負荷パラメータを示している。
本実施の形態の変形例２について図１６を用いて説明する。上記実施例では、基本負荷パラメータに第１の装置負荷比率の逆数を用いている（図８参照）。装置負荷比率の逆数は、近似値として用いられているだけであり、装置負荷比率を均一化するための基本負荷パラメータとして用いるのは必ずしも最適ではない。例えば、ある工程において使用できない装置の装置負荷比率は小さくなる傾向にある。これは、初期設定では工程間の負荷調整を計算に入れていないためである。工程間の負荷調整は再帰計算による装置間調整パラメータの調整により行われるが、初期段階にある程度調整するために、単なる装置負荷比率の逆数以外にも以下の例（ａ）〜（ｅ）に示すような種々の計算式を負荷パラメータの係数として用いることもできる。（ａ）〜（ｅ）に示す計算式を負荷パラメータの係数として用いることによって、第１の装置負荷比率の逆数を用いるよりも精度良く装置負荷比率を均一化できる場合がある。図１６は、上記実施例及び（ａ）〜（ｅ）の装置毎の基本負荷パラメータを示している。
（ａ）装置負荷比率のＸ乗の逆数（１＜Ｘ≦１０（上記実施例を含めると１≦Ｘ≦１０））
（装置負荷比率）−Ｘ（１＜Ｘ≦１０）
例えば、装置＃１の装置負荷比率は１．３８である（図８参照）ため、Ｘを１．５とすると、装置＃１の基本負荷パラメータは０．６２（＝１．３８−１．５）となる。
（装置負荷比率）−Ｘ（１＜Ｘ≦１０）
例えば、装置＃１の装置負荷比率は１．３８である（図８参照）ため、Ｘを１．５とすると、装置＃１の基本負荷パラメータは０．６２（＝１．３８−１．５）となる。
（ｂ）工程毎の装置使用比率の全品種の総和を工程毎の使用可能装置数で除した値の全工程の総和の逆数
１／（Σ（（工程毎の装置使用比率の全品種の総和）／（工程毎の使用可能装置数）））
例えば、品種Ａ、Ｂ、Ｃについての工程Ｋでの装置＃１の装置使用比率はそれぞれ０．５０、０．５０、０．３８（すなわち工程Ｋでの装置＃１の装置使用比率の全品種の総和は１．３８）であり、品種Ａ、Ｂ、Ｃについての工程Ｌでの装置＃１の装置使用比率はいずれも０．００（すなわち工程Ｌでの装置＃１の装置使用比率の全品種の総和は０．００）であり（図４参照）、工程Ｋの使用可能装置数は３台であり、工程Ｌの使用可能装置数は２台である（図３参照）。したがって、装置＃１の基本負荷パラメータは、２．１８（＝１／（１．３８／３＋０．００／２））となる。
１／（Σ（（工程毎の装置使用比率の全品種の総和）／（工程毎の使用可能装置数）））
例えば、品種Ａ、Ｂ、Ｃについての工程Ｋでの装置＃１の装置使用比率はそれぞれ０．５０、０．５０、０．３８（すなわち工程Ｋでの装置＃１の装置使用比率の全品種の総和は１．３８）であり、品種Ａ、Ｂ、Ｃについての工程Ｌでの装置＃１の装置使用比率はいずれも０．００（すなわち工程Ｌでの装置＃１の装置使用比率の全品種の総和は０．００）であり（図４参照）、工程Ｋの使用可能装置数は３台であり、工程Ｌの使用可能装置数は２台である（図３参照）。したがって、装置＃１の基本負荷パラメータは、２．１８（＝１／（１．３８／３＋０．００／２））となる。
（ｃ）工程毎の装置負荷比率の全品種の総和を工程毎の工程負荷比率で除した値の全工程の総和の逆数
１／（Σ（（工程毎の装置使用比率の品種和）／（工程毎の装置使用比率和）））
例えば、工程Ｋでの装置＃１の装置使用比率の品種和は１．３８であり、工程Ｋの装置使用比率和は３．９７であり、工程Ｌでの装置＃１の装置負荷比率の全品種の総和は０．００であり、工程Ｌの工程負荷比率は３．７５である（図４参照）。したがって、装置＃１の基本負荷パラメータは、２．８８（＝１／（１．３８／３．９７＋０．００／３．７５））となる。
１／（Σ（（工程毎の装置使用比率の品種和）／（工程毎の装置使用比率和）））
例えば、工程Ｋでの装置＃１の装置使用比率の品種和は１．３８であり、工程Ｋの装置使用比率和は３．９７であり、工程Ｌでの装置＃１の装置負荷比率の全品種の総和は０．００であり、工程Ｌの工程負荷比率は３．７５である（図４参照）。したがって、装置＃１の基本負荷パラメータは、２．８８（＝１／（１．３８／３．９７＋０．００／３．７５））となる。
（ｄ）工程毎装置使用比率の品種及び工程和と装置の使用可能工程数との積を全工程数で除した値の逆数
１／（（装置使用比率の品種及び工程和）×（使用可能工程数）／（全工程数））
例えば、装置＃１の装置使用比率の品種及び工程和は１．３８であり（図８参照）、装置＃１の使用可能工程数は１（工程Ｋでのみ使用可能）であり、全工程数は２である。したがって、装置＃１の基本負荷パラメータは、１．４５（＝１／（（１．３８×１）／２））となる。
１／（（装置使用比率の品種及び工程和）×（使用可能工程数）／（全工程数））
例えば、装置＃１の装置使用比率の品種及び工程和は１．３８であり（図８参照）、装置＃１の使用可能工程数は１（工程Ｋでのみ使用可能）であり、全工程数は２である。したがって、装置＃１の基本負荷パラメータは、１．４５（＝１／（（１．３８×１）／２））となる。
（ｅ）工程毎の装置使用比率の品種和と当該工程以外の工程の工程負荷比率との積を工程負荷比率の全工程の総和で除した値の全工程の総和の逆数
１／（Σ（（工程毎の装置負荷比率の全品種の総和）×（当該工程以外の工程の工程負荷比率）／（工程負荷比率の全工程の総和）））
例えば、工程Ｋでの装置＃１の装置負荷比率の全品種の総和は１．３８であり、工程Ｌ（工程Ｋ以外の工程）の工程負荷比率は３．７５であり、工程Ｌでの装置＃１の装置負荷比率の全品種の総和は０．００であり、工程Ｋ（工程Ｌ以外の工程）の工程負荷比率は３．９７である（図４参照）。したがって、装置＃１の基本負荷パラメータは、１．５０（＝１／（１．３８×３．７５／（３．９７＋３．７５）＋０．００×３．９７／（３．９７＋３．７５）））となる。
１／（Σ（（工程毎の装置負荷比率の全品種の総和）×（当該工程以外の工程の工程負荷比率）／（工程負荷比率の全工程の総和）））
例えば、工程Ｋでの装置＃１の装置負荷比率の全品種の総和は１．３８であり、工程Ｌ（工程Ｋ以外の工程）の工程負荷比率は３．７５であり、工程Ｌでの装置＃１の装置負荷比率の全品種の総和は０．００であり、工程Ｋ（工程Ｌ以外の工程）の工程負荷比率は３．９７である（図４参照）。したがって、装置＃１の基本負荷パラメータは、１．５０（＝１／（１．３８×３．７５／（３．９７＋３．７５）＋０．００×３．９７／（３．９７＋３．７５）））となる。
（変形例３）
本実施の形態の変形例３について図１７を用いて説明する。上記実施例では、再帰計算によって装置間の平準化の精度を向上させている。これに対し、本変形例では再帰計算を行わず、複数の装置間調整パラメータを前記第１の装置負荷比率をもとに設定し、その複数の装置間調整パラメータに基づいて各々の暫定投入数、暫定装置使用比率及び暫定装置負荷比率をそれぞれ計算する。そして、複数の暫定装置負荷比率の分布を比較して、もっとも平準化したものを選択し、そのときの暫定投入比率から投入数を決定する。
本実施の形態の変形例３について図１７を用いて説明する。上記実施例では、再帰計算によって装置間の平準化の精度を向上させている。これに対し、本変形例では再帰計算を行わず、複数の装置間調整パラメータを前記第１の装置負荷比率をもとに設定し、その複数の装置間調整パラメータに基づいて各々の暫定投入数、暫定装置使用比率及び暫定装置負荷比率をそれぞれ計算する。そして、複数の暫定装置負荷比率の分布を比較して、もっとも平準化したものを選択し、そのときの暫定投入比率から投入数を決定する。
図１７は、本変形例による生産管理方法を説明する図である。本変形例ではある変数χ（χ≧０）を使用して装置間調整パラメータを下記のように定義した。
装置間調整パラメータ＝（Ａｍ／ＭＩＮ（Ａｍ））χ
（Ａｍは装置ｍの第１の装置負荷比率の逆数、ＭＩＮ（Ａｍ）はＡｍの最小値）
図１７に示すように、変数χをそれぞれ０から２まで０．２刻みにふり、各々の装置間調整パラメータを上記計算式から計算し、そのときの暫定装置負荷比率とその分布を表す値（平均値、バラツキ（標準偏差）、など）をだした。例えば標準偏差が最も小さくなる、変数χが０．８〜１．０のときの暫定投入数を投入数として確定する。
装置間調整パラメータ＝（Ａｍ／ＭＩＮ（Ａｍ））χ
（Ａｍは装置ｍの第１の装置負荷比率の逆数、ＭＩＮ（Ａｍ）はＡｍの最小値）
図１７に示すように、変数χをそれぞれ０から２まで０．２刻みにふり、各々の装置間調整パラメータを上記計算式から計算し、そのときの暫定装置負荷比率とその分布を表す値（平均値、バラツキ（標準偏差）、など）をだした。例えば標準偏差が最も小さくなる、変数χが０．８〜１．０のときの暫定投入数を投入数として確定する。
以上のように、複数の装置が複数の工程で複数の品種を処理可能であり、生産ラインの処理能力が品種、工程及び装置のうち少なくとも１つに依存性を有する場合であっても、本実施の形態によれば、各装置の負荷が均等になるように投入数を各装置に容易に振り分けることができる。したがって、複数の装置を多目的かつ柔軟に活用しつつ生産効率を向上させることが可能になる。本実施の形態は、簡易なツールとして、又は総合生産管理システム内プログラムの一部として利用することができる。
以上説明した実施の形態による生産管理方法は、複数の工程からなる生産ラインを用いる種々の工業製品の製造方法に適用できる。特に、液晶表示装置やプラズマディスプレイ装置を含むフラットパネルディスプレイ装置や、ＬＳＩを含む半導体装置などの微細加工を必要とする電子機器の製造工程において、成膜工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程などの工程管理に用いることによって高い効果が得られる。
以上説明した実施の形態による生産管理方法及び工業製品の製造方法は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
複数の品種を複数の工程でそれぞれ処理可能な複数の装置を備え、処理能力が前記品種、前記工程及び前記装置のうち少なくとも１つに依存性を有する生産ラインの生産管理方法であって、
前記品種毎の投入計画数の全てを１つの前記装置で処理するのに必要な第１の処理時間の逆数と、人為的に設定される第１のパラメータとの積に比例するように、前記投入計画数を前記装置毎に分配して前記装置毎の投入数を設定すること
を特徴とする生産管理方法。（１）
（付記２）
付記１記載の生産管理方法において、
前記投入数を処理するのに必要な第２の処理時間を前記装置毎に算出し、
前記第２の処理時間の逆数と前記第１のパラメータとの積を第２のパラメータとして設定し、
前記第１の処理時間の逆数と前記第２のパラメータとの積に比例するように、前記装置毎の投入数を再度設定すること
を特徴とする生産管理方法。
（付記３）
複数の品種を複数の工程でそれぞれ処理可能な複数の装置を備え、処理能力が前記品種、前記工程及び前記装置のうち少なくとも１つに依存性を有する生産ラインの生産管理方法であって、
前記品種毎の投入計画数の全てを１つの前記装置で処理するのに必要な第１の処理時間を前記装置の稼働時間で除した第１の装置負荷率の逆数と、人為的に設定される第１のパラメータとの積に比例するように、前記投入計画数を前記装置毎に分配して前記装置毎の投入数を設定すること
を特徴とする生産管理方法。（２）
（付記４）
付記３記載の生産管理方法において、
前記投入数を処理するのに必要な第２の処理時間を前記稼働時間で除した第２の装置負荷率を前記装置毎に算出し、
前記第２の装置負荷率の逆数と前記第１のパラメータとの積を第２のパラメータとして設定し、
前記第１の装置負荷率の逆数と前記第２のパラメータとの積に比例するように、前記装置毎の投入数を再度設定すること
を特徴とする生産管理方法。
（付記５）
複数の品種を複数の工程でそれぞれ処理可能な複数の装置を備え、処理能力が前記品種、前記工程及び前記装置のうち少なくとも１つに依存性を有する生産ラインの生産管理方法であって、
前記品種毎の投入計画数の全てを１つの前記装置で処理するのに必要な第１の処理時間の（−Ｘ）乗（Ｘ≧１）と、人為的に設定される第１のパラメータとの積に比例するように、前記投入計画数を前記装置毎に分配して前記装置毎の投入数を設定すること
を特徴とする生産管理方法。（３）
（付記６）
付記５記載の生産管理方法において、
前記投入数を処理するのに必要な第２の処理時間を前記装置毎に算出し、
前記第２の処理時間の（−Ｘ）乗と前記第１のパラメータとの積を第２のパラメータとして設定し、
前記第１の処理時間の（−Ｘ）乗と前記第２のパラメータとの積に比例するように、前記装置毎の投入数を再度設定すること
を特徴とする生産管理方法。
（付記７）
付記５記載の生産管理方法において、
複数のＸ（１≦Ｘ≦１０）を用いて前記装置毎の使用比率をそれぞれ求め、
前記装置毎のばらつきが最も小さい前記使用比率に基づいて前記装置毎の前記投入数を設定すること
を特徴とする生産管理方法。
（付記８）
複数の品種を複数の工程でそれぞれ処理可能な複数の装置を備え、前記装置の使用順序を規定したルートによる制限が存在する生産ラインの生産管理方法であって、
前記品種毎の投入計画数の全てを１つの前記ルートで処理するのに必要な処理時間を算出し、
前記処理時間を前記ルート内の前記装置に分割し、前記装置毎に集計してルート対装置比率を算出し、
前記装置毎の処理時間の逆数と人為的に設定されるパラメータとの積を前記ルート対装置比率に基づき前記ルート毎に換算し、
換算した数値に比例するように前記投入計画数を前記ルート毎に分配すること
を特徴とする生産管理方法。（４）
（付記９）
複数の工程からなる生産ラインを用いる工業製品の製造方法において、
付記１乃至８のいずれか１項に記載の生産管理方法を用いること
を特徴とする工業製品の製造方法。（５）
（付記１）
複数の品種を複数の工程でそれぞれ処理可能な複数の装置を備え、処理能力が前記品種、前記工程及び前記装置のうち少なくとも１つに依存性を有する生産ラインの生産管理方法であって、
前記品種毎の投入計画数の全てを１つの前記装置で処理するのに必要な第１の処理時間の逆数と、人為的に設定される第１のパラメータとの積に比例するように、前記投入計画数を前記装置毎に分配して前記装置毎の投入数を設定すること
を特徴とする生産管理方法。（１）
（付記２）
付記１記載の生産管理方法において、
前記投入数を処理するのに必要な第２の処理時間を前記装置毎に算出し、
前記第２の処理時間の逆数と前記第１のパラメータとの積を第２のパラメータとして設定し、
前記第１の処理時間の逆数と前記第２のパラメータとの積に比例するように、前記装置毎の投入数を再度設定すること
を特徴とする生産管理方法。
（付記３）
複数の品種を複数の工程でそれぞれ処理可能な複数の装置を備え、処理能力が前記品種、前記工程及び前記装置のうち少なくとも１つに依存性を有する生産ラインの生産管理方法であって、
前記品種毎の投入計画数の全てを１つの前記装置で処理するのに必要な第１の処理時間を前記装置の稼働時間で除した第１の装置負荷率の逆数と、人為的に設定される第１のパラメータとの積に比例するように、前記投入計画数を前記装置毎に分配して前記装置毎の投入数を設定すること
を特徴とする生産管理方法。（２）
（付記４）
付記３記載の生産管理方法において、
前記投入数を処理するのに必要な第２の処理時間を前記稼働時間で除した第２の装置負荷率を前記装置毎に算出し、
前記第２の装置負荷率の逆数と前記第１のパラメータとの積を第２のパラメータとして設定し、
前記第１の装置負荷率の逆数と前記第２のパラメータとの積に比例するように、前記装置毎の投入数を再度設定すること
を特徴とする生産管理方法。
（付記５）
複数の品種を複数の工程でそれぞれ処理可能な複数の装置を備え、処理能力が前記品種、前記工程及び前記装置のうち少なくとも１つに依存性を有する生産ラインの生産管理方法であって、
前記品種毎の投入計画数の全てを１つの前記装置で処理するのに必要な第１の処理時間の（−Ｘ）乗（Ｘ≧１）と、人為的に設定される第１のパラメータとの積に比例するように、前記投入計画数を前記装置毎に分配して前記装置毎の投入数を設定すること
を特徴とする生産管理方法。（３）
（付記６）
付記５記載の生産管理方法において、
前記投入数を処理するのに必要な第２の処理時間を前記装置毎に算出し、
前記第２の処理時間の（−Ｘ）乗と前記第１のパラメータとの積を第２のパラメータとして設定し、
前記第１の処理時間の（−Ｘ）乗と前記第２のパラメータとの積に比例するように、前記装置毎の投入数を再度設定すること
を特徴とする生産管理方法。
（付記７）
付記５記載の生産管理方法において、
複数のＸ（１≦Ｘ≦１０）を用いて前記装置毎の使用比率をそれぞれ求め、
前記装置毎のばらつきが最も小さい前記使用比率に基づいて前記装置毎の前記投入数を設定すること
を特徴とする生産管理方法。
（付記８）
複数の品種を複数の工程でそれぞれ処理可能な複数の装置を備え、前記装置の使用順序を規定したルートによる制限が存在する生産ラインの生産管理方法であって、
前記品種毎の投入計画数の全てを１つの前記ルートで処理するのに必要な処理時間を算出し、
前記処理時間を前記ルート内の前記装置に分割し、前記装置毎に集計してルート対装置比率を算出し、
前記装置毎の処理時間の逆数と人為的に設定されるパラメータとの積を前記ルート対装置比率に基づき前記ルート毎に換算し、
換算した数値に比例するように前記投入計画数を前記ルート毎に分配すること
を特徴とする生産管理方法。（４）
（付記９）
複数の工程からなる生産ラインを用いる工業製品の製造方法において、
付記１乃至８のいずれか１項に記載の生産管理方法を用いること
を特徴とする工業製品の製造方法。（５）
Ａ、Ｂ、Ｃ 品種
Ｋ、Ｌ 工程
＃１、＃２、＃３ 装置
Ｋ、Ｌ 工程
＃１、＃２、＃３ 装置
Claims (5)
- 複数の品種を複数の工程でそれぞれ処理可能な複数の装置を備え、処理能力が前記品種、前記工程及び前記装置のうち少なくとも１つに依存性を有する生産ラインの生産管理方法であって、
前記品種毎の投入計画数の全てを１つの前記装置で処理するのに必要な第１の処理時間の逆数と、人為的に設定される第１のパラメータとの積に比例するように、前記投入計画数を前記装置毎に分配して前記装置毎の投入数を設定すること
を特徴とする生産管理方法。 - 複数の品種を複数の工程でそれぞれ処理可能な複数の装置を備え、処理能力が前記品種、前記工程及び前記装置のうち少なくとも１つに依存性を有する生産ラインの生産管理方法であって、
前記品種毎の投入計画数の全てを１つの前記装置で処理するのに必要な第１の処理時間を前記装置の稼働時間で除した第１の装置負荷率の逆数と、人為的に設定される第１のパラメータとの積に比例するように、前記投入計画数を前記装置毎に分配して前記装置毎の投入数を設定すること
を特徴とする生産管理方法。 - 複数の品種を複数の工程でそれぞれ処理可能な複数の装置を備え、処理能力が前記品種、前記工程及び前記装置のうち少なくとも１つに依存性を有する生産ラインの生産管理方法であって、
前記品種毎の投入計画数の全てを１つの前記装置で処理するのに必要な第１の処理時間の（−Ｘ）乗（Ｘ≧１）と、人為的に設定される第１のパラメータとの積に比例するように、前記投入計画数を前記装置毎に分配して前記装置毎の投入数を設定すること
を特徴とする生産管理方法。 - 複数の品種を複数の工程でそれぞれ処理可能な複数の装置を備え、前記装置の使用順序を規定したルートによる制限が存在する生産ラインの生産管理方法であって、
前記品種毎の投入計画数の全てを１つの前記ルートで処理するのに必要な処理時間を算出し、
前記処理時間を前記ルート内の前記装置に分割し、前記装置毎に集計してルート対装置比率を算出し、
前記装置毎の処理時間の逆数と人為的に設定されるパラメータとの積を前記ルート対装置比率に基づき前記ルート毎に換算し、
換算した数値に比例するように前記投入計画数を前記ルート毎に分配すること
を特徴とする生産管理方法。 - 複数の工程からなる生産ラインを用いる工業製品の製造方法において、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の生産管理方法を用いること
を特徴とする工業製品の製造方法。
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| JP2011083957A (ja) * | 2009-10-15 | 2011-04-28 | Bridgestone Corp | ゴム精練機管理システム及びゴム精練機管理方法 |
| US7952245B2 (en) | 2007-04-25 | 2011-05-31 | Hitachi, Ltd. | Power distribution unit for rotary electric machine with linear conductor connecting ring having terminal section with axially extending hole for connecting stator coil, and method for assembling rotary electric machine |
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