JP2008299512A - 生産計画装置及びその方法並びに生産計画プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】製品の払い出し要求日を最大遵守し、かつ日別の設定されたライン能力の制約を満たし、ライン能力を超えることがなく、払い出しの遅れの生じないこと。
【解決手段】製品の投入計画Ｈから品目別の累積投入計画数Ｐに前倒しする日数Ｆを加算して品目毎の上限制約値Ｐｆを算出すると共に、品目毎の投入計画数Ｐに対して品目毎の後倒しする日数Ｒを加算して品目毎の下限制約値Ｐｒを算出し、各平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍ別の投入数最大値の総和の情報を評価指標とし、製造ラインの能力、品目毎の累積投入計画数Ｐの投入総数Ｐｍ、上限制約値Ｐｆ、下限制約値Ｐｒ及び品目別日別投入数上限Ｐｍを最適化制約条件として最適化を行い、品目毎の投入計画数Ｈを平準化した品目別の平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍ別の投入数最大値と品目別日別投入数とを求める。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば半導体製造ライン等の製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する生産計画装置及びその方法並びに生産計画プログラムに関する。

例えば半導体製造の前工程ラインに対する生産計画が立てられる。この生産計画を立てるには、顧客からの半導体製品の払い出しの要求日程を最大限遵守しながらライン能力や製品の品目の優先度、製造に掛かるリードタイムを考慮して投入計画及び払出計画が決定される。このうちライン能力は、製品の品目グループ毎で日別の投入可能な数の上限である。リードタイムは、投入から払い出しまでの日数である。投入計画は生産開始指示計画であり、払出計画は製造ラインからの払い出し目標計画である。

このような生産計画の作成処理において投入計画については、払い出しの要求日程を最大限遵守することやライン能力、製品の品目の優先度、リードタイムなどの条件に加えて、品目別の日別投入数量の平準化を同時に行うことが要求される。この品目別の日別投入数量の平準化は、例えば製品が特定の品目に固定されて製造ライン内を流れることにより、製造ラインの各工程で短期間的にライン能力が不足して仕掛かりが増加したり、スループットが低下したりすることを避けるために行われる。
生産計画に関する技術としては、例えば特許文献１、２がある。
特開平６−１６８２２６号公報 特開２０００−３７３０１１号公報

品目別の日別投入数量の平準化を行う場合の投入計画は、払い出しの要求日程を最大限遵守することと日程の平準化との２段階で作成される。先ず、第１段階として顧客から与えられた品目毎の要求払出日程から製造リードタイム分遡った投入の要求日程を最大限遵守するように品目グループ毎の日別の投入数上限や製造リードタイムの制約を考慮しながら日別、品目別の投入計画数が算出される。次に、第２段階として要求日程の遵守最大化した投入計画を、品目毎に週単位や月単位に集計し、この後、品目毎に集計した週単位や月単位の投入計画を日程に等分して振り分け、これによって日別に平準化された品目別、日別の投入計画が作成される。

このため、最終的に作成される日程平準化された投入計画では、要求払出日程の遵守が最大になっていなかったり、日別の設定されたライン能力の制約を満たしていなかったり、投入から払出までの時間が設定された製造リードタイムより短くなっていたりといった問題が生じる。例えば、品目毎に集計した週単位や月単位の投入計画を日程に等分して振り分ける場合、前倒しに振り分けると、ライン能力を超えた投入計画になったり、後倒しに振り分けると、払い出しの遅れた投入計画になったりする。しかるに、投入計画の精度の低下や、手動によって投入計画の修正を行わなければならず、生産計画作成の作業の負担の増大を招いている。

本発明の目的は、製品の払い出し要求日を最大遵守し、かつ日別の設定されたライン能力の制約を満たし、ライン能力を超えることがなく、払い出しの遅れの生じない投入計画の平準化ができる生産計画装置及びその方法並びに生産計画プログラムを提供することにある。

本発明の主要な局面に係る生産計画装置は、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する生産計画装置において、払い出し要求日までの投入計画の期間内における累積した投入計画数を算出する品目別投入計画数算出部と、投入計画に対する上限制約値を算出する上限制約算出部と、投入計画に対する下限制約値を算出する下限制約算出部と、投入計画を単位期間毎に区切る期間設定部と、少なくとも上限制約値、下限制約値及び製造ラインの能力により単位期間毎に投入計画数を制約し、単位期間毎に、品目別、日別の投入計画数の最大値を最小化させて投入計画を平準化する平準化処理部とを具備する。

本発明の主要な局面に係る生産計画方法は、コンピュータにより演算処理され、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する生産計画方法において、払い出し要求日までの投入計画の期間内における累積した投入計画数を算出してデータベースに記憶し、投入計画に対する上限制約値を算出してデータベースに記憶し、投入計画に対する下限制約値を算出してデータベースに記憶し、投入計画を単位期間毎に区切った結果をデータベースに記憶し、データベースに記憶されている少なくとも上限制約値、下限制約値及び製造ラインの能力により単位期間毎に投入計画数を制約し、単位期間毎に、品目別、日別の投入計画数の最大値を最小化させて投入計画を平準化する。

本発明の主要な局面に係る生産計画プログラムは、コンピュータにより演算処理され、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量の平準化を実行させる生産計画プログラムにおいて、払い出し要求日までの投入計画の期間内における累積した投入計画数を算出させてデータベースに記憶させ、投入計画に対する上限制約値を算出させてデータベースに記憶させ、投入計画に対する下限制約値を算出させてデータベースに記憶させ、投入計画を単位期間毎に区切った結果をデータベースに記憶させ、データベースに記憶されている少なくとも上限制約値、下限制約値及び製造ラインの能力により単位期間毎に投入計画数を制約させ、単位期間毎に、品目別、日別の投入計画数の最大値を最小化させて投入計画を平準化させる。

本発明によれば、製品の払い出し要求日を最大遵守し、かつ日別の設定されたライン能力の制約を満たし、ライン能力を超えることがなく、払い出しの遅れの生じない投入計画の平準化ができる生産計画装置及びその方法並びに生産計画プログラムを提供できる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は例えば半導体の製造ラインに適用した生産計画装置の構成図を示す。この生産計画装置は、半導体製造ラインにより生産する半導体ウエハ等の製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する。この生産計画装置は、コンピュータを構成するＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から成る主制御部１を有する。この主制御部１には、プログラムメモリ２と、液晶等から成るディスプレイ３と、キーホードやマウス等の操作部４とが接続されている。又、主制御部１には、要求日程遵守最大化投入計画データベース５と、前詰め（前倒し）日数設定データベース６と、後倒し日数設定データベース７と、計画期間データベース８と、バケット単位日数データベース９と、品目別総投入計画数データベース１０と、品目別上限制約値データベース１１と、品目別下限制約値データベース１２と、平準化バケット設定データベース１３と、投入ライン能力データベース１４と、品目グループ定義データベース１５と、評価指標データベース１６と、最適化制約条件データベース１７と、最適化決定変数データベース１８と、平準化投入日程計画データベース１９とが接続されている。なお、前詰め日数設定データベース６と後倒し日数設定データベース７と計画期間データベース８とバケット単位日数データベース９とは、計画条件データベースＤとして１つのデータベースに形成してもよい。

プログラムメモリ２には、予め生産計画プログラムが格納されている。この生産計画プログラムは、主制御部１のＣＰＵにより演算処理され、半導体の製造ラインにより生産する半導体製品（以下、製品と省略する）の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量の平準化を実行させる。具体的に生産計画プログラムは、払い出し要求日までの投入計画の期間内における製品の品目別に累積した投入計画数を算出させて要求日程遵守最大化投入計画データベース５に記憶させ、投入計画に対する上限制約値を算出させて前詰め日数設定データベース６に記憶させ、投入計画に対する下限制約値を算出させて後倒し日数設定データベース７に記憶させ、投入計画を単位期間としてのバケット期間例えば４日毎に区切った結果をバケット単位日数データベース９に記憶させ、前詰め日数設定データベース６に記憶されている少なくとも上限制約値、後倒し日数設定データベース７に記憶されている下限制約値及び製造ラインの能力によりバケット期間毎に製品の品目別、日別で投入計画数を制約させ、バケット期間毎に投入計画数の最大値を最小化させて日別で投入計画を平準化させる。

しかるに、主制御部１のＣＰＵにより生産計画プログラムを演算処理することにより、主制御部１は、品目別投入計画数算出部２０と、上限制約算出部２１と、下限制約算出部２２と、平準化バケット算出部２３と、投入日程計画平準化処理部２４との機能を有する。
要求日程遵守最大化投入計画データベース（投入計画データベース）５には、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画が記憶されている。この投入計画は、例えば外部に接続された投入計画算出用のコンピュータから送信されて要求日程遵守最大化投入計画データベース５に記憶される。図２は投入計画の一例を示す。この投入計画Ｈは、例えば半導体の製造ラインにより生産する半導体の製品の払い出し要求日を最大遵守して作成されたもので、例えば日程の期間Ｔにおける半導体の製品の品目Ｑ_１の日別の生産数量を示す。なお、同図では分かり易いように生産数量を「５」「１０」等ように少なく示している。なお、製品の払い出し要求日から製造リードタイムを差し引いた日が投入日になる。

具体的に第１日目の生産数量は「２」であり、第２日目の生産数量は「１」である。しかるに、投入計画Ｈは、日別の生産数量「２」「１」…「１」から成る。投入計画Ｈは、製品の各品目Ｑ_１〜Ｑ_ｎ毎に作成されるので、要求日程遵守最大化投入計画データベース５には、製品の各品目Ｑ_１〜Ｑ_ｎ毎の各投入計画Ｈが記憶される。しかるに、要求日程遵守最大化投入計画データベース５には、各品目Ｑ_１〜Ｑ_ｎ毎の各投入計画Ｈを例えば各品目Ｑ_１〜Ｑ_ｎの情報と、日程Ｔの情報と、投入数の情報との形式で記憶する。

前詰め日数設定データベース６には、前倒しする日数Ｆが記憶されている。
後倒し日数設定データベース７には、後倒しする日数Ｒが記憶されている。
計画期間データベース８には、投入計画の期間Ｔが記憶されている。具体的に計画期間データベース８には、例えば計画開始日、計画終了日等の情報が記憶されている。
バケット単位日数データベース９には、投入計画の期間Ｔを区切るための単位期間、例えば４日等が記憶されている。この単位期間は、平準化バケット単位日数と称し、例えば図２に示すように各平準化バケットＢ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍに設定される。
投入ライン能力データベース１４は、製造ラインの能力、例えば製造ラインにおいて投入可能な数量の情報を記憶するもので、例えば品目グループの認識番号（ＩＤ番号）と、日別の投入数の上限の情報とが記憶されている。

品目グループ定義データベース１５は、製品の各品目を定義する情報を記憶するもので、例えば例えば品目グループの認識番号（ＩＤ番号）と、各品目の情報とが記憶されている。
評価指標データベース１６は、半導体製造ラインにより生産する半導体ウエハ等の製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画を平準化するための評価指標を記憶するもので、例えば品目別、各平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍ別の投入数最大値の総和（最小化）の情報が記憶されている。

最適化制約条件データベース１７は、投入計画を平準化するときに行う最適化処理の最適化制約条件が記憶されている。最適化制約条件は、例えば製造ラインの能力と、品目別総投入計画数Ｐｍと、品目別の上限制約値Ｐｆと、品目別の下限制約値Ｐｒと、品目別日別投入数上限、例えば１日当たりの投入上限で具体的には１日当たり８個等である。
最適化決定変数データベース１８は、投入計画を平準化して求めるべき情報、すなわち品目別の平準化バケット別投入数最大値と、品目別日別投入数との情報が記憶されている。

品目別投入計画数算出部２０は、要求日程遵守最大化投入計画データベース５に記憶されている投入計画Ｈの期間Ｔ内における製品の品目別に累積した各累積投入計画数Ｐを算出すると共に、品目毎の投入総数Ｐｍを算出する。この品目別投入計画数算出部２０は、算出した品目毎の累積投入計画数Ｐの投入総数Ｐｍを品目別総投入計画数データベース１０に記憶する。
上限制約算出部２１は、要求日程遵守最大化投入計画データベース５に記憶されている累積投入計画数Ｐに対して前詰め日数設定データベース６に記憶されている前倒しする日数Ｆを加算して例えば図３に示すように品目毎の上限制約値Ｐｆを算出する。この上限制約算出部２１は、要求日程遵守最大化投入計画データベース５に記憶されている累計の投入計画数Ｐを、指定した日数分、前倒しした日数Ｆを、品目のロットを構成する枚数の整数倍に切り上げて品目毎の上限制約値Ｐｆを算出する。この上限制約算出部２１は、算出した品目毎の上限制約値Ｐｆを品目別上限制約値データベース１１に記憶する。

下限制約算出部２２は、要求日程遵守最大化投入計画データベース５に記憶されている累積投入計画数Ｐに対して後詰め日数設定データベース７に記憶されている後倒しする日数Ｒを加算して例えば図３に示すように品目毎の下限制約値Ｐｒを算出する。この上限制約算出部２１は、要求日程遵守最大化投入計画データベース５に記憶されている累積投入計画数Ｐを、指定した日数分、後倒しした日数Ｒを、品目のロットを構成する枚数の整数倍に切り下げて品目毎の下限制約値Ｐｒを算出する。この上限制約算出部２１は、算出した品目毎の下限制約値Ｐｒを品目別下限制約値データベース１２に記憶する。

平準化バケット算出部２３は、計画期間データベース８に記憶されている投入計画Ｈの期間Ｔを読み出すと共に、バケット単位日数データベース９に記憶されている投入計画Ｈの期間Ｔを区切るための平準化バケット単位日数、例えば４日等を読み出し、これら投入計画の期間Ｔと平準化バケット単位日数とに基づいて例えば図２に示すような品目毎の各平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍを設定する。この平準化バケット算出部２３は、設定した品目毎の各平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍを平準化バケット設定データベース１３に記憶する。

投入日程計画平準化処理部２４は、品目別総投入計画数データベース１０に記憶されている品目毎の累積投入計画数Ｐの投入総数Ｐｍと、品目別上限制約値データベース１１に記憶されている品目毎の上限制約値Ｐｆと、品目別下限制約値データベース１２に記憶されている品目毎の下限制約値Ｐｒと、平準化バケット設定データベース１３に記憶されている品目毎の各平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍと、投入ライン能力データベース１４に記憶されている製造ラインの能力、例えば製造ラインにおいて投入可能な数量の情報であって例えば品目グループの認識番号（ＩＤ番号）及び日別の投入数の上限の情報と、品目グループ定義データベース１５に記憶されている製品の各品目を定義する情報、例えば例えば品目グループの認識番号（ＩＤ番号）と、各品目の情報とを読み取る。

又、投入日程計画平準化処理部２４は、評価指標データベース１６に記憶されている累積投入計画数Ｐを平準化するための評価指標、例えば品目別、各平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍ別の投入数最大値の総和（最小化）の情報を読み取り、これら品目別、各平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍ別の投入数最大値の総和（最小化）の情報を評価指標とすることを認識する。投入日程計画平準化処理部２４は、最適化制約条件データベース１７に記憶されている累積投入計画数Ｐを平準化するときに行う最適化処理の最適化制約条件、例えば製造ラインの能力、品目別の総投入計画数Ｐｍ、品目別の上限制約値Ｐｆ、品目別の下限制約値Ｐｒ及び例えば１日当たりの品目別日別投入数上限を読み取り、これら製造ラインの能力、品目別総投入計画数Ｐｍ、品目別の上限制約値Ｐｆ、品目別の下限制約値Ｐｒ及び品目別日別投入数上限を最適化制約条件とすることを認識する。投入日程計画平準化処理部２４は、最適化決定変数データベース１８に記憶されている累積投入計画数Ｐを平準化して求めるべき情報、すなわち品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数の情報とを読み取り、これら品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数との情報とを累積投入計画数Ｐを平準化して求めるべき情報であることを認識する。

投入日程計画平準化処理部２４は、上限制約値Ｐｆと、下限制約値Ｐｒと、製造ライン能力と、リードタイムと、品目毎の全期間Ｔのトータルの投入計画数量との制約下で、単位期間毎すなわち各平準化バケットＢ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍ毎に、品目別、日別の投入計画数の最大値を最小化させて投入計画の平準化を行なう。

しかるに、投入日程計画平準化処理部２４は、品目別の各平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍ別の投入数最大値の総和（最小化）の情報を評価指標とし、製造ラインの能力、品目別総投入計画数Ｐｍ、品目別の上限制約値Ｐｆ、品目別の下限制約値Ｐｒ及び品目別日別投入数上限を最適化制約条件として最適化を行い、品目毎の累積投入計画数Ｐを平準化した情報として品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数とを求める。この投入日程計画平準化処理部２４は、例えば線形計画法などの最適化処理を行う。
例えば品目をｋ、平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍをｉ、重み係数をα_ｋｉ、平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍ内の投入数の最大値をＬ_ｋｉとすると、投入日程計画平準化処理部２４は、次式を演算して投入計画Ｈを平準化した情報として品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数とを求める。

次に、上記の如く構成された装置の動作について図４に示す流れ図を参照して説明する。
品目別投入計画数算出部２０は、要求日程遵守最大化投入計画データベース５に記憶されている例えば図２に示すような投入計画Ｈを読み取る。この品目別投入計画数算出部２０は、読み取った製品の品目別の各投入計画Ｈから品目別に累積した各累積投入計画数Ｐを算出すると共に、品目毎の投入総数Ｐｍを算出する。この品目別投入計画数算出部２０は、算出した品目別に累積した各累積投入計画数Ｐと、品目別の投入総数Ｐｍを品目別総投入計画数データベース１０に記憶する。

これと共に、上限制約算出部２１は、要求日程遵守最大化投入計画データベース５に記憶されている品目毎の累積投入計画数Ｐを読み取ると共に、前詰め日数設定データベース６に記憶されている品目毎の前倒しする日数Ｆを読み取り、累積投入計画数Ｐに前倒しする日数Ｆを加算して例えば図３に示すような品目毎の上限制約値Ｐｆを算出する。具体的に上限制約算出部２１は、要求日程遵守最大化投入計画データベース５に記憶されている累計の投入計画数Ｐを、指定した日数分、前倒しした日数Ｆを、品目のロットを構成する枚数の整数倍に切り上げて品目毎の上限制約値Ｐｆを算出する。この上限制約算出部２１は、算出した品目毎の上限制約値Ｐｆを品目別上限制約値データベース１１に記憶する。なお、品目別上限制約値データベース１１には、品目毎の上限制約値Ｐｆとして品目、日程及び上限の累積投入数が記憶される。

下限制約算出部２２は、要求日程遵守最大化投入計画データベース５に記憶されている品目毎の投入計画数Ｐを読み取ると共に、後詰め日数設定データベース７に記憶されている品目毎の後倒しする日数Ｒを読み取り、品目毎の投入計画数Ｐに対して品目毎の後倒しする日数Ｒを加算して例えば図３に示すような品目毎の下限制約値Ｐｒを算出する。具体的に上限制約算出部２１は、要求日程遵守最大化投入計画データベース５に記憶されている累計の投入計画数Ｐを、指定した日数分、後倒しした日数Ｒを、品目のロットを構成する枚数の整数倍に切り下げて品目毎の下限制約値Ｐｒを算出する。この上限制約算出部２１は、算出した品目毎の下限制約値Ｐｒを品目別下限制約値データベース１２に記憶する。なお、品目別下限制約値データベース１２には、品目毎の下限制約値Ｐｒとして品目、日程及び下限の累積投入数が記憶される。

又、平準化バケット算出部２３は、計画期間データベース８に記憶されている投入計画の期間Ｔを読み出すと共に、バケット単位日数データベース９に記憶されている投入計画の期間Ｔを区切るための平準化バケット単位日数、例えば４日等を読み出し、これら投入計画の期間Ｔと平準化バケット単位日数とに基づいて例えば図２に示すような品目毎の各平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍを設定する。この平準化バケット算出部２３は、設定した品目毎の各平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍを平準化バケット設定データベース１３に記憶する。なお、平準化バケット設定データベース１３には、バケット番号、開始日、終了日の形式で品目毎の各平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍが記憶される。

次に、投入日程計画平準化処理部２４は、品目別総投入計画数データベース１０に記憶されている品目毎の累積投入計画数Ｐの投入総数Ｐｍと、品目別上限制約値データベース１１に記憶されている品目毎の上限制約値Ｐｆとを読み取る。
これと共に、投入日程計画平準化処理部２４は、品目別下限制約値データベース１２に記憶されている品目毎の下限制約値Ｐｒを読み取る。

さらに、投入日程計画平準化処理部２４は、平準化バケット設定データベース１３に記憶されている品目毎の各平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍを読み取る。投入日程計画平準化処理部２４は、投入ライン能力データベース１４に記憶されている製造ラインの能力、例えば製造ラインにおいて投入可能な数量の情報であって例えば品目グループの認識番号（ＩＤ番号）及び日別の投入数の上限の情報を読み取る。投入日程計画平準化処理部２４は、品目グループ定義データベース１５に記憶されている製品の各品目を定義する情報、例えば例えば品目グループの認識番号（ＩＤ番号）と、各品目の情報とを読み取る。

さらに又、投入日程計画平準化処理部２４は、評価指標データベース１６に記憶されている累積投入計画数Ｐを平準化するための評価指標、例えば品目別、各平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍ別の投入数最大値の総和（最小化）の情報を読み取り、これら品目別、各平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍ別の投入数最大値の総和（最小化）の情報を評価指標とすることを認識する。

これと共に、投入日程計画平準化処理部２４は、最適化制約条件データベース１７に記憶されている累積投入計画数Ｐを平準化するときに行う最適化処理の最適化制約条件、例えば製造ラインの能力、品目別の総投入計画数Ｐｍ、品目別の上限制約値Ｐｆ、品目別の下限制約値Ｐｒ及び品目別日別投入数上限を読み取り、これら製造ラインの能力、品目別の総投入計画数Ｐｍ、品目別の上限制約値Ｐｆ、品目別の下限制約値Ｐｒ及び品目別日別投入数上限を最適化制約条件とすることを認識する。

さらに、投入日程計画平準化処理部２４は、最適化決定変数データベース１８に記憶されている累積投入計画数Ｐを平準化して求めるべき情報、すなわち品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数の情報とを読み取り、これら品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数との情報とを累積投入計画数Ｐを平準化して求めるべき情報であることを認識する。

しかるに、投入日程計画平準化処理部２４は、上限制約値Ｐｆと、下限制約値Ｐｒと、製造ライン能力と、リードタイムと、品目毎の全期間Ｔのトータルの投入計画数量との制約下で、単位期間毎すなわち各平準化バケットＢ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍ毎に、品目別、日別の投入計画数の最大値を最小化させて投入計画の平準化を行なう。

すなわち、投入日程計画平準化処理部２４は、品目別の各平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍ別の投入数最大値の総和（最小化）の情報を評価指標とし、製造ラインの能力、品目別の総投入計画数Ｐｍ、品目別の上限制約値Ｐｆ、品目別の下限制約値Ｐｒ及び品目別日別投入数上限を最適化制約条件として最適化を行い、品目毎の累積投入計画数Ｐを平準化した情報として品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数とを求める。この投入日程計画平準化処理部２４は、例えば線形計画法などの最適化処理を行う。例えば投入日程計画平準化処理部２４は、上記式（１）を演算して投入計画Ｈを平準化した情報として品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数とを求める。
主制御部１は、投入日程計画平準化処理部２４によって求められた累積投入計画数Ｐを平準化した情報である品目別の平準化バケット別投入数最大値と品目別日別投入数とをディスプレイ３に表示する。又、主制御部１は、図３に示すように品目別投入計画数算出部２０により算出された各累積投入計画数Ｐの品目別の投入総数Ｐｍと、上限制約算出部２１により算出された品目毎の上限制約値Ｐｆと、下限制約算出部２２により算出された品目毎の下限制約値Ｐｒとをグラフ化してディスプレイ３に表示する。

このように上記一実施の形態によれば、製品の品目別の各投入計画Ｈから品目別に累積した各累積投入計画数Ｐを算出し、この累積投入計画数Ｐに前倒しする日数Ｆを加算して品目毎の上限制約値Ｐｆを算出すると共に、品目毎の投入計画数Ｐに対して品目毎の後倒しする日数Ｒを加算して品目毎の下限制約値Ｐｒを算出し、さらに品目毎の各平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍを設定し、これら平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍ別の投入数最大値の総和（最小化）の情報を評価指標とし、製造ラインの能力、品目毎の累積投入計画数Ｐの投入総数Ｐｍ、品目毎の上限制約値Ｐｆ、品目毎の下限制約値Ｐｒ及び品目別日別投入数上限を最適化制約条件として最適化を行い、品目毎の投入計画Ｈを平準化した品目別の平準化バケット期間Ｂ_１、Ｂ_２、…、Ｂｍ別の投入数最大値と品目別日別投入数とを求める。

これにより、要求する払出の日程を遵守でき、かつ日別に設定されたライン能力の制約を満たすことができると共に、投入から払出までの時間が設定された製造リードタイムより短くなることがない。特に品目別の各累積投入計画数Ｐは、品目毎の上限制約値Ｐｆと下限制約値Ｐｒとにより制約を受けるので、例えば、品目毎に集計した週単位や月単位の投入計画を日程に等分して振り分ける場合、前倒しに振り分けてもライン能力を超えた投入計画にならず、かつ後倒しに振り分けしても払い出しの遅れた投入計画になることがない。この結果、投入計画Ｈの精度を低下させることがなく、手動によって投入計画の修正を行うこともなく、生産計画作成の作業の負担を低減できる。しかるに、製品の払い出し要求日を最大遵守し、かつ日別の設定されたライン能力の制約を満たし、ライン能力を超えることがなく、払い出しの遅れの生じない投入計画の平準化ができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
上記一実施の形態では、半導体の製造ラインに適用した生産計画装置について説明したが、これに限らず、各種製品の生産計画にも適用可能である。

本発明に係る生産計画装置の一実施の形態を示す構成図。 同装置により扱う投入計画の一例を示す図。 同装置における上限制約値及び下限制約値を示す図。 同装置の動作の流れを示す図。

符号の説明

１：主制御部、２：プログラムメモリ、３：ディスプレイ、４：操作部、５：要求日程遵守最大化投入計画データベース、６：前詰め（前倒し）日数設定データベース、７：後倒し日数設定データベース、８：計画期間データベース８、９：バケット単位日数データベース、１０：品目別総投入計画数データベース、１１：品目別上限制約値データベース、１２：品目別下限制約値データベース、１３：平準化バケット設定データベース、１４：投入ライン能力データベース、１５：品目グループ定義データベース、１６：評価指標データベース、１７：最適化制約条件データベース、１８：最適化決定変数データベース、１９：平準化投入日程計画データベース、２０：品目別投入計画数算出部、２１：上限制約算出部、２２：下限制約算出部、２３：平準化バケット算出部、２４：投入日程計画平準化処理部。

Claims (15)

1. 製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する生産計画装置において、
   前記払い出し要求日までの前記投入計画の期間内における累積した投入計画数を算出する品目別投入計画数算出部と、
   前記投入計画に対する上限制約値を算出する上限制約算出部と、
   前記投入計画に対する下限制約値を算出する下限制約算出部と、
   前記投入計画を単位期間毎に区切る期間設定部と、
   少なくとも前記上限制約値、前記下限制約値及び前記製造ラインの能力により前記単位期間毎に前記投入計画数を制約し、前記単位期間毎に、品目別、日別の前記投入計画数の最大値を最小化させて前記投入計画を平準化する平準化処理部と、
   を具備することを特徴とする生産計画装置。
2. 製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する生産計画装置において、
   前記払い出し要求日までの前記投入計画の期間内における前記製品の品目別に累積した投入計画数を算出する品目別投入計画数算出部と、
   前記投入計画に対する上限制約値を算出する上限制約算出部と、
   前記投入計画に対する下限制約値を算出する下限制約算出部と、
   前記投入計画を単位期間毎に区切る期間設定部と、
   少なくとも前記上限制約値、前記下限制約値及び前記製造ラインの能力により前記単位期間毎に前記品目別、前記日別で前記投入計画数を制約し、前記単位期間毎に前記投入計画数の最大値を最小化させて前記日別で前記投入計画を平準化する平準化処理部と、
   を具備することを特徴とする生産計画装置。
3. 前記上限制約算出部は、前記投入計画数に対して予め設定された日数分だけ前倒しした数を加算して前記上限制約値を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の生産計画装置。
4. 前記上限制約算出部は、前倒しした数を品目のロットを構成する枚数の整数倍に切り上げて前記上限制約値を算出することを特徴とする請求項３記載の生産計画装置。
5. 前記下限制約算出部は、前記投入計画数に対して予め設定された日数分だけ後倒しした数を加算して前記下限制約値を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の生産計画装置。
6. 前記下限制約算出部は、前記後ろ倒しした数を品目のロットを構成する枚数の整数倍に切り下げて前記下限制約値を算出することを特徴とする請求項５記載の生産計画装置。
7. 前記平準化処理部は、少なくとも前記上限制約値、前記下限制約値、前記投入計画数、前記製造ラインの能力を最適化条件として前記投入計画を平準化することを特徴とする請求項１又は２記載の生産計画装置。
8. 前記平準化処理部は、少なくとも前記上限制約値、前記下限制約値、前記投入計画数及び前記製造ラインの能力を最適化条件とし、前記品目別及び前記単位期間別の前記投入計画数の最大値の総和を評価指標として最適化を行い、前記品目別、前記単位期間別の前記投入計画数の最大値、前記品目別で日別の投入数を求めることを特徴とする請求項２記載の生産計画装置。
9. 製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する生産計画装置において、
   前記投入計画を記憶する投入計画データベースと、
   少なくとも前記投入計画を前倒しする日数、前記投入計画を後倒しする日数、前記投入計画の計画期間及び前記投入計画を区切る単位期間を予め記憶する計画条件データベースと、
   前記投入計画データベースに記憶されている前記投入計画の期間内における前記製品の品目別に累積した投入計画数を算出する品目別投入計画数算出部と、
   前記品目別投入計画数算出部により算出された前記品目別の前記投入計画数を記憶する投入計画数データベースと、
   前記投入計画データベースに記憶されている前記投入計画数に対して前記計画条件データベースに記憶されている前記前倒し日数を加算して上限制約値を算出する上限制約算出部と、
   前記上限制約算出部により算出された前記上限制約値を記憶する上限制約値データベースと、
   前記投入計画データベースに記憶されている前記投入計画数に対して前記計画条件データベースに記憶されている前記後倒し日数を加算して下限制約値を算出する下限制約算出部と、
   前記下限制約算出部により算出された前記下限制約値を記憶する下限制約値データベースと、
   前記投入計画を単位期間毎に区切る期間設定部と、
   前記期間設定部により設定された前記単位期間を記憶する単位期間データベースと、
   前記製造ラインの能力を記憶する投入ラインデータベースと、
   少なくとも前記上限制約値データベースに記憶されている前記上限制約値、前記下限制約値データベースに記憶されている前記下限制約値、前記投入計画数データベースに記憶されている前記投入計画数、及び前記投入ラインデータベースに記憶されている前記製造ラインの能力を最適化条件とし、前記品目別及び前記単位期間別の前記投入計画数の最大値の総和を評価指標として最適化を行い、前記品目別、前記単位期間別の前記投入計画数の最大値、前記品目別で日別の投入数を求める平準化処理部と、
   を具備することを特徴とする生産計画装置。
10. コンピュータにより演算処理され、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する生産計画方法において、
    前記払い出し要求日までの前記投入計画の期間内における累積した投入計画数を算出してデータベースに記憶し、
    前記投入計画に対する上限制約値を算出して前記データベースに記憶し、
    前記投入計画に対する下限制約値を算出して前記データベースに記憶し、
    前記投入計画を単位期間毎に区切った結果を前記データベースに記憶し、
    前記データベースに記憶されている少なくとも前記上限制約値、前記下限制約値及び前記製造ラインの能力により前記単位期間毎に前記投入計画数を制約し、前記単位期間毎に、品目別、日別の前記投入計画数の最大値を最小化させて前記投入計画を平準化する、
    ことを特徴とする生産計画方法。
11. コンピュータにより演算処理され、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する生産計画方法において、
    前記払い出し要求日までの前記投入計画の期間内における前記製品の品目別に累積した投入計画数を算出してデータベースに記憶し、
    前記投入計画に対する上限制約値を算出して前記データベースに記憶し、
    前記投入計画に対する下限制約値を算出して前記データベースに記憶し、
    前記投入計画を単位期間毎に区切った結果を前記データベースに記憶し、
    前記データベースに記憶されている少なくとも前記上限制約値、前記下限制約値及び前記製造ラインの能力により前記単位期間毎に前記品目別、前記日別で前記投入計画数を制約し、前記単位期間毎に前記投入計画数の最大値を最小化させて前記日別で前記投入計画を平準化する、
    ことを特徴とする生産計画方法。
12. コンピュータにより演算処理され、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量を平準化する生産計画方法において、
    前記投入計画の期間内における前記製品の品目別に累積した投入計画数を算出して投入計画数データベースに記憶し、
    前記投入計画データベースに記憶されている前記投入計画数に対して前倒し日数を加算して上限制約値を算出して上限制約値データベースに記憶し、
    前記投入計画データベースに記憶されている前記投入計画数に対して前記計画条件データベースに記憶されている前記後倒し日数を加算して下限制約値を算出して下限制約値データベースに記憶し、
    前記投入計画を単位期間毎に区切った結果を単位期間データベースに記憶し、
    少なくとも前記上限制約値データベースに記憶されている前記上限制約値、前記下限制約値データベースに記憶されている前記下限制約値、前記投入計画数データベースに記憶されている前記投入計画数及び前記製造ラインの能力を最適化条件とし、前記品目別及び前記単位期間別の前記投入計画数の最大値の総和を評価指標として最適化を行い、前記品目別、前記単位期間別の前記投入計画数の最大値、前記品目別で日別の投入数を求める、
    ことを特徴とする生産計画方法。
13. コンピュータにより演算処理され、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量の平準化を実行させる生産計画プログラムにおいて、
    前記払い出し要求日までの前記投入計画の期間内における累積した投入計画数を算出させてデータベースに記憶させ、
    前記投入計画に対する上限制約値を算出させて前記データベースに記憶させ、
    前記投入計画に対する下限制約値を算出させて前記データベースに記憶させ、
    前記投入計画を単位期間毎に区切った結果を前記データベースに記憶させ、
    前記データベースに記憶されている少なくとも前記上限制約値、前記下限制約値及び前記製造ラインの能力により前記単位期間毎に前記投入計画数を制約させ、前記単位期間毎に、品目別、日別の前記投入計画数の最大値を最小化させて前記投入計画を平準化させる、
    ことを特徴とする生産計画プログラム。
14. コンピュータにより演算処理され、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量の平準化を実行させる生産計画プログラムにおいて、
    前記払い出し要求日までの前記投入計画の期間内における前記製品の品目別に累積した投入計画数を算出させてデータベースに記憶させ、
    前記投入計画に対する上限制約値を算出させて前記データベースに記憶させ、
    前記投入計画に対する下限制約値を算出させて前記データベースに記憶させ、
    前記投入計画を単位期間毎に区切った結果を前記データベースに記憶させ、
    前記データベースに記憶されている少なくとも前記上限制約値、前記下限制約値及び前記製造ラインの能力により前記単位期間毎に前記品目別、前記日別で前記投入計画数を制約させ、前記単位期間毎に前記投入計画数の最大値を最小化させて前記日別で前記投入計画を平準化させる、
    ことを特徴とする生産計画プログラム。
15. コンピュータにより演算処理され、製造ラインにより生産する製品の払い出し要求日を最大遵守した投入計画に対して投入数量の平準化を実行させる生産計画プログラムにおいて、
    前記投入計画の期間内における前記製品の品目別に累積した投入計画数を算出させて投入計画数データベースに記憶させ、
    前記投入計画データベースに記憶されている前記投入計画数に対して前倒し日数を加算させて上限制約値を算出させて上限制約値データベースに記憶させ、
    前記投入計画データベースに記憶されている前記投入計画数に対して前記計画条件データベースに記憶されている前記後倒し日数を加算させて下限制約値を算出させて下限制約値データベースに記憶させ、
    前記投入計画を単位期間毎に区切った結果を単位期間データベースに記憶させ、
    少なくとも前記上限制約値データベースに記憶されている前記上限制約値、前記下限制約値データベースに記憶されている前記下限制約値、前記投入計画数データベースに記憶されている前記投入計画数、及び前記製造ラインの能力を最適化条件とし、前記品目別及び前記単位期間別の前記投入計画数の最大値の総和を評価指標として最適化を行わさせ、前記品目別、前記単位期間別の前記投入計画数の最大値、前記品目別で日別の投入数を求めさせる、
    ことを特徴とする生産計画プログラム。

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