JPH0419050A - 工程能力評価シミュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、半導体組立て工程や基板実装工程などの各工
程能力を評価する工程能力評価シミュレータに関する。

（従来の技術） 半導体組立て工程などの生産工程を設計した場合、この
工程の工程能力が事前に評価される。

この評価は、例えば生産工程の生産数量、リードタイム
、稼働率を求めて行われる。ところで、この評価は何人
かの設計の専門家が幾つかの設計案を提出して打ち合わ
せを行ない、かつこの打ち合わせを複数回行なって生産
工程を決定するとともにその評価を行なっている。従っ
て、生産工程能力の評価を得るまでには長時間かかって
いる。具体的には生産工程における各設備や作業員の各
配置を決定するのに非常な労力が必要となり、さらに生
産能力の評価結果は定性的となるので、評価の精度が悪
い。又、実際に設備や作業員を配置して生産工程を組ん
でみないと、精度高い評価が出来ない。さらに、新規な
工程を組んだ場合、その試行を行なわなければならず、
その試行期間のロスが大きくなる。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように生産工程を決定するのに非常な労力が必要
となり、さらに生産能力の評価結果は定性的となるので
、評価の精度が悪い。又、実際に設備や作業員を配置し
て生産工程を組んでみないと、精度高い評価が出来ない
等の問題がある。

そこで本発明は、短時間で生産工程の能力を定量的に精
度高く評価できる工程能力評価シミュレータを提供する
ことを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決しようとする手段と作用）本発明は、需要
変動に対応した全生産品種の総生産数を得るための生産
工程における少なくとも設備数１作業者数、設備や作業
者の配置構成から成る工程編成情報と、少なくとも生産
品種別のロッドサイズ及び生産順序から成る生産計画情
報とを受け、これら工程編成情報及び生産計画情報の各
条件に従って生産工程のシミュレーションモデルを作成
し、このシミュレーションモデルにより生産工程のシミ
ュレーションを実行して生産工程の生産状況や稼働状況
などを求めて工程評価を行なうようにして上記目的を達
成しようとする工程能力評価シミュレータである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は工程能力評価シミュレータの構成図である。工
程評価シミュレーション装置１には入力装置２，３．４
が接続されているとともに表示装置５が接続されている
。各入力装置２，３．４のうち入力装置２からは工程編
成情報が入力され、入力部Ｗ３からは生産計画情報が入
力され、さらに入力装置１ｆ４からはレイアウト情報が
入力されるようになっている。工程編成情報は複数の工
程から成る工程全体の流れを示すとともに各工程におけ
る設備台数及び作業者数を示すものである。例えば、半
導体組立て工程を例にとって説明すると、第２図に示す
ように各工程の順序つまり投入−弓伸ばし−マウント・
・・→テストが示されているとともに、これら工程例え
ばマウントにおける設備台数１４台、作業者数３名が示
されている。生産計画情報は第３図に示すように各生産
品種Ａ、Ｂ、Ｃ。

１．Ｇの各ロッドサイズ及び生産順序が示されている。

なお、生産順序は品種Ａ−Ｂ−＋Ｃ−Ｄ→Ａ→Ｂ−Ｅ・
・・の順となっている。レイアウト情報は第４図に示す
ように半導体組み立てを行なう建屋の通路やドアー等を
示すとともに、建屋における各工程の設備形状及び作業
者の配置状態を示している。同図においては引伸ばしの
作業者ＱＣ、マウントにおける１４台の設備形状及び３
名の作業者・・・　テストにおける１５台の設備及び３
名の作業者等を示している。しかるに、このレイアウト
情報は工程編成された設備台数とその連結状態及び作業
者数と作業内容から建屋条件を考慮して工程の物理的配
置１作業者の位置／作業域、移動距離搬送経路等を設定
するものである。ここで設定された移動時間及び搬送時
間は入力部４を通して工程評価シミュレーション装置ｔ
！１に入力される。

工程評価シミュレーション装置１は工程編成情報、生産
計画情報及びレイアウト情報とを受け、これら工程編成
情報及び生産計画情報の各条件に従って生産工程のシミ
ュレーションモデルを作成し、このシミュレーションモ
デルにより生産工程のシミュレーションを実行して生産
工程の生産状況や稼働状況などを求める機能を有するも
のである。第５図は第２図に示す半導体組み立て工程の
シミュレーションモデルを示しており、ペトリネット符
号により各工程が表されている。このペトリネット符号
は、プレース「Ｏ」により設備、バツアア部品投入等を
表し、トランジンヨン「１」により工程の連結状態２搬
送経路を表し、アーク「＝」によりワーク、情報の流れ
を表し、トークン「・」によりワーク、情報を表してい
る。例えばマウント工程では設備を表すプレースｒＯＪ
か１４個並列接続されるとともに作業者３名が各設備に
割り当てられている。又、モールド工程では設備のプレ
ース「○」が６並列列接続されるとともに作業者３名が
各設備に割り当てられている。ここで、設備を表すプレ
ースｒＯＪには各品種Ａ。

Ｂ、Ｃ，・・・に対する各処理時間が設定されている。

ところで、このようなシミュレーションモデルの作成は
、予めペトリネット符号を記憶し、各工程において設備
台数に応じてプレースｒＯＪを並列接続するとともに作
業者を各設備に割当て、かつ各プレースｒＯＪに各品種
に対する処理時間を設定して行われる。

次に上記の如く構成されたシミュレータの作用について
半導体組み立て工程を例にとって説明する。

入力部２からは第２図に示すような工程編成情報つまり
投入→引伸ばし一マウント・・・→テストが入力される
とともに、これら工程例えばマウントにおける設備台数
１４台、作業者数３名が入力される。又、入力部３から
は第３図に示すような生産計画情報つまり各生産品種Ａ
、Ｂ、Ｃ，・・・、Ｇの各ロッドサイズ及び生産順序が
入力され、さらに入力部４からはレイアウト情報つまり
移動時間及び搬送時間が入力される。

このようにして各情報が工程評価シミュレーション装置
］に入力されると、工程評価シミュレーション装置１は
これら工程編成情報、生産計画情報及びレイアウト情報
から第５図に示すシミュレーションモデルを作成する。

次に工程評価シミュレーション装置１はこのシミュレー
ションモデルを作動させて半導体組立て工程のシミュレ
ーションを行う。すなわち、投入工程において例えば品
種Ａに対するワーク「・」が発生すると、このワーク「
・」は次の引伸ばし工程のプレースｒＯＪに入る。この
プレース「○」ではワーク「・」が作業者の品種Ａに対
する作業時間だけ滞在し、この時間経過するとワーク「
・」は次のマウント工程に移る。このマウント工程では
ワーク「・」は各プレースｒＯＪのうち空いているプレ
ースｒＯＪに入る。そして、ワーク「・」はマウント工
程において品種Ａに対する処理時間だけ滞在して次のモ
ールド工程に移る。以下、ワーク「・」は各工程におい
て品種Ａに対する作業者の作業時間又は設備の処理時間
だけ滞在して工程に移る。

又、投入工程においては次の品種Ｂに対するワーク「・
」が発生して引伸ばし工程に移る。以下、品種Ａの場合
と同様にワーク「・」は引伸ばし工程のプレースｒＯＪ
に入り、このプレースｒＯＪにおいて作業者の品種Ｂに
対する作業時間だけ滞在し、この時間経過すると次のマ
ウント工程に移る。このマウント工程ではワーク「・」
は各プレースｒＯＪのうち空いているプレースｒＯＪに
入り、このマウント工程において品種Ｂに対する処理時
間だけ滞在して次のモールド工程に移る。

以上のようにして各品種のトークン「・ｊが各工程を流
れて最終的にテスト工程が出力される、つまり製品とし
て出力される。そこで、単位時間当たりの各品種別の製
品数を計数すれば、各品種別の生産数が求められる。又
、工程評価シミュレーション装置１は生産状況や稼働状
況などを求める。このうち生産状況を示すものとして仕
掛があり、この仕掛は次のようにして求められる。すな
わち、第６図（ａ）に示すようにプレースｐ１の出口に
トークン「、」があって次のプレー７ｐ２に移る場合、
プレースｐ２の入口にトークン「・」が無ければ、トー
クン「・」はプレースｐ２に移る。ところが、同図（ｂ
）に示すようにプレースｐ１の出口にトークン「・」が
あって次のプレースｐ２の入口にトークン「・」がある
場合、プレースｐ１のトークン「・」はプレースｐ２に
移れない。しかして、この状態が仕掛であり、この仕掛
が各工程ごとに求められる。又、稼働状況を示すものと
してリードタイムがあり、このリードタイムは第７図に
示すようにトークン「・Ｊが例えば各プレースｐｌＯ〜
ｐｍ間を通過する時間を示す。従って、リードタイムは
各工程や全工程間に対して求められる。そして、工程評
価シミュレーション装置１は仕掛及びリードタイムを第
８図及び第９図に示すようにグラフ化する。さらに、工
程評価シミュレーション装置１は仕掛、リードタイムの
他に各品種の生産数量や可動率を求める。

このように上記一実施例においては、設備数。

作業者数、設備や作業者の配置構成等から成る工程編成
情報と、生産品種別のロッドサイズ及び生産順序等から
成る生産計画情報との各条件に従って生産工程のシミュ
レーションモデルを作成し、このシミュレーションモデ
ルにより生産工程のシミュレーションを実行して生産工
程の生産状況や稼働状況などを求めるようにしたので、
半導体組立て工程等の生産状況や稼働状況が実際に工程
を組んでみなくても容易に分かる。そのうえ、生産数量
やリードタイム、稼働率、仕掛量などにより高精度に工
程を評価できる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。上記一実施
例では工程編成情報を工程評価シミュレーション装置１
に入力しているが、この工程編成情報を第１０図に示す
工程編成装置によづて作成して工程評価シミュレーショ
ン装置１に入力するようにしてもよい。この工程編成装
置１０は、生産計画部１１．配置設計部１２．工程編成
部１３から構成されている。生産計画部１１は需要変動
に対応した各生産品種の数量や納期等を管理するととも
に需要変動に対応した全生産品種の総生産数の見積りを
行なう機能を有するものであり、配置設計部１２は生産
計画手段１１で求められた総生産数を達成するための設
備数及び作業者数を求めかつこれら設備及び作業者の配
置構成を設定する機能を有するものである。そして、工
程編成部１３は生産計画手段１１で求められた総生産数
と生産設計手段１２で求められた設備及び作業者の配置
構成とに基づいてこれら設備及び作業者における各作業
手順を求めて製品の製造工程を編成する機能を持ったも
のである。

かかる構成であれば、各生産品種が入力部１４を通して
入力されるとともに、これら生産品種の需要に応じた数
量、各生産品種ごとの納期、材料の手配期日等の設計情
報が入力される。生産計画部１１は例えば各生産品種ご
とにその数量、納期、材料の手配期日等の設計情報から
全生産品種の総生産数の見積りを求める。次に配置設計
部１２は生産計画部１１で求められた全生産品種の総生
産数から工作機械等の設備台数と作業員の人数を求める
。この場合、製造工程が工程Ａ、Ｂ、Ｃで構成されるも
のであれば、配置設計部１２は全生産品種の総生産数を
工程Ａ、Ｂ、Ｃて達成させる設備台数例えば８台及び作
業員数例えば２人を求め、次にこれら設備及び作業員の
配置を求める。これら設備及び作業員の配置は例えば第
１１図に示すように工程Ａに３台の設＃１５，１６．１
７を配置するとともに、工程Ｂ１；２台の設＊１８，１
９を配置し、工程Ｃに３台の設備２０，２１．２２を配
置し、かつ設備１７に作業員２３を配置し、設備２１に
作業員２４を配置したものとなる。そして、配置設計部
１２は各設備間での被製造製品の移動距離、例えば設備
１５と設備１８．１９との間の距離やこれら設［２４，
２５と各設備２０〜２２との間の距離を設定するととも
に、各設備間での被製造製品の搬送経路及びその搬送開
度を設定する。次に工程編成部ユ３は第１１図に示すよ
うに配置された各設備１５〜２２に対する作業の分配及
びその作業順序を設定するとともに各作業員２３．２４
に対する作業の分配及びその作業順序を設定する。これ
により、各工程Ａ、Ｂ、Ｃから成る製造工程が編成され
る。

又、生産計画情報を第１２図に示す生産計画装置３０に
よって作成して工程評価シミュレーション装置１に人力
するようにしてもよい。この生産計画装置３０はＰ−Ｑ
分析部３１、バラツキ分析部３２、適性ロッドサイズ分
析部３３及び生産順序設定部３４から構成されている。

この生産計画装置３０には入力部３５を通して各品種及
びその数量が入力し、Ｐ−Ｑ分析部３１は入力された品
種及び数量から第１３図に示すような生産要求のＰＱ分
析のグラフを作成する。そして、累積数量が安定した点
例えば９０％以内の品種を縁り返し生産されるレギュラ
ー品として扱う。次にバラツキ分析部３２はレギュラー
品を対象に、その納期毎の生産サイクルを設定するため
、その負荷量を第１４図に示すように日１週、旬１月等
の単位でまとめ、バラツキを分析しそれが安定した点を
適正な生産サイクルとして設定する。次に適性ロッドサ
イズ分析部３３は各品種別に第１５図に示すような段取
り及び仕掛のロッドサイズに対するコストのグラフを作
成し、ロッドサイズの変化量と段取り時間と仕掛量とを
コスト換算し、その交点を適正ロソトサイズとして求め
るものである。次に生産順序設定部３４はレギュラー品
を対象に、その品種群を設定されたロッドサイズで分割
し、設定された生産サイクル内で繰り返し生産するよう
に生産順序を設定するものである。しかるに、生産順序
設定部３４によって第３図に示すような各品種のロッド
サイズ及び生産順序が求められる。

［発明の効果コ 以上詳記したように本発明によれば、短時間で生産工程
の能力を定量的に精度高く評価できる工程能力評価シミ
ュレータを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第９図は本発明に係わる工程能力評価シミュ
レータの一実施例を説明するための図であって、第１図
は構成図、第２図は工程編成情報の模式図、第３図は生
産計画情報の模式図、第４図はレイアウト情報の模式図
、第５図はシミュレーションモデルの模式図、第６図は
仕掛を説明するための図、第７図はリードタイムを説明
するための図、第８図は仕掛量の結果をグラフ化した図
、第９図はリードタイムの結果をグラフ化した図、第１
０図は工程編成装置の構成図、第１１図は同装置で編成
された工程の模式図、第１２図は生産計画装置の構成図
、第１３図乃至第１５図は同装置の作用を説明するため
の図である。 １・・・工程評価シミュレーション装置、２，３゜４・
・・入力部、５・・・表示装Ｗ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 Ｐ２ 第 図 第８ 図 第 図 第 図 第１０図 第１１ 図 第１４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 需要変動に対応した全生産品種の総生産数を得るための
   生産工程における少なくとも設備数、作業者数、前記設
   備や前記作業者の配置構成から成る工程編成情報と、少
   なくとも前記生産品種別のロッドサイズ及び生産順序か
   ら成る生産計画情報とを受け、これら工程編成情報及び
   生産計画情報の各条件に従って前記生産工程のシミュレ
   ーションモデルを作成し、このシミュレーションモデル
   により前記生産工程のシミュレーションを実行して前記
   生産工程の生産状況や稼働状況などを求めて工程評価を
   行なうことを特徴とする工程能力評価シミュレータ。