JPH05314144A

JPH05314144A - 生産管理システムおよび方法

Info

Publication number: JPH05314144A
Application number: JP11915192A
Authority: JP
Inventors: Tetsutada Sakurai; 哲真桜井; Masahiro Yoshizawa; 正浩吉沢
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1992-05-12
Filing date: 1992-05-12
Publication date: 1993-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】オペレータのスケジュール作成労力を軽減す
る。【構成】特定の生産装置について生産スケジュールを
ホスト装置３１において、作成し、ローカルステーショ
ンから入力された生産進捗状況と作成の生産スケジュー
ルとを比較することにより生産状況をモニタし、生産の
遅れを検出した場合は、生産装置の修正および／または
全体システムのスケジュールの新規作成をホスト装置３
１で実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スケジューラにより生
産管理を行う生産管理システムおよび方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】食べ物、自動車、ＬＳＩ等に限らず、ゲ
ームやいわゆるビジネスソフト等のプログラムも含め
て、素材（ソフトの場合は計算機の言語）から意味を持
つ働きや反応、あるいは形状等を有する“もの”に作り
上げる営みを広義の生産と名付ける。この生産は、機械
や人が原材料となる素材に対して、少なくとも一度、一
般的には数百や数万の働きかけ、すなわち、加工を、連
続であるいは並行して実行した後、達成させる。このこ
とは、食べ物等の形ある物に限らず、計算機に特定の反
応や計算を実行させるプログラムに対しても同様な定義
が可能である。すなわち、目的とする機能を実現するた
めに、計算機が理解できるプログラム言語（例えばＣ言
語）を所望の数（計算機で言うところのステップ数）だ
け、磁気的なあるいは光学的なあるいは電子的な記録と
して並べたものを作ることとなるが、これは複数の、場
合によっては一人の、いわゆるプログラマーが上記のプ
ログラム言語で記述された計算機への実行命令を所定の
規則に従って並べていくことであり、これも一種の生産
とみなすことができる。

【０００３】以下の説明においては簡略化のために、代
表的な事例であるＬＳＩ生産を例とするが、このような
形あるものの生産に限定されず、上述のソフト生産をも
含むものであることは言うまでもない。

【０００４】従来の事例に見られる代表的なＬＳＩ生産
の考え方とその運用手法を説明する。ＬＳＩの一般的な
生産手順、すなわち、工程は例えば「日立にみる半導体
工場の現場経営：１９９０年、日刊工業新聞社刊、坂本
雄三郎著」等に詳しい。この中で述べられているよう
に、所望の機能を有するＬＳＩを生産するためには、以
下の大まかな手順を踏襲する。まず、機能を実現するた
めに必要な微小電子部品の組合せ、いわゆる回路を決定
する。この回路を半導体基板の上に実現するためには、
個々の電子部品の配列を寸部違わず半導体基板の上に転
写する手法が必要である。

【０００５】現在はいわゆるフォトリソグラフィの技
術、拡散の技術、エピタキシャルの技術、酸化の技術、
蒸着やスパッタの技術、エッチングの技術、アロイの技
術、検査の技術、スクライビング（分割）の技術、マウ
ント（ケースへの組み込み）の技術、ボンディング（電
気的な結線）の技術、等が少なくとも一度、ある技術に
至っては十度を越えて用いられる結果、目的とする機能
が半導体基板の中に作り込まれる。この機能が作り込ま
れた“もの”は生産の産物であり、製品と呼ぶことが多
い。この様子を図７に示した。なお、図中、実線の矩形
で囲まれた項目は、前記の技術を用いて半導体基板を加
工することを意味しており、通常“工程”と呼ばれるこ
とが多い。これらの工程は、半導体基板中に所望の半導
体デバイスを作り込むいわゆる基板工程とこれらのデバ
イスを相互に電気的に接続する配線を作り込む配線工程
に大別することもある。また、バイポーラＬＳＩおよび
ＭＯＳＬＳＩの記述があるが、これらを複合したＢｉ
ＣＭＯＳＬＳＩ等の生産も行われ、その場合は、両者
の工程を複合したものとなる。

【０００６】図７中に示した工程を実行するためには、
半導体基板の加工に用いる各種の装置を所定の領域に集
め、それらを人あるいはコンピュータで管理し運用する
必要がある。この所定の領域に集められた、人、コンピ
ュータ、装置の集合を生産のための“ライン”と呼ぶ。
ラインは、集められた装置の種類と数、運転のために配
置された人やコンピュータの数等で、単位時間（期間）
当りに生産できる製品の数量（スループット）が決ま
る。また、当該の製品が、生産開始から完成までどれだ
けの期間を要するか（要したか）を表すリードタイム
（ＴＡＴ：ＴｕｒｎＡｒｏｕｎｄＴｉｍｅ）等ライン
の能力を表すパラメータも決まることとなる。当然のこ
とであるが、スループットとＴＡＴは相互に密接な関係
があり、一般的には、スループットを大きくするとＴＡ
Ｔは長くなる傾向がある。

【０００７】さて、ＬＳＩ生産を目的としたラインで、
複数の品種を生産する場合を例に取り説明を進める。説
明を簡単にするため、ＬＳＩ生産の一部をなす、“回路
の決定”は既に済み、所望の加工に必要なフォトマスク
や加工条件は決定されているとする。すなわち、ＬＳＩ
の生産は図７に示すように、半導体基板である単結晶ウ
エハのラインへの投入で始まり、いくつかの工程を経て
信頼度試験を行い、製品となる。これらの工程を実行す
る手順の概略は図８に示した。この図において、必要に
して十分な数と種類を備えた装置群（図中、単純化して
一台で表示）、これらの装置を配置する低塵性（例えば
１ｆｔ³ 中に０．３μｍ径以上の浮遊塵芥が１０個以
下）のクリーンルーム（図では表現せず）、装置の動作
や加工に必要な、純水、各種ガス、電力、冷却水、排
水、排気等のいわゆるユーティリティ設備（図では表現
せず）、これらの集団をＬＳＩ生産のためにコントロー
ルする人およびコンピュータ（図中、実線で概念的に表
示）、等から構成される生産ラインに対して、ＬＳＩ生産計画を決定ＬＳＩの生産単位であるロットの投入計画を決定ロット投入計画に基づきラインの稼動（装置、人、ロ
ットの組合せで所定の工程を実行）計画を作成。ライン
稼動計画は、ラインを管理する人が時によっては計算機
をその手段に用いて作成する。加工する手順を明記した
ものは工程表と呼ぶ。

【０００８】決められた稼動計画は、予定表や作業指
示の形で装置のオペレーションを担当する人に伝達。

【０００９】各装置担当者は、指示や予定表に基づ
き、ライン投入されたロットに所定の加工を実施。図８
で示したように“ａ”から“ｎ”までの複数のロットが
ライン上に流れている時は、上記の手順で決定された指
示に基づき、順次、加工を実施。

【００１０】所定の期間または工程の加工が済んだ時
点で、加工の進捗度、装置の稼動状態（正常か、メンテ
ナンスは必要か、等）等、ライン稼動基礎データをの
ロット投入計画にフィードバック。この時点でラインの
生産達成度を見る進捗管理も併せて実施。

【００１１】新しいデータでラインの稼動予定を再度
スケジューリングし、の状態に戻る。

【００１２】上記からのループが繰り返される一
方、ロットの加工進捗から予測される納期、生産量は生
産管理の担当者、担当部署、またはこれらを管理するシ
ステムに報告される。

【００１３】ラインで完成したウエハを入手し、評
価。商品の組立、出荷を実施。また、良品ではあるが出
荷に至らなかった製品を在庫として管理。当然のことで
あるが、出荷量が不足すれば（すると予測されれば）、
上記のステップに立ち返り、生産計画の見直しを実
施。

【００１４】を繰り返すこととなる。

【００１５】図８に示された概略図においてラインの稼
動を決める手法は、大別して二つが知られている。一つ
はいわゆる「ダイナミックスケジューリング方式」と称
される。これは、工程に投入された全てのロットの所在
をトレーズし、状況に応じて工程や装置毎に最適の着手
計画を与えるものであり、この種の計算を効率的に行う
専用プログラム（スケジューラと呼ばれることが多い）
といわゆるワークステーション等に代表される大きな計
算機能力とを必要とする。また、各々のロットの処理順
序を厳密に指定することとなり、ロット処理に関するオ
ペレータの工夫をスケジューラに取り込むことが困難な
場合が多く、日本的なＱＣ活動（ライン現場における処
理手順／処理形態の改善活動の総称であり、生産性向上
や能率化が狙い）による効率アップに大きな制約がもた
らされる。その反面、ラインの状況（故障、ロット待ち
等）を常に把握でき、製品の納期を規定するＴＡＴ管理
が容易になる。計算機能力を削減するため、工程や装置
をグループ化してグループ毎の入出力とする案もある
が、グループ内でのロットの探索に手間が掛かると共
に、各種変動に対するフレキシビリティが小さくなる。
膨大な計算機能力が必要なこともあり、これらの手法の
適用は数少ない。膨大な計算機能力を解決する具体的な
試みとしては、生産ラインを小さなサブラインに分割し
て当該サブライン毎にダイナミックスケジューリングを
行う手法が提案されているが、サブラインに分けたこと
による分割ロスやサブライン間のロットのやり取りが困
難であるなどの技術的な課題のために実用的な手法にな
るまでには至っていない。

【００１６】他の手法は、いわゆる「自立生産管理方
式」と称される。これは、それぞれの装置は工程におい
て定められたルール通りロット処理を進めるものであ
り、良く知られたものとしては装置や工程に到着した複
数のロット（山）を到着した順に片付ける「山積み方
式」、到着したロットの過不足を目に見える形とした
「シグナル方式」や「看板方式」がある。これらの手法
は、装置の前に処理対象のロットが常に用意されること
から、装置や人が空くことはなく、ラインの稼動が最も
高くなる。さらに、日本的ないわゆるＱＣ活動による効
率化で高い生産性（スループット）が見込まれると共
に、ダイナミックスケジューリングに比べて計算機能力
の削減を可能とするものである。しかし、大半の装置は
加工を実施中か、または実施予定のロットを抱えている
ので新たに到着するロットに対しては加工前に常に待ち
時間が設定されてしまう。このため、極めて短いＴＡＴ
のロットを得たり、個々のロットのＴＡＴを正確に管理
することは、一般に困難であるが、特別な管理体制やシ
ステムを作るなどの負担が避けられない。これらの利害
損失を合わせて図９に示した。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】以上、述べたことから
明らかなように従来の生産管理方式では、ロットのトレ
ースを十分行って納期管理に必要なＴＡＴを制御するこ
とと、装置や工程の空きを作ることなく高い生産性を上
げることとは、両立するすべが無かった。これに対し
て、そこで、本発明の目的は、この相反する要求を一挙
に解決し、オペレータにかかる負担を軽減する新しい生
産管理システムおよび方法を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１の発明は、スケジューラを有し、生
産装置の生産能力を示す第１情報および前記生産装置の
生産処理の対象となる被処理体の状態量を示す第２情報
をスケジューラに入力し、前記スケジューラが、前記第
１情報および前記第２情報に基づき、前記生産装置の生
産スケジュールを作成する生産管理システムにおいて、
前記スケジューラは、前記生産装置の生産の進捗状況を
示す第３情報を入力する入力手段と、当該入力された第
３情報の示す進捗状況が作成された前記生産スケジュー
ルの許容範囲に有るか否かを判定する判定手段と、該判
定手段の判定結果が否定判定となった場合には、予め定
めた生産目標を達成するように、作成された前記生産ス
ケジュールの中の以後のスケジュールを、修正する情報
処理手段とを具えたことを特徴とする。

【００１９】請求項２の発明は、前記スケジューラは、
作成された前記生産スケジュールの中の特定のスケジュ
ールを、新たな生産装置のスケジュールとして指示する
手段と、当該指示されたスケジュールを複写することに
より前記新たな生産装置の生産スケジュールを作成する
情報処理手段とを具えたことを特徴とする。

【００２０】請求項３の発明は、生産システムを構成す
る生産装置の各々の生産能力を示す第１情報および前記
生産装置の生産処理の対象となる被処理体の状態量を示
す第２情報をスケジューラに入力し、該スケジューラが
前記第１情報および前記第２情報に基づき、前記生産シ
ステム全体の生産スケジュールを作成する生産管理方法
において、特定の生産装置を指示し、当該指示された生
産装置単独の生産スケジュールを前記スケジューラによ
り作成し、前記指示された生産装置の生産進捗状況を示
す進捗情報を前記スケジューラに入力し、前記スケジュ
ーラは、当該入力された進捗情報の示す進捗状況が前記
単独の生産スケジュールの許容範囲内にあるか否かを判
定し、否定判定が得られた場合は、前記スケジューラは
前記生産システム全体の生産スケジュールを作成するこ
とを特徴とする。

【００２１】

【作用】請求項１の発明は、生産装置の作成スケジュー
ルと実際の生産進捗状況の比較を行うことで生産状況を
モニタできる。また生産の遅れを検出した場合に、新た
なスケジュールを自動作成するので、オペレータの入力
操作労力が大幅に緩和される。

【００２２】請求項２の発明は、作成済のスケジュール
をコピー（複写）使用することで新しいスケジュールの
作成時間を短縮する。

【００２３】請求項３の発明は、生産のシステムの中の
特定の生産の装置の生産管理を行うことでシステム全体
の生産進捗状況を把握する。

【００２４】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。本発明に先立って生産ラインについて説
明する。

【００２５】ラインにおける生産性（スループット）は
装置毎にどれだけの数のロットを単位時間に処理できる
か、それらの装置が各々何台ラインに配備されている
か、によって決まる。この様子を図２に模式的に示し
た。すなわち、ラインに３台のレジスト塗布装置（Ｒ
１，Ｒ２，Ｒ３）、３台のフォトリソグラフィ用露光装
置（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）、５台の酸化熱処理装置（Ｏ
１，Ｏ２，Ｏ３，Ｏ４，Ｏ５）、不純物の添加と拡散に
用いる３台のイオン注入装置（Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３）、６
台のいわゆるドライエッチング装置（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ
３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６）等から構成されているものと
し、露光装置とイオン注入装置で制限されるラインの処
理可能ロット数をＴ１とする。オペレータは予めこの処
理可能ロット数を複数の仮想のラインに割り振る。説明
を単純にするため、ここでは二つに分けて一方を処理可
能ロット数がＴ２の仮想レーン２、他方を処理可能ロッ
ト数が（Ｔ１−Ｔ２）の仮想レーン１とする。言うまで
もないことであるが、異なる処理可能ロット数を有する
複数のレーンに分けることも可能であるし、複数のライ
ンの能力を足し合わせてより多くのレーンに分割するこ
とも以下の発明の主旨を損なうものではない。また、仮
想のレーンという表現に捕らわれることなく、物理的に
独立した領域に設置されたラインに適用することも本発
明の主旨を損なうものではない。

【００２６】次に、ラインにおけるロット処理の様子を
説明する。レジスト塗布装置、フォトリソグラフィ用露
光装置、酸化熱処理装置、イオン注入装置、ドライエッ
チング装置等を用いてロットを加工する場合、加工の手
順を定義した工程表の順序に従い、仮想レーン１におい
ては、工程１の装置１（先の装置の中のいずれか１種、
以下同様）、工程２の装置２…，工程ｉの装置ｉ，…工
程ｊの装置ｊに対してロット群Ａ（Ａ１，Ａ２，…Ａ
ｍ，…Ａｎ）が次々と投入された結果、先に投入された
ロットほど、工程表で後に記載される工程（装置）まで
処理が進むこととなる。同様に、仮想レーン２において
はロット群Ｂが投入されて加工されることとなる。

【００２７】この様子を図３に示した。さて、大まかに
言ってラインのＴＡＴは、それぞれの装置が目的のロッ
トを加工する時間と、装置が空いていない（他のロット
を加工中、故障中、等）ことで待つ時間との総和で決ま
るため、それぞれのロットに対して必要な装置を無駄な
く割り振る手順が重要である。この手順に関し、本発明
は、ラインのロットの一部のみに対して処理すべき時
間、用いる装置、担当者の組合せを決定することに大き
な特長がある。もちろん、膨大な順列組合せの演算を行
う必要があり、高性能なコンピュータ（ホスト装置）や
ワークステーションの類を補助的に用いることが実際的
である。

【００２８】この効果について言及する。図３におい
て、ロット群Ａは、急ぎの製品化が要請されていたり、
ビジネスや研究開発の観点から極めて重要な位置付けを
与えられたり、少数の量で不良品となることが許されな
いなど、ラインとして優先順位の高いロットが、一方ロ
ット群Ｂは、類似のあるいは同一の製品となるいわゆる
大量生産のロットが、それぞれ投入されているものとす
る。このような状況において、Ａ群は全てのロットを、
Ｂ群は同図において斜線の入ったロット（本例ではＢ
ｎ，Ｂｍ，Ｂ２）のみを従来と同様な手順に従ってスケ
ジューリングする。スケジューリングされた結果はライ
ンへの具体的な加工を行う指示であり、これに即とって
各々のロットの加工が計画される。この時、群Ｂの斜線
を打ったロットを「マーカ（指標の意）」ロットと定義
し、以下に述べるようなロットの進捗管理の指標とす
る。これらのロット処理にはルールを設ける。いくつか
のルール設定が可能なことが判明しているが、単純で分
かりやすく効果的なルールの例としては（１）仮想レーン２においては、いずれのロットもマー
カロットを追い越してあるいは追い越されてロット処理
されない。

【００２９】（２）レーン内への投入に際してロットに
通し番号を打ち、番号の若い順に処理を行う。

【００３０】（３）マーカロットと大量生産ロットの比
率が１：１程度の場合は、装置前で加工待ちになるロッ
トは高々１ロットなのでマーカロットの処理の間に大量
生産ロットを処理する。

【００３１】等を挙げることができる。この結果、ロッ
ト群においては、Ｂ１〜Ｂｍ〜Ｂｎのロットが、Ｂ１と
Ｂ２（マーカ）、Ｂ３からＢｍ（マーカ）、Ｂ（ｍ＋
１）からＢ（ｎ−１）（マーカ）、Ｂｎ以降、の分割さ
れたロット群として管理されることになる。群Ｂは類似
あるいは同種のロット（製品）を対象としており、マー
カロットに挟まれたロットの中で以下に述べるようなＱ
Ｃ活動等による効率化で個々のロットの加工進捗度が変
わっても実害はない。この分割された群内のロットの加
工の進捗度は工程表上でほとんど同じであり、分割され
たそれぞれの群の位置は各々のマーカロットの位置とし
てライン管理部署（担当者）やシステムに認識させるこ
とができる。

【００３２】一方、ロット群Ｂの中でマーカロットの割
合を例えば１０％に設定した場合は、ロット群Ａがライ
ンに占める割合（例えば５０％）と合わせたものが後述
の本発明に関わるスケジューリングすべき対象となり、
ここで挙げた事例では計算機能力が６０％で済ませられ
ることとなり、大きな利点である。別のケースとして
は、第一優先順位のロットが生産されるラインが１本、
それ以外の優先順位のロットが生産されるラインが９
本、計１０本の同一能力を有するラインが設定されてお
り、後者におけるマーカロットの割合がライン上のロッ
ト数の１０％とした場合は、全数をスケジューリングす
る場合に較べて１９％の計算機能力で全体の管理・制御
が可能である。

【００３３】以上で述べた本技術の特徴をまとめると、
「優先すべきロットあるいはラインの管理に必要な特定
ロットの加工をラインの持てる全てのリソース（稼動可
能装置台数、オペレータ数、ラインの稼動時間総数等）
の一部を用いて行い、残余のリソースはライン上に同時
に存在するその他のロットの加工に割り振るライン運用
手法と、装置故障等を反映した実際のラインにおける加
工進捗をモニタし、優先すべきロットの進捗が目標に至
らない場合にはこれらを加速するために残余のリソース
をダイナミックに再分配するリソース管理手法とを組み
合わせたライン管理・運用技術」である。ラインにおけ
るダイナミックなリソース再分配によるＴＡＴ管理は発
明者らが開発した自動スケジューラの得意とするところ
であり、そのほかのロットに割り当てられる残余のリソ
ースの使い方にはＱＣ活動による効率化が実践でき、両
者が矛盾なく組み合わせられたところに本技術の効果が
ある。

【００３４】さて、以上述べたことを具体的なラインに
適用して検証した事例について述べる。

【００３５】検証に用いたラインは、約５０種で都合１
２０台の生産装置群、２５００ｍ²のクリーンルーム、
これらの装置群やクリーンルームのオペレーションを担
当する３交替の１８名４チーム（総計約７０名）の要
員、等で構成されており、このような生産システムのシ
ステム構成を図１に示す。

【００３６】このシステムはいわゆる１μｍのパターン
ルームを有する約１０品種のＡＳＩＣ（Ａｐｌｉｃａｔ
ｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣ
ｉｒｃｕｉｔｓ）−ＬＳＩを年間約１５００ロット（一
品種平均１５０ロット／年）生産する能力がある。ライ
ンの制御は、本発明に関わるスケジューリング用プログ
ラム（約１００ｋステップ）を搭載した市販ワークステ
ーション（計算機能力は１０ＭＰＳ）２台をホスト装置
３１として用いて行う。

【００３７】この他、ロットの進捗や加工指示を確認す
る端末として同種のワークステーション、約２０台をネ
ットワーク接続し、当該ラインが存在するクリーンルー
ムに配備した。スケジューリングのためにワークステー
ションに入力する情報はオンラインまたはオフラインで
生産装置から転送される。

【００３８】ラインにおける仮想レーンの設定は装置番
号等で分ける方法（例えば図２においてＲ３は仮想レー
ン１、Ｒ１は仮想レーン２、Ｒ３は共用と定義）、装置
の設置場所（例えば、クリーンルームＩを仮想レーン
１、クリーンルームＩＩを仮想レーン２と定義）で分け
る方法等も考えられるが、本発明者らは別の方法を実践
したのでこれを説明する。以下にその具体例を示す。発
明者らは、仮想レーンの設定において、図８に示された
ＬＳＩの製造工程がフォトリソグラフィと他の工程の交
互の繰り返しであることに着目した管理・制御を試み
た。

【００３９】すなわち、実際にロット生産が行われてい
るラインにおいて、露光装置Ｓ１を仮想レーン１、露光
装置Ｓ２とＳ３を仮想レーン２に属すると定義した。ま
ず、露光装置Ｓ１と他の全ての装置を含めたスケジュー
リングを行う。仮想レーン１では、優先度の高いロット
を対象としてそれらの工程表上の現在の位置とその後の
目標達成に必要な進捗度を得るためにラインの装置や人
の稼動を割り当てるスケジューリングをホスト装置３１
により行い、その結果（ロット加工に必要なライン上の
装置の占有時間、要員の稼動時間等：これをスケジュー
ル結果１と呼ぶ）を得る。

【００４０】これを仮想レーン２における当該装置やオ
ペレータの非稼動時間（既に仮想レーン１を流れるロッ
ト処理に使用されることが決定されているため）と見な
して仮想レーン２用のスケジューリング用基礎データの
一部に加える。この後、ライン上の装置群と露光装置Ｓ
２を合わせた（Ｓ３を加えないことに注意）仮想ライン
２に対して、優先度が低い大量生産ロットの内、マーカ
ロットとする分（発明者らは全体の１／３とした）のス
ケジューリングをホスト装置３１により行う。これをス
ケジューリング結果２と呼ぶことにする。この段階で
は、ラインの能力に対してスケジュール結果１と２では
全ての装置と人の稼動が埋まらないことに注意が必要で
ある。上述したようにＬＳＩの工程は、フォトリソグラ
フィの処理可能ロットの制限（すなわち、利用可能な露
光装置台数の制限）を行うと次の工程の稼動が掛からな
いこととなる。図２において、露光装置Ｓ３で処理可能
なロット数（＝Ｔ１−Ｔ３）に見合う稼動はライン上の
全ての装置が余力として残しているのである。これが図
３における仮想レーン２の「マーカロット（斜線で明
示）以外のロット」を処理する稼動として割り当てられ
る。

【００４１】次に、図１のシステム動作を図４，図５を
参照して説明する。図４，図５はホスト装置３１が実行
するスケジューリングの処理手順を示す。

【００４２】（初期処理）オペレータはホスト装置３１
のキーボードからシステム全体の初期データを入力する
（ステップＳ１０，Ｓ１１）。初期データとしては以下
のデータが用いられる。

【００４３】装置データ：種別、台数、稼動可能時間
帯、操作ができるオペレータ名、加工条件（請求項１の
発明の第１情報）、スケジュール作成対象の生産装置名
等オペレータデータ：人数、稼動時間帯等被加工物データ：加工手順、加工手順毎に用いる生産
装置の種別、加工条件、加工開始日、完成予定日（請求
項１の生産目標）、投入量（請求項１の第２情報）なお、スケジュール作成対象の生産装置名を入力するこ
とが請求項３の特定の生産装置を指示することに相当す
る。

【００４４】説明を分かりやすくするため、以下の前提
を置く。すなわち、装置はＡＰ−１（パタン形成装
置）、ＡＰ−２（パタン形成装置）、Ａｐ−ｑ（ＬＳＩ
加工装置）の３台、被加工物であるＬＳＩのロットがス
ケジューリング対象となるＳ１，Ｓ２，Ｓ３、ラインの
生産性を上げるために大量に流すＭ１，ｍ１，ｍ２，Ｍ
２，ｍ３，ｍ４の６ロット（但し、Ｍｘはスケジュール
対象となるマーカロットを表現）とする。これらのＬＳ
Ｉのロットは「パタン形成装置」、「ＬＳＩ加工装
置」、「パタン形成装置」、「ＬＳＩ加工装置」の順に
用いて４つの加工がなされる。ここに、パタン形成装置
は２台、ＬＳＩ加工装置は１台、としている。このた
め、［パタン形成装置ＡＰ−１の全稼動とＬＳＩ加工装
置の７時から１６時の稼動分］、［パタン形成装置ＡＰ
−２の全稼動とＬＳＩ加工装置の１６時から２４時の稼
動分］をそれぞれラインと見なす。前者のラインに特急
や急ぎのロットを、後者のラインにマーカロットを初め
とする大量生産ロットを流すことを計画する。なお、３
台の装置には各々２名のオペレータが付き、それぞれ７
時から１６時、１６時から２４時までの交替勤務で装置
のオペレーションを実施する。

【００４５】このような特定装置のオペレーションにつ
いての初期データがホスト装置３１に対して、ワークス
テーションまたはホスト装置３１のキーボードから入力
されると、ホスト装置３１は、まず、従来と同様の以下
の処理手順により指定された生産装置のスケジューリン
グを行う。すなわち、ホスト装置３１はカットの割当
（ステップＳ１２）、割当ロット数の確認（ステップＳ
１３）、マーカロット数の確認（ステップＳ１４）を試
行錯誤的に行う（ステップＳ１２〜Ｓ１４の間のループ
処理）。次にスケジュール対象期間の情報入力を受け付
けると（ステップＳ１６）、ホスト装置３１は、管理項
目の要素の組み合わせ数とスケジュール期間の順列組み
合わせで必要な計算機（ホスト装置）能力はシステムの
許容範囲であることを確認する（ステップＳ１６）。こ
の確認処理で否定判定が得られた場合は、ステップＳ１
２へ戻り、ロットの割当てを再び行う。

【００４６】この確認処理で肯定判定が得られた場合
は、ホスト装置３１はスケジューリング対象のロット群
を優先順位に応じて分割する。次にホスト装置３１は分
割されたロット群のうち、優先順位の高いロットから順
次生産のスケジューリングを実施する（ステップＳ１
８）。

【００４７】初期データの設定時は生産が開始されてい
ないので、ロットの生産進捗状況は正常と、ステップＳ
１９の進捗状況確認処理において判断され、マーカロッ
トを生産するレーンについての生産装置についてのスケ
ジューリングがホスト装置３１によりステップＳ２０，
Ｓ２１において実行される。

【００４８】このようにして特定の個別生産装置のスケ
ジュールを作成すると、ホスト装置３１は内蔵の表示装
置にスケジュールの作成結果を図６に示すように表示す
る。また、スケジュール作成結果はホスト装置３１内の
記憶装置に一時記憶される。もし必要があれば、オペレ
ータの指示でホスト装置３１はスケジュールの作成対象
となった装置に接続の端末（ワークステーション）にも
作成結果を送給する。

【００４９】（スケジュールの修正）生産が開始され、
たとえば１日を経過した時点でホスト装置３１では、ス
ケジュールに変更がなければ手順をステップＳ２２へと
進める。ここでホスト装置３１は１日前にスケジュール
を組んだロットについての進捗状況を示す進捗情報たと
えば、ロットの生産個数（請求項１の第３情報）等をワ
ークステーションを介して上記ロットに対応の生産装置
から入力し、生産進捗状況が許容範囲にある（スケジュ
ール通り）か否かの判定を行う。この判定に用いるしき
い値は、内蔵のスケジュール作成結果に許容値を加えた
値を用いる。スケジュール通りの判定が得られた場合
は、１日後に再びホスト装置３１はスケジュールを組ん
だ装置のロットの生産進捗状況の確認を行う。

【００５０】一方、生産進捗状況がスケジュール通りに
進行していない場合、ホスト装置３１は、現在、稼動し
ているライン全ての生産装置から、生産しているロット
についてのスケジューリングのための情報、たとえば、
進捗情報、種類情報を、接続のワークステーションを介
して受け取る（ステップＳ２２→Ｓ１１）。

【００５１】ホスト装置３１は、受け取った情報および
予め内部記憶装置に格納してある、全体の装置関連情報
を用いて、進捗遅れが確認されたロットを正常に生産さ
せるための、すなわち生産目標に合致したシステム全体
のスケジュールを作成し、表示装置に表示する。またホ
スト装置は作成したスケジュールの中の、部分的に作成
されたスケジュールを新たに作成されたスケジュールの
中の対応スケジュールに更新する（ステップＳ１２〜Ｓ
２１）。

【００５２】図６の例では特急を要するロットＳ１〜Ｓ
３の装置ＡＰ−１の生産の遅れがホスト装置３１におい
て検出されると、たとえばロットＳ１〜Ｓ３の一部の生
産が同種の生産装置ＡＰ−２に割当てられ、生産装置Ａ
Ｐ−１，ＡＰ−２の生産結果を用いる生産装置ＡＰ−Ｐ
の生産スケジュールが組み変えられると共に新たに生産
装置ＡＰ−Ｐと同種の生産装置にロットＳ１〜Ｓ３が割
当てられる。

【００５３】このためのスケジューリングの手法には次
のような手法を用いることができる。

【００５４】（１）従来から知られている全体システム
のスケジュールプログラムとやはり従来からしられてい
る個別装置毎のスケジュールプログラムとを選択使用す
る。なお、スケジュールプログラムは演算式、論理判別
式等によりスケジュール規則が記載されており、スケジ
ュール規則に従って、ホスト装置３１は入力情報からス
ケジュールを作成する。

【００５５】（２）従来から知られている全体システム
のスケジュールプログラムを使用するが、個別装置のス
ケジュールを作成する場合は、他の装置は実際には稼動
していてもホスト装置３１の処理上では、他の装置は停
止しているものとして取り扱い特定の個別装置のみのス
ケジュールを作成する。

【００５６】このような処理をホスト装置３１の中央演
算処理装置（ＣＰＵ）が実行することで、個別、システ
ム全体の生産スケジュールを作成、修正でき、この場合
の中央演算処理装置が請求項１の情報処理手段として動
作する。

【００５７】また、ステップＳ２２の進捗状況判定処理
を行うときの上記中央演算処理装置が請求項１の判定手
段として動作する。

【００５８】（スケジュールの変更）ロットの生産が正
常に進行していても装置の故障が発生した場合のよう
に、生産の遅れがホスト装置３１において検出される前
にスケジュールの変更を要する場合がある。この場合
は、オペレータは、図４，図５の制御手順の起動をホス
ト装置３１に指示し、スケジュールの組み変えをホスト
装置３１に実行させることができる。

【００５９】この場合、故障した装置についての生産ス
ケジュールを作成して場合は、その生産スケジュールを
用いることでユーザの入力操作が大幅に簡略化される。
この場合は、図６の例ではオペレータは、たとえば装置
ＡＰ−１の故障発生の旨の情報をキーボード（請求項２
の指示手段）から入力する。ホスト装置３１ではこの情
報の入力に応じて、装置ＡＰ−１と同種の装置を内部記
憶の装置情報を基に検索し、スケジュール作成対象の装
置をたとえば装置ＡＰ−２に設定する。また、次に、ホ
スト装置３１は装置ＡＰ−１のスケジュールを内部記憶
装置から読出し、装置ＡＰ−２用のスケジュール記憶領
域に複写（書き込み）することで装置ＡＰ−２のスケジ
ュールを作成する。この複写処理はホスト装置３１内の
中央演算処理により実行され、このときの中央演算処理
装置が請求項２の情報処理手段として動作する。

【００６０】生産装置の故障に限らず、現在、スケジュ
ールを作成した装置と同種の生産装置についてのスケジ
ュールの作成および生産の監視（モニタ）を行いたい場
合は、ユーザは作成したスケジュール情報のコピーを、
およびコピー情報に対する修正情報をホスト装置３１に
指示し、ホスト装置３１がコピー情報と修正情報に基づ
き新たな生産装置のスケジュールを作成するようにして
もよい。このことによりユーザの指示入力操作が簡略化
されるだけでなく、ホスト装置３１側でも図５のスケジ
ューリング処理プログラムを用いた新たなスケジューリ
ング処理を実行する必要がないので、スケジューリング
処理時間が短縮化される。

【００６１】以上、述べたことをより高度に行う二、三
の事例について触れる。まず、ライン内の特定レーンの
ロットの進捗は、ラインに配置された端末（ワークステ
ーション）から処理を開始／終了する工程を入力するこ
とでシステムに認識させることができた。また、ロット
の進捗を入力する方法として、ロットに添付したバーコ
ードを読み取り、ワークステーション上に優れた工程を
いわゆるマウスでクリックしてシステムに入力するバー
コードシステムを用いたが、ロット加工の工程表を予め
記録したいわゆるＩＣカードまたは磁気カードまたは光
学的記録カードまたはこれらの複合したものを用いてシ
ステムへのデータ入力を行うこともできる。例えば、そ
のカードが添付されるべきロットの名前と工程表とを記
録したＩＣカード（通常、トラベラーと称する）がロッ
トに添付された状態で装置の側に近づくと、ＩＣカード
から発射されたマイクロ波信号をラインの管理・制御シ
ステム（マイクロ波受信部が必要）が受け取り、所定の
工程開始を指示したり、ロットの加工進捗の早遅を判断
してシステム内の加工優先度を変更する、等の運用が可
能である。

【００６２】別の事例においては、ライン内の主要な装
置の稼動を管理・制御するスケジューラ搭載のワークス
テーションと主要な装置とを電気的に接続（例えば、Ｒ
Ｓ２３２ＣケーブルやＥｔｈｅｒｎｅｔケーブルを利
用）して一体化したシステムを構築することが可能であ
り、実際、ラインにおいてはこれを試行した。このよう
な事例においては、装置に組み込まれた制御コンピュー
タから装置の稼動データやロットの加工進捗度合を先の
ケーブルを介して直接ラインの管理・制御用コンピュー
タに送り込むことが可能である。このメリットとして
は、スケジューリングに必要なデータの大半を迅速に、
正確にライン管理・制御コンピュータに入力することが
可能であり、ラインの次のスケジューリングを迅速に、
かつ正確に行うことができる。

【００６３】ロットの進捗度が当初の目標管理線から外
れる（た）場合は、装置や人の稼動に関するレーン間の
占有割合を変更することとなる。特定レーンのロットが
遅れていたら、他のレーンに割当てられた装置や人の稼
動を特定レーンに振り分け、逆に予定より進んでいた
ら、他のレーンに特定レーンの稼動を割り振ればよい。
これらのことは、本発明のアルゴリズムを具現化する自
動スケジューラとトラベラーとが一体となったシステム
では容易に達成される。

【００６４】以上述べたことでは、この種の手法やシス
テム化が最も進んだＬＳＩ生産ラインを例に取り上げた
が、本発明の適用対象はこれに限定されるものではな
い。例えば、冒頭に述べたプログラムに関しては、上記
の工程をプログラマーによるプログラミング作業、ＬＳ
Ｉ加工装置をプログラミングに用いる計算機（コンピュ
ータ）、検査をデバッグ等と読み変えれば全く同様に適
用できることは自明の理である。

【００６５】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１の発明
では、生産スケジュールの自動修正が可能となるので、
オペレータはその都度スケジュールの作成処理を実行す
ることはない。

【００６６】請求項２の発明では、スケジューラに作成
済の生産スケジュールの複写機能を持たせたので、スケ
ジューラは新規に装置情報を基にスケジューリングを行
う必要はなく、スケジュール作成時間が短縮される。

【００６７】請求項３の発明は、システム全体のモニタ
に代り特定の生産装置により行うので、スケジュール作
成のためのオペレータが入力する情報量が大幅に減少す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のシステム構成を示すブロック図
である。

【図２】本発明実施例の生産内容を示す説明図である。

【図３】本発明実施例の生産内容を示す説明図である。

【図４】図１のホスト装置３１内の中央演算処理装置
（ＣＰＵ）が実行する処理手順を示すフローチャートで
ある。

【図５】図１のホスト装置３１内の中央演算処理装置
（ＣＰＵ）が実行する処理手順を示すフローチャートで
ある。

【図６】作成スケジュールの一例を示す説明図である。

【図７】生産工程を示す説明図である。

【図８】生産計画の内容を示す説明図である。

【図９】生産管理手法の特徴を示す説明図である。

【符号の説明】

１０生産装置２１〜２３ワークステーション（端末）３１ホスト装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スケジューラを有し、生産装置の生産能
力を示す第１情報および前記生産装置の生産処理の対象
となる被処理体の状態量を示す第２情報をスケジューラ
に入力し、前記スケジューラが、前記第１情報および前
記第２情報に基づき、前記生産装置の生産スケジュール
を作成する生産管理システムにおいて、前記スケジューラは、前記生産装置の生産の進捗状況を示す第３情報を入力す
る入力手段と、当該入力された第３情報の示す進捗状況が作成された前
記生産スケジュールの許容範囲に有るか否かを判定する
判定手段と、該判定手段の判定結果が否定判定となった場合には、予
め定めた生産目標を達成するように、作成された前記生
産スケジュールの中の以後のスケジュールを、修正する
情報処理手段とを具えたことを特徴とする生産管理シス
テム。
【請求項２】前記スケジューラは、作成された前記生産スケジュールの中の特定のスケジュ
ールを、新たな生産装置のスケジュールとして指示する
手段と、当該指示されたスケジュールを複写することにより前記
新たな生産装置の生産スケジュールを作成する情報処理
手段とを具えたことを特徴とする生産管理システム。
【請求項３】生産システムを構成する生産装置の各々
の生産能力を示す第１情報および前記生産装置の生産処
理の対象となる被処理体の状態量を示す第２情報をスケ
ジューラに入力し、該スケジューラが前記第１情報およ
び前記第２情報に基づき、前記生産システム全体の生産
スケジュールを作成する生産管理方法において、特定の生産装置を指示し、当該指示された生産装置単独の生産スケジュールを前記
スケジューラにより作成し、前記指示された生産装置の生産進捗状況を示す進捗情報
を前記スケジューラに入力し、前記スケジューラは、当該入力された進捗情報の示す進
捗状況が前記単独の生産スケジュールの許容範囲内にあ
るか否かを判定し、否定判定が得られた場合は、前記スケジューラは前記生
産システム全体の生産スケジュールを作成することを特
徴とする生産管理方法。