JP2013125839A

JP2013125839A - 生産効率化システム、生産効率化装置および生産効率化方法

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Publication number: JP2013125839A
Application number: JP2011273436A
Authority: JP
Inventors: Taku Mizutani; 谷琢水; Ichiro Namioka; 岡一郎波; Toshihiko Iijima; 島俊彦飯; Shigenori Todate; 館重典戸
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2013-06-24

Abstract

【課題】処理装置の処理性能を落とすことなく、かつ被処理体の種類を考慮に入れて、最適な省エネ運用を可能とする。
【解決手段】複数の処理装置５のそれぞれは、動作モードとして、被処理体の処理を迅速に開始可能なエネルギーを消費するスタンバイモードと、スタンバイモードに迅速に移行可能な最低限のエネルギーを消費するスリープモードとを有する。生産効率化装置４は、複数の処理装置の生産計画に基づいて、複数の処理装置のそれぞれが被処理体の処理を終えてから、次に処理を開始するまでの時間間隔を計測する時間間隔計測部３１と、時間間隔計測部で計測された時間間隔が所定の基準時間を超える場合は、対応する処理装置をスリープモードに設定し、基準時間を超えない場合は、対応する処理装置をスタンバイモードに設定する動作モード設定部３２と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被処理体を処理する処理装置で消費するエネルギーを効率的に運用する生産効率化システム、生産効率化装置および生産効率化方法に関する。

半導体生産工場には、被処理体に対して種々の処理を行う複数の処理装置が設けられている。これら処理装置は、被処理体に対する処理を行っていない間は、アイドル状態になる。アイドル状態とは、通常の動作状態よりもエネルギー消費量が少ない状態であるが、迅速に動作状態に復帰できるように、ある程度のエネルギーを消費し続けている。このエネルギーは、半導体生産には寄与しない無駄なエネルギーであり、処理装置の数が多いほど、無駄に消費されるエネルギーが多くなるのが実情である。

例えば、処理装置の待機時間が所定の期間を超えた場合に、自動的に通常状態からアイドル状態に移行することで省エネを図る技術が提案されている（例えば、特許文献１）が、各処理装置をアイドル状態に設定することはできても、上述したようにアイドル状態そのものがエネルギーを無駄に消費しており、半導体生産工場の全体を省エネ運用するのは容易ではない。

半導体生産工場で無駄に消費されるのはエネルギーだけでない。処理装置は通常、チャンバ内で被処理体の処理を行うため、チャンバ内の温度や湿度、真空度、供給ガスや排出ガスの流量などの環境条件を一定に維持することが求められる。いったん環境条件を大きく変化させてしまうと、元の環境条件に復帰させるのに時間がかかってしまう。このため、アイドル状態でも、環境条件を極端に変化させることはせず、このために、環境条件を維持するのに必要な資源やコストを無駄に消費し続けてしまう。

このような背景から、特許文献２には、処理装置が動作モードを切り替えたときに要する復旧時間を考慮に入れて、動作モードの切替を行う技術が開示されている。また、特許文献２では、消費エネルギーが異なる複数種類の省エネモードを設けて、処理装置の処理に影響を与えない範囲内で最大限の省エネを図れるようにしている。

また、特許文献３には、ロットの到着予定時間よりも処理装置の立ち上げ時間以上早い時間に処理装置を立ち上げるようにして、ロットの待機時間を縮小する技術が開示されている。

特開２００４−２００４８５号公報特開２００７−２４２８５４号公報特開２００７−８８４２９号公報

上述した特許文献２の場合、処理装置の動作モード切替時の復旧時間を考慮に入れて、動作モード切替を行っているが、処理装置の待機時間が復旧時間より長い場合に、必ず動作モードを切り替えるとすると、頻繁に動作モードの切替を行うことになり、処理装置の電源装置等に負担をかけるおそれがある。また、被処理体によっては、膜厚や膜質等の処理品質に高い精度を要求される場合もあり、このような場合は、仮に待機時間が復旧時間より長くても、動作モードを切り替えない方が望ましい。

特許文献２には、復旧時間との兼ね合いで動作モードの切替を行う旨の記載はあるが、復旧時間以外にはどのような条件で動作モードを切り替えるかの記載はなく、最適な動作モード切替を行えるとは限らない。

また、上述した特許文献３は、搬送タイミングとの兼ね合いで処理装置の動作モード切替を行っており、処理装置の待機時間の長短による動作モード切替は念頭に置いていない。

さらに、上述した特許文献１では、通常モードに設定されている状態から所定時間が経過すると、自動的に省エネモードに変更しており、これはすなわち、所定時間が経過する前までは処理装置を通常モードで動作させることを意味し、少なくともこの期間は無駄に電力を消費している。

このように、従来から、省エネを図るための種々の提案はされてきたが、まだまだ消費エネルギーを削減できる余地があり、かつ、被処理体の種類との関連で最適な省エネを図る提案はされてこなかった。

ところで、半導体生産工場では、大量のエネルギーを消費することから、例えば電力会社との間で、エネルギー使用制限に関する特別な契約を行うことが多い。この種の契約では、半導体生産工場で消費可能な最大エネルギー消費レベルを設定し、このレベルを超えない範囲でのみエネルギーの使用を認められることになる。

ところが、従来は、最大エネルギー消費レベルの範囲内で、最適なエネルギー使用量となるように複数の処理装置のスケジューリングを行う適切な仕組みが存在せず、結果として、余裕を見て、少なめにエネルギーを使用したり、逆に最大エネルギー消費レベルを超えてしまって、電力会社からのエネルギー供給が不安定になるなどの問題が生じるおそれがあった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、処理装置の処理性能を落とすことなく、かつ被処理体の種類および処理内容を考慮に入れて、最適な省エネ運用が可能な生産効率化システム、生産効率化装置および生産効率化方法を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様では、被処理体の生産計画を作成するスケジューラと、
前記生産計画に基づいて、前記被処理体の処理を行う複数の処理装置に対する動作指示を行うディスパッチャと、
前記スケジューラおよび前記ディスパッチャの処理結果に基づいて、前記複数の処理装置の処理計画を作成するとともに、前記複数の処理装置の動作モードを切り替える生産効率化装置と、を備え、
前記複数の処理装置のそれぞれは、前記動作モードとして、前記被処理体の処理を迅速に開始可能なエネルギーを消費するスタンバイモードと、前記スタンバイモードに迅速に移行可能な最低限のエネルギーを消費するスリープモードとを有し、
前記生産効率化装置は、
前記複数の処理装置の生産計画に基づいて、前記複数の処理装置のそれぞれが前記被処理体の処理を終えてから、次に処理を開始するまでの時間間隔を計測する時間間隔計測部と、
前記時間間隔計測部で計測された時間間隔が所定の基準時間を超える場合は、対応する処理装置を前記スリープモードに設定し、前記基準時間を超えない場合は、前記対応する処理装置を前記スタンバイモードに設定する動作モード設定部と、を有する生産効率化システムが提供される。

また、本発明の一態様では、被処理体の生産計画を作成するスケジューラと、
前記生産計画に基づいて、前記被処理体の処理を行う複数の処理装置に対する動作指示を行うディスパッチャと、
前記複数の処理装置のそれぞれに対して設けられ、対応する処理装置の消費エネルギーを管理する複数の消費エネルギー管理部と、
前記消費エネルギー管理部で管理している各処理装置の消費エネルギーと、前記スケジューラおよび前記ディスパッチャの処理結果と、に基づいて、前記複数の処理装置全体で消費する消費エネルギーが予め定めた最大消費エネルギーを超えないように、前記複数の処理装置のそれぞれで前記被処理体の処理を行うか否かをロットごとに判定するとともに、各ロットの処理中に前記複数の処理装置全体で消費する消費エネルギーが前記最大消費エネルギーを超えないように各ロットで稼働する各処理装置の処理タイミングを個別に調整する生産効率化装置と、を備えることを特徴とする生産効率化システムが提供される。

本発明によれば、処理装置の処理性能を落とすことなく、かつ被処理体の種類および処理内容を考慮に入れて、各処理装置の最適な省エネ運用を行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係る生産効率化システムの概略構成を示すブロック図。搬送装置７の搬送経路の一例を示す図。処理装置５の構成の一例を示したブロック図。第１の実施形態に係る生産効率化装置４の内部構成の一例を示すブロック図。時間間隔の計測方法を説明する図。第２の実施形態に係る生産効率化装置４の内部構成を示すブロック図。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る生産効率化システムの概略構成を示すブロック図である。図１の生産効率化システム１は、スケジューラ２と、ディスパッチャ３と、生産効率化装置４と、複数の処理装置５と、複数の処理装置コントローラ６と、複数の搬送装置７と、搬送制御装置８とを備えている。

スケジューラ２は、生産工場（例えば半導体製造工場）における被処理体（例えば半導体装置）の生産計画を作成する。この生産計画は、生産進捗計画に基づいて逐次更新される。

ディスパッチャ３は、スケジューラ２が作成した生産計画に基づいて、被処理体の処理を行う複数の処理装置５に対する動作指示を行う。

スケジューラ２とディスパッチャ３は、合わせて生産実行制御装置（ＭＥＳ：Manufacturing Execute System）９を構成しており、実際上は例えば一台または複数台のコンピュータで実現可能である。

生産効率化装置４は、スケジューラ２とディスパッチャ３での処理結果に基づいて、複数の処理装置５の処理計画を作成するとともに、複数の処理装置５の動作モードを切り替える。特に、本実施形態に係る生産効率化装置４は、各処理装置５の動作モードの切替を行う。

ここで、動作モードとは、被処理体の処理を迅速に開始可能な電力を消費するスタンバイモードと、スタンバイモードに迅速に移行可能な最低限の電力を消費するスリープモードとを含んでいる。これらのモード以外のモードを設けてもよい。

複数の処理装置５のすべてが動作モードを切替可能である必要はなく、少なくとも一部の処理装置５が動作モードを切替可能であればよい。

複数の処理装置５は、例えば、有機ＥＬデバイス製造用のガラス基板や、半導体デバイス等製造用のシリコンウェーハ等の被処理体を処理するプラズマＣＶＤ装置、プラズマエッチング装置、スパッタリング装置、およびＰＶＤ装置等であり、具体的な処理内容は問わない。

また、複数の処理装置５は、同じ処理を行う２以上の処理装置５を一つの群とし、それぞれ異なる処理を行う複数の群に分類されていてもよい。この場合、生産効率化装置４は、処理速度を優先させたい場合は、一つの群の中から複数の処理装置５を同時に選択して複数の被処理体を同時に処理して処理スループットを上げてもよいし、省エネルギーを優先させたい場合は、同じ群の中から、最もエネルギー消費量の少ない処理装置５を選択して処理を行ってもよい。

あるいは、一つの工程処理を複数の処理装置５で連続的に行う場合は、これらの処理装置５を一つの群として、同じ工程処理を行う複数の群を設けてもよい。

複数の処理装置５のそれぞれに対応づけて、処理装置コントローラ６が設けられている。これら処理装置コントローラ６は、生産効率化装置４からの指示を受けて、対応する処理装置５の動作を制御するとともに、処理装置５に接続された不図示の各種センサからの信号を検出する。センサの種類は特に問わないが、例えば、処理装置５内のチャンバ内の温度、湿度、ガス流量、および真空度などを測定するものである。

搬送装置７は、例えば、天井又は床上に設置された軌道を走行する搬送シャトルや、所定のルートを走行する無人搬送車等であり、搬送容器（キャリア）を搬送する。搬送装置７は、搬送制御装置８から与えられた指示に基づいて、複数の処理装置５と、キャリアを保管しているストッカとの間を移動し、キャリアに収容された被処理体を搬送する。

搬送制御装置８は、いわゆるＭＣＳ（Material Control System）を構成しており、スケジューラ２で作成された搬送計画に基づいて、搬送装置７の動作を制御する。

図２は搬送装置７の搬送経路の一例を示す図である。図２は、被処理体の一工程での搬送経路を示している。図示のように、中央部には、各工程間で搬送を行う工程間（Inter-Bay）搬送経路１１が設けられ、その両側には、工程内（Intra-Bay）搬送経路１２が設けられている。

左右の工程内搬送経路１２は、概略Ｕ字形であり、両端部の出入り口には工程間搬送経路１１が接続されている。工程内搬送経路１２の両端部の出入り口には、ウエハ等の被処理体を一時的に格納するストッカ１３が設けられている。工程間搬送経路１１から搬送されてきた被処理体は、このストッカ１３にいったん格納された後、所望のタイミングで取り出されて、工程内搬送経路１２上を搬送される。このように、ストッカ１３は、各処理装置５での処理完了タイミングと前工程または次工程での搬送タイミングのずれを吸収するために設けられている。

工程内搬送経路１２は、例えば天井または床上に設置されたＵ字形状のレールであり、このレール上をベルト駆動で上下するホイスト機構を備えた搬送装置７（ＯＨＴ：Overhead Hoist Transfer）が走行する。搬送装置７は、被処理体を処理すべき処理装置５の真上に到達すると、ホイスト機構で下方に下がって、処理装置５に被処理体をマウントする。

複数の処理装置５は、工程内搬送経路１２の両側に配置されている。上述したように、同じ処理を行う処理装置５を一つの群として近接して配置してもよいし、一つの工程処理が複数の処理装置５で分担して行われる場合は、処理順に複数の処理装置５を並べて配置してもよい。

図２では省略しているが、各処理装置５の近傍には、搬送車を搬送経路から一時的に待避させる枝経路が設けられている。これにより、搬送車が目的とする処理装置５の位置に処理開始時刻よりかなり前に到達した場合は、搬送車を枝経路に待避させることができる。したがって、搬送経路上で搬送車が停止したままになることがなく、搬送経路上で複数の搬送車を高速に移動させることができる。

図３は処理装置５の構成の一例を示したブロック図である。処理装置５は、例えば、マルチチャンバ式の基板処理システムである。処理装置５は、被処理体Ｗを収容するキャリア（Front Open Unified Pod）を受け渡しするためにキャリアが載置される第１及び第２ロードポート（LP: Load Port）２２ａ、２２ｂが設けられたロードモジュール（LM: Load Module）２３を備える。ロードモジュール２３には、ロードロックモジュール（LLM: Load Lock Module）２４ａ、２４ｂを介してトランスファーモジュール（TM: Transfer Module）２５が接続されている。トランスファーモジュール２５が有する真空ロボット（図示せず）は、ロードロックモジュール２４ａ、２４ｂを通じて搬入された被処理体Ｗをプロセスモジュール（PM: Process Module）２６ａ〜２６ｄへ搬送する。プロセスモジュール２６ａ〜２６ｄは、レシピに基づいて、被処理体Ｗに所定の処理を施す。処理された被処理体Ｗは、搬入とは逆の経路を辿って第１ロードポート２２ａ又は第２ロードポート２２ｂに載置されたキャリアに回収され、キャリア単位で搬出される。

図３に示すマルチチャンバ式の基板処理システムでは、プロセスモジュール２６ａ〜２６ｄ及びトランスファーモジュール２５が常に真空状態に保持されており、ロードロックモジュール２４ａ、２４ｂとトランスファーモジュール２５とはゲートバルブ（図示せず）で仕切られる。ロードロックモジュール２４ａ、２４ｂが真空になった状態でゲートバルブが開かれて、被処理体Ｗが、プロセスモジュール２６ａ〜２６ｄとロードロックモジュール２４ａ、２４ｂとの間で搬送される。真空ポンプが、ロードロックモジュール２４ａ、２４ｂの真空引きを行う。

図４は第１の実施形態に係る生産効率化装置４の内部構成の一例を示すブロック図である。図４の生産効率化装置４は、時間間隔計測部３１と、動作モード設定部３２と、状態判断部３３とを有する。時間間隔計測部３１は、処理装置５が被処理体の処理を終えてから、次に処理を開始するまでの時間間隔を計測する。動作モード設定部３２は、時間間隔計測部３１で計測された時間間隔が所定の基準時間を超える場合は、処理装置５をスリープモードに設定し、基準時間を超えない場合は、処理装置５をスタンバイモードに設定する。状態判断部３３は、後述するように必須ではないが、スリープモードからスタンバイモードに復帰した処理装置５が被処理体の処理を開始可能な状態になったか否かを、処理装置５の環境条件に基づいて判断する。

時間間隔計測部３１と動作モード設定部３２の処理動作は、ハードウェアで行ってもよいし、ソフトウェアで行ってもよい。生産効率化装置４をコンピュータで構成すれば、時間間隔計測部３１と動作モード設定部３２の処理動作を行うプログラム（ソフトウェア）をコンピュータで実行することにより、生産効率化装置４の全てまたは一部の処理をソフトウェアで実現できる。

時間間隔計測部３１は、処理装置５をスリープモードからスタンバイモードに切り替えてから、処理装置５が処理に取りかかれる状態になるまでの復旧時間を念頭において、上述した時間間隔を計測してもよい。すなわち、図５に示すように、時間間隔計測部３１は、処理装置５が被処理体の処理を終えた時刻ｔ１と、次に処理を開始する時刻ｔ３と、この時刻ｔ３から復旧時間分前の時刻ｔ２とを考慮に入れて、時間間隔（ｔ２−ｔ１）を計測してもよい。

この場合、動作モード設定部３２は、時間間隔（ｔ２−ｔ１）が所定の基準時間を超えていれば、処理装置５をスリープモードに設定し、超えていなければ処理装置５をスタンバイモードに設定する。

このように、スリープモードからスタンバイモードに切り替えた場合の復旧時間を考慮に入れて、動作モードの切替を行えば、次に処理を開始する時刻までに処理装置５の準備を整えた状態で被処理体の処理を行うことができ、処理性能を向上できる。

なお、時間間隔の計測にあたって、処理装置５の復旧時間を考慮に入れるか否かは任意であり、動作モードによって復旧時間に著しく差がある場合のみ復旧時間を考慮に入れるようにしてもよい。

上述したように、処理装置５をスリープモードからスタンバイモードに切り替えても、復旧時間の間は、処理装置５は被処理体の処理を行うことができない。復旧時間を事前に見積もったとしても、必ずしも正確ではなく、スリープモードからスタンバイモードに切り替えた時点での処理装置５の環境条件（例えば、温度や湿度、真空度、ガス流量など）によって、被処理体の処理を行える状態になるまでの真の復旧時間は種々異なる。

そこで、状態判断部３３は、処理装置５が備える各種センサからなる環境条件検出部３４からの検出信号に基づいて、温度や湿度、ガス流量などの環境条件を検出して、その検出結果に基づいて、処理装置５が次の被処理体の処理を行える状態になったかどうかを検出する。このように、状態判断部３３は、予め見積もった復旧時間の誤差を検出するために設けられる。

上述した生産効率化装置４による動作モード切替は、処理装置５ごとに行われる。同じ処理を行う複数の処理装置５が存在して、これら処理装置５が同時に処理を行う場合は、共通の動作モード制御を行ってもよい。また、異なる複数の処理装置５が同時に、それぞれ異なる処理を行う場合は、異なる処理を行う処理装置５あるいは処理装置群ごとに、動作モード制御を行うのが望ましい。

なお、被処理体によっては、高い処理精度が要求される場合があり、待機時間が長い場合であっても、チャンバ内の温度や湿度等の環境条件を一切変更しない方がよいこともある。したがって、その場合は、例外措置として、生産効率化装置４は、待機時間の長短によらず、スタンバイモードを維持する。このように、生産効率化装置４は、時間間隔計測部３１で計測した時間間隔の長さと、処理装置５が被処理体に施す処理内容とに基づいて、動作モードを制御する。

このように、第１の実施形態では、処理装置５が被処理体の処理を終えて、次に処理を開始するまでの時間間隔を事前に見積もって、その時間間隔の長短により、処理装置５の動作モード切替を行うため、頻繁に動作モードが切り替わることもなく、また、処理装置５の処理性能を落とすことなく、処理装置５の消費エネルギーを効率的に削減できる。

また、時間間隔を見積もる際には、動作モード切替時の処理装置５の復旧時間を考慮に入れてもよいため、当初予定した次の処理開始時刻までには、処理装置５は被処理体の処理準備を確実に終えることができ、処理性能を向上できる。

さらに、動作モード切替を行った後、処理装置５の環境条件を検出して、処理装置５が被処理体の処理ができる状態になったかどうかを判断するため、処理装置５が最適な状態で被処理体の処理を行うことができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態は、複数の処理装置５での消費エネルギーの総量が最大消費エネルギー量を超えないように調整するものである。

本発明の第２の実施形態に係る生産効率化システム１の概略構成は、図１と同様のブロック図で表される。本実施形態では、生産効率化システム１で消費する最大消費エネルギー量が電力会社との契約等で予め定められているものとし、この最大消費エネルギー量を超えない範囲で、各処理装置５を運用する。

第２の実施形態に係る生産効率化システム１は、被処理体をロットごとに処理することを前提としている。一つのロットでは、一つまたは複数の処理装置５で複数の被処理体の処理が行われる。複数の処理装置５は、同一の処理を行う２以上の処理装置５を群として、複数の群に分類されているものとする。一つの群では、その群に属する複数の処理装置５を用いて、同じロット内の複数の被処理体を処理することができる。

異なるロットでは、同一の被処理体を処理してもよいし、異なる被処理体を処理してもよい。また、各ロットで処理すべき被処理体の数は、同じでもよいし、異なっていてもよい。各ロットでどの種類の被処理体を何個処理するかの情報は、スケジューラ２が作成する処理装置５の処理計画に含まれている。

各処理装置５に接続された処理装置コントローラ（消費エネルギー管理部）６は、対応する処理装置５のエネルギー消費量をロットごとに検出する。各処理装置コントローラ６で検出された各処理装置５のエネルギー消費量はロットごとに生産効率化装置４に送られて、集計される。生産効率化装置４は、各処理装置コントローラ６が管理している各処理装置の消費エネルギーと、スケジューラ２およびディスパッチャ３の処理結果とに基づいて、複数の処理装置全体で消費する消費エネルギーが予め定めた最大消費エネルギーを超えないように、複数の処理装置のそれぞれで被処理体の処理を行うか否かをロットごとに判定するとともに、各ロットの処理中に複数の処理装置全体で消費する消費エネルギーが最大消費エネルギーを超えないように各ロットで稼働する各処理装置の処理タイミングを個別に調整する。すなわち、生産効率化装置４は、ロット情報と、各ロットで処理させる処理装置の種類と、各ロット内で各処理装置を稼働させるタイミングとを管理する。

図６は第２の実施形態に係る生産効率化装置４の内部構成を示すブロック図である。図６の生産効率化装置４は、各処理装置コントローラ６から供給されたエネルギー消費量を集計するエネルギー消費量集計部４１と、ロットごとの総エネルギー消費量をテーブル化するテーブル作成部４２と、次のロットを処理すべき処理装置５を判定する処理装置判定部４３と、処理すべきと判定された各処理装置５まで被処理体を搬送するタイミングを判定する搬送タイミング判定部４４とを有する。

処理装置判定部４３は、スケジューラ２とディスパッチャ３の処理結果に基づいて、次のロットで処理すべき被処理体の種類および数を把握し、また、テーブル作成部４２を参照して、予め定めた最大消費エネルギー量を超えない範囲で、稼働可能な処理装置５の最大数を求めて、次のロットを与えられた時間内に確実に処理できるようにする。また、処理装置判定部４３は、各ロットの処理中に複数の処理装置全体で消費する消費エネルギーが最大消費エネルギーを超えないように各ロットで稼働する各処理装置の処理タイミングを個別に調整する。

処理装置判定部４３で判定された各処理装置５に対しては、所定のタイミングで、処理装置コントローラ６を介して、処理の指令が行われる。また、これに合わせて、生産効率化装置４は、搬送タイミング判定部４４で判定した搬送タイミングに従って被処理体を各処理装置５まで搬送するよう、搬送制御装置８に対して指示する。

上述した説明では、複数の処理装置５で消費するエネルギー総量が、予め定めた最大消費エネルギー量を超えないように制御する例を説明したが、搬送装置７で搬送する際に消費するエネルギー量も加味して、最大消費エネルギー量を超えないように制御してもよい。

この場合、テーブル作成部４２には、搬送装置７が単位距離だけ被処理体を搬送するのに要する消費エネルギー量を予め登録しておくのが望ましい。生産効率化装置４は、ロットごとに、被処理体を処理する処理装置５を判定するとともに、判定された各処理装置５まで被処理体を搬送するタイミングも判定し、判定された各処理装置５で消費するエネルギー総量と、判定された各処理装置５まで被処理体を搬送するのに要する消費エネルギー量との合算量が最大消費エネルギー量を超えないようにする。

より具体的には、ロットの処理効率を最大限向上させるために、ロットに属する各被処理体を処理する処理装置５の数を最大限増やすとともに、各処理装置５に最短経路で被処理体を搬送できるように、搬送装置７の搬送タイミングをスケジューリングする。これにより、できるだけ多くの処理装置５に対して、最短距離で被処理体を搬送して、これら処理装置５でほぼ同時に複数の被処理体の処理を実行でき、消費エネルギー総量を抑制しつつ、生産効率を最大限に向上できる。

なお、図１の生産効率化システム１に含まれる処理装置５と搬送装置７以外の装置の消費エネルギー量も加味して、最大消費エネルギー量を超えないようにスケジューリングを行ってもよい。

このように、第２の実施形態では、予め定めた最大消費エネルギー量を超えないように、ロットごとに処理装置５の処理スケジュールを作成するため、各ロットの処理を最大消費エネルギー量の範囲内で効率的に行うことができる。また、搬送装置７の消費エネルギー量も考慮に入れて、生産効率化システム１全体での消費エネルギー量が最大消費エネルギー量を超えないように、ロットごとに処理装置５と搬送装置７をスケジューリングすることも可能となる。

上述した実施形態で説明した生産効率化システム１の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、生産効率化システム１の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。

また、生産効率化システム１の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。

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。

１生産効率化システム、２スケジューラ、３ディスパッチャ、４生産効率化装置、５処理装置、６処理装置コントローラ、７搬送装置、８搬送制御装置、９生産実行制御装置、１１工程間搬送路、１２工程内搬送路、１３ストッカ、３１時間間隔計測部、３２動作モード設定部、３３状態判断部、４１エネルギー消費量集計部、４２テーブル作成部、４３処理装置判定部、４４搬送タイミング判定部

Claims

被処理体の生産計画を作成するスケジューラと、
前記生産計画に基づいて、前記被処理体の処理を行う複数の処理装置に対する動作指示を行うディスパッチャと、
前記スケジューラおよび前記ディスパッチャの処理結果に基づいて、前記複数の処理装置の処理計画を作成するとともに、前記複数の処理装置の動作モードを切り替える生産効率化装置と、を備え、
前記複数の処理装置のそれぞれは、前記動作モードとして、前記被処理体の処理を迅速に開始可能なエネルギーを消費するスタンバイモードと、前記スタンバイモードに迅速に移行可能な最低限のエネルギーを消費するスリープモードとを有し、
前記生産効率化装置は、
前記複数の処理装置の生産計画に基づいて、前記複数の処理装置のそれぞれが前記被処理体の処理を終えてから、次に処理を開始するまでの時間間隔を計測する時間間隔計測部と、
前記時間間隔計測部で計測された時間間隔が所定の基準時間を超える場合は、対応する処理装置を前記スリープモードに設定し、前記基準時間を超えない場合は、前記対応する処理装置を前記スタンバイモードに設定する動作モード設定部と、を有することを特徴とする生産効率化システム。
前記動作モード設定部は、前記スリープモードから前記スタンバイモードに復帰した前記処理装置が処理を開始するまでに要するウォーミング期間を考慮に入れて、前記スリープモードから前記スタンバイモードに切り替えるタイミングを設定することを特徴とする請求項１に記載の生産効率化システム。
前記複数の処理装置のそれぞれは、前記被処理体の処理を行うに必要な環境条件を検出する環境条件検出部を有し、
前記生産効率化装置は、前記スリープモードから前記スタンバイモードに復帰した前記処理装置が前記被処理体の処理を開始可能な状態になったか否かを、該処理装置の前記環境条件検出部の検出結果に基づいて判断する状態判断部を有することを特徴とする請求項２に記載の生産効率化システム。
前記動作モード設定部は、前記時間間隔計測部で計測された時間間隔の長さと、前記処理装置が前記被処理体に施す処理内容とに基づいて、前記動作モードを制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の生産効率化システム。
前記複数の処理装置のそれぞれは、前記スリープモードが選択されると、消費エネルギー、前記処理装置内の温度、および前記処理装置内の特定ガスの流量の少なくとも一つを前記スタンバイモード選択時よりも低下させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の生産効率化システム。
被処理体の処理を迅速に開始可能なエネルギーを消費するスタンバイモードと、前記スタンバイモードに迅速に移行可能な最低限のエネルギーを消費するスリープモードとを任意に選択して前記被処理体の処理を行う処理装置の生産計画に基づいて、前記処理装置が前記被処理体の処理を終えてから、次に処理を開始するまでの時間間隔を計測する時間間隔計測部と、
前記時間間隔計測部で計測された時間間隔が所定の基準時間を超える場合は、前記処理装置を前記スリープモードに設定し、前記基準時間を超えない場合は、前記処理装置を前記スタンバイモードに設定する動作モード設定部と、を備えることを特徴とする生産効率化装置。
被処理体の処理を迅速に開始可能なエネルギーを消費するスタンバイモードと、前記スタンバイモードに迅速に移行可能な最低限のエネルギーを消費するスリープモードとを任意に選択して前記被処理体の処理を行う処理装置の生産計画に基づいて、前記処理装置が前記被処理体の処理を終えてから、次に処理を開始するまでの時間間隔を計測するステップと、
前記計測された時間間隔が所定の基準時間を超える場合は、前記処理装置を前記スリープモードに設定し、前記基準時間を超えない場合は、前記処理装置を前記スタンバイモードに設定するステップと、を備えることを特徴とする生産効率化方法。
被処理体の生産計画を作成するスケジューラと、
前記生産計画に基づいて、前記被処理体の処理を行う複数の処理装置に対する動作指示を行うディスパッチャと、
前記複数の処理装置のそれぞれに対して設けられ、対応する処理装置の消費エネルギーを管理する複数の消費エネルギー管理部と、
前記消費エネルギー管理部で管理している各処理装置の消費エネルギーと、前記スケジューラおよび前記ディスパッチャの処理結果と、に基づいて、前記複数の処理装置全体で消費する消費エネルギーが予め定めた最大消費エネルギーを超えないように、前記複数の処理装置のそれぞれで前記被処理体の処理を行うか否かをロットごとに判定するとともに、各ロットの処理中に前記複数の処理装置全体で消費する消費エネルギーが前記最大消費エネルギーを超えないように各ロットで稼働する各処理装置の処理タイミングを個別に調整する生産効率化装置と、を備えることを特徴とする生産効率化システム。
前記複数の処理装置は、前記被処理体に対して同一の処理を行う１以上の処理装置を一つの群として、それぞれ異なる処理を行う複数の群に分かれており、
前記生産効率化装置は、各群で同時に処理を行う処理装置の種類および数をロットごとに判定し、かつ各ロットで稼働する各処理装置の処理タイミングを個別に調整することを特徴とする請求項８に記載の生産効率化システム。
前記生産効率化装置は、各ロットで処理される前記被処理体の種類および数に基づいて、前記複数の処理装置のそれぞれで前記被処理体の処理を行うか否かをロットごとに判定し、かつ各ロットで稼働する各処理装置の処理タイミングを個別に調整することを特徴とする請求項８または９に記載の生産効率化システム。
前記生産効率化装置は、
被処理体を処理する複数の処理装置の消費エネルギーを集計する消費エネルギー集計部と、
ロットごとに稼働する処理装置の種類および数を可変させたときに、それぞれの消費エネルギー総量をテーブル化するテーブル作成部と、
前記複数の処理装置の処理計画に基づいて、各ロットで処理すべき被処理体の種類および数を把握し、前記テーブル作成部で作成したテーブルを参照して、ロットごとの消費エネルギー総量が予め定めた最大消費エネルギー量を超えないように、前記複数の処理装置のそれぞれで前記被処理体の処理を行うか否かをロットごとに判定する処理装置判定部と、
被処理体の処理を行うと判定された各処理装置まで被処理体を搬送する搬送装置の搬送タイミングを判定する搬送タイミング判定部と、を有することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の生産効率化システム。
前記処理装置判定部は、被処理体の処理を行うと判定された処理装置まで被処理体を搬送する際の前記搬送装置の消費エネルギー量を含めて、前記最大消費エネルギー量を超えないようにすることを特徴とする請求項１１に記載の生産効率化システム。
被処理体を処理する複数の処理装置の消費エネルギーを集計する消費エネルギー集計部と、
ロットごとに稼働する処理装置の種類および数を可変させたときに、それぞれの消費エネルギー総量をテーブル化するテーブル作成部と、
前記複数の処理装置の処理計画に基づいて、各ロットで処理すべき被処理体の種類および数を把握し、前記テーブル作成部で作成したテーブルを参照して、ロットごとの消費エネルギー総量が予め定めた最大消費エネルギー量を超えないように、前記複数の処理装置のそれぞれで前記被処理体の処理を行うか否かをロットごとに判定する処理装置判定部と、
被処理体の処理を行うと判定された各処理装置まで被処理体を搬送する搬送装置の経路を判定する搬送タイミング判定部と、を備えることを特徴とする生産効率化装置。
被処理体を処理する複数の処理装置の消費エネルギーを集計するステップと、
ロットごとに稼働する処理装置の種類および数を可変させたときに、それぞれの消費エネルギー総量をテーブル化するステップと、
前記複数の処理装置の処理計画に基づいて、各ロットで処理すべき被処理体の種類および数を把握し、前記テーブル作成部で作成したテーブルを参照して、ロットごとの消費エネルギー総量が予め定めた最大消費エネルギー量を超えないように、前記複数の処理装置のそれぞれで前記被処理体の処理を行うか否かをロットごとに判定するステップと、
被処理体の処理を行うと判定された各処理装置まで被処理体を搬送する搬送装置の経路を判定するステップと、を備えることを特徴とする生産効率化方法。