JP2009169458A - 生産プロセス管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】生産プロセスにおける生産物の不良原因や歩留まり低下の原因をユーザが早期に究明できる生産プロセス管理システムを提供すること。
【解決手段】生産物に関する生産物情報、生産物を構成する部品に関する部品情報、および生産装置に関する生産装置情報を、工程情報として入力するための入力部２０Ａ，２０Ｂ，…，２０Ｎを備える。工程情報を記憶する工程情報記憶部３１を備える。情報を表示し得る出力部を備える。予め定められた条件が成立したとき、工程情報記憶部３１に記憶された工程情報のうちその条件に関する部分を、予め定められた手順に従って、出力部に表示させる制御部４０−１，…，４０−ｉを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は生産プロセス管理システムに関し、より詳しくは、半導体製品などの生産プロセスを管理する生産プロセス管理システムに関する。

例えば半導体製品の生産プロセスにおいて、或る生産ロットの歩留まりが予め定められた基準（以下「設定歩留まり」という。）を下回った場合、その生産プロセスの品質管理担当者は、その生産ロットの各工程における処理結果情報、部品情報、装置情報などの工程情報を収集し、また、不良品の解析を行い、生産物の不良原因、および歩留まり低下原因の究明に当たる。

このような歩留まり低下原因の究明を助けるために、特許文献１（特開平９−２７５３１号公報）では、生産プロセスにおける各検査データを収集し解析することにより、短時間に高精度で歩留まり予測を行う手段が提案されている。また、特許文献２（特開２００７−１０２５６１号公報）では、ある生産装置から出力される各種信号を収集し分析することにより、この生産装置トラブルの早期復旧を目指すシステムが提案されている。
特開平９−２７５３１号公報 特開２００７−１０２５６１号公報

しかしながら、上述の特許文献１、２の技術では収集される情報が少ないため、歩留まり低下が発生した場合、品質管理担当者は、実際のところ、その歩留まり低下原因を究明するための情報を、別途、収集しなければならないことが多い。

また、半導体製品の生産プロセスにおいては、各工程が分散して配置されていることが多く、また、生産物の特性、構成部品の情報などを詳しく知っている者が少ない。さらに、生産工場が海外工場などの遠隔地にあり、現地スタッフだけで原因究明ができない場合、それまでの調査内容を、設備や製品の知識を有する日本の品質管理担当者へＥメールやファクシミリ（ＦＡＸ）などを使って連絡し、指示を待つ。連絡を受けた日本の担当者は、送られてきた情報を元に原因究明を行う。もし、現地スタッフから送られてきた情報が不十分な場合、追加の確認事項などを現地スタッフへ依頼したり、聞き取り調査を行ったりして、更に詳しい情報を収集し、調査に当たらなければならない。このような情報収集作業がうまくゆくか否かは、生産物の不良原因、および歩留まり低下の原因究明に当たる担当者個人のスキルや経験、ノウハウに依存するところが大きい。このため、収集された情報がいつも十分であるとは限らない。

このため、担当者によっては、生産物の不良発生原因や歩留まり低下原因の究明に長時間かかることがある。この結果、低歩留まりの生産ロットが連続して甚大な損害を引き起こしたり、納期までに目標生産数を達成できないという問題が生じたりする。

そこで、この発明の課題は、ユーザ（品質管理や保守の担当者、作業者などを含む。以下同様。）が生産プロセスにおける生産物の不良原因や歩留まり低下の原因を早期に究明できる生産プロセス管理システムを提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の生産プロセス管理システムは、
生産物を組み立て、加工、または検査する複数の工程を有して生産物を生産する生産プロセスを管理するための生産プロセス管理システムであって、
生産物に関する生産物情報、生産物を構成する部品に関する部品情報、および上記各工程で用いられる生産装置に関する生産装置情報を、工程情報として入力するための入力部と、
上記工程情報を記憶する工程情報記憶部と、
情報を表示し得る出力部と、
予め定められた条件が成立したとき、上記工程情報記憶部に記憶された工程情報のうち上記条件に関する部分を、予め定められた手順に従って、上記出力部に表示させる制御部を備えたことを特徴とする。

ここで、「生産物に関する生産物情報」とは、生産品種名、生産計画数、生産物のロット番号、各工程における、処理数、良品数、不良数、仕損数、各不良項目毎の不良数、処理日時、オペレータ名、などを指す。ただし、生産物情報には、後述する部品情報、生産装置情報は含まれない。

「生産物を構成する部品に関する部品情報」とは、生産物を構成する各部品のロット番号、メーカ名、購入先、購入日、などを指す。

「生産物を生産する生産装置に関する生産装置情報」とは、センサの出力信号、シリンダなどの駆動信号、カウンタ情報、オペレータの操作履歴情報、装置の各種設定値、アラーム（エラー）発生情報、装置稼動情報（自動運転中、正常停止中、アラーム停止中などの装置の稼動状況を示す信号）、装置タクト、装置周囲の気温・湿度、装置番号あるいは号機番号、装置状態を撮影した静止画データ・動画データおよびこれらのデータへのポインタ（保存先、ファイル名、アドレスなど）、などを指す。また、特に、対象の生産装置が、電気的特性検査装置や外観検査装置などの検査装置である場合は、特性測定データ、印加電圧・印加電流波形データ、外観検査の画像処理データ、などを指す。

工程情報として入力される上述の様々な情報は、文字データ、画像・動画データに分類される。上記装置状態を撮影した静止画データ・動画データ、印加電圧・印加電流波形データ、外観検査の画像処理データは、画像・動画データであり、それ以外は、文字データである。

この発明の生産プロセス管理システムは、生産物に関する生産物情報、生産物を構成する部品に関する部品情報、および上記生産装置に関する生産装置情報を、工程情報として工程情報記憶部に記憶する。つまり、生産物の不良原因や歩留まり低下原因を究明するために利用可能な様々な工程情報を、一元的に上記工程情報記憶部に記憶する。そして、制御部は、予め定められた条件が成立したとき、上記工程情報記憶部に記憶された工程情報のうち上記条件に関する部分を、予め定められた手順に従って、上記出力部に表示させる。例えば歩留まり低下が発生したという条件が成立したとき、上記工程情報記憶部に記憶された工程情報のうち、上記歩留まり低下の原因となった不良占有率の高い不良項目に関連する部分を、上記出力部に表示させる。この出力部に表示される情報は、原因究明に当たる担当者の個人のスキルや経験、ノウハウに依存せず、的確なものとなる。したがって、ユーザは、生産プロセスにおける生産物の不良原因や歩留まり低下の原因を早期に究明できる。この結果、ユーザは、不良原因の仮説を早期にリストアップできる。また、究明した生産物の不良原因や歩留まり低下原因に関する情報を生産プロセスにフィードバックすることによって、生産プロセスを早期に改善できる。

なお、工程情報として入力された情報が、例えば装置状態を撮影した静止画データ・動画データであれば、文字データだけでは分かりにくかった装置状況を容易に把握することが可能となる。

一実施形態の生産プロセス管理システムでは、
上記生産プロセスをなす各工程毎にそれぞれ設定不良率が指定されており、
上記条件として、或る工程の不良率が予め指定された設定不良率を超えたとき、上記制御部は、その工程の処理結果を表す情報を上記出力部に表示させることを特徴とする。

この一実施形態の生産プロセス管理システムでは、或る工程の不良率が予め指定された設定不良率を超えたとき、その工程の処理結果を表す情報が上記出力部に表示される。したがって、ユーザは、その処理結果を表す情報を迅速に認識できる。

一実施形態の生産プロセス管理システムでは、上記処理結果を表す情報はその工程での不良率の推移を表す情報を含むことを特徴とする。

この一実施形態の生産プロセス管理システムでは、或る工程の不良率が予め指定された設定不良率を超えたとき、その工程での不良率の推移を表す情報が上記出力部に表示される。したがって、ユーザは、その工程での不良率の推移を迅速に認識できる。この結果、例えば、その異常が突発的なものであるか又は継続しているかを迅速に把握できる。

一実施形態の生産プロセス管理システムでは、上記生産物を検査する検査工程の処理結果が表示の対象となるとき、上記制御部は、その検査工程で検出された不良項目の名を含む情報を、上記出力部に表示させることを特徴とする。

この一実施形態の生産プロセス管理システムでは、上記生産物を検査する検査工程の処理結果が表示の対象となるとき、その検査工程で検出された不良項目の名を含む情報が、上記出力部に表示される。したがって、ユーザは、上記検査工程で検出された不良項目の名を迅速に認識できる。

一実施形態の生産プロセス管理システムでは、上記制御部は、上記検査工程で検出された不良項目の名に対応づけて、その不良項目についての不良率の推移を表す情報を、上記出力部に表示させることを特徴とする。

この一実施形態の生産プロセス管理システムでは、上記検査工程で検出された不良項目の名に対応づけて、その不良項目についての不良率の推移を表す情報が、上記出力部に表示される。したがって、ユーザは、その不良項目についての不良率の推移を迅速に認識できる。

一実施形態の生産プロセス管理システムは、
上記検査工程で検出された不良項目毎に、その不良項目の名と、その不良項目に関連した関連項目の名を含む関連情報とを対応づけて記憶する関連項目情報記憶部を備え、
上記条件として、上記生産物を検査する検査工程で不良が検出されたとき、上記制御部は、上記関連項目情報記憶部を参照して、上記検査工程で検出された不良項目の名に対応づけて、その不良項目に関連した関連項目の名を、上記出力部に表示させることを特徴とする。

この一実施形態の生産プロセス管理システムでは、上記生産物を検査する検査工程で不良が検出されたとき、上記検査工程で検出された不良項目の名に対応づけて、その不良項目に関連した関連項目の名が、上記出力部に表示される。つまり、膨大な工程情報の中から、不良項目に関連した関連項目の名が迅速かつ正確に表示される。したがって、ユーザは、不良原因究明のための情報収集に要する時間を短縮することができる。

一実施形態の生産プロセス管理システムでは、
上記制御部は、
上記検査工程で第１の不良項目が検出されたとき、上記工程情報の中から、上記第１の不良項目と相関のある第２の不良項目を求め、
上記第１の不良項目の名およびその第１の不良項目についての不良率の推移に加えて、上記第２の不良項目の名およびその第２の不良項目についての不良率の推移を表す情報を、上記出力部に並べて表示させることを特徴とする。

この一実施形態の生産プロセス管理システムでは、上記検査工程で第１の不良項目が検出されたとき、上記第１の不良項目の名およびその第１の不良項目についての不良率の推移に加えて、上記第２の不良項目の名およびその第２の不良項目についての不良率の推移を表す情報が、上記出力部に並べて表示される。したがって、ユーザは、上記第１の不良項目と上記第２の不良項目との間に相関関係があることを認識できる。この結果、ユーザは、生産プロセスにおける生産物の不良原因や歩留まり低下の原因をより早期に究明できる。

なお、上記制御部は、上記検査工程で或る不良項目が検出されたとき、上記関連項目情報記憶部を参照して上記不良項目に関連する関連項目を求め、上記不良項目の名および上記不良項目についての不良率の推移に加えて、上記関連項目の名およびその関連項目についてのデータの推移を表す情報を、上記工程情報の中から抽出して、上記出力部に並べて表示させるようにしても良い。これにより、ユーザは、上記不良項目と上記関連項目とが関連しているか否かを、直感的に把握できる。この結果、ユーザは、生産プロセスにおける生産物の不良原因や歩留まり低下の原因をより早期に究明できる。

一実施形態の生産プロセス管理システムは、上記不良の原因が判明するたびに、上記関連項目情報記憶部に、不良項目の名とその不良項目に関連した関連情報とを追加して記憶させるための更新部を備えたことを特徴とする。

この一実施形態の生産プロセス管理システムでは、上記更新部によって、上記不良の原因が判明するたびに、上記関連項目情報記憶部に、不良項目の名とその不良項目に関連した関連情報とを追加して記憶させることができる。したがって、過去に発生した不良と同じ不良が再発した時に、問題解決を早期化することができる。

一実施形態の生産プロセス管理システムでは、上記条件として、或る工程のデータが複数回連続して増加または減少したとき、上記制御部は、その工程の不良率の推移と、検査工程で得られた不良項目の名および各不良項目の不良率の推移を、上記出力部に表示させることを特徴とする。

この一実施形態の生産プロセス管理システムでは、或る工程のデータが複数回連続して増加または減少したとき、その工程の不良率の推移と、検査工程で得られた不良項目の名および各不良項目の不良率の推移が、上記出力部に表示される。したがって、ユーザは、その表示内容に基づいて、迅速に不良原因を取り除くための対策をとることができる。

一実施形態の生産プロセス管理システムでは、上記制御部は、上記工程の上記複数回連続して増加または減少しているデータの推移を併せて上記出力部に表示させることを特徴とする。

この一実施形態の生産プロセス管理システムでは、上記工程の上記複数回連続して増加または減少しているデータの推移が併せて上記出力部に表示される。したがって、ユーザは、上記データの推移を迅速に認識できる。

一実施形態の生産プロセス管理システムでは、上記条件として、現在処理中の生産ロットの歩留まりが予め指定された設定不良率を下回ったとき、上記制御部は、その生産ロットについての各不良項目と上記各不良項目に関連した関連情報を上記出力部に表示させることを特徴とする。

この一実施形態の生産プロセス管理システムでは、現在処理中の生産ロットの歩留まりが予め指定された設定不良率を下回ったとき、その生産ロットについての各不良項目と上記各不良項目に関連した関連情報が上記出力部に表示される。したがって、ユーザは、その生産ロットについての各不良項目と上記各不良項目に関連した関連情報を迅速に認識できる。したがって、ユーザは、生産プロセスにおける生産物の不良原因や歩留まり低下の原因をより早期に究明できる。

一実施形態の生産プロセス管理システムでは、上記条件として、現在処理中の生産ロットの歩留まりがその直前の生産ロットの歩留まりを下回り、かつ、直近の複数の生産ロットの歩留まりの推移が連続して低下傾向を示したとき、上記制御部は、各不良項目毎についての不良数の推移と上記各不良項目に関連した関連情報を上記出力部に表示させることを特徴とする。

この一実施形態の生産プロセス管理システムでは、現在処理中の生産ロットの歩留まりがその直前の生産ロットの歩留まりを下回り、かつ、直近の複数の生産ロットの歩留まりの推移が連続して低下傾向を示したとき、各不良項目毎についての不良数の推移と上記各不良項目に関連した関連情報が上記出力部に表示される。したがって、ユーザは、各不良項目毎についての不良数の推移と上記各不良項目に関連した関連情報を迅速に認識できる。したがって、ユーザは、生産プロセスにおける生産物の不良原因や歩留まり低下の原因をより早期に究明できる。

一実施形態の生産プロセス管理システムでは、上記条件として、さらに上記直近の複数の生産ロットの或る不良項目の不良数の推移が連続して増加傾向を示したとき、上記制御部は、その増加傾向を示す不良項目の不良数の推移を、残りの不良項目の不良数の推移に比して強調して表示することを特徴とする。

この一実施形態の生産プロセス管理システムでは、上記条件として、さらに上記直近の複数の生産ロットの或る不良項目の不良数の推移が連続して増加傾向を示したとき、その増加傾向を示す不良項目の不良数の推移が、残りの不良項目の不良数の推移に比して強調して表示される。したがって、ユーザは、その増加傾向を示す不良項目の不良数の推移を迅速に認識できる。したがって、ユーザは、生産プロセスにおける生産物の不良原因や歩留まり低下の原因をより早期に究明できる。

一実施形態の生産プロセス管理システムでは、
上記関連項目情報記憶部に記憶された関連項目の名は、過去の不良発生頻度の高い項目から順番に優先順位を付けられ、
上記制御部は、上記関連情報を上記出力部に表示させるとき、その優先順位にしたがって上記関連項目の名を表示することを特徴とする。

この一実施形態の生産プロセス管理システムでは、上記関連情報が上記出力部に表示されるとき、上記優先順位にしたがって上記関連項目の名が表示される。したがって、ユーザは、上記関連項目のうち過去の不良発生頻度の高い順番を迅速に認識できる。したがって、ユーザは、生産プロセスにおける生産物の不良原因や歩留まり低下の原因をより早期に究明できる。

なお、本発明によれば、生産品種の良品率の推移と生産計画数から、生産品追加投入の要・否を自動的に判断し表示でき、また、生産品種のランク取れ率の推移と生産計画数から、生産品追加投入の要・否を自動的に判断し表示できるため、生産品追加投入の要・否の判断を早期化できる効果がある。

また、本発明によれば、生産品種の使用部品が適切に投入されているかどうかを判断し、適切な部品確保の要・否を自動的に表示できるため、部品確保の要・否の判断を早期化できる効果がある。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態である生産プロセス管理システム１の概略構成を示している。この生産プロセス管理システム１は、工程情報記憶部としての記憶装置３１を含む工程情報管理用サーバ３０と、制御部、出力部および更新部として働くパーソナルコンピュータ（以下「パソコン」と略称する。）４０−１，…，４０−ｉとを備えている。工程情報管理用サーバ３０と各パソコン４０−１，…，４０−ｉとは、通信回線６０によって互いに通信可能に接続されている。

この生産プロセス管理システム１が適用される生産プロセスは、生産物（図示せず）を組み立て、加工、または検査する複数の工程としての生産工程Ａ，Ｂ，…，Ｎを含んでいる。各生産工程Ａ，Ｂ，…，Ｎには、それぞれ、その生産工程を実施するための生産装置１０Ａ，１０Ｂ，…，１０Ｎと、その生産工程についての工程情報（後述する）を入力するための入力部としてのデータ入力用端末２０Ａ，２０Ｂ，…，２０Ｎとが設けられている。生産装置１０Ａ，１０Ｂ，…，１０Ｎ、データ入力用端末２０Ａ，２０Ｂ，…，２０Ｎおよび工程情報管理用サーバ３０は、通信回線５０によって互いに通信可能に接続されている。

生産装置１０Ａ，１０Ｂ，…，１０Ｎは、図示しない各種センサの出力信号やシリンダの駆動信号など、各工程で用いられる生産装置に関する生産装置情報を、通信ケーブル５０を通して、随時、例えば１０秒に１回の頻度（サンプリング周期）で、工程情報保管用サーバ３０へ出力する。工程情報保管用サーバ３０は、各生産装置１０Ａ，１０Ｂ，…，１０Ｎから送信されてきた生産装置情報を受け取り、その都度、記憶装置３１に追加して記憶させる。

生産装置から出力される情報以外の工程情報、すなわち、生産ロット別の処理結果などの生産物に関する生産物情報や、生産物を構成する部品に関する部品情報は、オペレータなどの工程作業者が、工程情報入力用端末２０Ａ，２０Ｂ，…，２０Ｎを使って手作業で入力する。入力されたそれらの工程情報は、生産装置情報と同様に、通信ケーブル５０を通して、工程情報管理用サーバ３０へ出力される。工程情報管理用サーバ３０は、各工程情報入力用端末２０Ａ，２０Ｂ，…，２０Ｎから送信されてきた工程情報を受け取り、その都度、記憶装置３１に追加して記憶させる。

工程情報管理用サーバ３０の記憶装置３１は、上述の工程情報を順次、蓄積する。

図２は、図１に示した工程情報管理用サーバ３０の記憶装置３１内での各種の工程情報のデータ構成の一例を示している。この図２から分かるように、記憶装置３１内では、工程情報は、生産物に関する生産物情報と、各工程で用いられる生産装置に関する生産装置情報と、生産物を構成する部品に関する部品情報とに分類して記憶される。

この例では、「生産物情報」には、生産品種名、生産計画数、生産物のロット番号、各工程における、工程名、処理日時、投入数、良品数、不良数、仕損数、各不良項目毎の不良数、生産装置番号、およびオペレータ名が含まれている。

また、「生産装置情報」には、装置番号（または号機番号）、センサ出力信号、シリンダ駆動信号、カウンタ情報、オペレータによる操作履歴情報、その製造装置における各種設定値、アラーム（エラー）発生信号、装置稼動情報（自動運転中、正常停止中、アラーム停止中などの装置の稼動状況を示す信号）、装置タクト、装置周囲の気温・湿度情報、サンプリング日時、装置を撮影した静止画・動画データ、およびこれらのデータへのポインタ（保存先、ファイル名、アドレスなど）が含まれている。さらに、その生産装置が電気的特性検査装置や外観検査装置などを検査する検査装置である場合は、各種検査結果データ（特性測定データ）、印加電圧・印加電流波形データ、外観検査の画像処理データが含まれる。

また、「部品情報」には、生産物を構成する各部品のロット番号、メーカ名、購入先、および購入日が含まれている。

これらの工程情報は、データ属性の観点から、文字データと画像・動画データとに大別される。図２に示した工程情報のうち、装置状態を撮影した静止画データ・動画データ、印加電圧・電流波形データ、外観検査画像処理データは、画像・動画データであり、それ以外は文字データである。通常は、通信容量・処理時間を考慮して、情報量の少ない文字データを、通信回線などを通してメインコンピュータとしての工程情報管理用サーバ３０（図１参照）に収集し管理する。画像・映像データは、ファイルサイズが大きいため、ローカルコンピュータとしてのパソコン４０−１，…，４０−ｉなどに保存しておき、必要なときにポインタを使って呼び出す。

ユーザとして歩留まり低下や不良品発生の原因究明に当たる担当者（以下、単に「担当者」という。）は、通信回線６０に接続されたパソコン４０−１，…，４０−ｉを使って、工程情報保管用サーバ３０の記憶装置３１にアクセスすることにより、生産物の不良原因、および歩留まり低下の原因を究明するための各種工程情報を入手することができる。

上記パソコン４０−１，…，４０−ｉには、工程情報管理用サーバ３０の記憶装置３１から入手した各種工程情報を加工・解析し、表示するための手順を表した専用のプログラムがインストールされている。このプログラムは、各工程における生産投入実績、歩留まり推移、各不良項目毎の不良数などの工程データをグラフ化して表示する機能、および、歩留まり推移データから歩留まり低下を検出し、歩留まり低下原因の究明に必要な関連情報を表示する機能を有している。また、各パソコン４０−１，…，４０−ｉは、出力部として、図示しない液晶表示素子（ＬＣＤ）を有し、その表示画面に随時、情報を表示させる。

また、この例では、各パソコン４０−１，…，４０−ｉは、図示しない関連項目情報記憶部を有し、この関連項目情報記憶部に、図６に模式的に示すような関連項目情報ファイルを記憶している。担当者は、この関連項目情報ファイルに、過去の事例を参考にして、検査工程で検出された各不良項目毎に、その不良項目（「不良項目ＮＧ１」「不良項目ＮＧ２」…「不良項目ＮＧｍ」）の名と、その不良項目に関連した関連情報としての関連項目（「関連項目ＲＴ１」「関連項目ＲＴ２」…「関連項目ＲＴｎ」）の名とを対応づけて登録しておく（このとき各パソコン４０−１，…，４０−ｉは更新部として働く。）。この図６の例では、生産品としての半導体製品のひとつであるフォトカプラについて、不良項目「ＩＣＥＯ」（コレクタ・エミッタ間の暗電流）に関連した関連項目として「装置周辺湿度」、「ＰＴチップ情報」（フォトトランジスタチップの部品情報）が登録されている。また、不良項目「ΔＶＦ」（順電圧降下）に関連した関連項目として「ＧＬチップ情報」（ＧａＡｓ発光ダイオードチップの部品情報）、「ダイボンド工程」（ダイボンド工程に関する情報）が登録されている。なお、「」はその項目の名であることを表している。関連項目情報ファイルには、関連項目の名だけではなく、関連情報としてさらに詳細な情報を記憶させるようにしても良い。

前述の例のように、１つの不良項目（例えば「ＩＣＥＯ」）に対して、複数個の関連項目（上の例では「装置周辺湿度」「ＰＴチップ情報」）がある場合、過去の発生頻度が高い順に、各関連項目に優先順位（この例では関連項目ＲＴ１，関連項目ＲＴ２，…の順）を付ける。この例では、「装置周辺湿度」が「ＰＴチップ情報」よりも過去の発生頻度が多かったという事実に基づいて、「装置周辺湿度」が関連項目ＲＴ１、「ＰＴチップ情報」が関連項目ＲＴ２として登録されている。各パソコン４０−１，…，４０−ｉは、関連項目を表示する際、この優先順位にしたがって、優先順位の高い項目から表示するようにする。これにより、担当者が不良原因の仮説を立てる際、担当者個人のスキルや経験、ノウハウに依存せず、可能性の高い項目から検討することができる。

以下に、各パソコン４０−１，…，４０−ｉが制御部および出力部として働くことによって実行される歩留まり低下の検出方法、および歩留まり低下原因の究明に必要な関連情報の表示方法について詳しく述べる。この例では、担当者はパソコン４０−１を使用するものとする。

パソコン４０−１は、既述の専用プログラムに従って、生産プロセスで処理途中の生産ロット（ロット番号をｎとする。）について、随時、データを集計して歩留まりを計算する。

図３は、生産品としてのフォトカプラについて、各種検査工程における歩留まり推移データを、上記プログラムにより、グラフ化して表示した例を示している。この例では、各種検査工程として、絶縁耐圧試験工程、電気的特性検査工程、マーク外観検査工程、リード外観検査工程が対象となっている。それに応じて、図３（Ａ）では絶縁耐圧試験歩留推移データ（Ｙ_{ＢＶＩＳＯ}）、図３（Ｂ）では電気的特性検査歩留推移データ（Ｙ_ＥＴ）、図３（Ｃ）ではマーク外観検査歩留推移データ（Ｙ_ＭＡ）、図３（Ｄ）ではリード外観検査歩留推移データ（Ｙ_ＬＡ）が表示されている。図３（Ａ）〜図３（Ｄ）の各グラフの縦軸は生産ロット別の実績歩留まりを表し、横軸は処理時間順にソートされた生産ロットを表している。つまり、各折れ線グラフの個々の点が一つのロットの実績歩留まりを表している。図３（Ａ）〜図３（Ｄ）中のＬ_{ＢＶＩＳＯ}、Ｌ_ＥＴ、Ｌ_ＭＡ、Ｌ_ＬＡはそれぞれ予め指定された設定歩留まりを表している。

図３の例において、特性検査工程の歩留まり推移グラフ中の○印Ｂ２で示した生産ロットの実績歩留まりは９３．２％であり、設定歩留まりＬ_ＥＴ（この例では９７．５％）を下回っている。担当者は、このような生産ロットについて、歩留まり低下原因を究明する必要がある。本発明では、このような歩留まり低下ロットに対して、以下に述べる工程情報を、予めプログラムされた手順に従って、表示する機能を有する。

すなわち、データを集計して得られた歩留まり（実績歩留まり）が設定歩留まりを下回った場合、パソコン４０−１は、図４に例示するように、ＬＣＤの表示画面に、上記特性検査工程の歩留まり低下ロットについて、その検査工程の処理結果を表す情報として、「ＮＧ Ｃａｔｅｇｏｒｙ」欄に列挙された各不良項目（ＩＣＥＯ、ΔＶＦ、ＩＲ、Ｉｃ−Ｒａｔｉｏ、ＶＦＭ、ＩＦ（ＧＮＤ）、ＩＣ、ＢＶＣＥＯ）毎に、その不良項目の不良数（不良内訳）ＱＴＹ、およびその不良項目の不良占有率（Ｐｅｒｓｅｎｔａｇｅ）を、それぞれ対応付けて表示する。これにより、担当者は、歩留まり低下ロットの不良内訳、不良占有率を迅速に知ることができる。この図４の例では、ＩＣＥＯ（暗電流）の不良が７２０個あり、不良全体の８８．２４％を占めていることが分かる。これにより、担当者は、その検査工程の処理結果を表す情報を迅速に認識できる。

また、パソコン４０−１は、予めプログラムされた手順に従って、図７に例示するように、ＬＣＤの表示画面に、各不良項目（「不良項目ＮＧ１」「不良項目ＮＧ２」…）毎の不良数を順番に表示する。同時に、パソコン４０−１は、図６に示した関連項目情報ファイルを参照して、その不良項目の名に対応づけて、不良率の高い不良項目に関連する関連項目の名を関連情報として表示する。図７は、不良項目「ＩＣＥＯ」の不良率が高い例を示している。そして、不良項目「ＩＣＥＯ」に関連した関連項目として「装置周辺湿度」「ＰＴチップ」が表示されている。なお、図７では、「不良項目ＮＧ１」「不良項目ＮＧ２」…順の表示となっているが、不良数の大きい順に、この例では不良項目「ＩＣＥＯ」を最上段に表示するようにしても良い。

このようにした場合、担当者は、検査工程で検出された不良項目の名を迅速に認識できるとともに、表示された関連情報のお蔭で、不良原因究明のための情報収集に要する時間を短縮することができる。したがって、担当者は、生産プロセスにおける生産物の不良原因や歩留まり低下の原因をより早期に究明できる。

さらに、パソコン４０−１は、図７中に例示するように、現在処理途中の生産ロットｎについて、その生産ロットｎの歩留まりが、その生産ロットｎの直前の生産ロット（ロット番号をｎ−１とする。）の歩留まりを下回り、かつ、その生産ロットｎの直前の数ロット、たとえば、直前の３ロット（ロット番号をｎ−１、ｎ−２、ｎ−３とする。）の歩留まりの推移が連続して減少傾向を示すとき、各不良項目毎の不良数の推移とその関連情報を表示する。図７の例では、トータル歩留まりは、３つ前のロットｎ−３から、９９．５％、９９．２％、９８．９％、９６．４％と連続的な減少傾向を示している。

さらに、パソコン４０−１は、図７中の例に示すように、処理途中の生産ロットｎについて、その生産ロットｎの歩留まりが、その生産ロットｎの直前の生産ロットｎ−１の歩留まりを下回り、かつ、その生産ロットｎの直前の数ロット、たとえば、直前の３ロットｎ−１、ｎ−２、ｎ−３の歩留まりの推移が連続して減少傾向を示し、かつ、直近の３ロットｎ−１、ｎ−２、ｎ−３の或る不良項目（図７の例では「ＩＣＥＯ」）の不良数の推移が連続して増加傾向を示す場合、その不良項目についての不良数の推移とその不良項目に関連した関連情報を表示すると共に、その増加傾向のある不良項目の不良数の推移を、残りの不良項目の不良数の推移に比して強調して表示する。図７の例では、不良項目「ＩＣＥＯ」の不良数は、３つ前のロットｎ−３から、１０個、１５個、２０個、２１個と連続的な増加傾向を示している。これに伴って、不良項目「ＩＣＥＯ」の段が太枠で強調して表示されている。このように強調表示を行う理由は、連続して増加傾向を示す項目が不良原因に関わる可能性が大きいためである。なお、強調表示としては、太枠ではなく、例えば太字にしても良い。

このようにした場合、担当者は、その増加傾向を示す不良項目の不良数の推移を迅速に認識できる。したがって、担当者は、生産プロセスにおける生産物の不良原因や歩留まり低下の原因をより早期に究明できる。

なお、前述した処理途中の生産ロットに対する歩留まりのチェックに関して、判断の対象とするロットの母数に注意する必要がある。すなわち、多数のロットを投入する計画がある場合において、投入初期の段階で不良が集中的に発生したとき、投入ロットの母数が少ないために、不良率や歩留まりの判断を誤るおそれがある。例えば、或る検査工程において、ロット母数が１０，０００個でこのうち１０個が不良品である場合、このロットの実質的な不良率は０．１％である。しかし、１０個の不良品が初期に投入された生産ロットに集中して分布していて、例えば、最初の２０個を検査した時点で上記１０個すべての不良が発生してしまっていることがある。このような場合、この時点での不良率は５０％となり、実質的な不良率０．１％からかけ離れた値となる。これを防ぐために、処理途中の生産ロットの歩留まりのチェックは、或る程度の数量、たとえば、ロット母数の１０％程度、前述の例では１，０００個程度の数量を処理してから開始するようにするのが良い。

これにより、担当者は、生産ロットの処理途中で不良増加傾向が現れた場合、ロットの終了を待たずにロットの処理途中で、状況を把握することができ、歩留まり低下や不良発生原因の究明を早期化することができる。

また、パソコン４０−１は、或る検査工程で或る不良項目（これを「第１の不良項目」と呼ぶ。）が検出されたとき、予めプログラムされた手順に従って、既述の関連項目情報ファイル（図６参照）を参照して上記第１の不良項目に関連した関連項目（これを「第２の不良項目」と呼ぶ。）を求める。そして、工程情報保管用サーバ３０の記憶装置３１に記憶された工程情報の中から、第１の不良項目「ＩＣＥＯ」と相関のある第２の不良項目を求める。例えば第１の不良項目「ＩＣＥＯ」の不良率が高いことが検出されたとき、第１の不良項目「ＩＣＥＯ」と相関がある第２の不良項目として、例えば「装置周辺湿度情報」が求められる。

次に、パソコン４０−１は、図５中に例示するように、ＬＣＤの表示画面に、上記第１の不良項目の名およびその第１の不良項目についての不良率の推移に加えて、上記第２の不良項目の名およびその第２の不良項目についての不良率の推移を表す情報を表示する。この図５の例では、第１の不良項目としての「電気的特性検査」についての不良率としての電気的特性検査歩留推移データ（図３（Ｂ）に示したＹ_ＥＴ）と、第２の不良項目としての「装置周辺湿度」についてのデータ（Ｄ_Ｈ）の時間的推移とが、並べて表示されている。電気的特性検査歩留推移データ中で設定歩留りを下回ったロット（○印Ｂ２で示す）のところで、「装置周辺湿度」が高くなっている（○印Ｄ２で示す）。

これにより、担当者は、第１の不良項目としての「電気的特性検査」の歩留まり低下と第２の不良項目としての「装置周辺湿度」データとの間に相関関係があることを認識できる。この結果、担当者は、迅速に不良原因の仮説を立てることができ、生産プロセスにおける生産物の不良原因や歩留まり低下の原因をより早期に究明できる。

例えば図５の例では、「電気的特性検査」の歩留まり低下の原因は、生産物そのものの不良ではなく、装置周辺湿度が高かったことにより電気的特性検査装置内のリーク電流が増加したため、不良項目「ＩＣＥＯ」の誤測定が起こり、見かけ上の不良判定が多発した、との仮説を立てることができる。

なお、パソコン４０−１は、電気的特性検査工程の歩留まり推移と装置周辺湿度の時間的推移との間に相関関係があるかどうかを、具体的には、次のようにして判断する。すなわち、電気的特性検査工程の歩留まりデータと装置周辺湿度データの相関係数を計算し、その計算結果（の絶対値）が、予め定めておいた値より大きい場合、相関関係ありと判断する。相関係数の計算では、歩留まり変化点前のｎ個目から、歩留まり変化点後のｍ個目までのデータを使用する。ここで、ｎ、ｍは、予めデフォルト値として、例えば、ｎ＝５、ｍ＝５と設定しておくが、後で変更することもできるようにしておく。

さらに、担当者は、パソコン４０−１を更新部として操作して、図６の関連項目情報ファイルを、不良原因解析結果が判明するたびに更新することができる。つまり、不良原因解析結果が判明するたびに、関連項目情報ファイルに、その不良項目の名と、その不良項目に関連した関連情報としての関連項目の名とが対応づけて登録され得る。これにより、過去に発生した不良と同じ不良が再発した時に、問題解決を早期化することができる。

なお、関連項目情報ファイルは、各パソコン４０−１，…，４０−ｉの記憶部にではなく、工程情報管理用サーバ３０の記憶装置３１に記憶させて、各パソコン４０−１，…，４０−ｉから共通にアクセスできるようにしても良い。

以上説明したように、本発明の生産プロセス管理システムによれば、担当者は、膨大な工程情報の中から、歩留まり低下に関連性の高い工程情報を、迅速かつ正確に入手することができる。さらに、担当者個人のスキルや経験、ノウハウに依存することなく、歩留まり低下や不良発生原因の究明を早期化することができる。

この発明の一実施形態の生産プロセス管理システムの概略の構成を示す図である。 図１中の工程情報管理用サーバの記憶装置内での各種の工程情報のデータ構成の一例を示す図である。 フォトカプラについての各種検査工程における歩留まり推移データをグラフ化して表示した一例を示す図である。 特性検査工程の歩留まり低下ロットについて、その検査工程の不良内訳を表示した一例を示す図である。 電気的特性検査工程の歩留まり推移と相関のある装置周辺湿度データの推移とを並べて表示した一例を示す図である。 上記生産プロセス管理システムで用いられる関連情報項目ファイルを模式的に例示した図である。 処理途中の生産ロットについて、各不良項目毎に、その不良項目についての不良数の推移と、その不良項目に関連した関連項目の名を表示した一例を示す図である。

符号の説明

１ 生産プロセス管理システム
１０Ａ，１０Ｂ，…，１０Ｎ 生産装置
２０Ａ，２０Ｂ，…，２０Ｎ 端末
３０ 工程情報管理用サーバ
３１ 記憶装置
４０−１，…，４０−ｉ パソコン
５０ 通信ケーブル
６０ 通信回線

Claims (14)

1. 生産物を組み立て、加工、または検査する複数の工程を有して生産物を生産する生産プロセスを管理するための生産プロセス管理システムであって、
   生産物に関する生産物情報、生産物を構成する部品に関する部品情報、および上記各工程で用いられる生産装置に関する生産装置情報を、工程情報として入力するための入力部と、
   上記工程情報を記憶する工程情報記憶部と、
   情報を表示し得る出力部と、
   予め定められた条件が成立したとき、上記工程情報記憶部に記憶された工程情報のうち上記条件に関する部分を、予め定められた手順に従って、上記出力部に表示させる制御部を備えたことを特徴とする生産プロセス管理システム。
2. 請求項１に記載の生産プロセス管理システムにおいて、
   上記生産プロセスをなす各工程毎にそれぞれ設定不良率が指定されており、
   上記条件として、或る工程の不良率が予め指定された設定不良率を超えたとき、上記制御部は、その工程の処理結果を表す情報を上記出力部に表示させることを特徴とする生産プロセス管理システム。
3. 請求項２に記載の生産プロセス管理システムにおいて、
   上記処理結果を表す情報はその工程での不良率の推移を表す情報を含むことを特徴とする生産プロセス管理システム。
4. 請求項２に記載の生産プロセス管理システムにおいて、
   上記生産物を検査する検査工程の処理結果が表示の対象となるとき、上記制御部は、その検査工程で検出された不良項目の名を含む情報を、上記出力部に表示させることを特徴とする生産プロセス管理システム。
5. 請求項４に記載の生産プロセス管理システムにおいて、
   上記制御部は、上記検査工程で検出された不良項目の名に対応づけて、その不良項目についての不良率の推移を表す情報を、上記出力部に表示させることを特徴とする生産プロセス管理システム。
6. 請求項４に記載の生産プロセス管理システムにおいて、
   上記検査工程で検出された不良項目毎に、その不良項目の名と、その不良項目に関連した関連項目の名を含む関連情報とを対応づけて記憶する関連項目情報記憶部を備え、
   上記条件として、上記生産物を検査する検査工程で不良が検出されたとき、上記制御部は、上記関連項目情報記憶部を参照して、上記検査工程で検出された不良項目の名に対応づけて、その不良項目に関連した関連項目の名を、上記出力部に表示させることを特徴とする生産プロセス管理システム。
7. 請求項５に記載の生産プロセス管理システムにおいて、
   上記制御部は、
   上記検査工程で第１の不良項目が検出されたとき、上記工程情報の中から、上記第１の不良項目と相関のある第２の不良項目を求め、
   上記第１の不良項目の名およびその第１の不良項目についての不良率の推移に加えて、上記第２の不良項目の名およびその第２の不良項目についての不良率の推移を表す情報を、上記出力部に並べて表示させることを特徴とする生産プロセス管理システム。
8. 請求項６に記載の生産プロセス管理システムにおいて、
   上記不良の原因が判明するたびに、上記関連項目情報記憶部に、不良項目の名とその不良項目に関連した関連情報とを追加して記憶させるための更新部を備えたことを特徴とする生産プロセス管理システム。
9. 請求項１に記載の生産プロセス管理システムにおいて、
   上記条件として、或る工程のデータが複数回連続して増加または減少したとき、上記制御部は、その工程の不良率の推移と、検査工程で得られた不良項目の名および各不良項目の不良率の推移を、上記出力部に表示させることを特徴とする生産プロセス管理システム。
10. 請求項９に記載の生産プロセス管理システムにおいて、
    上記制御部は、上記工程の上記複数回連続して増加または減少しているデータの推移を併せて上記出力部に表示させることを特徴とする生産プロセス管理システム。
11. 請求項１に記載の生産プロセス管理システムにおいて、
    上記条件として、現在処理中の生産ロットの歩留まりが予め指定された設定不良率を下回ったとき、上記制御部は、その生産ロットについての各不良項目と上記各不良項目に関連した関連情報を上記出力部に表示させることを特徴とする生産プロセス管理システム。
12. 請求項１に記載の生産プロセス管理システムにおいて、
    上記条件として、現在処理中の生産ロットの歩留まりがその直前の生産ロットの歩留まりを下回り、かつ、直近の複数の生産ロットの歩留まりの推移が連続して低下傾向を示したとき、上記制御部は、各不良項目毎についての不良数の推移と上記各不良項目に関連した関連情報を上記出力部に表示させることを特徴とする生産プロセス管理システム。
13. 請求項１２に記載の生産プロセス管理システムにおいて、
    上記条件として、さらに上記直近の複数の生産ロットの或る不良項目の不良数の推移が連続して増加傾向を示したとき、上記制御部は、その増加傾向を示す不良項目の不良数の推移を、残りの不良項目の不良数の推移に比して強調して表示することを特徴とする生産プロセス管理システム。
14. 請求項６または８に記載の生産プロセス管理システムにおいて、
    上記関連項目情報記憶部に記憶された関連項目の名は、過去の不良発生頻度の高い項目から順番に優先順位を付けられ、
    上記制御部は、上記関連情報を上記出力部に表示させるとき、その優先順位にしたがって上記関連項目の名を表示することを特徴とする生産プロセス管理システム。

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