JP2013033466A5 - - Google Patents

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第３問題点として、数十のＱ−ｔｉｍｅ制約が製造フローの中に点在して相互干渉し合っているため、全体の同時管理が不可欠である。また、数百工程にも及ぶ製造フロー全体を実時間で管理するために、高速な計算方法が必要とされる。複数のＱ−ｔｉｍｅ制約の構造分析や同時管理の方法については、汎用な方法論自体が存在しない。
上記Ｑ−ｔｉｍｅ制約は、例えば７００工程ほどのメモリ製造フロー上にＱ−ｔｉｍｅ制約が６０箇所以上存在する。相互干渉する場合には、片方のＱ−ｔｉｍｅ制約は守れるが他方のＱ−ｔｉｍｅ制約は守れない等の問題が起こるため同時管理する必要がある。
第４問題点として、先行技術に共通する問題点に、実時間管理に適応可能な計算時間を実現すること問題がある。
例えば、非特許文献１や非特許文献２で応用されている混合整数計画法の計算オーダーは指数時間であり、そのため、生産工程の一部分に対する１週間程度の生産期間を対象にした生産スケジュールに限定しなければ現実的な時間内に算定することができない。半導体製造のように、生産期間が１．５ヵ月から２．５ヵ月程度と長く、また、生産工程に含まれる工程数が３００から１０００工程程度と大規模な生産システムの最適管理には、高速な計算方法が必要である。また、日々起こる動的な変化に対応するための再計算を実時間に実現する計算の高速性が求められる。
Optimal Wet-Furnace Machine Allocation for Daily Fab Production Proceedings of the 18th IEEE International Symposium on Semiconductor Manufacturing (ISSM2010)、 pp.47-50、 2010 October 18-20. Optimal Preventive Maintenance Scheduling in Semiconductor Manufacturing Systems:Software Tool and Simulation Case Studies IEEE Transaction on Semiconductor Manufacturing、vol.23 No.3、pp.477-489、2010 August.
請求項１８記載の発明は、多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信する最適指標生成サーバであって、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して受信する情報受信部と、前記受信された情報から前記複数の装置による加工工程の中のボトルネック箇所および最大流量を解析するボトルネック箇所解析部と、前記受信された情報から１つ以上のＱ−ｔｉｍｅ制約が存在しているＱ−ｔｉｍｅ制約区間の構造を分析するＱ−ｔｉｍｅ制約構造分析部と、前記ボトルネック箇所、最大流量および前記Ｑ−ｔｉｍｅ構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算して指標情報として出力する指標算出部と、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して受信する情報受信部と、前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、前記算定された装置区分と受信された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算部と、前記常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時間を算出する時間指標算出部と、前記ボトルネック箇所、最大流量、前記Ｑ−ｔｉｍｅ構造および前記装置区分と前記時間指標に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算部と、前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出部と、を備え、前記時間指標算出部と指標算出部により算出された最適な指標情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信するとともに、前記時間指標算出部により算出された最適な指標情報を生産管理システムに送信することを特徴とする最適指標生成サーバである。
請求項１９記載の発明は、多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信するサーバが実行する最適指標生成方法であって、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して受信する情報受信ステップと、前記受信された情報から前記複数の装置による加工工程の中のボトルネック箇所および最大流量を解析するボトルネック箇所解析ステップと、前記受信された情報から１つ以上のＱ−ｔｉｍｅ制約が存在しているＱ−ｔｉｍｅ制約区間の構造を分析するＱ−ｔｉｍｅ制約構造分析ステップと、前記ボトルネック箇所、最大流量および前記Ｑ−ｔｉｍｅ構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算して指標情報として出力する指標算出ステップと、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して受信する情報受信ステップと、前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定ステップと、前記算定された装置区分と受信された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算ステップと、前記常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時間を算出する時間指標算出ステップと、を実行し、前記指標算出ステップにより算出された最適な指標情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信するとともに、前記時間指標算出ステップにより算出された最適な指標情報を生産管理システムに送信することを特徴とする最適指標生成方法である。
請求項２７記載の発明は、多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給する最適指標生成装置であって、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して入力する情報入力部と、前記入力された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すＱ−ｔｉｍｅ制約を分析するＱ−ｔｉｍｅ構造分析部と、前記入力された情報および前記Ｑ−ｔｉｍｅ構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算して指標情報として出力する指標算出部と、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムから入力する情報入力部と、前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、前記算定された装置区分と入力された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算部と、前記常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時間を算出する開始終了時期算出部と、前記入力された情報、前記Ｑ−ｔｉｍｅ構造および前記装置区分と前記開始終了時期に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算部と、前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出部と、を備え、前記開始終了時期算出部により算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給するとともに、前記算出された開始終了時期により定まる工程能力が異なる各期に対して最適な指標情報を最適理論値計算部および前記指標算出部により生産管理システムに供給することを特徴とする最適指標生成装置である。
請求項２９記載の発明は、多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給する最適指標生成方法であって、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して入力する情報入力ステップと、前記入力された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すＱ−ｔｉｍｅ制約を分析するＱ−ｔｉｍｅ構造分析ステップと、前記入力された情報および前記Ｑ−ｔｉｍｅ構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算して指標情報として出力する指標算出ステップと、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムから入力する情報入力ステップと、前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定ステップと、前記算定された装置区分と入力された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算ステップと、前記常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時間を算出する開始終了時期算出ステップと、前記入力された情報、前記Ｑ−ｔｉｍｅ構造および前記装置区分と前記開始終了時期基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算ステップと、前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出ステップと、を実行し、前記開始終了時期算出ステップにより算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給するとともに、前記算出された開始終了時期により定まる工程能力が異なる各期に対して最適な指標情報を最適理論値計算ステップおよび前記指標算出ステップにより生産管理システムに供給することを特徴とする最適指標生成方法である。
請求項３２記載の発明は、多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信する最適指標生成サーバであって、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して受信する情報受信部と、前記受信された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すＱ−ｔｉｍｅ制約を分析するＱ−ｔｉｍｅ構造分析部と、前記受信された情報および前記Ｑ−ｔｉｍｅ構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算して指標情報として出力する指標算出部と、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムから受信する情報受信部と、前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、前記算定された装置区分と受信された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算部と、前記常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時間を算出する開始終了時期算出部と、前記受信された情報、前記Ｑ−ｔｉｍｅ構造および前記装置区分と前記開始終了時期に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算部と、前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出部と、を備え、前記開始終了時期算出部により算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信するとともに、前記算出された開始終了時期により定まる工程能力が異なる各期に対して最適な指標情報を最適理論値計算部および前記指標算出部により生産管理システムに送信することを特徴とする最適指標生成サーバである。
請求項３３記載の発明は、多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信するサーバが実行する最適指標生成方法であって、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して受信する情報受信ステップと、前記受信された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すＱ−ｔｉｍｅ制約を分析するＱ−ｔｉｍｅ構造分析ステップと、前記受信された情報および前記Ｑ−ｔｉｍｅ構造に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを計算して指標情報として出力する指標算出ステップと、前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムから受信する情報受信ステップと、前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定ステップと、前記算定された装置区分と受信された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算ステップと、前記常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時間を算出する開始終了時期算出ステップと、を実行し、前記開始終了時期算出ステップにより算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信するとともに、前記算出された開始終了時期により定まる工程能力が異なる各期に対して最適な指標情報を最適理論値計算ステップおよび前記指標算出ステップにより生産管理システムに送信することを特徴とする最適指標生成方法である。
本発明の第１実施形態に係る最適指標生成装置を適用可能なシステム構成を示す図である。 図１に示す処理工程の具体的な事例として、半導体前工程のＱ−ｔｉｍｅ制約区間を示す図である。 性能評価指標とその計算方法について説明するための図である。 バッチ連続マルチタスク処理の装置（洗浄工程）を示す図である。 バッチ装置（熱処理工程）を示す図である。 仕掛り制御区間を示す図である。 ロードルールを示す図である。 バッチ組待ち時間（要因）を示す図である。 バッチ組待ち時間（計算）を示す図である。 単一品種基本モデルを示す図である。 単一品種基本モデル（工程）を示す図である。 単一品種基本モデル（品種）を示す図である。 評価比較（単一品種、定期投入、非ボトルネック、ρ＝０．８）を示す図である。 評価比較（単一品種、定期投入、ボトルネック、ρ＝１．２）を示す図である。 評価比較（単一品種、指数投入、非ボトルネック、ρ＝０．８）を示す図である。 評価比較（単一品種、指数投入、ボトルネック、ρ＝１．２）を示す図である。 複数品種基本モデルを示す図である。 複数品種基本モデル（工程）を示す図である。 複数品種基本モデル（品種）を示す図である。 処理可能装置（洗浄）を示す図である。 処理可能装置（熱処理）を示す図である。 到着率の決定について説明するための図である。 評価比較（複数品種、指数投入、非ボトルネック、ρ＝０．８）を示す図である。 評価比較（複数品種、指数投入、ボトルネック、ρ＝１．２）を示す図である。 ρ＝０．３におけるリワーク状況を示す図である。 ρ＝０．３におけるリワーク要因を示す図である。 ルール比較（複数品種、指数投入、非ボトルネック、ρ＝０．３）を示す図である。 ルール比較（複数品種、指数投入、非ボトルネック、ρ＝０．８）を示す図である。 ルール比較（複数品種、指数投入、ボトルネック、ρ＝１．２）を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る最適指標生成装置を適用可能なシステム構成を示す図である。 ロット・シングルタスク型装置を示す図である。 定量メンテナンス例を示す図である。 通常時の装置群（ｍ１〜ｍ５）を示す図である。 装置ｍ６がｍ２を代替するときを示す図である。 同時期に２台以上のＰＭが起こる場合について説明するための図である。 同時期に一台のみＰＭが起こる場合について説明するための図である。 単純な並列処理を示す図である。 定量メンテナンスを考慮したジョブ割り付け図である。 ＪＡＭＰ法の条件（３）の［２］について説明するための図である。 １周期で完全分散化できない場合の装置運用指針１について説明するための図である。 １周期で完全分散化できない場合の装置運用指針２について説明するための図である。 指針３の完全分散化（２周期目以降）について説明するための図である。 モデルの設定値を示す図である。 ＪＡＭＰ法における代替え回数の設定について説明するための図である。 単純並列ルールとＪＡＭＰルールの比較について説明するための図である。 ロットの到着と退去の時刻（ＪＡＭＰ法と単純並列ルールの比較）を示す図である。 装置台数の稼働状況の変動（単純並列 ＭＴＴＲ＝１３８０［分］の場合）を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る最適指標生成装置を適用可能なシステム構成を示す図である。 ＣＫＢ＋ＪＡＭＰ法について説明するための図である。 本発明の第４実施形態に係る最適指標生成装置を適用可能なシステム構成を示す図である。 ＭＮＡ１法として、Ｑ−ｔｉｍｅ制約の種類について説明するための図である。 複数のＱ−ｔｉｍｅ制約が成す構造（直列型４種）について説明するための図である。 複数のＱ−ｔｉｍｅ制約が成す構造（並列型５種）について説明するための図である。 手続き型ＣＫＢ法（標準）のフローチャート（その１）である。 手続き型ＣＫＢ法（標準）のフローチャート（その２）である。 並列ネットワークフローと最小カットを示す図である。 並列ネットワークフローを示す図である。 非特許文献１の生産工程モデルを示す説明図である。 手続き型ＣＫＢ法に従ってシミュレーション実験を行った結果の方が、非特許文献１に記載の従来型Ｑ−ｔｉｍｅ制約区間管理ルールによる結果よりも優れていることを示す説明図である。 本発明の第５実施形態に係る最適指標生成装置を適用可能なシステム構成を示す図である。 図６０のシステムにおける処理フローを示す図である。 段取り替えサイクル算定部５３の処理フローを示す図である。 装置区分算定部５４の処理フローを示す図である。 段取り時間による保全時期のずれを示す図である。 工程滞在時間制約を満たす仕掛上限値を示す図である。 （２）多品種生産周期算定部において段取り時間を最小化する最大周期の算定方法を示す図である。 図６０段取り替えサイクル算定部５３の（２）最小段取りサイクル算定の方法を示す図である。 図６３装置区分算定部５４（３）装置区分と保全順序の決定方法を例示する図である。 図６０ＪＡＭＰ−ｗＳ最適論理値計算部５５における段取り活用方法（補助入力部５２でユーザーが指定）を示す図である。 典型的ルールとの性能比較：段取り率と良品生産率（従来法、本発明）を示す図である。 典型的ルールとの性能比較：総合設備効率（従来法、本発明）を示す図である。 本発明の第６実施形態に係る最適指標生成装置を適用可能なシステム構成を示す図である。 本発明の第６実施形態に係る最適指標生成装置を適用可能なシステムの処理フローを示す図である。 装置群における生産スパイクを説明する図（生産スパイク図）である。 生産リスクを示す図である。 装置の稼働状況と生産スパイクの関係を示す図である。 多品種・繰返し生産において装置群の生産能力のスパイクを適切に分解する方法を説明する図である。 複数の装置群や生産工程を跨いで生産能力のスパイクを複合した複合スパイクの形成方法を示す図である。 本発明の第７実施形態に係る最適指標生成装置を適用可能なシステム構成を示す図である。 本発明の第７実施形態に係る最適指標生成装置を適用可能なシステムの処理フローを示す図である。 Ｑ−ｔｉｍｅ制約構造分析のための情報処理を示す図である。 生産工程の並列構造における生産能力分配と生産スパイクを示す図である。 工程区間のスパイク連動の例１（到着連動集中在庫型方式）を示す図である。 工程区間のスパイク連動の例２（段階的変動吸収分散在庫型方式）を示す図である。 本発明の第８実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート（その１）である。 本発明の第８実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート（その２）である。 本発明の第８実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート（その３）である。 本発明の第８実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート（その４）である。 本発明の第８実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート（その５）である。 本発明の第８実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート（その６）である。 本発明の第８実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート（その７）である。 本発明の第９実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート（その１）である。 本発明の第９実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート（その２）である。 本発明の第９実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート（その３）である。 本発明の第９実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート（その４）である。 本発明の第１０実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート（その１）である。 本発明の第１０実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート（その２）である。 本発明の第１０実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート（その３）である。 本発明の第１１実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート（その１）である。 本発明の第１１実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート（その２）である。 本発明の第１１実施形態に係る最適指標生成方法について説明するためのフローチャート（その３）である。
［熱処理工程］
熱処理工程の目的は表面の酸化膜の形成、疎な膜の緻密化などがある。
図５は、バッチ装置（熱処理工程）を示す図である。
熱処理工程は、バッチと呼ばれる装置が使われている。図５に示すように、このバッチ装置はバッチ単位での処理が可能な装置のことを言う。また、この装置では、処理時間間隔でロットの投入が可能である。
このように異なるバッチサイズでロードされる装置（工程）が連続するバッチ処理ラインにおいては、バッチ組によっても待ち（Queue）が発生する。また、ロードルールによってそれらのバッチ組待ち時間が変化するため、滞在時間が変化する。
一方、従来法のＣＴルールでは、ＱＴルールよりは少ないもののＱ−ｔｉｍｅ制約割れが発生し、また、各品種をバランスよく処理できない等の副作用が出る（図２４青字部分）。また、品種別に管理しない設定を施したＣＫＢ−法では、各品種をバランスよく処理するが、リワーク数などの性能は芳しくなく、ＣＫＢ法の品種別カンバン数の管理が有効であることがわかる。これらのシミュレーション結果は、賞味４０日間（シミュレーション期間５０日）のデータによる性能評価結果であり、期間長に比例してルールによる差は更に広がる。
［負荷分散方法２（条件（１）および（２）を満たさない場合）］
条件（１）および（２）を完全に満たさない場合とは、１周期では、全ての常用装置のＰＭの重複時間をゼロにすることができない場合に該当する。ここで、１周期とは、第１の装置（ｍ１）が稼働し始めてから全ての常用装置が１回ずつＰＭを終了するまでの期間を指す。例えば、ＭＴＴＲの時間長が比較的長い場合などに該当する。
１周期目で、ＪＡＭＰ法による負荷分散を可能な限り適用し、ＰＭの重複時間を低減かつ分散化する。
２周期目以降で、条件の範囲内で代替処理を行い、完全分散化をはかっていく。
以上の条件や指針について、それぞれ詳細に説明する。図３７は、単純な並列処理を示す図である。図３８は、定量メンテナンスを考慮したジョブ割り付け図である。
［ＰＭの分散化に必要な条件］
ここでは、上述の条件（１）、（２）、（３）について詳しく説明する。
条件（１）について、図３８に示すモデルの場合では、λｊを装置ｊ一台当たりの到着率［ｌｏｔ／分］、Λを工程へのロット到着率［ｌｏｔ／分］、μを単一装置の平均サービス率１／Ｔｐ［ｌｏｔ／分］、Ｍを工程サービス率＝=ｍμ=ｍ／Ｔｐ［ｌｏｔ／分］（ｍ：装置台数、Ｔｐ：平均処理時間）、（ただし、λｊ＝Λ／［Λ／μ］とする）、Ｎを大量メンテナンスの基準値［ｌｏｔ］、ＭＴＴＲ ｊ を装置ｊの予防保全（ＰＭ）の所要時間［分］（この期間は装置は停止し、生産ロットを処理することはできない）とする。常用装置台数は［Λ／μ］台、代替装置は（ｍ−［Λ／μ］）台となる。
また、ＣＫＢ法のようにＱ−ｔｉｍｅ制約を守りつつ、Ｑ−ｔｉｍｅ制約区間のスループットを可能な限り高めるために、制約を守れる最大限のロットをＱ−ｔｉｍｅ制約区間に滞在させる。このような場合には、工程の処理能力が低下する前にＱ−ｔｉｍｅ制約区間に投入されたロットが、Ｑ−ｔｉｍｅ制約を守れなくなる。
そのため、処理能力が低下する前に、予め適切な時期にＱ−ｔｉｍｅ制約区間へのロットの投入率を減らす。
他方で、予防保全が完了した後には、処理能力が向上し、装置を可能な限り稼働させて溜まった中間在庫を解消しようとする。この時も、予め当該工程へのロット投入を増加させておかなければ、装置復旧後の処理能力・時間が無駄になる。
これらを考慮の上、工程能力が異なる各期間に合わせた、それぞれの適正理論値計算を行い、かつ、その工程能力の変化に合わせて投入を調整するための移行期間も含めて理論値の改編時期を適切に算定する。
Ｑ−ｔｉｍｅ構造分析部４３は、ＣＫＢ法の入力データおよびＪＡＭＰ法の入力データ、工程接続のデータ（生産フロー）、工程の処理能力データ、Ｑ−ｔｉｍｅ制約データ、工程における生産品種別の処理負荷を入力する。そして、Ｑ−ｔｉｍｅ構造分析部４３は、どのＱ−ｔｉｍｅ制約区間の構造に該当するかを検出し（直列型４種、並列型５種）てＱ−ｔｉｍｅ制約の構造を分析する。同時に、Ｑ−ｔｉｍｅ構造分析部４３は、特別な処理（３工程以上に跨る排他、中間工程重複の場合）を必要とするＱ−ｔｉｍｅ制約区間に該当するか否かチェックする。
Ｑ−ｔｉｍｅ構造分析部４３は、各Ｑ−ｔｉｍｅ制約区間の範囲と構造（Ｑ−ｔｉｍｅ制約区間の開始・終了工程、構造Ｎｏ、など）を出力し、特別構造フラグ（ＯＮ＝１）を立てる。
手続き実行制御部４８は、手続き型ＣＫＢ法（ＣＫＢ−ＰＳ法）の処理の流れを制御しとりまとめる。このために、図５４、図５５に示すメイン処理フローの実行を制御する。
図５４の処理フローを用いて、手続き型ＣＫＢ法の基本的な処理の流れを説明する。
図５４においては、まずＳ２１で処理が行われる。これは、Ｑ−ｔｉｍｅ構造分析部４３で、Ｑ−ｔｉｍｅ制約区間を全て検出し、その構造を検出した情報とＱ−ｔｉｍｅ制約区間に含まれる処理工程の集合を生産工程のサブ集合として設定し、手続き型ＣＫＢ法のメイン処理フローの対象データを初期化する。すべてのＱ−ｔｉｍｅ制約区間の構造や時間長等が変更されない間は、Ｓ２１で検出された全てのＱ−ｔｉｍｅ制約区間に関する情報を要素とする集合サブ集合を内部記憶部Ｓ２１ａに記録しておく。次のＳ２２では、生産工程におけるボトルネック箇所の検出と各処理工程における最大流量の算出を行う。Ｓ２２は、図５０に示す生産フローボトルネック・流量解析部４２によるほか、直列構造の生産工程フローの場合には生産計画と処理工程のサービス能力等からより簡単に算定することもできる。このＳ２２の計算結果を内部記憶部Ｓ２２ａに記憶しておく。
これにより、従来法では達成されていなかったＱ−ｔｉｍｅ制約割れが起こりやすい状況に対しても、Ｑ−ｔｉｍｅ制約を確実に遵守し、良品スループット向上とコスト低減および環境負荷低減を達成することが可能な最適オペレーション管理条件を提供することができる。
また、Ｑ−ｔｉｍｅ制約割れの主要な原因である、多品種生産の扱い、装置の予防保全、複数のＱ−ｔｉｍｅ制約の相互干渉に対しても、解析方法と適正な管理手法を与えることで、Ｑ−ｔｉｍｅ制約遵守しつつ良品スループットの向上とコスト低減・環境負荷低減を同時に達成することができる。
そして、動的な生産工程の生産物流の変化に対応して、最適なオペレーション管理条件を更新し、常に生産工程の状態に合った最適なオペレーション管理条件を提供することができる。
図５１では、Ｑ−ｔｉｍｅ制約の種類：技術的に制御可能なのは処理開始時点のみであるためＱ−ｔｉｍｅ制約の始点を処理開始イベントになるように変換（構造定義の前処理）することを示す図である。図５２は、Ｑ−ｔｉｍｅ制約の構造（直列型４種：（Ａ）、（Ｂ）−１（１）、（Ｃ）−１（２）、（Ｃ）−２）を示す図である。図５３は、Ｑ−ｔｉｍｅ制約の構造（並列型５種：（Ｄ）、（Ｅ）−１、（Ｅ）−３、（Ｆ）−１、（Ｆ）−３）を示す図である。
ここで、簡単に各構造の管理方法を述べる。
（ＳＴ１）直列型（Ａ）排他では、其々のＱ−ｔｉｍｅ制約区間をＣＫＢ法で管理可能する。
（ＳＴ２）直列型（Ｂ）点共通では、ボトルネック箇所に合わせて投入し、それぞれのＱ−ｔｉｍｅ制約区間をＣＫＢ法で管理する。ＣＫＢ法を通して先行Ｑ−ｔｉｍｅ制約区間が後続のＱ−ｔｉｍｅ制約区間と連動する。（後続区間の投入率が低下した場合にはバッファサイズによる連動制御、増加した場合にはカンバンによる連動制御が即座に働く）
（ＳＴ３）直列型（Ｃ）−１工程重複（包囲）では、この「工程重複（包囲）」構造を「点共通」の構造に変換して、被包囲Ｑ−ｔｉｍｅ制約区間以外に包囲Ｑ−ｔｉｍｅ制約時間の残り時間を割り当てる。ボトルネック箇所に合わせて投入し、それぞれのＱ−ｔｉｍｅ制約区間をＣＫＢ法で管理する（点共通と同様）。
（ＳＴ４）直列型（Ｃ）−２中間工程重複では、ボトルネック箇所に合わせて投入し、それぞれのＱ−ｔｉｍｅ制約区間をＣＫＢ法で管理する。ただし、全てのＱ−ｔｉｍｅ制約区間の終了時点におけるカンバンの解放やバッファサイズ充填率を全てのＱ−ｔｉｍｅ制約の開始時点へ渡し、全てのＱ−ｔｉｍｅ制約区間のカンバンおよびバッファサイズ条件が揃った場合のみ処理開始可能とする。（追加事項：カンバンのコピーと配布ほか）
（ＳＴ５）並列型（Ｄ）完全並列では、それぞれの独立ライン区間を、直列型と同様に扱う。
（ＳＴ６）並列型（Ｅ）−１（１）点合流＝（２）工程合流では、多品種のＣＫＢ法と同様に扱う。合流開始工程での能力配分比率を決定して其々を独立に（直列型として）管理する。
（ＳＴ７）並列型（Ｅ）−２区間合流では、多品種のＣＫＢ法と同様に扱う。合流開始以降の重複工程で能力配分比率を決定して其々を独立に（直列型として）管理する。
（ＳＴ８）並列型（Ｆ）−１（１）点分岐＝（２）工程分岐では、多品種のＣＫＢ法と同様に扱う。分岐開始工程での能力配分比率を決定して独立に（直列型として）管理する。
（ＳＴ９）並列型（Ｆ）−２区間分岐では、多品種のＣＫＢ法と同様に扱う。分岐開始以前の重複工程で能力配分比率を決定して其々を独立に（直列型として）管理する。
（３）手続き型ＣＫＢ（ＣＫＢ−ＰＳ）法
ＭＮＡ１法やＭＮＡ２法を融合して、製造フロー全体に対して、動的な状態変化の監視・予測等に基づいてＱ−ｔｉｍｅ制約を同時管理する手続き（標準、条件分岐付き（直列型、並列型））を、統一的に「手続き型ＣＫＢ法」として定めた。
図５４は、手続き型ＣＫＢ法（標準）のフローチャート（その１）である。なお、最適指標生成装置４１は、フローチャートで表される制御プログラムを記憶したＨＤＤ、ＲＡＭ、ＣＰＵを備え、ＣＰＵはＨＤＤまたはＲＯＭ、またはＣＤＲＯＭなどの記憶媒体から制御プログラムを読み出して装置４１を制御することとする。
シミュレーション実験の結果、図５９に示す通り、手続き型ＣＫＢ法は、非特許文献１に記載の従来型Ｑ−ｔｉｍｅ制約区間管理ルールと比べて、生産率を向上しつつ工程間待ち時間を約６０〜８０％短縮することを確かめた。
また、最適指標生成にかかる計算時間に関する性能評価結果から、非特許文献１で３秒を要していた計算時間を０.００５秒程に抑え、６００分の一の計算時間を実現することが確かめられた。なお、この性能評価は、同程度性能以下の計算機（パーソナルコンピューター）を用いて実験した結果である。
図６０に示すように、最適指標生成装置５１は、図１に示す最適指標生成装置１１（第１実施形態）と同様に、入力部１２、Ｑ−ｔｉｍｅ構造分析部１４、を備えている。また、図３０に示す最適指標生成装置２１（第２実施形態）と同様に、入力部２２、補助入力部２３、を備えている。第１実施形態や第２実施形態と比較して、第５実施形態に特徴的な構成は、図６０に示すように、補助入力部（ＪＡＭＰ−ｗＳ法）５２、段取り替えサイクル算定部５３、装置区分算定部５４、ＪＡＭＰ−ｗＳ最適論理値計算部５５、感度解析部（ＪＡＭＰ特性）５８、開始終了時期算出部５６、感度解析部（性能特性）５７、を備えていることにある。
ここで、第５実施形態に特徴的な上記構成について説明する。
補助入力部（ＪＡＭＰ−ｗＳ法）５２は、装置使用可能品種／スペック対応、多品種・繰返し処理における段取り替え時間、段取り活用方法（３種類ほかから選択）、装置−品種スペック割当ルール（３種類ほかから選択）、装置−品種割当（固有条件）、多品種仕掛り、などの情報を入力する。
段取り活用方法の設定によって、最適理論値計算部５５における計算結果が変わる。段取り活用方法は、不可避な段取り時間の活用方法を規定するもので、例えば、ＪＡＭＰ法における保全時期分散化率を高める目的、保全時間の長大化に対応する余裕時間を配置する目的、およびそれら両方を融合した目的、などがある。最適指標生成装置５１のユーザーが選択した段取り活用ルールを、補助入力部（ＪＡＭＰ−ｗＳ法）５２から入力する。
開始終了時期算出部５６は、ＪＡＭＰ−ｗＳ最適論理値計算部５５の算出結果を内部記憶部５６ａに記憶する。また、開始終了時期算出部５６は、内部記憶部５６ａと生産管理システム１０やエンジニアリング業務システム２９の生産実績や装置関連業務実績の情報を照合して、生産管理システム１０における生産指示やエンジニアリング業務システム２９における業務指示のための情報を出力する。これら生産指示や業務指示のそれぞれに固有の識別番号等が付され、生産実績や業務実績と内部記憶部５６ａとの照合に利用することができる。
開始終了時期算出部５６では、第２実施形態の開始終了時期算出部２６とは異なり、保全に加えて段取り業務の情報が追加されている。
図６０と図６１を参照して、本発明の第５実施形態に係る最適指標生成装置５１の動作について説明する。
ステップＳ５１では、Ｑ−ｔｉｍｅ制約に関する情報を生産管理システム１０を介して入力部１２により入力する。ステップＳ５２では、Ｑ−ｔｉｍｅ構造分析部４３を経て算出した情報と、生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システム１０を介して入力部２２と補助入力部２３により入力する。
さらに、ステップＳ５３では、装置の段取り替えや段取り活用方法に関する情報を補助入力部５２から入力した情報を用いて、段取り替えサイクル算定部５３により、Ｑ−ｔｉｍｅ制約や工程納期を遵守しつつ各装置の段取り率最小となる多品種生産サイクルおよび段取り周期等を算出し、装置区分算定部５４に入力する。
次に、ステップＳ５４では、装置区分算定部５４により複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する。ステップＳ５５では、装置能力区分と入力された情報および各装置の段取り情報からＪＡＭＰ-ｗＳ最適論理値計算部５５により複数の常用装置と代替装置（および常用能力と代替能力）に対する生産負荷・稼働回数と稼働時期を算出する。
ステップＳ５６では、常用装置と代替装置とに関する予防保全開始・終了時期および各装置の段取り周期や品種生産サイクルを開始終了時期算出部５６により算出すると共に内部記憶５６ａに記憶する。
ステップＳ５７では、開始終了時期算出部５６により算出された製品処理・段取り・保全の最適な開始終了時期情報を生産管理システム１０やエンジニアリング業務システム２９に供給する。
これら生産や業務の最適な開始終了時期情報それぞれに固有の識別番号等が付され、生産管理システム１０やエンジニアリング業務システム２９で管理される生産実績や業務実績と内部記憶部５６ａとの照合に利用することができる。
図７２と図７３を参照して、本発明の第６実施形態に係る最適指標生成装置６１の動作について説明する。
まず、第５実施形態の最適指標生成装置５１の主要な処理を実行する。具体的には、ステップＳ８１では、入力部１２や補助入力部１３を介して生産管理システム１０やエンジニアリング業務システムから入力された情報に基づいてＱ−ｔｉｍｅ構造分析部４３でＱ−ｔｉｍｅ構造を分析する。
ステップＳ８２では、Ｑ−ｔｉｍｅ構造分析の結果と、入力部２２や補助入力部（ＪＡＭＰ法）２３や補助入力部（ＪＡＭＰ−ｗＳ法）５２を介して生産管理システム１０やエンジニアリング業務システムから入力された情報に基づいて、段取り替えサイクル算定部５３、装置区分算定部５４、ＪＡＭＰ−ｗＳ最適論理値計算部５５の計算を実行する。
ステップＳ８３では、ＪＡＭＰ−ｗＳ最適論理値計算部５５の算出結果と感度解析部（ＪＡＭＰ−ｗＳ特性）５８の算出結果が内部記憶５８ａに記憶される。
ステップＳ８４では、ＪＡＭＰ−ｗＳ最適論理値計算部５５から算出される複数の常用装置と代替装置（および常用能力と代替能力）の稼働回数と稼働時期、常用装置と代替装置とに関する予防保全開始・終了時期および各装置の段取り周期や品種生産サイクルを、開始終了時期算出部５６を介して入力して、生産スパイク算定部６４では、生産スパイクを算出し、内部記憶６４ａに記憶する。
ステップＳ８５では、生産スパイク算定部６４は、補助入力部（ＣＫＢ＝ＪＡＭＰ−ｗＳ２法）６２と内部記憶６４ａから入力された情報を元に、感度解析部（ＪＡＭＰ−ｗＳ特性）５８の内部記憶５８ａと照合して、動的な生産スパイクなどを算出し、内部記憶６４ａに記憶する。
また、ステップＳ８６では、生産スパイク算定部６４での計算に装置群生産周期位相設定部６３の算定結果を用いて生産スパイクの変形することができる。
ステップＳ８７、Ｓ８８では、各入力部やＱ−ｔｉｍｅ構造分析部１４や最適ロードルール判定部１９ならびに生産スパイク算定部６４から入力される情報に基づいて、ＣＫＢ＝ＪＡＭＰ−ｗＳ２最適理論値計算部６５では、対象とする生産工程のＱ−ｔｉｍｅ制約区間における生産物流・在庫管理のための最適指標を生成し、生産管理システム１０やエンジニアリング業務システム２９、または生産工程＃１のエンジニアやオペレータに指標算出部６６を介して出力すると共に、内部記憶６６ａに記憶する。
また、ステップＳ８９では、指標算出部６６は、内部記憶部６６ａと生産管理システム１０やエンジニアリング業務システム２９などの生産実績や装置関連業務実績の情報を照合して、生産管理システム１０における生産指示やエンジニアリング業務システム２９における業務指示のための情報を出力する。これら生産指示や業務指示のそれぞれに固有の識別番号等が付され、生産実績や業務実績と内部記憶部６６ａとの照合に利用することができる。
指標算出部６６では、第３実施形態の算出部１７Ａ、ならびに、第５実施形態の５６と同様であるが、保全や段取り業務の情報と、生産物流・在庫管理に関する情報とが含まれた総合的な生産・業務指示情報を出力する点が異なる。
図８０を参照して、本発明の第７実施形態に係る最適指標生成装置７１の動作を説明する。
まず、最適指標生成装置６１計算モジュール７２において、最適指標生成装置６１（第６実施形態）の特徴的な処理を実行する。
具体的には、ステップＳ９１では、入力部１２や補助入力部１３を介して生産管理システム１０やエンジニアリング業務システムから入力された情報に基づいてＱ−ｔｉｍｅ構造分析部４３でＱ−ｔｉｍｅ構造を分析する。
次いで、ステップＳ９２では、Ｑ−ｔｉｍｅ構造分析の結果と入力部２２や補助入力部（ＪＡＭＰ法）２３や補助入力部（ＪＡＭＰ−ｗＳ法）５２を介して生産管理システム１０やエンジニアリング業務システムから入力された情報に基づいて、段取り替えサイクル算定部５３、装置区分算定部５４、ＪＡＭＰ−ｗＳ最適論理値計算部５５の計算を実行する。ここで、ＪＡＭＰ−ｗＳ最適論理値計算部５５の算出結果と感度解析部（ＪＡＭＰ−ｗＳ特性）５８の算出結果が内部記憶５８ａに記憶される。
次いで、ステップＳ９３では、ＪＡＭＰ−ｗＳ最適論理値計算部５５から算出される複数の常用装置と代替装置（および常用能力と代替能力）の稼働回数と稼働時期、常用装置と代替装置とに関する予防保全開始・終了時期および各装置の段取り周期や品種生産サイクルを、開始終了時期算出部５６を介して入力して、生産スパイク算定部６４では、生産スパイクと各種生産リスクを算出し、内部記憶６４ａに記憶する。
次いで、ステップＳ９４では、生産スパイク算定部６４は、補助入力部（ＣＫＢ＝ＪＡＭＰ−ｗＳ２法）６２と内部記憶６４ａから入力された情報を元に、感度解析部（ＪＡＭＰ−ｗＳ特性）５８の内部記憶５８ａと照合して、動的な生産スパイクなどを算出し、内部記憶６４ａに記憶する。
また、ステップＳ９５では、生産スパイク算定部６４での計算に装置群生産周期位相設定部６３の算定結果を用いて生産スパイクの変形することができる。
次に、最適指標生成成装置４１計算モジュール７３において、最適指標生成装置４１（第４実施形態）の特徴的な処理を実行する。
具体的には、ステップＳ９６では、生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して入力部１２や補助入力部１３や補助入力部（手続き型ＣＫＢ法）４５により入力し、さらに生産スパイク算定部６４から入力される情報から生産ボトルネック・流量解析部４２により解析した複数の装置による生産工程の中のボトルネック箇所および最大流量と、Ｑ−ｔｉｍｅ構造分析部４３による分析結果を入力し、手続き実行制御部（ＣＫＢ＋ＰＳ法）４８を用いて全ての各Ｑ−ｔｉｍｅ区間の最適管理指標を計算する指示を出す。
次いで、ステップＳ９７では、最適管理指標の計算においては、最適ロードルール判定部１９やＱ−ｔｉｍｅ構造分析部４３や生産スパイク算定部６４からの情報を入力して、手続き型ＣＫＢ＝ＪＡＭＰ−ｗＳ２最適理論値計算部７５において、対象とする生産工程の全てのＱ−ｔｉｍｅ制約区間における生産物流・在庫管理のための最適指標を生成し、生産管理システム１０やエンジニアリング業務システム２９や生産工程＃１のエンジニアやオペレータに指標算出部７６を介して出力すると共に、内部記憶７６ａに記憶する。
また、指標算出部７６は、内部記憶部７６ａと生産管理システム１０やエンジニアリング業務システム２９などの生産実績や装置関連業務実績の情報を照合して、生産管理システム１０における生産指示やエンジニアリング業務システム２９における業務指示のための情報を出力する。これら生産指示や業務指示のそれぞれに固有の識別番号等が付され、生産実績や業務実績と内部記憶部７６ａとの照合に利用することができる。
並列構造を直列構造に変換することは、すなわち、共用される製造装置における生産能力を多品種・繰返し生産ロットに配分することを意味する。多品種生産ロットに対する最適な生産能力の配分については、最適指標生成装置６１（第６実施形態）によって示された。第７実施形態では、さらに、異なるＱ−ｔｉｍｅ制約をもつ繰返し処理ロットへの生産能力の配分を生産率最大化を目的として最適化する方法を示す。同一品種の繰返し処理ロットに対する装置群の生産能力配分において、生産率最大化を目的とした場合には、図８２に示したような証明により、繰返し処理ロットに均等に生産能力を配分すること、すなわち繰返し処理ロットの生産率（スループットとも呼ばれる）を同等にすることが最適と示せた。ただし、この均等とは、一定期間の平均値である。ここで、この生産能力配分のルールを、ＲＥＦＳ（Re-entrant flow Smoothing）と呼ぶことにする。生産率の最大化を図りつつ、さらに、工程間の滞在時間の制約（Ｑ−ｔｉｍｅ制約や納期など）を遵守しつつ段取り時間を低減する多目的の達成が求められる。ここで、（１）生産能力の配分を均等化すること、および（２）図７７に示したように工程間の滞在時間の制約を遵守しつつ段取り時間を低減するような共用装置の切り替え周期を定めることで、多目的の達成を可能にする最適な生産物流・在庫管理が実現する。
複数Ｑ−ｔｉｍｅ制約区間への生産能力の最適な配分方法を、以下（Ａ）、（Ｂ）の前提をおいて、（ｉ）、（ｉｉ）の場合分けを用いて実現する。このように、複数の工程が同一装置群を共用し、かつ、各工程での−ｔｉｍｅ制約時間が異なる場合の扱いを定めた。
Figure 2013033466
第７実施形態では、さらに、図７２に示す最適指標生成装置６１（第６実施形態）における生産スパイクとリスクの算定に基づいて、適切な在庫の配置箇所と数量を定めて生産期間を短縮する方法を示す。まず、生産期間の短縮の重要性について説明する。生産工程において、高額で台数が限られて生産工程全体の生産率を決定づける資源的ボトルネック（例えば、半導体製造におけるフォトリソグラフィー装置等）の生産能力を高く維持することが重要である。しかし、実態として、資源的ボトルネックや非資源的ボトルネックにおける装置の保全や故障などに起因する装置の停止によって装置群の生産能力の低下が発生し、生産物流の変動（特に、装置群の生産率がボトルネックの（目標または最大）生産率以下に陥いる低下期、および、その後の復旧期が形成する生産スパイク）を引き起こし、生産物流としてボトルネックに伝搬し、資源的ボトルネックの生産率を低下させることがある。また、資源的ボトルネックの前後などにＱ−ｔｉｍｅ制約区間が存在し、Ｑ−ｔｉｍｅ制約区間における生産物流制御が資源的ボトルネックの生産率に影響を与えることがある。このような装置群の生産能力の変化やＱ−ｔｉｍｅ制約区間の生産物流制御による影響を吸収するために、半導体製造工程では、一般的に、工程間に多量の中間在庫（実態としては工場の中のストッカや搬送経路上のバッファに格納される）を配備している。この中間在庫の影響で、半導体製造における生産期間の４０〜６５％程度を工程間の処理待ち時間が占めており、長大な生産期間（一般的に１．５〜２．５ヵ月）の原因となり、時間競争力が向上せず製品の死蔵化の一因にもなっている。
第７実施形態では、生産期間の問題を解決するために、図８３に示す、到着連動集中在庫型方式と図８４に示す段階的変動吸収分散在庫型方式の２種類の方式を示す。資源的ボトルネック間や動的ボトルネック間やＱ−ｔｉｍｅ制約区間を管理単位（工程管理モジュールと呼ぶ）として、これらの方式により、最小の安全在庫量の配置と数量を定める。
ＩＩ．段階的変動吸収分散在庫型方式
到着連動集中在庫型方式との違いは、Ｑ−ｔｉｍｅ制約の有無に関わらずバッチ処理工程など一定の在庫を要する工程区間の在庫を活用して、順次可能な限り生産スパイクを低減していく点である。また、資源的ボトルネック工程の目標生産率との乖離を減らすために、バッチ工程でのロードサイズを適切に変更する。
図８４のような装置集中停止時間ｔｄによって発生するスパイクを取り除くための中間在庫ＬｒｉはＬｒｉ＝λ０ｔｒｉとなる。
ここで、制約が付されてるため、制約時間Ｔｑｉ＜ｔｒ１のときｔｒ１＝Ｔｑ１。
そして、後継制約区間の時間長ｔｒ（ｉ+１）は

Figure 2013033466

となる。
段階的変動吸収分散在庫型方式の利点は、プロセスの高度化の影響で増加の一途にあるＱ−ｔｉｍｅ制約が点在する生産工程でも、各工程の中間在庫を活用して可能な限り生産スパイクを段階的に低減し、資源的ボトルネック工程へのスパイクの伝搬を早い段階で防ぐ可能性を高める点にある。また、バッチ工程でのローディングを生産工程全体に合致させるよう適正化する。段階的変動吸収分散在庫型方式の想定される欠点は、バッチ工程でローディングサイズを小さくすることを許容すると、同一期間長におけるローディング回数を増やすことになり、熱処理炉（Ｆｕｒ）などの装置群では予防保全周期が短くなることがあり、注意を払う必要がある。
２ 処理工程（装置群）、３ 処理工程（装置群）、４ バッファサイズ、１０ 生産管理システム、１１ 最適指標生成装置、１２ 入力部、１２Ａ 入力モジュール、１３ 補助入力部、１４ Ｑ−ｔｉｍｅ構造分析部、１５ ＣＫＢ最適論理値計算部、１６ 感度解析部（ＣＫＢ特性）、１７ 指標算出部、１８ 感度解析部（性能特性）、１９ 最適ロードルール判定部、２１ 最適指標生成装置、２２ 入力部、２２Ａ 入力モジュール、２３ 補助入力部、２４ ＪＡＭＰ最適論理値計算部、２５ 感度解析部（ＪＡＭＰ特性）、２６ 開始終了時期算出部、２７ 感度解析部（性能特性）、２８ 装置区分算定部、２９ エンジニアリング業務システム、３１ 最適指標生成装置、３２ 変動監視検出部、３３ 入力変更検出部、３４ 再計算必要性判断部、３５ 感度解析部（ＣＫＢ＋ＪＡＭＰ特性）、３６ ＣＫＢ＋ＪＡＭＰ最適論理値計算部、３７ 感度解析部（ＣＫＢ＋ＪＡＭＰ性能特性）、３８ 計算指示部、４１ 最適指標生成装置、４２ 生産フローボトルネック・流量解析部、４３ Ｑ−ｔｉｍｅ構造分析部、４４ 装置区分算定部、４５ 補助入力部、４６ 駆動制御部、４７ 余裕時間配分解析部、５１ 最適指標生成装置、５２ 補助入力部（ＪＡＭＰ−ｗＳ法）、５３ 段取り替えサイクル算定部、５４ 装置区分算定部、５５ ＪＡＭＰ−ｗＳ最適論理値計算部、５６ 開始終了時期算出部、５７ 感度解析部（性能特性）、５８ 感度解析部（ＪＡＭＰ特性）、６１ 最適指標生成装置、６２ 補助入力部（ＣＫＢ＝ＪＡＭＰ−ｗＳ ２ 法）、６３ 装置群生産周期位相設定部、６４ 生産スパイク算定部、６５ ＣＫＢ＝ＪＡＭＰ−ｗＳ ２ 最適理論値計算部、６６ 指標算出部、６７ 感度解析部（ＣＫＢ＝ＪＡＭＰ−ｗＳ ２ 性能特性）、６８ 感度解析部（ＣＫＢ＝ＪＡＭＰ−ｗＳ ２ 特性）、７１ 最適指標生成装置、７２ 最適指標生成成装置６１計算モジュール、７３ 最適指標生成成装置４１計算モジュール、７６ 指標算出部

Claims (9)

  1. 前記指標算出ステップは、前記加工工程間で待つことが可能な最大ロット数を超えないように、前記複数の装置による加工工程間に設けられたバッファのサイズを制限することにより、先行工程の製品の出力を制御することを特徴とする請求項３記載の最適指標生成方法。
  2. 前記トラフィック強度が１より大きくなる場合には、トラフィック強度が１になるようにＱ−ｔｉｍｅ制約区間へのロットの投入率を制御することを特徴とする請求項３記載の最適指標生成方法。
  3. 多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給する最適指標生成装置であって、
    前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して入力する情報入力部と、
    前記入力された情報から前記複数の装置による加工工程の中のボトルネック箇所および最大流量を解析するボトルネック箇所解析部と、
    前記入力された情報から１つ以上のＱ−ｔｉｍｅ制約が存在しているＱ−ｔｉｍｅ制約区間の構造を分析するＱ−ｔｉｍｅ制約構造分析部と、
    前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して入力する情報入力部と、
    前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、
    前記算定された装置区分と入力された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期を算出する最適理論値計算部と、
    前記常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時期を算出する時間指標算出部と、
    前記ボトルネック箇所、最大流量、前記Ｑ−ｔｉｍｅ構造および前記装置区分と前記時間指標に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算部と、
    前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出部と、
    前記生産実行システムに含まれる製造フロー全体に点在するすべてのＱ−ｔｉｍｅ制約を同時に管理する手続き実行制御部と、を備え、
    前記時間指標算出部と指標算出部により算出された最適な指標情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給するとともに、前記時間指標算出部により算出された最適な指標情報を生産管理システムに供給することを特徴とする最適指標生成装置。
  4. 多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給する最適指標生成方法であって、
    前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して入力する情報入力ステップと、
    前記入力された情報から前記複数の装置による加工工程の中のボトルネック箇所および最大流量を解析するボトルネック箇所解析ステップと、
    前記入力された情報から１つ以上のＱ−ｔｉｍｅ制約が存在しているＱ−ｔｉｍｅ制約区間の構造を分析するＱ−ｔｉｍｅ制約構造分析ステップと、
    前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して入力する情報入力ステップと、
    前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定ステップと、
    前記算定された装置区分と入力された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算ステップと、
    前記常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時期を算出する時間指標算出ステップと、
    前記ボトルネック箇所、最大流量、前記Ｑ−ｔｉｍｅ構造および前記装置区分と時間指標に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算ステップと、
    前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出ステップと、を実行し、
    前記時間指標算出ステップと指標算出ステップにより算出された最適な指標情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給するとともに、前記時間指標算出ステップにより算出された最適な指標情報を生産管理システムに供給することを特徴とする最適指標生成方法。
  5. 多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線介して前記複数の装置に関する指標情報を送信する最適指標生成サーバであって、
    前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して受信する情報受信部と、
    前記受信された情報から前記複数の装置による加工工程の中のボトルネック箇所および最大流量を解析するボトルネック箇所解析部と、
    前記受信された情報から１つ以上のＱ−ｔｉｍｅ制約が存在しているＱ−ｔｉｍｅ制約区間の構造を分析するＱ−ｔｉｍｅ制約構造分析部と、
    前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を前記生産管理システムを介して受信する情報受信部と、
    前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、
    前記算定された装置区分と受信された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算部と、
    前記常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時間を算出する時間指標算出部と、
    前記ボトルネック箇所、最大流量、前記Ｑ−ｔｉｍｅ構造および前記装置区分と前記時間指標に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算部と、
    前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出部と、を備え、
    前記時間指標算出部と指標算出部により算出された最適な指標情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信するとともに、前記時間指標算出部により算出された最適な指標情報を生産管理システムに送信することを特徴とする最適指標生成サーバ。
  6. 前記最適理論値計算部により算出された最適な開始終了時期情報に対して、感度解析を予め行っておく感度解析部と、
    各種入力情報の変動に対応した最適な指標情報を即時に前記生産管理システムに供給する開始終了時期算出部をさらに備えることを特徴とする請求項２０記載の最適指標生成装置。
  7. 多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給する最適指標生成装置であって、
    前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して入力する情報入力部と、
    前記入力された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すＱ−ｔｉｍｅ制約を分析するＱ−ｔｉｍｅ構造分析部と、
    前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムから入力する情報入力部と、
    前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、
    前記算定された装置区分と入力された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算部と、
    前記常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時間を算出する開始終了時期算出部と、
    前記入力された情報、前記Ｑ−ｔｉｍｅ構造および前記装置区分と前記開始終了時期に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算部と、
    前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出部と、を備え、
    前記開始終了時期算出部により算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給するとともに、前記算出された開始終了時期により定まる工程能力が異なる各期に対して最適な指標情報を最適理論値計算部および前記指標算出部により生産管理システムに供給することを特徴とする最適指標生成装置。
  8. 多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、前記複数の装置に関する指標情報を供給する最適指標生成方法であって、
    前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して入力する情報入力ステップと、
    前記入力された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すＱ−ｔｉｍｅ制約を分析するＱ−ｔｉｍｅ構造分析ステップと、
    前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムから入力する情報入力ステップと、
    前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定ステップと、
    前記算定された装置区分と入力された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算ステップと、
    前記常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時間を算出する開始終了時期算出ステップと、
    前記入力された情報、前記Ｑ−ｔｉｍｅ構造および前記装置区分と前記開始終了時期基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算ステップと、
    前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出ステップと、を実行し、
    前記開始終了時期算出ステップにより算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに供給するとともに、前記算出された開始終了時期により定まる工程能力が異なる各期に対して最適な指標情報を最適理論値計算ステップおよび前記指標算出ステップにより生産管理システムに供給することを特徴とする最適指標生成方法。
  9. 多品種の製品を生産するための生産実行システムに設けられた複数の装置を制御する生産管理システムに対して、通信回線を介して前記複数の装置に関する指標情報を送信する最適指標生成サーバであって、
    前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムを介して受信する情報受信部と、
    前記受信された情報から前記複数の装置による加工工程間の滞在時間の制限値を示すＱ−ｔｉｍｅ制約を分析するＱ−ｔｉｍｅ構造分析部と、
    前記生産実行システムに含まれる複数の装置に関する情報を生産管理システムから受信する情報受信部と、
    前記複数の装置を常用能力を有する常用装置と代替能力を有する代替装置とに区分する装置区分算定部と、
    前記算定された装置区分と受信された情報から前記複数の常用装置と代替装置の稼働回数と稼働時期と稼動条件を算出する最適理論値計算部と、
    前記常用装置と代替装置とに関する予防保全開始時間を算出する開始終了時期算出部と、
    前記受信された情報、前記Ｑ−ｔｉｍｅ構造および前記装置区分と前記開始終了時期に基づいて、品種別の最適なカンバン枚数およびバッファサイズを算出する最適理論値計算部と、
    前記算出された最適理論値を指標情報として出力する指標算出部と、を備え、
    前記開始終了時期算出部により算出された最適な開始終了時期情報を前記生産管理システムやエンジニアリング業務システムに送信するとともに、前記算出された開始終了時期により定まる工程能力が異なる各期に対して最適な指標情報を最適理論値計算部および前記指標算出部により生産管理システムに送信することを特徴とする最適指標生成サーバ。
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