JP2006298562A - 搬送システムの制御方法および搬送システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 効率的なロットの搬送を実現する搬送システムの制御方法を提供する。
【解決手段】 ロット10を自動搬送させるための天井軌道走行レール8と、ロットを移載し、レール上を走行する複数の搬送台車9と生産装置1a1で処理可能なロットを格納する複数の自動保管庫2aと、生産装置前に次に処理するロットを格納するバッファ棚11を備え、ロットの納期管理を行い、注文の納期に合わせたロットの優先度を決定する納期管理工程と、ロットが処理可能な生産装置とロットの搬送先である自動保管庫を定義すると共に生産進捗全般の管理を行う生産進捗管理工程と、生産装置の状態により、ロットの引き当てを行う生産装置の順序を決定し、次に処理すべき最適なロットを生産装置に引き当てる製品引当工程と、生産進捗管理工程で決定した搬送先の自動保管庫へ搬送指示を出す搬送制御工程と、生産装置の処理制御を行なう生産装置制御工程を備える。
【選択図】 図2

Description

本発明は、半導体製造ラインにおける製品の搬送に関し、特に製品を効率良く搬送させると共に製品のリードタイムを短縮するための搬送システムの制御方法の搬送システムに関するものである。
近年、半導体工場では多品種、小ロット化が進むと共に、床面積を拡張せず出来るだけ多くの生産装置を設置し生産能力を高めるために、同種の生産装置を複数の場所に散在させ設置する事が多くなってきている。
そこで、同種の生産装置が複数の場所に散在した場合でも効率的に各生産装置にロットを搬送する手段として、ロットを搬送する搬送車とロットを受け渡しするステーションと、搬送車及びステーションを制御するコンピュータを備え、ロットが次に処理される生産装置名と複数の場所に分散している同種の生産装置に対応するステーション名を前記コンピュータに収集し登録するステップと、各生産装置名毎に対応する複数の前記ステーション毎にロットの搬送比率を品種・工程毎に設定する搬送比率設定ステップと、前記搬送比率設定ステップで該搬送比率の設定が行われるたびに0から99までの整数値に対して前記搬送比率で前記ステーション名を割り当てると共に前記整数値と前記ステーション名との対応表を作成する対応表作成ステップと、前記ロットの現工程作業終了報告があったとき2桁の整数の乱数を発生させると共に該乱数値を、前記整数値と前記ステーション名との対応表に照合して搬送先ステーション名を決定する搬送先決定ステップと、前記ロットの搬送指示要求があるときに前記搬送先ステップで決定した搬送先ステーションに前記ロットの搬送を指示するステップを含む搬送システムが提案されている。
特開平6-298328号公報
しかしながら、搬送先を決定する際に、ロットの優先度や搬送距離や搬送時間や生産装置の稼動状態が考慮されていない為、必ずしも必要なロット搬送される訳ではなく、一旦搬送されたロットが、生産装置で処理する際に、再度搬送されるという問題が生じる場合がある。また、搬送距離や搬送時間が長く効率の悪いロットの搬送が行われる問題が生じる場合ある。
したがって、本発明の目的は、前記に鑑み、上記の様な課題を解決するためになされたものであり、複数の場所に分散している同種の生産装置へのロットの搬送において、ロットの優先度や所在に従い最適な生産装置へロットを引き当て、引き当てた生産装置に必要な数だけ、しかも最短距離もしくは最短時間で搬送すると共に、一旦搬送されたロットが生産装置での処理時に再度搬送される事を無くす事により、効率的なロットの搬送を実現する搬送システムの制御方法および搬送システムを提供することである。
前記の目的を達成するため、本発明の請求項1記載の搬送システムの製造方法は、複数の製品からなるロットを自動搬送させるための天井軌道走行レールと、前記ロットを移載し、前記天井軌道走行レール上を走行する複数の搬送台車と、複数の場所に設置された生産装置で処理可能なロットを格納する複数の自動保管庫と、前記生産装置前に次に処理するロットを格納するバッファ棚とを備えた搬送システムの制御方法であって、ロットの納期管理を行い、注文の納期に合わせたロットの優先度を決定する納期管理工程と、ロットが処理可能な生産装置とロットの搬送先である自動保管庫を定義すると共に生産進捗全般の管理を行う生産進捗管理工程と、前記生産装置の状態により、ロットの引き当てを行う前記生産装置の順序を決定すると共に、次に処理すべき最適なロットを前記生産装置に引き当てる製品引当工程と、前記製品引当工程で引き当てたロットを、前記生産進捗管理工程で決定した搬送先の前記自動保管庫へ搬送指示を出す搬送制御工程と、前記生産装置の処理制御を行なう生産装置制御工程とを含む。
上記搬送システムの制御方法によれば、納期に従った優先度の高いロットから順に現在のロットの所在からなるべく近い位置にあり、しかも処理が一番早く行える生産装置にロットが引き当てられると共に搬送される様になる。
請求項2記載の搬送システムの制御方法は、請求項1記載の搬送システムの制御方法において、前記納期管理工程は、決定した前記ロットの優先度を前記生産進捗管理工程と前記製品引き当て工程に通知する。
上記搬送システムの制御方法によれば、前記ロットの優先度を前記生産進捗管理工程と前記製品引当工程で前記ロットの納期を常に把握する事ができる様になる。
請求項3記載の搬送システムの制御方法は、請求項1記載の搬送システムの制御方法において、前記生産進捗管理工程は、前記生産装置の稼動状態と処理状況と処理レシピを前記生産装置制御工程から収集し、前記ロットの所在情報を前記搬送制御工程から収集し、前記ロットの優先度を前記納期管理工程から収集し、前記生産装置毎に前記製品引当工程で引当てることが可能なロットの所在を前記自動保管庫単位で把握し、前記生産装置と紐付く前記自動保管庫を複数定義しグループ化し、複数の搬送先として前記搬送制御工程に通知し、前記生産装置毎に前記自動保管庫に格納可能なロット数を定義し、前記バッファ棚に次に処理するロットが格納可能なロット数を定義する。
上記搬送システムの制御方法によれば、前記生産進捗管理工程で、常に前記生産装置の稼動状態と処理状況と処理レシピと、前記ロットの所在情報を把握する事ができる様になる。また、前記搬送制御工程において、複数の搬送先の中でより効率的な搬送を行える前記自動保管庫に搬送させる事が可能となる。また、次に処理すべき優先度の高いロットを必要分のみ前記生産装置前のバッファ棚に搬送でき、その次以降に処理すべきロットを必要分のみ前記自動保管庫に搬送できる様になる。また、前記生産装置の近くにある前記自動保管庫にあるロットのみを前記生産装置に引き当てる事が可能となる。
請求項4記載の搬送システムの制御方法は、請求項1記載の搬送システムの制御方法において、製品引当工程は、前記生産進捗管理工程から前記生産装置の稼動状態と処理状況と各生産装置毎の前記バッファ棚の在庫数と前記自動保管庫の在庫数を収集し、それらの情報から重み付け計算を行い、前記ロットの引当てを行う生産装置の順番を決定し、前記ロットの優先度を前記納期管理工程から収集し、現在のロットの所在情報と処理レシピを前記生産進捗管理工程から収集し、前記ロットの優先度と所在情報と処理レシピから重み付け計算を行い、次に処理すべき最適な前記ロットを前記生産装置に引き当て、前記生産進捗管理工程で前記生産装置毎に前記製品引当工程で引当てることが可能なロットが格納された前記自動保管庫からのみロットを引き当てる。
上記搬送システムの制御方法によれば、前記製品引当工程において常に前記生産装置の稼動状態と処理状況と各生産装置毎の前記バッファ棚の在庫数と前記自動保管庫の在庫数とロットの優先度と、前記ロットの所在情報と処理レシピを把握する事ができる様になる。また、より処理中ロット数の少ない、より処理すべき引き当て済みロットの少ない前記生産装置で、より優先度の高い、より所在の近いロットを引き当てる事が可能となる。また、前記生産装置の近くにある前記自動保管庫に格納されたロットのみを引き当てる事が可能となり、前記生産装置での処理前出庫時に再搬送される事が無くなる。
請求項5記載の搬送システムの制御方法は、請求項1記載の搬送システムの制御方法において、搬送制御工程は、前記ロット所在情報を前記生産進捗管理工程に通知し、搬送台車から走行位置情報を取得し、前記搬送台車の現在の走行位置を認識し、前記生産進捗管理工程から通知された搬送先であるグループ化された複数の前記自動保管庫の中から最短距離もしくは最短時間の自動保管庫を検索し、前記自動保管庫の検索方法を最短距離検索と最短時間検索の内から選択して搬送指示を出し、前記生産進捗管理工程から同グループ内で自動保管庫間での出庫指示があった場合は、搬送指示を出さず、格納されている自動保管庫から出庫指示を出す。
上記搬送システムの制御方法によれば、前記生産進捗管理工程から通知された複数ある搬送先の中から最短距離または最短時間の自動保管庫に搬送できる様になる。また、同グループで隣接した前記自動保管庫間での搬送が無くなるため、搬送量の削減と搬送効率を高める事が可能になる。
請求項6記載の搬送システムの制御方法は、請求項5記載の搬送システムの制御方法において、最短距離検索による自動保管庫の検索方法は、前記搬送制御工程に登録された各自動保管庫間の搬送距離データを用い最短距離を検索し、前記各自動保管庫間の搬送距離データは任意に登録可能とし、複数の搬送先の搬送距離が任意に設定可能な最低搬送距離設定値より大きい場合のみ、最短距離による搬送を有効にする。
上記搬送制御工程の最短距離検索方法によれば、正しい搬送距離検索が行えると共に、レイアウト変更等で前記自動保管庫間の搬送距離が変化した場合も正しい搬送距離データに更新する事ができる様になる。また、搬送距離の差が微小な場合、最短距離の前記自動保管庫ではなく、前記生産装置と紐付く前記自動保管庫に搬送できる様になり、作業者の効率が向上する。
請求項7記載の搬送システムの制御方法は、請求項5記載の搬送システムの制御方法において、最短時間検索による自動保管庫の検索方法は、搬送元と搬送先の各自動保管庫間毎に、搬送経路上に走行する前記搬送台車の台数と搬送系路上にある前記自動保管庫内の搬送指示済みで未搬送のロット数との組み合わせにおける搬送時間の実績データの平均値を搬送予測時間として最短時間を検索し、現在から一定時間後の搬送負荷の増減に基づいて搬送予測時間の補正を行う。
上記搬送制御工程の最短時間検索方法によれば、前記搬送台車の渋滞状況や前記自動保管庫内の未搬送ロット数を考慮したより正確な搬送時間の予測が可能となる。
請求項8記載の搬送システムの制御方法は、請求項1記載の搬送システムの制御方法において、前記生産装置制御工程は、オンライン通信で前記生産装置に処理レシピを通知し、処理の開始、終了等の前記生産装置の制御処理全般を行い、前記生産装置の稼動状態と処理状況を前記生産装置から収集し、前記生産装置の稼動状態と処理状況と処理レシピを前記生産進捗管理工程に通知する。
上記搬送システムの制御方法によれば、生産装置制御工程において稼動状態や処理状況等の生産装置の状況全般を把握できる様になる。
請求項9記載の搬送システムの制御方法は、請求項1記載の搬送システムの制御方法において、前記搬送台車は無線もしくは有線による信号伝達により、現在の走行位置を前記搬送制御工程に通知する。
請求項10記載の搬送システムは、複数の製品からなるロットを自動搬送させるための天井軌道走行レールと、前記ロットを移載し、前記天井軌道走行レール上を走行する複数の搬送台車と、生産装置で処理可能なロットを格納する複数の自動保管庫と、前記生産装置前に次に処理するロットを格納するバッファ棚とを備えた搬送システムであって、ロットの納期管理を行い、注文の納期に合わせたロットの優先度を決定する納期管理装置と、ロットが搬送されて処理可能な生産装置とロットの搬送先である前記自動保管庫を定義すると共に生産進捗全般の管理を行う生産進捗管理装置と、前記生産装置の状態により、ロットの引き当てを行う前記生産装置の順序を決定すると共に、次に処理すべき最適なロットを生産装置に引き当てる製品引当装置と、前記生産進捗管理装置で決定した搬送先の前記自動保管庫へ搬送指示を出す搬送制御装置と、前記生産装置の処理制御を行なう生産装置制御装置とを備えた。
上記の搬送システムの構成によれば、納期に従った優先度の高いロットから順に現在のロットの所在からなるべく近い位置にあり、しかも処理が一番早く行える生産装置にロットが引き当てられると共に搬送される様になる。
本発明に係る半導体の製造ラインにおける搬送システムの制御方法において、複数の場所に分散している同種の生産装置へのロットの搬送において、ロットの優先度や所在に従い最適な生産装置へロットを引き当て、引き当てた生産装置に必要な数だけ、しかも最短距離もしくは最短時間で搬送すると共に、一旦搬送されたロットが生産装置での処理時に再度搬送される事を無くす事により、効率的なロットの搬送ができる。
以下、本発明の本発明の実施形態に係る搬送制御装置の制御方法について、図1〜図25に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰り返さない。
図1は、本発明の本発明の実施形態における搬送システムの各制御処理工程を有する各制御装置を示すブロック構成図であり、1は生産装置、2は自動保管庫、3は生産進捗管理装置、4は納期管理装置、5は製品引当装置、6は生産装置制御装置、7は搬送制御装置、9は搬送台車で、9a〜9hの搬送台車は、無線または有線の信号伝達により、現在の走行位置を搬送制御装置7に通知する。1a1と1a2は同種の生産装置でレイアウト上離れた別の場所に設置されている。以下1b1と1b2、1c1と1c2、1d1と1d2も同様とする。これらの生産装置は生産装置制御装置6で制御されており、オンライン通信にて処理レシピの通知や処理開始の指示を生産装置制御装置6が行う。また、生産装置1は正常、異常、処理中等の状態遷移をリアルタイムで生産装置制御装置6に報告を行う。搬送制御装置7は生産進捗管理装置3から指示された複数の搬送先である自動保管庫2a〜2hの内、最短距離もしくは最短搬送時間で搬送できる前記自動保管庫2へ搬送指示を出す。この場合、最短距離で搬送するか最短時間で搬送するかは、搬送制御装置7で設定する事ができる。
更に図2は製造ラインのモデルレイアウトを示した図であり、8aは天井軌道中央走行レール、8bは天井軌道外周走行レール、9は搬送台車、10は半導体ウェハの格納されたロットで、11は次に生産装置で処理するロットを格納するためのバッファ棚である。2a〜2hはロット10を格納する自動保管庫で、各自動保管庫間のロット10の移動は天井軌道レール8を介して、搬送台車9により搬送される。12は自動保管庫に装備されたロット10の入庫ポートで、13は同じく出庫ポートである。なお、生産装置制御装置6により定義された自動保管庫のグループ設定により、自動保管庫2aと2eはグループAに、同じく2bと2fはグループBに、同じく2cと2gはグループCに、同じく2dと2hはグループDに定義されている。1a1〜1d4は生産装置で、1a1、1a2、1a3、1a4は同種の装置で、1b1、1b2、1b3、1b4及び1c1、1c2、1c3、1c4及び1d1、1d2、1d3、1d4も同様である。
以下、図1〜2を参照にして、簡単に基本的な搬送作業について説明する。生産装置1aで処理を終了したロット10は、作業者により生産装置1aに紐付く最寄の自動保管庫2aの入庫ポートに入庫され、一旦自動保管庫2aの棚に格納される。次に、次工程でロット10が処理可能な同種の複数ある前記生産装置1の内、ロット10の優先度、前記生産装置1の稼動状態、各生産装置のバッファ棚のロット10の格納数、各生産装置に紐付く前記自動保管庫2内のロット10の格納数、ロット10の所在情報から、製品引当装置5で重み付け計算を行った結果、引当てられた生産装置1に紐付く自動保管庫2に搬送指示が出る。ロット10は自動保管庫2から搬出し、搬送台車9に移載される。ロット10を搭載した搬送台車9は天井軌道走行レール8上を走行し、搬送制御処理装置7から指示を受けた搬送先の自動保管庫2前で停止し、ロット10は当該自動保管庫2に格納される。格納されたロット10は製品引当装置7で引当てられた生産装置1のバッファ棚11に空ができたら、出庫可能となり作業者により端末等を使用し、出庫指示が出され、自動保管庫2の出庫ポート13に出庫され、作業者により生産装置1前のバッファ棚11に手搬送される。
次に当該生産装置1の処理中のロットがなくなったら、バッファ棚11にあるロットの処理を開始する。この際、生産装置制御装置6からオンライン通信にて処理レシピを指定し、生産装置1へ処理開始指示を出す。処理が終了すれば、生産装置1から生産装置制御装置6に対し処理終了報告がなされ、作業者がロット10を生産装置1から取り出し、最寄りの自動保管庫2の入庫ポート12に入庫する。以上の作業をロットの工程数分繰り返す。以下、生産進捗管理装置3に登録されている全ステップが終了するまで、上記の搬送作業が繰り返される。
図3〜図19は請求項1に記載の各処理工程毎の処理を示したフローチャート及び計算結果等の各種データである。以下図3〜図19を参照に説明を行う。
図3は納期管理工程での納期管理処理を示したフローチャートである。納期管理工程では日々決まった時刻に前記ロット10の納期と生産進捗を比較し(ステップ20)、前記ロット10の優先度を決定する処理(ステップ21)を行なう。優先度の決定方法は、前記ロット10の納期と前記ロット10の生産進捗を比較し、納期に対し生産進捗が遅れている度合いにより決定する。次に、決定した前記ロット10の優先度を生産進捗管理工程及び製品引当工程に通知する処理を行なう(ステップ22)。工場内に現存する全ての前記ロット10の優先度が決定すれば処理が終了する(ステップ23)。
図4は納期と生産進捗の遅れ度合いと前記ロット10の優先度を示した例である。この場合、納期に対し生産の進捗が5日以上遅れている前記ロット10の優先度を優先度1とし、以下同様に3日以上5日未満の遅れがある前記ロット10の優先度を優先度2、1日以上3日未満の遅れがある前記ロット10の優先度を優先度3、0日以上1日未満の遅れがある前記ロット10の優先度を優先度4、0日以下の遅れがある前記ロット10の優先度を優先度5としており、優先度1が最も優先度が高く、優先度5が最も優先度が低い。なお、この優先度の設定は任意に設定できる。
図5は製品引当工程での製品引当処理を行う前記生産装置1を決定する処理を示したフローチャートである。製品引当処理は設定可能な時間周期で処理が開始し(ステップ24)、まず、前記生産装置1の稼動状況を前記生産進捗管理工程から収集し(ステップ25)、前記生産装置1の稼動状況を把握し(ステップ26)、故障等で処理ができない前記生産装置1を製品引当てリストから除外する(ステップ27)。次に稼動中の前記生産装置1の処理状況を前記生産進捗管理工程から収集する(ステップ28)。次に前記生産装置1前のバッファ棚11に格納されているロット数を前記生産進捗管理工程から収集する(ステップ29)。次に前記生産装置1に紐付く前記自動保管庫2内のロットの在庫数を前記生産進捗管理工程から収集する(ステップ30)。ここで、ロット10の引当て処理を行う前記生産装置1が決定し、ステップが終了する(ステップ31)。図6は前記生産進捗管理工程で前記生産装置1毎に設定及び管理する前記生産装置1の稼動状況と処理状況とバッファ棚11及び自動保管庫2の上限在庫設定数及び在庫数及び要求率の例を示した表である。以下図6について簡単に説明する。生産装置の稼動状況は、稼動中、メンテ中、故障中の状態が存在する。バッファ棚上限在庫設定数(BU0)は前記各生産装置1の前に設置された前記バッファ棚11に前記ロット10を格納する事ができる論理上の設定数で、前記生産装置1毎に任意の整数値で設定できる。バッファ棚在庫数(BU1)は前記バッファ棚11に実際に格納されているロット数である。バッファ棚要求率(x)は前記バッファ棚11の論理上の空き棚率を示したもので、定義は以下の式による。
x=1−(BU1/BU0)
ここで、
バッファ棚要求率:x
バッファ棚上限在庫設定数:BU0
バッファ棚在庫数:BU1
次に自動保管庫上限在庫設定数(ST0)は前記生産装置1で処理可能な前記ロット10を前記自動保管庫2に格納する事ができる論理上の設定数で、前記生産装置1毎に任意の整数値で設定できる。また、自動保管庫在庫数は前記自動保管庫2に実際に格納されているロット数である。自動保管庫要求率(z)は前記自動保管庫2の論理上の空き棚数を示したもので、定義は以下の式による。
z=1−(ST1/ST0)
ここで、
自動保管庫要求率:z
自動保管庫上限在庫設定数:ST0
自動保管庫在庫数:ST1
図7は図6の情報を元にステップ25〜31で製品引当工程において製品の引当てを行う前記生産装置1の順番を決定するための各生産装置の情報及び重み計算結果を示す表である。以下図7に示す重み計算結果について説明を行う。なお、以下に示す係数は任意に設定可能であるが、以下一実施形態を示す。
各生産装置1の稼動状況係数(A)は稼動中の場合は1、故障中やメンテナス中の場合は0とする。処理状況係数(B)はロット10の処理がない場合は100、処理中の場合は50、生産装置1が故障またはメンテナンス中の場合は0とする。次にバッファ棚重み係数(C)は20とする。次に自動保管庫重み係数(D)は5とする。
上記の場合、生産装置の重み計算結果(y)は以下の式で表される。
y=A(B+Cx+Dz)
なお、上記計算結果は同種の前記生産装置1の中でのみ前記製品引当工程の前記生産装置1の順番決定に用いられる。
例えば、現工程の前記生産装置1が1d1、1d2、1d3、1d4の場合、重み計算結果は以下の様になる。
y(1d1)=1*(50+20*0+5*0)=50
y(1d2)=0*(0+20*1+5*0.25)=0
y(1d3)=1*(50+20*0.5+5*0.5)=62.5
y(1d4)=1*(50+20*1+5*0.75)=123.75
上記の生産装置の重み計算結果より、製品引当工程でロット10の引当てを行う前記生産装置1は最も点数の高い1d4となる。前記製品引当工程では、上記の計算結果に基づき、点数の高い順に各生産装置1に対し、前記ロット10の引当て処理を行う。(前記実施形態では1d4が該当)。この順位は、次回周期的に行われる重み付け計算を行うまで有効だが、途中前記生産装置1の稼動状況が稼動中から故障中やメンテナンス中に変わるなど状態変化のあった場合は、定周期を待たずに再計算を行う。これらの処理により、より優先的に処理をすべき生産装置1を決定する事ができる。また、上記の計算結果にて、バッファ棚要求率(x)が0になった場合、すなわち、バッファ棚在庫数(BU1)=バッファ棚上限在庫設定数(BU0)となった場合は、生産進捗管理工程にて当該生産装置1での出庫指示を停止する。また、自動保管庫要求率(z)が0になった場合、すなわち、自動保管庫在庫数(ST1)=自動保管庫上限在庫設定数(ST0)となった場合は、生産進捗管理工程にて当該生産装置1に紐付く自動保管庫2への搬送指示を停止する。これらの処理により、各生産装置1に対し、必要なロット10のみを装置前のバッファ棚11及び自動保管庫2に等負荷分散で配送する事ができる。
図8は前記製品引当工程で前記ロット10を引当てる処理を示したフローチャートである。まず、前記ロット10の所在情報と処理レシピを生産進捗管理工程から収集する処理(ステップ32)で開始し、次に前記ロット10の優先度と所在情報と処理レシピから重み付け計算を行う処理(ステップ33)を行う。次に処理すべき最適な前記ロット10を生産装置1に引き当てる処理(ステップ34)を行いステップが終了する。
図9はステップ32〜34において前記の実施形態で最も引当順位の高かった生産装置1d4にロット10を引き当てるためのロット10の情報及びロットの重み計算結果の表である。以下簡単に図9の説明をする。対象のロットIDはLOT−01〜09とし、それぞれ表に示すロットの優先度とする。なお、表中の重み係数は任意に設定可能である。ロットの優先度の重み係数(E)はロット10の優先度1〜5において、以下の様に取り決める。
優先度1:100
優先度2:50
優先度3:33
優先度4:25
優先度5:20
ロットが在庫している自動保管庫は、前記LOT−01〜09が現在在庫している前記自動保管庫2を示す。次にロットの所在の重み係数(F)はステップ25〜31で決定した、最初にロットの引き当てを行う生産装置1に紐付く自動保管庫2(本実施形態では自動保管庫2e)とロット10が在庫している自動保管庫2を比較し、同じ自動保管庫であれば100、以下搬送距離の近い順に87.5、75、62.5、50、37.5、25、12.5となる。図10は生産装置1に紐付く自動保管庫2とロットが在庫している自動保管庫2における所在の重み係数を計算するための対応表である。次に、ロット10の処理レシピの重み係数(G)は、ロット10の処理レシピが前記最初に引き当てられた生産装置1で処理可能な処理レシピに含まれている場合は1、含まれていない場合は0とする。本実施形態の場合、前記生産装置1d4での処理化のレシピはA及びCとする。また、生産装置1d4に紐付く自動保管庫とは、前記生産装置1d4に対応した前記自動保管庫2の内、最上位に定義された自動保管庫を示し、本実施形態では自動保管庫2eとなる(図14参照)。
上記の場合、ロットの重み計算結果(u)は以下の式で表される。
u=(E+F)*G
例えば、対象のロット10がLOT−01〜08の場合、以下の様になる。
u(LOT−01)=(100+12.5)*1=112.5
u(LOT−02)=(50+25)*0=0
u(LOT−03)=(33+37.5)*1=70.5
u(LOT−04)=(100+50)*1=150
u(LOT−05)=(50+100)*0=0
u(LOT−06)=(33+87.5)*1=120.5
u(LOT−07)=(25+75)*1=100
u(LOT−08)=(20+62.5)*0=0
上記の重み計算結果より、前記生産装置1d4に引き当てられるロットはLOT−04となる。この様に、前記製品引当工程におけるステップ24〜34の処理により、より優先的に処理すべき前記生産装置1で、より優先度の高い、より前記生産装置1から搬送距離が近く、しかも処理可能なロット10が引き当てられる様になる。
図11は前記生産進捗管理工程における前記ロット10の搬送先指示処理を示したフローチャートである。搬送先指示処理は、前記製品引当工程で引き当てた前記生産装置1と前記ロット10の情報を前記製品引当工程から収集する処理(ステップ35)で開始し、前記製品引当工程で引き当てた前記生産装置1に紐付く自動保管庫2のグループを検索する処理(ステップ36)を行う。次に、前記生産装置1に紐付く前記自動保管庫2のグループと同グループの他の前記自動保管庫2を検索する処理(ステップ37)を行う。次に検索した同グループの複数の前記自動保管庫2を搬送先として前記搬送制御工程に通知する処理(ステップ38)を行いステップが終了する。
図12は前記搬送制御工程の搬送先決定処理における検索処理方法の設定処理を示したフローチャートである。検索処理方法設定処理は搬送先を搬送距離検索にするか搬送時間検索にするかを設定する処理(ステップ39)からステップが開始し、検索方法が決定する処理(ステップ40)で終了する。
図13は前記搬送制御工程における最短距離検索処理を示したフローチャートである。前記生産進捗管理工程から複数の前記自動保管庫2の情報を収集する処理(ステップ41)で開始し、搬送元と搬送先により予めデータベース等に登録された搬送距離データを参照する処理(ステップ42)を行う。次に複数の搬送先の各搬送距離の比較をする処理(ステップ43)を行う。次に複数の搬送先の各搬送距離と予め設定された最低搬送距離設定値との比較を行う処理(ステップ44)を行う。搬送距離が最低搬送距離設定値よりも小さい場合、前記生産進捗管理工程から通知された複数の搬送先の内、最上位の前記自動保管庫2に搬送指示を出す処理(ステップ45)を行う。搬送距離が最低搬送距離設定値よりも大きい場合、最短距離の前記自動保管庫2に搬送指示を出す処理(ステップ46)を行いステップが終了する。
図14は前記生産進捗管理工程で定義する事ができる各生産装置1に複数の搬送先である前記自動保管庫2とそのグループを示したものである。例えば、生産装置1a1に前記ロット10が引き当てられた場合、前記生産進捗管理工程はグループAに定義された自動保管庫2aと2eへの搬送指示を前記搬送制御工程に出す。なお、定義できる自動保管庫2の台数は最低が1台で、上限は無い。また、定義された自動保管庫2は定義順に上位から第1優先、第2優先、第3優先・・と優先度が高い。また、この定義は前記生産装置2でロットの処理時にロットを引き当てる事ができる所在を制限する際にも使用される。
図15は各自動保管庫間の搬送距離と前記最低搬送距離値の設定値の一例を示したものである。以下搬送距離検索を用いた場合の一実施形態を示す。
現在自動保管庫2aに在庫している前記ロット10がステップ24〜34で前記生産装置1d1に引き当てられた場合、図14の定義により、前記生産進捗管理工程から前記搬送制御工程に対し、自動保管庫2d及び自動保管庫2hに搬送指示が出される。この場合、図15より、自動保管庫2aからの搬送距離はそれぞれ、60mと80mで、最低搬送距離設定値が50mのため、搬送距離搬送が有効となり、搬送距離の小さい自動保管庫2dへ搬送される様になる。すなわち、自動保管庫2a〜自動保管庫2dまでの距離が60mで、同じく自動保管庫2a〜自動保管庫2hまでの距離が80mである時、60m<80mという比較をする。また、ある一定の距離(最低搬送距離設定値)以上離れていれば、最短距離検索処理がなされる。この比較は、60m>50m、80m>50mという比較を行う。次に、現在自動保管庫2cに在庫している前記ロット10がステップ24〜34で前記生産装置1d3に引き当てられた場合、図14の定義により、前記生産進捗管理工程から前記搬送制御工程に対し、自動保管庫2d及び自動保管庫2hに搬送指示が出される。この場合、図15より、自動保管庫2cからの搬送距離はそれぞれ、20mと40mで、最低搬送距離設定値が50mのため、搬送距離搬送が無効となり、図14で生産装置1d3の自動保管庫の上位に定義された自動保管庫2hへ搬送される様になる。
この様に最短搬送距離検索処理を用いた搬送制御により、複数ある搬送先の内、基本的に距離の小さい前記自動保管庫2へ搬送されると共に、複数の搬送先が近い距離にあれば、前記生産装置1に上位に定義された前記自動保管庫2に搬送される様になり、搬送効率が向上する。
図16はステップ39〜40において、最短時間検索を選択した場合のフローチャートである。前記生産進捗管理工程から複数の前記自動保管庫2の情報を収集する処理(ステップ47)で開始し、搬送元と搬送先により計算され、その計算結果を元にデータベース等に登録されている搬送予測時間データを参照する処理(ステップ48)を行う。次に複数の搬送先の各搬送時間の比較をする処理(ステップ49)を行う。次に搬送予測時間の短い前記自動保管庫2に搬送指示を出す処理(ステップ50)を行いステップが終了する。ここで、搬送時間とは前記生産進捗管理工程から前記搬送制御工程に搬送指示を出した時刻から前記ロット10が搬送元の前記自動保管庫2から搬出され、搬送台車に載り、搬送先の前記自動保管庫2に搬入され、棚へ到着するまでの経過時間と定義する。以下搬送時間予測の計算方法につき記す。搬送予測時間は搬送元、搬送先の前記自動保管庫2間の搬送経路おいて、搬送元及び搬送経路上にある前記自動保管庫2内の搬送指示済みで未搬送のロット数(以下搬送未完了ロット数と呼称する)及び搬送経路上に走行している前記搬送台車9の台数の組み合わせにおける過去の搬送時間実績値の平均値を基値とし、搬送経路上にある前記自動保管庫2内の前記搬送未完了ロット数の増減及び搬送経路上に走行している前記搬送台車9の台数の増減を考慮し、補正を行う。この補正は現在から一定時間後の搬送負荷を考慮する方法で行う。
なお、前記搬送未完了ロット数はリアルタイムで前記搬送制御工程で管理される。また、搬送経路上に走行している前記搬送台車9の位置情報は有線または無線による信号伝達にて、前記搬送台車9から前記搬送制御装置7に伝達され、前記搬送制御装置7で位置情報と搬送経路上に走行している前記搬送台車9の情報がリアルタイムで管理される。
図17は前記搬送台車9の走行位置情報を有線で伝達する方法の例を示した図で、70は前記搬送台車の駆動用電源の給電と走行位置情報を伝達するための給電信号線で、前記搬送制御装置7に接続されている。71は前記搬送台車9の走行用車輪、72は前記搬送台車9の走行方向を変更する際に用いる支持車輪である。73は搬送台車に内蔵されているバーコードリーダで、74は前記天井軌道レール上の現在位置をアドレス管理するためのバーコードラベルで、前記天井軌道レール上に一定間隔で貼られている。前記バーコードリーダで読み込まれた、前記搬送台車9の位置情報は前記給電信号線を介し、前記搬送制御装置7に伝達され、前記搬送制御装置7で前記搬送台車9の走行位置情報が管理される。なお、前記搬送台車の走行位置の認識手段は必ずしもバーコードリーダとバーコードラベルを使用する必要はなく、別のIDタグリーダーとIDタグを使用しても良い。また、ID認識装置を用いず、前記搬送台車9の号機情報を前記搬送制御装置7に伝達しても良い。
図18は前記搬送台車9の走行位置情報を無線で伝達する方法の例を示した図で、75は前記搬送台車に内蔵された無線装置である。図17と同様の方法で認識された前記搬送台車9の走行位置情報は前記搬送台車9の無線装置75から、前記搬送制御装置7に有線で接続された他の無線装置75に伝達される。
ここで、図19は搬送元の自動保管庫内の搬送未完了ロット数の時間推移を示したグラフの例である。
図20は搬送経路上にある全自動保管庫内にある搬送未完了ロット数の時間推移を示したグラフの例である。
図21は搬送経路上に走行している前記搬送台車9の台数の時間推移を示したグラフの例である。
補正値を計算するために以下の式を用いる。
S=a1X
a1=(S1−S0)/ΔX
T=a2X
a2=(T1−T0)/ΔX
H=a3X
a3=(H1−H0)/ΔX
ここで、
S:搬送元の自動保管庫内の搬送未完了ロット数の増減予測個数(個)
a1:単位時間あたりの搬送元の自動保管庫内の搬送未完了ロット数の増減割合(個/分)
X:経過時間(分)
S0:ΔX分前の搬送元の自動保管庫内の搬送未完了ロット数(個)
S1:現在の搬送元の自動保管庫内の搬送未完了ロット数(個)
ΔX:S1(T1,H1)データ取得時刻−S0(T0,H0)データ取得時刻(分)
T:搬送経路上の全自動保管庫内の搬送未完了ロット数の増減予測個数(個)
a2:単位時間あたりの搬送経路上の全自動保管庫内の搬送未完了ロット数の増減割合(個/分)
T0:ΔX分前の搬送経路上の全自動保管庫内の搬送未完了ロット数(個)
T1:現在の搬送経路上の全自動保管庫内の搬送未完了ロット数(個)
H:搬送経路上の搬送台車数の増減予測台数(台)
a3:単位時間あたりの搬送経路上の搬送台車数の増減割合(台/分)
H0:ΔX分前の搬送経路上の搬送台車数(台)
H1:現在の搬送経路上の搬送台車数(台)
上記の計算式に現在から1分後の搬送負荷の増減を考慮した場合の数値を代入した結果を以下に示す。
S1=20、S0=10、ΔX=10の場合、
a1=(20−10)/10
=2個/分
X=1の場合、
S=2*1
=2個
T1=200、Z0=100、ΔX=10の場合
a2=(200−100)/10
=10個/分
T=10*1
=10個
H1=80、H0=40、ΔX=10の場合
a3=(80−40)/10
=4
H=4*1
=4台
上記の計算結果より、1分後の搬送元の自動保管庫内及び搬送経路上の全自動保管庫内の搬送未完了ロット数及び搬送経路上に走行している搬送台車台数の予測値は以下のようになる。
現在から1分後の搬送元の自動保管庫内の搬送未完了ロット予測数
=20+2
=22個
現在から1分後の搬送経路上の全自動保管庫内の搬送未完了ロットの予測数
=200+10
=210個
現在から1分後の搬送系路上に走行する搬送台車の予測台数
=80+4
=84台
上記の補正値を利用し、同じ搬送元と搬送先における、搬送元の自動保管庫内の搬送未完了ロット予測数と搬送経路上の全自動保管庫内の搬送未完了ロットの予測数と搬送系路上に走行する搬送台車の予測台数の同じ組み合わせでの過去の実績値を搬送時間図16の搬送予測時間データベースで検索し、その平均値を計算し、搬送予測時間を求める。なお、図22は同条件の過去の実績値が3個データベースにあった場合の搬送予測時間の計算結果の例である。この場合、(5分00秒+4分55秒+5分10秒)/3=4分58秒が搬送予測時間となる。
このように搬送未完了ロット数や走行している搬送台車の増減を考慮した搬送負荷状態での過去の実績値の平均値を搬送予測時間とする事により、予測の精度を高める事が可能となる。
また、この搬送時間予測データを基に最短時間搬送を行う事により、より搬送効率を高める事ができる。
図23は前記生産進捗管理工程及び前記製品引当工程における、前記生産装置1での処理前にロット10を引き当てる処理を示したフローチャートである。
前記生産進捗管理工程で定義された前記生産装置1毎に引き当て可能な前記自動保管庫2を前記製品引当工程に通知する処理(ステップ51)で開始する。次に、ステップ41〜49の処理で搬送された前記ロット10を前記生産装置1で処理する順番に並べ替え、ロットリストを作成する処理(ステップ52)を行う。次に、前記ロットリストの最上位の前記ロット10を選択する処理(ステップ53)を行う。次に選択された前記ロット10の出庫指示を前記生産進捗管理工程から前記搬送制御工程に出す処理(ステップ53)を行いステップが終了する。
図24は前記ロットリストの一例を示したもので、ロットID、ロットの優先度、搬送順位、処理順位から成る。前記ロットリストの処理順位は基本的にステップ41〜49の処理で搬送された順に並べられるが、後から搬送された前記ロット10であっても最も優先度が高い前記ロット10に関しては、リストの最上位に並べられる。図24の例の場合、LOT−08は最後に搬送されたが、処理順位では1位に並べ代替えられている。この様に、一旦前記生産進捗管理工程で定義された前記生産装置1毎に引き当て可能な前記自動保管庫2に在庫している前記ロット10からのみ、前記生産装置1での出庫指示が出されるため、他の前記ロット10の引き当てができない前記自動保管庫2への再搬送が発生することは無くなる。また、前記生産装置1での処理直前に優先度に従い、処理順番の整合性が取られる為、処理優先度の高い前記ロット10から処理される様になる。
図25は前記搬送制御工程における出庫指示時の処理を示したフローチャートである。前記生産進捗管理工程から複数の出庫先を指示される処理(ステップ55)から開始する。次に、現在前記ロット10が在庫している前記自動保管庫2のグループの情報を収集する処理(ステップ56)を行い、異なるグループであれば、前記生産管理工程から指示された最上位の前記自動保管庫2に出庫指示を出す処理(ステップ57)を行い、同じグループであれば、現在在庫している前記自動保管庫2に出庫指示を出す処理(ステップ58)を行いステップが終了する。
ステップ55〜58の処理により、出庫先が近くにある同グループの前記自動保管庫同士への出庫指示であれば、現在在庫している前記自動保管庫2へ出庫する事により、搬送量の削減をする事ができる様になる。
本発明に係る搬送システムの制御方法および搬送システムは、半導体装置や液晶の製造ラインにおける搬送装置及びその制御方法として、無駄な搬送を削減する事ができ、効率的な搬送を実現するものとして有用である。
本発明の実施形態に係る搬送システムの各制御処理工程を有する各制御装置を示すブロック構成図である。 本発明の実施形態に係る製造ラインのモデルレイアウトを示した図である。 本発明の実施形態に係る納期管理工程での納期管理処理を示したフローチャートである。 本発明の実施形態に係る納期と生産進捗の遅れ度合いとロット10の優先度の例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る製品引当工程での製品引当処理を行う生産装置2を決定する処理を示したフローチャートである。 本発明の実施形態に係る生産進捗管理工程で生産装置毎に設定及び管理する生産装置の稼動状況と処理状況とバッファ棚及び自動保管庫の上限在庫設定数及び在庫数及び要求率を示す説明図である。 本発明の実施形態に係るステップ25〜31で製品引当工程において製品の引当てを行う生産装置1の順番を決定するための各生産装置毎の情報及び重み計算結果を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る製品引当工程でロット10を引当てる処理を示したフローチャートである。 本発明の実施形態に係るステップ32〜34において生産装置1d1にロット10を引き当てるためのロット10の情報及び重み計算結果を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る生産装置1に紐付く自動保管庫2とロットが在庫している自動保管庫2における所在の重み係数を計算するための対応表である。 本発明の実施形態に係る生産進捗管理工程におけるロット10の搬送先指示処理を示したフローチャートである。 本発明の実施形態に係る搬送制御工程の搬送先決定処理における検索処理方法の設定処理を示したフローチャートである。 本発明の実施形態に係る搬送制御工程における最短距離検索処理を示したフローチャートである。 本発明の実施形態に生産進捗管理工程で定義する事ができる各生産装置1毎に複数の搬送先である前記自動保管庫2とそのグループの説明図である。 本発明の実施形態に係る各自動保管庫間の搬送距離と前記最低搬送距離の設定値の一例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係るステップ39〜40において、最短時間検索を選択した場合のフローチャートである。 (a)は搬送台車の走行位置情報を有線で伝達する方法の例を示す平面図、(b)は断面図である。 (a)は搬送台車の走行位置情報を無線で伝達する方法の例を示す平面図、(b)は断面図である。 搬送元の自動保管庫内の搬送未完了ロット数の時間推移を示したグラフの例である。 搬送経路上にある全自動保管庫内にある搬送未完了ロット数の時間推移を示したグラフの例である。 搬送経路上に走行している前記搬送台車9の台数の時間推移を示したグラフの例である。 本発明の実施形態に係る搬送予測時間の計算結果を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る生産進捗管理工程及び製品引当工程における、生産装置1での処理前にロット10を引き当てる処理を示したフローチャートである。 本発明の実施形態に係る製品引当工程でのロットリストの一例を示す説明図である。 前記搬送制御工程における出庫指示時の処理を示したフローチャートである。
符号の説明
1 生産装置
2 自動保管庫
3 生産進捗管理装置
4 納期管理装置
5 製品引当装置
6 生産装置制御装置
7 搬送制御装置
8 天井軌道レール
9 搬送台車
10 ロット
11 バッファ棚
12 入庫ポート
13 出庫ポート
70 給電信号線
71 走行用車輪
72 支持車輪
73 バーコードリーダ
74 バーコードラベル
75 無線装置

Claims (10)

  1. 複数の製品からなるロットを自動搬送させるための天井軌道走行レールと、前記ロットを移載し、前記天井軌道走行レール上を走行する複数の搬送台車と、複数の場所に設置された生産装置で処理可能なロットを格納する複数の自動保管庫と、前記生産装置前に次に処理するロットを格納するバッファ棚とを備えた搬送システムの制御方法であって、
    ロットの納期管理を行い、注文の納期に合わせたロットの優先度を決定する納期管理工程と、
    ロットが搬送されて処理可能な生産装置とロットの搬送先である前記自動保管庫を定義すると共に生産進捗全般の管理を行う生産進捗管理工程と、
    前記生産装置の状態により、ロットの引き当てを行う前記生産装置の順序を決定すると共に、次に処理すべき最適なロットを前記生産装置に引き当てる製品引当工程と、
    前記製品引当工程で引き当てたロットを、前記生産進捗管理工程で決定した搬送先の前記自動保管庫へ搬送指示を出す搬送制御工程と、
    前記生産装置の処理制御を行なう生産装置制御工程とを含む搬送システムの制御方法。
  2. 前記納期管理工程は、決定した前記ロットの優先度を前記生産進捗管理工程と前記製品引き当て工程に通知することを特徴とする請求項1記載の搬送システムの制御方法。
  3. 前記生産進捗管理工程は、前記生産装置の稼動状態と処理状況と処理レシピを前記生産装置制御工程から収集し、
    前記ロットの所在情報を前記搬送制御工程から収集し、
    前記ロットの優先度を前記納期管理工程から収集し、
    前記生産装置毎に前記製品引当工程で引当てることが可能なロットの所在を前記自動保管庫単位で把握し、
    前記生産装置と紐付く前記自動保管庫を複数定義しグループ化し、複数の搬送先として前記搬送制御工程に通知し、
    前記生産装置毎に前記自動保管庫に格納可能なロット数を定義し、
    前記バッファ棚に格納可能なロット数を定義することを特徴とする請求項1記載の搬送システムの制御方法。
  4. 製品引当工程は、前記生産進捗管理工程から前記生産装置の稼動状態と処理状況と各生産装置毎の前記バッファ棚の在庫数と前記自動保管庫の在庫数を収集し、それらの情報から重み付け計算を行い、前記ロットの引当てを行う生産装置の順番を決定し、
    前記ロットの優先度を前記納期管理工程から収集し、
    現在のロットの所在情報と処理レシピを前記生産進捗管理工程から収集し、前記ロットの優先度と所在情報と処理レシピから重み付け計算を行い、次に処理すべき最適な前記ロットを前記生産装置に引き当て、
    前記生産進捗管理工程で前記生産装置毎に前記製品引当工程で引当てることが可能なロットが格納された前記自動保管庫からのみロットを引き当てることを特徴とする請求項1記載の搬送システムの制御方法。
  5. 搬送制御工程は、前記ロット所在情報を前記生産進捗管理工程に通知し、
    搬送台車から走行位置情報を取得し、前記搬送台車の現在の走行位置を認識し、
    前記生産進捗管理工程から通知された搬送先であるグループ化された複数の前記自動保管庫の中から最短距離もしくは最短時間の自動保管庫を検索し、
    前記自動保管庫の検索方法を最短距離検索と最短時間検索の内から選択して搬送指示を出し、
    前記生産進捗管理工程から同グループ内で自動保管庫間での出庫指示があった場合は、搬送指示を出さず、格納されている自動保管庫から出庫指示を出すことを特徴とする請求項1記載の搬送システムの制御方法。
  6. 最短距離検索による自動保管庫の検索方法は、前記搬送制御工程に登録された各自動保管庫間の搬送距離データを用い最短距離を検索し、
    前記各自動保管庫間の搬送距離データは任意に登録可能とし、
    複数の搬送先の各搬送距離が任意に設定可能な最低搬送距離設定値より大きい場合のみ、最短距離による搬送を有効にすることを特徴とする請求項5記載の搬送システムの制御方法。
  7. 最短時間検索による自動保管庫の検索方法は、搬送元と搬送先の各自動保管庫間毎に、搬送経路上に走行する前記搬送台車の台数と搬送系路上にある前記自動保管庫内の搬送指示済みで未搬送のロット数との組み合わせにおける搬送時間の実績データの平均値を搬送予測時間として最短時間を検索し、
    現在から一定時間後の搬送負荷の増減に基づいて搬送予測時間の補正を行うことを特徴とする請求項5記載の搬送システムの制御方法。
  8. 前記生産装置制御工程は、オンライン通信で前記生産装置に処理レシピを通知し、処理の開始、終了等の前記生産装置の制御処理全般を行い、
    前記生産装置の稼動状態と処理状況を前記生産装置から収集し、
    前記生産装置の稼動状態と処理状況と処理レシピを前記生産進捗管理工程に通知することを特徴とする請求項1記載の搬送システムの制御方法。
  9. 前記搬送台車は無線もしくは有線による信号伝達により、現在の走行位置を前記搬送制御工程に通知することを特徴とする請求項1記載の搬送システムの制御方法。
  10. 複数の製品からなるロットを自動搬送させるための天井軌道走行レールと、前記ロットを移載し、前記天井軌道走行レール上を走行する複数の搬送台車と、生産装置で処理可能なロットを格納する複数の自動保管庫と、前記生産装置前に次に処理するロットを格納するバッファ棚とを備えた搬送システムであって、
    ロットの納期管理を行い、注文の納期に合わせたロットの優先度を決定する納期管理装置と、
    ロットが搬送されて処理可能な生産装置とロットの搬送先である前記自動保管庫を定義すると共に生産進捗全般の管理を行う生産進捗管理装置と、
    前記生産装置の状態により、ロットの引き当てを行う前記生産装置の順序を決定すると共に、次に処理すべき最適なロットを生産装置に引き当てる製品引当装置と、
    前記生産進捗管理装置で決定した搬送先の前記自動保管庫へ搬送指示を出す搬送制御装置と、
    前記生産装置の処理制御を行なう生産装置制御装置とを備えた搬送システム。
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