JPH1022188A - 演算方法及び演算装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、実際に加工処理を行わなくても数値
上の計算で所望のスループツトを満たす適正な仕掛かり
値を得る。 【解決手段】本発明は、予め入力された生産数情報、生
産ラインの加工処理順番情報、及び生産ラインに用いる
各装置における加工処理時間情報からなる基礎データに
基づいて、生産ラインに投入されたワークが排出される
までの一連の加工処理に関するモデルデータを作成し、
モデルデータに沿つた加工処理を数値上で実行すること
により、単位時間当たりのワーク処理数、生産ラインに
投入されたワークが排出されるまでの加工処理時間、及
び生産ライン全体としての加工処理待ちワーク数を算出
することができ、かくして実際に加工処理することなく
数値上の計算によつて生産ラインにおける所望の、単位
時間当たりのワーク処理数を満たす適正な、生産ライン
全体としての加工処理待ちワーク数を得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 発明の属する技術分野 従来の技術（図４） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 発明の実施の形態（図１〜図３） 発明の効果

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明は、演算方法及び演算
装置に関し、例えば半導体デバイスに用いるウエハの製
造工程において生産ラインに投入するワークの数量に応
じて適正な仕掛かり値を求める場合に適用して好適なも
のである。

【０００３】

【従来の技術】従来、半導体デバイスに用いるウエハの
製造工程においては、生産ラインの一定の流れに沿つて
ワークを加工処理するフローシヨツプ型と、投入するワ
ークの種類や処理の仕方によつて加工処理の流れが異な
るジヨブシヨツプ型とがある。

【０００４】図４（Ａ）に示すように、例えばフローシ
ヨツプ型の生産ラインにおいては、ワークはＡ装置→Ｂ
装置→Ｃ装置→Ｄ装置という流れで、Ａ装置で 10[分]
、Ｂ装置で 5 [分] 、Ｃ装置で 20[分] 、及びＤ装置
で 10[分] 加工処理されて排出される。これに対して、
図４（Ｂ）に示すように、ジヨブシヨツプ型の生産ライ
ンにおいては、あるワークはＡ装置→Ｂ装置→Ｃ装置→
Ａ装置という流れで、Ａ装置で10[分] 、Ｂ装置で 5
[分] 、Ｃ装置で 20[分] 、そしてまたＡ装置で 10[分]
加工処理されて排出される。また材質や寸法等の異なる
他のワークに関しては、これとはまた違う流れ（例え
ば、Ａ装置→Ｂ装置→Ａ装置→Ｃ装置）で加工処理され
る等、加工処理の流れが一定していない。

【０００５】このように、フローシヨツプ型の生産ライ
ンではワークを加工処理する流れが一定であるのに対し
て、ジヨブシヨツプ型の生産ラインではワークによつて
加工処理する流れが変わるので、多種類のワークを加工
処理する場合や加工処理の仕方が異なるワークを用いる
場合にも対応できるようになされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の生産
ラインにおいてワークを加工処理する場合、仕掛かり
値、リードタイム、及びスループツトの相互間における
関係が非常に重要である。ここで、仕掛かり値とはライ
ン全体における加工処理待ちのワーク数のことであり、
リードタイムとは生産ラインに投入したワークが加工処
理されて排出されるまでの時間である。また、スループ
ツトとは単位時間当たりのワーク加工処理数のことであ
る。

【０００７】例えば、フローシヨツプ型の生産ラインで
はワークを加工処理する流れが一定であるため、仕掛か
り値、リードタイム及びスループツトを把握することは
たやすい。しかし、ジヨブシヨツプ型の生産ラインでは
ワークの種類や加工処理の仕方に応じてワークを加工処
理する流れが変化すると共に、Ａ装置→Ｂ装置→Ｃ装置
→Ａ装置という加工処理の流れの中のＡ装置のように、
重複して使用する装置があるので仕掛かり値、リードタ
イム及びスループツトを把握することは容易ではないと
いう問題があつた。

【０００８】従つて、ジヨブシヨツプ型の生産ラインに
おいて、適正な仕掛かり値を設定するためには、実際に
スループツトの状況を確認しながら仮に多めの仕掛かり
値を設定し、当該仕掛かり値から徐々に値を減らしてい
き、処理能力の低い装置に加工処理待ちのワークがたま
らないように加工処理しながらリードタイムを短縮して
適正な仕掛かり値を求めるようにしていた。このため、
操作が煩雑で面倒であるという問題があつた。

【０００９】また、例えばワークＡを1000[ 枚 ]、ワー
クＢを50[ 枚 ]というように数種類のワークを混ぜて処
理するような場合（モデルミツクス）においては、ワー
クの製造比率（種類ごとの製造数）が変化したときや、
新たな生産ラインを立ち上げるようなときに、実際の加
工処理を行わずに数値に裏付けされた適正な仕掛かり値
を設定することは困難であると共に、大変な時間を要す
るという問題があつた。

【００１０】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、実際に加工処理を行わなくても数値上でシユミレー
トすることにより所望のスループツトを満たす適正な仕
掛かり値の得られる演算方法及び演算装置を提案しよう
とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、記憶手段に予め入力された生産数
情報、生産ラインの加工処理順番情報、及び生産ライン
に用いる各装置における加工処理時間情報からなる基礎
データに基づいて、生産ラインに投入されたワークが排
出されるまでの一連の加工処理に関するモデルデータを
モデルデータ作成手段によつて作成し、算出手段によつ
てモデルデータに沿つた加工処理を数値上で実行するこ
とにより、単位時間当たりのワーク処理数、生産ライン
に投入されたワークが排出されるまでの加工処理時間、
及び生産ライン全体としての加工処理待ちワーク数を算
出するようにする。これにより、実際に加工処理するこ
となく数値上の計算によつて生産ラインにおける所望
の、単位時間当たりのワーク処理数を満たす適正な、生
産ライン全体としての加工処理待ちワーク数を得ること
ができる。

【００１２】算出手段によつて算出した単位時間当たり
の処理数、生産ラインに投入されたワークが排出される
までの加工処理時間、及び生産ライン全体としての加工
処理待ちワーク数に基づいて、それぞれの関係を表すグ
ラフを作成することにより、オペレータはそのグラフを
見て所望の、単位時間当たりのワーク処理数を満たす適
正な、生産ライン全体としての加工処理待ちワーク数を
見い出すことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。

【００１４】図１は、ジヨブシヨツプ型の生産ラインに
おいて所望のスループツトを満たし得る適正な仕掛かり
値を算出する演算装置としてのシユミレーシヨン装置１
０の構成を示す。このシユミレーシヨン装置１０は、通
常ＤＯＳ／Ｖマシン等のパーソナルコンピユータ（Ｐ
Ｃ）でなるデータ加工保存部１１と、処理能力の高いＵ
ＮＩＸワークステーシヨン等のコンピユータ（ＷＳ）で
なるシユミレーシヨン実行部１２とから構成されてい
る。

【００１５】データ加工保存部１１においては、 Micro
soft-Access （米国： Microsoft社）というソフトウエ
アを使用してデータを保存する記憶手段としてのデータ
ベース部１３に使用装置、製品情報、生産数情報、加工
処理順番、加工処理時間、プロセスフロー、及びメンテ
ナンス等のウエハの生産に必要とされる全ての基礎デー
タを保存しておき、これらの基礎データをモデルデータ
作成手段としてのデータ変換部１４に送出する。

【００１６】データ変換部１４は、 Microsoft-Excel
（米国： Microsoft社）というソフトウエアを使用して
データベース部１３から入力した使用装置、製品情報、
生産数情報、加工処理順番、加工処理時間、プロセスフ
ロー、及びメンテナンス等の基礎データに基づいてオペ
レータがキー操作で数値を新たに設定及び変更すること
により一連の加工処理に関する１つのモデルデータを作
成し、データベース部１３に一旦保存する。そして、デ
ータ変換部１４はシユミレーシヨン実行部１２にてシユ
ミレーシヨンを実行できるように、シユミレーシヨン実
行部１２で使用されているAuto-Sched（米国：Auto Sim
ulation 社）というソフトウエアに応じたフオーマツト
にモデルデータを変換し、この変換したモデルデータを
モデルデータ保存部１５に送出する。

【００１７】モデルデータ保存部１５は、フオーマツト
変換されたモデルデータを一旦保存する。データ転送部
１６は、オペレータからのキー操作によるモデルデータ
の転送指示があるとモデルデータ保存部１５からのモデ
ルデータをシユミレーシヨン実行部１２の算出手段とし
てのデータ実行部１７に転送する。データ実行部１７
は、Auto-Schedというソフトウエアを使用して、転送さ
れてきたモデルデータに応じたシユミレーシヨンを数値
上で実行する。この結果、仕掛かり値、リードタイム及
びスループツトの各値が求められ、この値を実行結果転
送部１８によつてデータ加工保存部１１のグラフ作成手
段としてのグラフ作成部１９に送出するようになされて
いる。

【００１８】このように、シユミレーシヨン装置１０で
はデータ変換部１４によつて作成する種々のモデルデー
タに対して上述の処理を繰り返し実行し、その結果得ら
れた仕掛かり値、リードタイム及びスループツトの各値
を順次グラフ作成部１９に送出していく。グラフ作成部
１９は、順次送られてきた複数からなる仕掛かり値、リ
ードタイム及びスループツトの各値に基づいて、それぞ
れの関係を表すグラフを作成するようになされている。

【００１９】次に、このシユミレーシヨン装置１０によ
つて仕掛かり値、リードタイム及びスループツトの関係
を表すグラフを作成し、当該グラフから適正な仕掛かり
値を見い出すまでの処理手順を図２のフローチヤートを
用いて説明する。シユミレーシヨン装置１０において
は、処理手順ＲＴ１の開始ステツプから入つてステツプ
ＳＰ１に移る。ステツプＳＰ１において、シユミレーシ
ヨン装置１０では、まずオペレータがデータベース部１
３から得た使用装置、製品情報、生産数情報、加工処理
順番、加工処理時間、プロセスフロー、及びメンテナン
スに関する基礎データをキー操作によつて新たに入力あ
るいは変更し、データ変換部１４によつて１つのモデル
データを作成してステツプＳＰ２に移る。

【００２０】ステツプＳＰ２において、シユミレーシヨ
ン装置１０は作成した１つのモデルデータをデータベー
ス部１３に一旦保存してステツプＳＰ３に移る。ステツ
プＳＰ３において、シユミレーシヨン装置１０は、デー
タベース部１３が一旦保存したモデルデータを再度デー
タ変換部１４に送出し、モデルデータをシミユレーシヨ
ン実行部１２に使用されているソフトウエアに応じたフ
オーマツトに変換し、この変換されたモデルデータをモ
デルデータ保存部１５に送出してステツプＳＰ４に移
る。

【００２１】ステツプＳＰ４において、シユミレーシヨ
ン装置１０はモデルデータをモデルデータ保存部１５に
一旦保存してステツプＳＰ５に移る。次に、ステツプＳ
Ｐ５において、シユミレーシヨン装置１０ではオペレー
タがキー操作によつてモデルデータの転送を指示する
と、ステツプＳＰ６においてデータ転送部１６がモデル
データ保存部１５からのモデルデータをデータ実行部１
７に転送してステツプＳＰ７に移る。

【００２２】ステツプＳＰ７において、シユミレーシヨ
ン装置１０はデータ実行部１７でモデルデータに従つた
シユミレーシヨンを数値上で実行してステツプＳＰ８に
移る。ステツプＳＰ８において、シユミレーシヨン装置
１０は、シユミレーシヨンの実行結果を実行結果転送部
１８によつてグラフ作成部１９に送出する。続いて、ス
テツプＳＰ９において、シユミレーシヨン装置１０はグ
ラフ作成部１９に送られてきたシユミレーシヨンの実行
結果（スループツト、仕掛かり値、及びリードタイム）
を分析してステツプＳＰ１０に移る。

【００２３】ステツプＳＰ１０において、シユミレーシ
ヨン装置１０ではシユミレーシヨンを実行すべきモデル
データが他に存在するか否かを判定する。ここで、他に
シユミレーシヨンすべきモデルデータが存在する場合
に、肯定結果を得て再度ステツプＳＰ１に戻つて上述の
処理を繰り返してシユミレーシヨンの実行結果をグラフ
作成部１９に送出する。また、他にシユミレーシヨンす
べきモデルデータが存在しない場合に否定結果を得て、
ステツプＳＰ１１に移る。

【００２４】ステツプＳＰ１１において、シユミレーシ
ヨン装置１０ではグラフ作成部１９により複数のモデル
データに基づいて算出したシユミレーシヨンの実行結果
からスループツト、仕掛かり値、及びリードタイムの関
係を表すグラフを作成してステツプＳＰ１２に移る。ス
テツプＳＰ１２において、シユミレーシヨン装置１０で
はオペレータがグラフから所望のスループツトを満たす
適正な仕掛かり値を見い出し、ステツプＳＰ１３に移つ
て処理を終了する。

【００２５】次に、図３はグラフ作成部１９によつて作
成したグラフの一例を示す。このグラフでは、縦軸にリ
ードタイムとスループツトを、横軸に仕掛かり値を示す
ようにしている。まず、仕掛かり値とスループツトとの
関係では、仕掛かり値が多くなるにつれてスループツト
も上昇し、Ａ点以降スループツトは変わらなくなる。こ
れは、仕掛かり値が少な過ぎると空き状態の装置が多く
なつてライン全体のスループツトは低くなる。ところ
が、仕掛かり値が多くなるにつれて空き状態の装置が無
くなるのでスループツトは上昇する。そして、Ａ点以降
は全ての装置に加工処理待ちのワークが存在する状態と
なるのでスループツトはこれ以上上昇しない。

【００２６】また、仕掛かり値とリードタイムとの関係
では、仕掛かり値が少な過ぎると空き状態の装置が多く
なるので加工待ちの時間が無くなり、当然リードタイム
は短くなる。ところが、仕掛かり値が多くなるにつれて
加工待ちの時間が長くなるのでリードタイムは長くなつ
てくる。

【００２７】従つて、このグラフから所望のスループツ
ト（例えば、しきい値以上）を満たす仕掛かり値とし
て、例えばＢ点を見い出すことができる。この場合、Ｂ
点の仕掛かり値を満たすリードタイムはＣ点の値とな
る。この場合、例えばしきい値以上でＢ点よりも左側の
値をとるとスループツトは弱冠落ちるがリードタイムは
短くなる。また、しきい値以上でＢ点よりも右側の値を
とるとスループツトは弱冠上がるがリードタイムはその
分長くなる。このように、オペレータはグラフを通して
所望のスループツト（しきい値以上）を満たす仕掛かり
値をリードタイムとの関係から自由に見い出すことがで
きるようになされている。

【００２８】以上の構成において、シユミレーシヨン装
置１０ではデータ加工保存部１１においてデータベース
部１３に保存されてある使用装置、製品情報、生産数情
報、加工処理順番、加工処理時間、プロセスフロー、及
びメンテナンス等の基礎データに基づいて数値を新たに
設定及び変更することによりデータ変換部１４で一連の
加工処理に関する１つのモデルデータを作成した後、当
該モデルデータをデータ実行部１７で数値上のシユミレ
ーシヨンを実行するためのフオーマツトに変換する。

【００２９】そして、シユミレーシヨン装置１０ではシ
ユミレーシヨン実行部１２のデータ実行部１７でモデル
データに従つたシユミレーシヨンを実行し、シユミレー
シヨンの実行結果を算出する。このようにして、シユミ
レーシヨン装置１０はデータ変換部１４で作成した複数
のモデルデータに従つたシユミレーシヨンを実行し、算
出した複数の実行結果に基づいてグラフ作成部１９によ
りスループツト、仕掛かり値及びリードタイムの関係を
表すグラフを作成する。

【００３０】オペレータは、このグラフを見ながら所望
のスループツトを満たすしきい値以上で、かつ仕掛かり
値が少なくリードタイムが短いＢ点及びＣ点を見い出す
ことができる。これにより、オペレータは生産ライン上
で実際の加工処理をすることなく所望のスループツトを
満たし、リードタイムの短い仕掛かり値を容易に得るこ
とができる。

【００３１】また、オペレータは数種類のワークを混ぜ
て処理するような場合（モデルミツクス）において、ワ
ークの製造比率（種類ごとの製造数）が変化したとき
や、新たな生産ラインを立ち上げるようなときにも、シ
ユミレーシヨン装置１０によつて作成されたグラフを確
認することにより、実際の加工処理を行わずに所望のス
ループツト及びリードタイムを満たすような数値に裏付
けされた適正な仕掛かり値を短時間で得ることができ
る。さらに、オペレータはシユミレーシヨン装置１０を
使用すれば、個々の装置の改善や加工処理パターンの変
更によるリードタイムの短縮効果を予め検証することが
できる。

【００３２】以上の構成によれば、シユミレーシヨン装
置１０は使用装置、製品情報、生産数情報、加工処理順
番、加工処理時間、プロセスフロー、及びメンテナンス
等の基礎データに基づいて一連の加工処理に関するモデ
ルデータを複数作成し、当該モデルデータに従つてシユ
ミレーシヨンを実行し、そのシユミレーシヨンの実行結
果からスループツト、仕掛かり値及びリードタイムの関
係を表すグラフを作成することにより、オペレータは生
産ライン上で実際の加工処理を行うことなくグラフを確
認するだけで所望のスループツト及びリードタイムを満
たす適正な仕掛かり値を得ることができる。

【００３３】なお上述の実施例においては、基礎データ
をデータベース部１３に保存するために Microsoft-Acc
ess というソフトウエアを使用し、データ変換部１４で
モデルデータを作成するために Microsoft-Excelという
ソフトウエアを使用し、またデータ実行部１７でモデル
データをシユミレーシヨンするためにAuto-Schedという
ソフトウエアを使用するようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、他の種々のソフトウエアを
使用するようにしても良い。この場合にも上述の実施例
と同様の効果を得ることができる。

【００３４】また上述の実施例においては、使用するソ
フトウエアの関係からデータ加工保存部１１にＤＯＳ／
Ｖマシン等のパーソナルコンピユータ（ＰＣ）を使用
し、シユミレーシヨン実行部１２に処理能力の高いＵＮ
ＩＸワークステーシヨン等のコンピユータ（ＷＳ）を使
用するようにした場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、処理能力の高い１台のコンピユータで全て処
理するようにしても良い。

【００３５】さらに上述の実施例においては、本発明の
シユミレーシヨン装置１０を半導体デバイスに用いるウ
エハの製造工程におけるジヨブシヨツプ型の生産ライン
で使用するようにした場合について述べたが、本発明は
これに限らず、他の種々の製品の製造工程における生産
ラインで使用するようにしても良い。

【００３６】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、記憶手段
に予め入力された生産数情報、生産ラインの加工処理順
番情報、及び生産ラインに用いる各装置における加工処
理時間情報からなる基礎データに基づいて、生産ライン
に投入されたワークが排出されるまでの一連の加工処理
に関するモデルデータをモデルデータ作成手段によつて
作成し、算出手段によつてモデルデータに沿つた加工処
理を数値上で実行することにより、単位時間当たりのワ
ーク処理数、生産ラインに投入されたワークが排出され
るまでの加工処理時間、及び生産ライン全体としての加
工処理待ちワーク数を算出するようにする。これによ
り、実際に加工処理することなく数値上の計算によつて
生産ラインにおける所望の、単位時間当たりのワーク処
理数を満たす適正な、生産ライン全体としての加工処理
待ちワーク数を得ることができる。

【００３７】算出手段によつて算出した単位時間当たり
の処理数、生産ラインに投入されたワークが排出される
までの加工処理時間、及び生産ライン全体としての加工
処理待ちワーク数に基づいて、それぞれの関係を表すグ
ラフを作成することにより、オペレータは作成されたグ
ラフを見て所望の、単位時間当たりのワーク処理数を満
たす適正な、生産ライン全体としての加工処理待ちワー
ク数を見い出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるシユミレーシヨン装置
の構成を示すブロツク図である。

【図２】本発明の一実施例による適正な仕掛かり値及び
リードタイムを設定するまでの処理手順を示すフローチ
ヤートである。

【図３】本発明の一実施例による仕掛かり値、リードタ
イム及びスループツトの関係を示すグラフである。

【図４】フローシヨツプ型及びジヨブシヨツプ型の処理
の流れを示すブロツク図である。

【符号の説明】

１０……シユミレーシヨン装置、１１……データ加工保
存部、１２……シユミレーシヨン実行部、１３……デー
タベース部、１４……データ変換部、１５……モデルデ
ータ保存部、１６……データ転送部、１７……データ実
行部、１８……実行結果転送部、１９……グラフ作成
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 智博 東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー 株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生産数情報、生産ラインの加工処理順番情
   報、及び上記生産ラインに用いる各装置における加工処
   理時間情報からなる基礎データに基づいて、上記生産ラ
   インに投入されたワークが排出されるまでの一連の加工
   処理に関するモデルデータを作成し、 上記モデルデータに沿つた加工処理を数値上で実行する
   ことにより、単位時間当たりのワーク処理数、生産ライ
   ンに投入されたワークが排出されるまでの加工処理時
   間、及び生産ライン全体としての加工処理待ちワーク数
   を算出することを特徴とする演算方法。
2. 【請求項２】上記算出された単位時間当たりのワーク処
   理数、生産ラインに投入されたワークが排出されるまで
   の加工処理時間、及び生産ライン全体としての加工処理
   待ちワーク数に基づいて、それぞれの関係を表すグラフ
   を作成することを特徴とする請求項１に記載の演算方
   法。
3. 【請求項３】予め入力された生産数情報、生産ラインの
   加工処理順番情報、及び上記生産ラインに用いる各装置
   における加工処理時間情報からなる基礎データを記憶す
   る記憶手段と、 上記基礎データに基づいて、上記生産ラインに投入され
   たワークが排出されるまでの一連の加工処理に関するモ
   デルデータを作成するモデルデータ作成手段と、 上記モデルデータに沿つた加工処理を数値上で実行する
   ことにより、単位時間当たりのワーク処理数、生産ライ
   ンに投入されたワークが排出されるまでの加工処理時
   間、及び生産ライン全体としての加工処理待ちワーク数
   を算出する算出手段とを具えることを特徴とする演算装
   置。
4. 【請求項４】上記算出手段によつて算出した上記単位時
   間当たりのワーク処理数、上記生産ラインに投入された
   ワークが排出されるまでの加工処理時間、及び上記生産
   ライン全体としての加工処理待ちワーク数に基づいて、
   それぞれの関係を表すグラフを作成するグラフ作成手段
   とを具えることを特徴とする請求項３に記載の演算装
   置。