KR20140102678A - 생산 효율화 시스템, 생산 효율화 장치 및 생산 효율화 방법 - Google Patents

생산 효율화 시스템, 생산 효율화 장치 및 생산 효율화 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 과제는, 반송 장치의 소비 에너지를 저감시키는 것이 가능한 생산 효율화 시스템, 생산 효율화 장치 및 생산 효율화 방법을 제공하는 것이다. 생산 효율화 장치(4)는, 장치 로케이션 맵(41)과, 제1 장치 선택부(42)와, 제2 장치 선택부(43)와, 장치 회답부(44)를 갖는다. 각 처리 장치(5)의 배치를 고려하여, 처리를 행하는 처리 장치(5)를 선택하므로, 반송 장치(7b)의 반송 거리를 짧게 할 수 있고, 결과적으로 소비 에너지를 저감시킬 수 있다.

Description

생산 효율화 시스템, 생산 효율화 장치 및 생산 효율화 방법 {PRODUCTION EFFICIENCY IMPROVEMENT SYSTEM, PRODUCTION EFFICIENCY IMPROVEMENT DEVICE AND PRODUCTION EFFICIENCY IMPROVEMENT METHOD}
본 발명은, 처리 장치로 피처리체를 반송하는 반송 장치를 효율적으로 제어하는 생산 효율화 시스템, 생산 효율화 장치 및 생산 효율화 방법에 관한 것이다.
반도체 생산 공장에는, 피처리체에 대해 다양한 처리를 행하는 복수의 처리 장치가 설치되어 있다. 최근, 반도체 생산 공장은 대규모화되고 있고, 공장 전체의 소비 에너지를 억제하는 것이 요구되고 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에는, 처리 장치의 대기 시간이 소정의 기간을 초과한 경우에, 자동적으로 통상 상태로부터 아이들 상태로 이행함으로써 에너지 절약을 도모하고 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 처리 장치가 동작 모드를 전환하였을 때에 필요로 하는 복구 시간을 고려하여, 동작 모드의 전환을 행하는 기술이 개시되어 있다. 이와 같이, 처리 장치의 소비 에너지를 저감시키기 위해 다양한 기술이 제안되고 있다.
그런데, 피처리체는 반송 장치에 의해 각 처리 장치로 반송된다. 큰 반도체 생산 공장에서는, 반송 장치는 수 천대에 달하는 경우도 있다. 그로 인해, 처리 장치뿐만 아니라, 반송 장치의 소비 에너지도 억제해야 한다.
특허문헌 3에는, 반송 대차에 물품을 적재 가능해질 때까지의 예측 시간과, 반송 대차의 스테이션에의 도착 시간을 이용하여, 적절한 반송 대차를 선택하는 기술이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2004-200485호 공보 일본 특허 공개 제2007-242854호 공보 일본 특허 공개 제2004-281622호 공보
일반적으로, 피처리체를 처리 장치로 반입하는 경우, 반송 장치는 반송 경로 상을 주회하면서, 처리 장치가 피처리체를 마운트 가능한 상태로 될 때까지, 처리 장치에의 언로딩 타이밍을 재고 있다. 반송 장치가 주회하고 있는 동안, 반송 장치는 에너지를 소비하는데, 이 에너지는 반도체 제품의 제조에 기여하지 않는 불필요한 에너지이다.
또한, 상술한 특허문헌 3에서는, 적절한 반송 대차를 선택할 뿐이며, 복수의 처리 장치 중으로부터 적절한 처리 장치를 선택하는 것은 고려하고 있지 않다. 그로 인해, 반송 경로가 길어져, 반송을 위해 불필요한 에너지가 소비되어 버릴 우려가 있다.
본 발명은 상기한 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은, 반송 장치의 소비 에너지를 저감시키는 것이 가능한 생산 효율화 시스템, 생산 효율화 장치 및 생산 효율화 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 복수의 처리 장치 각각의 위치를 고려하여, 피처리체를 처리해야 할 처리 장치를 선택하는 생산 효율화 장치와,
소정 위치로부터 상기 선택된 처리 장치로, 상기 피처리체를 반송하는 반송 장치를 이동시키는 반송 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 생산 효율화 시스템이 제공된다.
또한, 본 발명의 일 형태에 의하면, 피처리체를 처리하는 처리 장치의 상태를 취득하는 장치 상태 취득부와, 소정 위치로부터 상기 처리 장치로 반송시키기 위한 반송 지시를 송신하는 반송 지시 송신부를 갖는 생산 효율화 장치와, 상기 반송 지시 송신부로부터의 반송 지시에 따라서, 상기 소정 위치로부터 상기 처리 장치의 근방의 대기 위치로, 상기 피처리체를 반송하는 반송 장치를 이동시키고, 이 대기 위치에서 상기 반송 장치를 정지시키고, 그 후, 상기 처리 장치가 상기 피처리체를 마운트 가능한 상태로 된 것을 상기 장치 상태 취득부가 취득하면, 상기 대기 위치로부터 상기 처리 장치로 상기 반송 장치를 이동시키는 반송 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 생산 효율화 시스템이 제공된다.
본 발명에 따르면, 반송 장치의 소비 에너지를 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 생산 효율화 시스템의 개략 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 반송 장치(7)의 반송 경로의 일례를 나타내는 도면.
도 3은 처리 장치(5)의 구성의 일례를 나타낸 블록도.
도 4는 제1 실시 형태에 관한 생산 효율화 장치(4)의 내부 구성의 일례를 나타내는 블록도.
도 5는 생산 효율화 장치(4)의 처리 동작의 일례를 나타내는 흐름도.
도 6은 제2 실시 형태에 관한 생산 효율화 장치(4a)의 내부 구성의 일례를 나타내는 블록도.
도 7은 제2 실시 형태에 관한 반송 제어 장치(8)의 내부 구성의 일례를 나타내는 블록도.
도 8은 생산 효율화 장치(4a) 및 반송 제어 장치(8)의 처리 동작의 일례를 나타내는 시퀀스도.
도 9는 대기 경로의 예를 나타내는 도면.
도 10은 제3 실시 형태에 관한 생산 효율화 장치(4b)의 내부 구성을 나타내는 블록도.
이하, 본 발명에 관한 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다.
(제1 실시 형태)
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 생산 효율화 시스템의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1의 생산 효율화 시스템(1)은, 스케줄러(2)와, 디스패처(3)와, 생산 효율화 장치(4)와, 복수의 처리 장치(5)와, 복수의 처리 장치 컨트롤러(6)와, 복수의 반송 장치(7)와, 반송 제어 장치(8)를 구비하고 있다.
스케줄러(2)는 생산 공장(예를 들어, 반도체 제조 공장)에 있어서의 피처리체(예를 들어, 반도체 장치)의 생산 계획을 작성한다. 이 생산 계획은 생산 진척 계획에 기초하여 축차 갱신된다.
디스패처(3)는, 스케줄러(2)가 작성한 생산 계획에 기초하여, 피처리체의 처리를 행하는 복수의 처리 장치(5)에 대한 동작 지시를 행한다.
스케줄러(2)와 디스패처(3)는, 함께 생산 실행 제어 장치(MES:Manufacturing Execute System)(9)를 구성하고 있고, 실제로는 예를 들어 1대 또는 복수대의 컴퓨터로 실현 가능하다.
생산 효율화 장치(4)는, 스케줄러(2)와 디스패처(3)에서의 처리 결과에 기초하여, 복수의 처리 장치(5)를 제어한다. 또한, 후술하는 바와 같이, 본 실시 형태의 생산화 효율 장치(4)는, 각 처리 장치(5)의 위치 정보를 나타내는 장치 로케이션 맵(도시하지 않음)을 갖고 있다.
복수의 처리 장치(5)는, 예를 들어 유기 EL 디바이스 제조용 글래스 기판이나, 반도체 디바이스 등 제조용 실리콘 웨이퍼 등의 피처리체를 처리하는 플라즈마 CVD 장치, 플라즈마 에칭 장치, 스퍼터링 장치 및 PVD 장치 등이며, 구체적인 처리 내용은 상관없다.
또한, 복수의 처리 장치(5)는, 동일한 처리를 행하는 2 이상의 처리 장치(5)를 하나의 군으로 하고, 각각 다른 처리를 행하는 복수의 군으로 분류되어 있어도 된다. 혹은, 하나의 공정 처리를 복수의 처리 장치(5)에서 연속적으로 행하는 경우는, 이들 처리 장치(5)를 하나의 군으로 하여, 동일한 공정 처리를 행하는 복수의 군을 설치해도 된다.
복수의 처리 장치(5) 각각에 대응지어, 처리 장치 컨트롤러(6)가 설치되어 있다. 이들 처리 장치 컨트롤러(6)는, 생산 효율화 장치(4)로부터의 지시를 받아, 대응하는 처리 장치(5)의 동작을 제어함과 함께, 처리 장치(5)에 접속된 도시하지 않은 각종 센서로부터의 신호를 검출한다. 센서의 종류는 특별히 상관없지만, 예를 들어 처리 장치(5) 내의 챔버 내의 온도, 습도, 가스 유량 및 진공도 등을 측정하는 것이다.
반송 장치(7)는, 예를 들어 천장 또는 바닥 위에 설치된 궤도를 주행하는 반송 셔틀이나, 소정의 루트를 주행하는 무인 반송차 등이며, 반송 용기(캐리어)를 반송한다. 반송 장치(7)는, 반송 제어 장치(8)로부터 부여된 지시에 기초하여, 복수의 처리 장치(5)와, 캐리어를 보관하고 있는 스토커 사이를 이동하여, 캐리어에 수용된 피처리체를 반송한다.
반송 제어 장치(8)는, 이른바 MCS(Material Control System)를 구성하고 있고, 스케줄러(2)에서 작성된 반송 계획에 기초하여, 반송 장치(7)의 동작을 제어한다.
도 2는 반송 장치(7)의 반송 경로의 일례를 나타내는 도면이다. 도 2는 피처리체의 일 공정에서의 반송 경로를 나타내고 있다. 도시하는 바와 같이, 중앙부에는, 각 공정간에서 반송을 행하는 공정간(Inter-Bay) 반송 경로(11)가 설치되고, 그 양측에는 공정내(Intra-Bay) 반송 경로(12)가 설치되어 있다.
좌우의 공정내 반송 경로(12)는 개략 U자형이며, 양단부의 출입구에는 공정간 반송 경로(11)가 접속되어 있다. 공정내 반송 경로(12)의 양단부의 출입구에는, 웨이퍼 등의 피처리체를 일시적으로 저장하는 스토커(13)가 설치되어 있다. 공정간 반송 경로(11)로부터 반송되어 온 피처리체는, 이 스토커(13)에 일단 저장된 후, 원하는 타이밍에 취출되어, 공정내 반송 경로(12) 상을 반송된다. 이와 같이, 스토커(13)는, 각 처리 장치(5)에서의 처리 완료 타이밍과 전공정 또는 다음 공정에서의 반송 타이밍의 어긋남을 흡수하기 위해 설치되어 있다.
공정내 반송 경로(12)는, 예를 들어 천장 또는 바닥 위에 설치된 U자 형상의 레일이며, 이 레일 위를 벨트 구동으로 상하 이동하는 호이스트 기구를 구비한 반송 장치(7)(OHT:Overhead Hoist Transfer)가 주행한다. 반송 장치(7)는, 피처리체를 처리해야 할 처리 장치(5)의 바로 위에 도달하면, 호이스트 기구에 의해 하방으로 내려가, 처리 장치(5)에 피처리체를 마운트한다.
복수의 처리 장치(5)는, 공정내 반송 경로(12)의 양측에 배치되어 있다. 상술한 바와 같이, 동일한 처리를 행하는 처리 장치(5)를 하나의 군으로 하여 근접하여 배치해도 되고, 하나의 공정 처리가 복수의 처리 장치(5)에서 분담하여 행해지는 경우는, 처리순으로 복수의 처리 장치(5)를 나란히 배치해도 된다.
이하에서는, 하나의 공정내 반송 경로(12)를 따라 설치되는 처리 장치(5)가 하나의 군(20)을 구성하는 것으로서 설명한다. 예를 들어, 도 2의 군(20)은 장치(5a∼5f)가 하나의 군(20)을 구성한다. 군(20) 각각에 대응하여 스토커(13)가 설치된다.
또한, 도 2에 있어서 2종류의 반송 장치(7)가 존재한다. 즉, 공정간 반송 경로(11) 상을 이동하는 공정간 반송 장치(7a)와, 공정내 반송 경로(12) 상을 이동하는 공정내 반송 장치(7b)이다. 반송 장치(7a)는 피처리체를, 이것을 처리하는 처리 장치(5)를 포함하는 군(20)에 대응하는 스토커(13)에, 일시적으로 저장한다. 반송 장치(7b)는 스토커(13)에 저장된 피처리체를 처리 장치(5)로 반송한다. 본 실시 형태는, 반송 장치(7b)의 에너지를 삭감하는 것이다.
도 3은 처리 장치(5)의 구성의 일례를 나타낸 블록도이다. 처리 장치(5)는, 예를 들어 멀티 챔버식 기판 처리 시스템이다. 처리 장치(5)는, 피처리체(W)를 수용하는 캐리어를 전달하기 위해 캐리어가 적재되는 제1 및 제2 로드 포트(LP:Load Port)(22a, 22b)가 설치된 로드 모듈(LM:Load Module)(23)을 구비한다. 로드 모듈(23)에는, 로드 로크 모듈(LLM:Load Lock Module)(241, 24b)을 통해 트랜스퍼 모듈(TM:Transfer Module)(25)이 접속되어 있다. 트랜스퍼 모듈(25)이 갖는 진공 로봇(도시하지 않음)은 로드 로크 모듈(241, 24b)을 통해 반입된 피처리체(W)를 프로세스 모듈(PM:Process Module)(26a∼26d)로 반송한다. 프로세스 모듈(26a∼26d)은, 레시피에 기초하여, 피처리체(W)에 소정의 처리를 실시한다. 처리된 피처리체(W)는, 반입과는 반대의 경로를 거슬러 올라가 제1 로드 포트(22a) 또는 제2 로드 포트(22b)에 적재된 캐리어에 회수되고, 캐리어 단위로 반출된다.
도 3에 나타내는 멀티 챔버식 기판 처리 시스템에서는, 프로세스 모듈(26a∼26d) 및 트랜스퍼 모듈(25)이 항상 진공 상태로 유지되어 있고, 로드 로크 모듈(241, 24b)과 트랜스퍼 모듈(25)은 게이트 밸브(도시하지 않음)에 의해 구획된다. 로드 로크 모듈(241, 24b)이 진공으로 된 상태에서 게이트 밸브가 개방되어, 피처리체(W)가, 프로세스 모듈(26a∼26d)과 로드 로크 모듈(241, 24b) 사이에서 반송된다. 진공 펌프가 로드 로크 모듈(241, 24b)의 진공화를 행한다.
도 4는 제1 실시 형태에 관한 생산 효율화 장치(4)의 내부 구성의 일례를 나타내는 블록도이다. 도 4의 생산 효율화 장치(4)는, 장치 로케이션 맵(41)과, 제1 장치 선택부(42)와, 제2 장치 선택부(43)와, 장치 회답부(44)를 갖는다. 제1 장치 선택부(42), 제2 장치 선택부(43) 및 장치 회답부(44)의 처리 동작은, 하드웨어로 행해도 되고, 소프트웨어로 행해도 된다. 생산 효율화 장치(4)를 컴퓨터로 구성하면, 생산 효율화 장치(4)의 각 부의 처리 동작을 행하는 프로그램(소프트웨어)을 컴퓨터로 실행함으로써, 생산 효율화 장치(4)의 전부 또는 일부의 처리를 소프트웨어로 실현할 수 있다.
장치 로케이션 맵(41)은, 복수의 처리 장치(5) 각각에 관한 위치 정보를 나타내고 있고, 예를 들어 각 처리 장치(5)의 위치를 좌표로서 유지하고 있다. 도 2에 있어서, 장치 로케이션 맵(41)을 참조함으로써, 스토커(13)로부터 각 처리 장치로의 반송 거리는, 스토커(13)를 기준으로 하여 반시계 방향으로 피처리체를 반송하는 경우는 처리 장치(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f)의 순으로 짧은 것, 스토커(13)를 기준으로 하여 시계 방향으로 피처리체를 반송하는 경우는 처리 장치(5f, 5e, 5d, 5c, 5b, 5a)의 순으로 짧은 것 등을 알 수 있다.
제1 장치 선택부(42)는, 스케줄러(2) 내지 디스패처(3)로부터 임의의 제품 로트를 준비하는 처리 장치(5)의 문의를 수취하면, 피처리체와, 이 피처리체를 사용하여 생산되는 제품에 기초하여, 군(20) 내의 복수의 처리 장치(5) 중, 피처리체를 처리 가능한 1 또는 복수의 장치(5)를 선택한다. 예를 들어, 스케줄러(2)에 의해 생성된 처리 계획을 이용하여, 사용 중 혹은 유지 보수 중인 처리 장치(5)를 제외한 후, 생산되는 제품에서 필요한 처리나 요구되는 정밀도를 고려하여, 제1 장치 선택부(42)는 처리 장치(5)를 선택한다.
제2 장치 선택부(43)는, 제1 장치 선택부(42)에 의해 선택된 처리 장치(5) 중 하나를, 장치 로케이션 맵(41)을 고려하여 선택한다. 보다 구체적으로는, 제2 장치 선택부(43)는, 피처리체를 처리 장치(5)로 반송하기 위한 에너지가 저감되도록, 예를 들어 제1 장치 선택부(42)에 의해 선택된 처리 장치(5) 중 스토커(13)로부터의 반송 거리가 최단으로 되는 처리 장치(5)를 선택한다.
장치 회답부(44)는 제2 장치 선택부(43)에 의해 선택된 처리 장치(5)를 피처리체를 처리하는 처리 장치(5)의 후보로서 스케줄러(2) 내지 디스패처(3)에 회답한다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 특징 중 하나는, 장치 로케이션 맵(41)을 고려하여 처리 장치(5)의 후보를 선택하는 것이다. 가령, 장치 로케이션 맵(41)을 고려하지 않으면, 스토커(13)로부터 가까운 처리 장치(5)를 사용할 수 있는 경우라도, 먼 처리 장치(5)가 선택될 가능성이 있다. 이 경우, 스토커(13)로부터 처리 장치(5)까지의 반송 거리가 길어져, 불필요하게 에너지가 소비되어 버린다. 이에 반해, 본 실시 형태에서는, 스토커(13)에 가까운 처리 장치(5)를 선택하므로, 소비 에너지를 저감시킬 수 있다.
도 5는 생산 효율화 시스템의 처리 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다. 우선, 스케줄러(2) 내지 디스패처(3)는, 임의의 제품 로트를 준비하는 처리 장치(5)의 문의를 송신한다(스텝 S11). 생산 효율화 장치(4)가 문의를 수신하면(스텝 S21), 생산 효율화 장치(4)의 제1 장치 선택부(42)는 피처리체를 처리 가능한 1 또는 복수의 처리 장치(5)를 선택한다(스텝 S22). 이어서, 제2 장치 선택부(43)는 제1 장치 선택부(42)에 의해 선택된 처리 장치(5) 중, 스토커(13)로부터의 반송 거리가 최단으로 되는 처리 장치(5)를 선택한다(스텝 S23). 장치 회답부(44)는 제2 장치 선택부(43)에 의해 선택된 처리 장치(5)를 피처리체를 처리하는 처리 장치(5)의 후보로서 디스패처(3)에 회답한다(스텝 S24).
스케줄러(2) 내지 디스패처(3)는, 처리 장치(5)의 후보를 수신하면(스텝 S12), 회답된 처리 장치(5)의 후보를 최종 결정한다(스텝 S13). 그리고, 스케줄러(2) 내지 디스패처(3)는 스토커(13)에 저장된 피처리체를 최종 결정된 처리 장치(5)로 반송하도록 반송 제어 장치(8)에 지시한다(스텝 S14).
반송 제어 장치(8)는, 반송 지시를 수신하면(스텝 S31), 최종 결정된 처리 장치(5)로 피처리체를 반송 가능한 시각을 생산 효율화 장치(4)에 문의한다(스텝 S32). 이 문의에 따라서, 생산 효율화 장치(4)는 처리 장치(5)로 피처리체를 반송 가능한 시각을 반송 제어 장치(8)에 회답한다(스텝 S25, S26). 반송 제어 장치(8)가 반송 가능한 시각을 수신하면(스텝 S33), 이 시각을 반송 예정 시각으로 하여, 처리 장치(5)에의 반송 계획을 작성한다(스텝 S34).
작성된 반송 계획에 기초하여, 반송 제어 장치(8)는 피처리체를 스토커(13)로부터 처리 장치(5)로 반송하는 최적의 반송 경로를 결정한다(스텝 S35). 그리고, 반송 제어 장치(8)는 반송 장치(7b)를 제어하여, 결정된 반송 경로로 스토커(13)에 저장된 피처리체를 처리 장치(5)로 반송시킨다.
이와 같이, 제1 실시 형태에서는, 각 처리 장치(5)의 배치를 고려하여 처리를 행하는 처리 장치(5)를 선택하므로, 반송 장치(7b)의 반송 거리를 짧게 할 수 있고, 결과적으로 소비 에너지를 저감시킬 수 있다.
(제2 실시 형태)
제2 실시 형태는 반송 장치(7b)를 효율적으로 이동시켜, 소비 에너지 저감을 도모하는 것이다. 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 생산 효율화 시스템(1)의 개략 구성은, 도 1과 마찬가지의 블록도로 나타내어진다.
도 6은 제2 실시 형태에 관한 생산 효율화 장치(4a)의 내부 구성의 일례를 나타내는 블록도이다. 도 6의 생산 효율화 장치(4a)는 장치 상태 취득부(45)와 반송 지시 송신부(46)를 갖는다.
장치 상태 취득부(45)는, 각 처리 장치(5)의 상태, 보다 구체적으로는, 처리 장치(5)가 피처리체를 마운트 가능한 상태인지 여부를 처리 장치 컨트롤러(6)로부터 취득한다.
반송 지시 송신부(46)는, 반송 제어 장치(8)에 반송 지시를 보내고, 2단계로 반송 장치(7b)를 처리 장치(5)까지 이동시킨다. 우선, 반송 지시 송신부(46)는 반송 장치(7b)를 스토커(13)로부터 처리 장치(5)의 근방의 대기 위치까지 이동시키는 것을 지시한다. 그 후, 피처리체의 반입처의 처리 장치(5)가 피처리체를 마운트 가능한 상태로 된 것을 장치 상태 취득부(45)가 취득하면, 반송 지시 송신부(46)는 반송 장치(7b)를 대기 위치로부터 처리 장치(5)로 이동시키는 것을 지시한다.
도 7은 제2 실시 형태에 관한 반송 제어 장치(8)의 내부 구성의 일례를 나타내는 블록도이다. 도 7의 반송 제어 장치(8)는 반송 지시 수신부(81)와 제어부(82)를 갖는다. 반송 지시 수신부(81)는 생산 효율화 장치(4a)로부터의 반송 지시를 수신한다. 제어부(82)는 반송 지시에 기초하여 반송 장치(7b)를 이동시킨다.
도 6의 생산 효율화 장치(4a) 및 도 7의 반송 제어 장치(8)의 각 부의 처리 동작도 역시, 하드웨어로 행해도 되고, 소프트웨어로 행해도 된다.
도 8은 생산 효율화 장치(4a) 및 반송 제어 장치(8)의 처리 동작의 일례를 나타내는 시퀀스도이다. 여기서는, 피처리체를 처리하는 처리 장치(5)는 이미 결정되어 있는 것으로 한다. 처리 장치(5)를 결정하는 방법에 특별히 제한은 없고, 제1 실시 형태에서 서술한 바와 같이, 장치 로케이션 맵(41)에 기초하여 결정해도 되고, 각 처리 장치(5)의 위치를 고려하지 않고 결정해도 된다. 또한, 반송 제어 장치(8)에 의해, 반송 계획 및 최적의 반송 경로도 이미 결정되어 있는 것으로 한다.
본 실시 형태에서는, 생산 효율화 장치(4a)를 통해, 스케줄러(2) 내지 디스패처(3)로부터 반송 제어 장치(8)에 반송 지시를 행한다. 반송 계획에 기초하여, 스케줄러(2) 내지 디스패처(3)가 반송 지시를 송신하면, 생산 효율화 장치(4a)의 반송 지시 송신부(46)는, 복수의 처리 장치(5)의 처리 계획에 기초하여, 반송 장치(7b)를, 스토커(13)로부터 처리를 행하는 처리 장치(5)의 근방의 대기 위치까지 이동시키기 위한 반송 지시를 반송 제어 장치(8)로 송신한다(스텝 S41).
이 반송 지시를 반송 제어 장치(8)의 반송 지시 수신부(81)가 수신하면(스텝 S51), 제어부(82)는 반송 지시에 기초하여, 결정된 반송 경로로 반송 장치(7b)를 스토커(13)로부터 대기 위치까지 이동시키고, 피처리체를 대기 위치까지 반송한다(스텝 S52). 그리고, 제어부(82)는 대기 위치에서 반송 장치(7b)로의 에너지 공급을 멈추고, 일단 이동을 정지시킨다. 이에 의해, 반송 장치(7b)는 소비 에너지가 작은 상태로 된다.
바로 처리 장치(5)에 피처리체를 반입하지 않는 이유는, 처리 장치(5)가 다른 피처리체에 대한 처리를 행하고 있거나, 슬리프 상태이거나 하여, 반드시 피처리체를 마운트할 수 있는 상태라고는 할 수 없기 때문이다. 처리 장치(5)가 피처리체를 마운트할 수 있는 상태로 되기 전에, 미리 그 근방의 대기 위치까지 피처리체를 반송해 둠으로써, 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
대기 위치는, 적어도, 스토커(13)로부터 처리 장치(5)로의 반송 거리보다, 대기 위치로부터 처리 장치(5)로의 반송 거리가 짧아지는 위치에 설치된다. 대기 위치를 도 2의 공정내 반송 경로(11) 상에 설치해도 되지만, 반송 장치(7b)를 일시적으로 대피시키기 위한 대기 경로를 설치해도 된다. 대기 경로는 공정내 반송 경로(11)로부터 분기되어 설치되고, 예를 들어 도 9의 (a)에 나타내는 바와 같이, 공정내 반송 경로(11)로부터 T자 형상으로 분기된 경로(12a)여도 되고, 도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이, 공정내 반송 경로(11)의 바이패스 경로(12b)여도 된다. 이러한 대기 경로를 설치함으로써, 다른 반송 장치(7b)의 이동을 방해하는 일 없이, 반송 장치(7b)를 대기시킬 수 있다.
그 후, 생산 효율화 장치(4a)의 장치 상태 취득부(45)가 피처리체의 반입처의 처리 장치(5)가 피처리체를 마운트 가능한 상태로 된 것을 취득하면(스텝 S42의 "예"), 반송 지시 송신부(46)는 반송 장치(7b)를 대기 위치로부터 처리 장치(5)까지 이동시키기 위한 반송 지시를 반송 제어 장치(8)에 송신한다(스텝 S43).
이 반송 지시를 반송 제어 장치(8)의 반송 지시 수신부(81)가 수신하면(스텝 S53), 제어부(82)는 반송 지시에 기초하여 반송 장치(7b)에 에너지를 공급하고, 대기 위치로부터 처리 장치(5)까지 반송 장치(7b)를 이동시킨다. 이에 의해, 피처리체는 처리 장치(5)까지 반송되고, 처리 장치(5)에 마운트된다(스텝 S54).
가령, 반송 제어 장치(8)가 생산 효율화 장치(4a)로부터 처리 장치(5)에의 반입 지시를 받을 수 없다고 하면, 반송 제어 장치(8)는 언제 반송 장치(7b)를 처리 장치(5)로 이동시켜야 할지 알 수 없다. 그로 인해, 처리 장치(5)가 마운트 가능한 상태로 될 때까지 반송 장치(7b)는 공정내 반송 경로(11) 상을 주회해야 해, 에너지를 불필요하게 소비해 버린다.
이에 반해, 본 실시 형태에서는, 반송 제어 장치(8)가 생산 효율화 장치(4a)와 연계된다. 이 때문에, 처리 장치(5)에 마운트 가능한 상태로 될 때까지 대기 위치에서 정지시킬 수 있어, 반송 장치(7b)가 주회하는 경우에 비해, 소비 에너지를 저감시킬 수 있다. 또한, 대기 위치는 처리 장치(5)의 근방에 설치되므로, 마운트 가능한 상태로 되면, 신속하게 처리 장치(5)로 피처리체를 반송할 수 있어, 처리 효율도 향상된다.
이와 같이, 제2 실시 형태는, 우선, 피처리체를 처리 장치(5)의 근방까지 반송하여 반송 장치(7b)를 일단 정지시키고, 그 후, 처리 장치(5)가 마운트 가능한 상태로 되면 피처리체를 처리 장치(5)에 반입한다. 이 때문에, 반송 장치(7b)를 효율적으로 이동시킬 수 있어, 소비 에너지를 저감시킬 수 있다. 또한, 장치 근방에 설치되는 버퍼 등의 일시 보관소와 같은 하드웨어를 필요 최저한으로 억제할 수 있다.
(제3 실시 형태)
제3 실시 형태는 복수의 처리 장치(5) 및 반송 장치(7)에서의 소비 에너지의 총량이 최대 소비 에너지량을 초과하지 않도록 조정하는 것이다.
본 발명의 제3 실시 형태에 관한 생산 효율화 시스템(1)의 개략 구성은, 도 1과 마찬가지의 블록도로 나타내어진다. 본 실시 형태에서는, 생산 효율화 시스템(1)에서 소비하는 최대 소비 에너지량이 전력 회사와의 계약 등에 의해 미리 정해져 있는 것으로 하고, 이 최대 소비 에너지량을 초과하지 않는 범위에서, 각 처리 장치(5) 및 반송 장치(7)를 운용한다.
제3 실시 형태에 관한 생산 효율화 시스템(1)은, 피처리체를 로트마다 처리하는 것을 전제로 하고 있다. 하나의 로트에서는, 1개 또는 복수의 처리 장치(5)에서 복수의 피처리체의 처리가 행해진다. 복수의 처리 장치(5)는, 동일한 처리를 행하는 2 이상의 처리 장치(5)를 군으로 하여, 복수의 군으로 분류되어 있는 것으로 한다. 하나의 군에서는, 그 군에 속하는 복수의 처리 장치(5)를 사용하여, 동일한 로트 내의 복수의 피처리체를 처리할 수 있다.
다른 로트에서는, 동일한 피처리체를 처리해도 되고, 다른 피처리체를 처리해도 된다. 또한, 각 로트에서 처리해야 할 피처리체의 수는, 동일해도 되고, 달라도 된다. 각 로트에서 어느 종류의 피처리체를 몇 개 처리하는지의 정보는 스케줄러(2)가 작성하는 처리 장치(5)의 처리 계획에 포함되어 있다.
각 처리 장치(5)에 접속된 처리 장치 컨트롤러(소비 에너지 관리부)(6)는 대응하는 처리 장치(5)의 에너지 소비량을 로트마다 검출한다. 각 처리 장치 컨트롤러(6)에 의해 검출된 각 처리 장치(5)의 에너지 소비량은 로트마다 생산 효율화 장치(4)로 보내져 집계된다. 생산 효율화 장치(4)는, 각 처리 장치 컨트롤러(6)가 관리하고 있는 각 처리 장치의 소비 에너지와, 스케줄러(2) 및 디스패처(3)의 처리 결과에 기초하여, 복수의 처리 장치 전체에서 소비하는 소비 에너지가 미리 정한 최대 소비 에너지를 초과하지 않도록, 복수의 처리 장치 각각에서 피처리체의 처리를 행하는지 여부를 로트마다 판정함과 함께, 각 로트의 처리 중에 복수의 처리 장치 전체에서 소비하는 소비 에너지가 최대 소비 에너지를 초과하지 않도록 각 로트에서 가동하는 각 처리 장치의 처리 타이밍을 개별로 조정한다. 즉, 생산 효율화 장치(4)는 로트 정보와, 각 로트에서 처리하게 하는 처리 장치의 종류와, 각 로트 내에서 각 처리 장치를 가동시키는 타이밍을 관리한다.
도 10은 제3 실시 형태에 관한 생산 효율화 장치(4b)의 내부 구성을 나타내는 블록도이다. 도 10의 생산 효율화 장치(4b)는, 각 처리 장치 컨트롤러(6)로부터 공급된 에너지 소비량을 집계하는 에너지 소비량 집계부(61)와, 로트마다의 총 에너지 소비량을 테이블화하는 테이블 작성부(62)와, 다음 로트를 처리해야 할 처리 장치(5)를 판정하는 처리 장치 판정부(63)와, 처리해야 한다고 판정된 각 처리 장치(5)까지 피처리체를 반송하는 타이밍을 판정하는 반송 타이밍 판정부(64)를 갖는다.
처리 장치 판정부(63)는, 스케줄러(2)와 디스패처(3)의 처리 결과에 기초하여, 다음 로트에서 처리해야 할 피처리체의 종류 및 수를 파악하고, 또한 테이블 작성부(62)를 참조하여, 미리 정한 최대 소비 에너지량을 초과하지 않는 범위에서, 가동 가능한 처리 장치(5)의 최대수를 구하여, 다음 로트를 부여된 시간 내에 확실하게 처리할 수 있도록 한다. 또한, 처리 장치 판정부(43)는, 각 로트의 처리 중에 복수의 처리 장치 전체에서 소비하는 소비 에너지가 최대 소비 에너지를 초과하지 않도록 각 로트에서 가동하는 각 처리 장치의 처리 타이밍을 개별로 조정한다.
처리 장치 판정부(63)에서 판정된 각 처리 장치(5)에 대해서는, 소정의 타이밍에, 처리 장치 컨트롤러(6)를 통해, 처리 지령이 행해진다. 또한, 이것에 맞추어, 생산 효율화 장치(4b)는 반송 타이밍 판정부(64)에서 판정한 반송 타이밍에 따라서 피처리체를 각 처리 장치(5)까지 반송하도록, 반송 제어 장치(8)에 대해 지시한다.
상술한 설명에서는, 복수의 처리 장치(5)에서 소비하는 에너지 총량이, 미리 정한 최대 소비 에너지량을 초과하지 않도록 제어하는 예를 설명하였지만, 반송 장치(7)에 의해 반송할 때에 소비하는 에너지량도 가미하여, 최대 소비 에너지량을 초과하지 않도록 제어해도 된다.
이 경우, 테이블 작성부(62)에는, 반송 장치(7)가 단위거리만큼 피처리체를 반송하는 데 필요로 하는 소비 에너지량을 미리 등록해 두는 것이 바람직하다. 생산 효율화 장치(4)는, 로트마다, 피처리체를 처리하는 처리 장치(5)를 판정함과 함께, 판정된 각 처리 장치(5)까지 피처리체를 반송하는 타이밍도 판정하고, 판정된 각 처리 장치(5)에서 소비하는 에너지 총량과, 판정된 각 처리 장치(5)까지 피처리체를 반송하는 데 필요로 하는 소비 에너지량의 합산량이 최대 소비 에너지량을 초과하지 않도록 한다.
보다 구체적으로는, 로트의 처리 효율을 최대한 향상시키기 위해, 로트에 속하는 각 피처리체를 처리하는 처리 장치(5)의 수를 최대한 증가시킴과 함께, 각 처리 장치(5)에 최단 경로로 피처리체를 반송할 수 있도록, 반송 장치(7)의 반송 타이밍을 스케줄링한다. 이에 의해, 가능한 한 많은 처리 장치(5)에 대해 최단 거리로 피처리체를 반송하여, 이들 처리 장치(5)에서 거의 동시에 복수의 피처리체의 처리를 실행할 수 있어, 소비 에너지 총량을 억제하면서, 생산 효율을 최대한 향상시킬 수 있다.
또한, 도 1의 생산 효율화 시스템(1)에 포함되는 처리 장치(5)와 반송 장치(7) 이외의 장치의 소비 에너지량도 가미하여, 최대 소비 에너지량을 초과하지 않도록 스케줄링을 행해도 된다.
또한, 본 실시 형태를 상술한 제1 실시 형태와 조합해도 된다. 즉, 처리 장치 판정부(63)는, 장치 로케이션 맵(41)을 참조하고, 각 처리 장치(5)의 배치를 고려하여, 피처리체를 처리하는 처리 장치(5)를 판정해도 된다.
또한, 본 실시 형태를 상술한 제2 실시 형태와 조합해도 된다. 즉, 도 10의 생산 효율화 장치(4b)에, 또한 도 6의 장치 상태 취득부(45) 및 반송 지시 송신부(46)를 설치하여, 반송 타이밍 판정부(64)가 판정한 반송 경로에 따라서 피처리체를 처리 장치(5)까지 반송할 때에, 처리 장치(5)가 피처리체를 마운트 가능한 상태로 될 때까지, 피처리체를 대기 위치에서 일단 정지시키도록 해도 된다.
이와 같이, 제3 실시 형태에서는, 미리 정한 최대 소비 에너지량을 초과하지 않도록, 로트마다 처리 장치(5)의 처리 스케줄을 작성하므로, 각 로트의 처리를 최대 소비 에너지량의 범위 내에서 효율적으로 행할 수 있다. 또한, 반송 장치(7)의 소비 에너지량도 고려하여, 생산 효율화 시스템(1) 전체에서의 소비 에너지량이 최대 소비 에너지량을 초과하지 않도록, 로트마다 처리 장치(5)와 반송 장치(7)를 스케줄링하는 것도 가능해진다.
상술한 실시 형태에서 설명한 생산 효율화 시스템(1)의 적어도 일부는, 하드웨어로 구성해도 되고, 소프트웨어로 구성해도 된다. 소프트웨어로 구성하는 경우에는, 생산 효율화 시스템(1)의 적어도 일부의 기능을 실현하는 프로그램을 플렉시블 디스크나 CD-ROM 등의 기록 매체에 수납하고, 컴퓨터에 읽어들이게 하여 실행시켜도 된다. 기록 매체는, 자기 디스크나 광 디스크 등의 착탈 가능한 것에 한정되지 않고, 하드 디스크 장치나 메모리 등의 고정형 기록 매체여도 된다.
또한, 생산 효율화 시스템(1)의 적어도 일부의 기능을 실현하는 프로그램을, 인터넷 등의 통신 회선(무선 통신도 포함함)을 통해 반포해도 된다. 또한, 동 프로그램을 암호화하거나, 변조를 가하거나, 압축한 상태에서, 인터넷 등의 유선 회선이나 무선 회선을 통해, 혹은 기록 매체에 수납하여 반포해도 된다.
상기한 기재에 기초하여, 당업자라면 본 발명의 추가의 효과나 다양한 변형을 상도할 수 있을지도 모르지만, 본 발명의 형태는, 상술한 개개의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 특허청구범위에 규정된 내용 및 그 균등물로부터 도출되는 본 발명의 개념적인 사상과 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 추가, 변경 및 부분적 삭제가 가능하다.
1 : 생산 효율화 시스템
2 : 스케줄러
3 : 디스패처
4, 4a, 4b : 생산 효율화 장치
5 : 처리 장치
6 : 처리 장치 컨트롤러
7, 7a, 7b : 반송 장치
8 : 반송 제어 장치
9 : 생산 실행 제어 장치
11 : 공정간 반송로
12 : 공정내 반송로
13 : 스토커
41 : 장치 로케이션 맵
42 : 제1 장치 선택부
43 : 제2 장치 선택부
44 : 장치 회답부
45 : 장치 상태 취득부
46 : 반송 지시 송신부
61 : 에너지 소비량 집계부
62 : 테이블 작성부
63 : 처리 장치 판정부
64 : 반송 타이밍 판정부
81 : 반송 지시 수신부
82 : 제어부

Claims (11)

  1. 복수의 처리 장치 각각의 위치를 고려하여, 피처리체를 처리해야 할 처리 장치를 선택하는 생산 효율화 장치와,
    소정 위치로부터 상기 선택된 처리 장치로, 상기 피처리체를 반송하는 반송 장치를 이동시키는 반송 제어 장치
    를 구비하는 것을 특징으로 하는, 생산 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 생산 효율화 장치는,
    상기 복수의 처리 장치로부터 상기 피처리체를 처리 가능한 1 또는 2 이상의 처리 장치를 선택하는 제1 장치 선택부와,
    상기 제1 장치 선택부에 의해 선택된 처리 장치 중으로부터, 상기 소정 위치로부터의 반송 거리가 가장 짧은 처리 장치를 선택하는 제2 장치 선택부
    를 갖는 것을 특징으로 하는, 생산 처리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 장치 선택부는, 상기 피처리체를 사용하여 생산되는 제품에 따라서, 상기 피처리체를 처리 가능한 처리 장치를 선택하는 것을 특징으로 하는, 생산 처리 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 생산 효율화 장치는 상기 선택된 처리 장치의 상태를 취득하는 장치 상태 취득부를 갖고,
    상기 반송 제어 장치는,
    상기 소정 위치로부터 상기 선택된 처리 장치의 근방의 대기 위치로 상기 반송 장치를 이동시키고, 상기 대기 위치에서 상기 반송 장치를 정지시키고,
    그 후, 상기 선택된 처리 장치가 상기 피처리체를 반입할 수 있는 상태로 된 것을 상기 장치 상태 취득부가 취득하면, 상기 대기 위치로부터 상기 선택된 처리 장치로 상기 반송 장치를 이동시키는 것을 특징으로 하는, 생산 처리 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 처리 장치 각각에 대해 설치되고, 대응하는 처리 장치의 소비 에너지를 관리하는 복수의 소비 에너지 관리부를 구비하고,
    상기 생산 효율화 장치는, 상기 소비 에너지 관리부에서 관리하고 있는 처리 장치의 소비 에너지와, 상기 반송 장치의 소비 에너지에 기초하여, 상기 복수의 처리 장치 전체 및 상기 반송 장치에서 소비하는 소비 에너지가 미리 정한 최대 소비 에너지를 초과하지 않도록, 상기 피처리체를 처리해야 할 처리 장치를 선택하는 것을 특징으로 하는, 생산 처리 시스템.
  6. 복수의 처리 장치 각각의 위치를 고려하여, 피처리체를 처리해야 할 처리 장치를 선택하는 장치 선택부를 구비하는, 생산 효율화 장치.
  7. 복수의 처리 장치 각각의 위치를 고려하여, 피처리체를 처리해야 할 처리 장치를 선택하는 스텝을 구비하는, 생산 효율화 방법.
  8. 피처리체를 처리하는 처리 장치의 상태를 취득하는 장치 상태 취득부와, 소정 위치로부터 상기 처리 장치로 반송시키기 위한 반송 지시를 송신하는 반송 지시 송신부를 갖는 생산 효율화 장치와,
    상기 반송 지시 송신부로부터의 반송 지시에 따라서, 상기 소정 위치로부터 상기 처리 장치의 근방의 대기 위치로, 상기 피처리체를 반송하는 반송 장치를 이동시키고, 상기 대기 위치에서 상기 반송 장치를 정지시키고, 그 후, 상기 처리 장치가 상기 피처리체를 마운트 가능한 상태로 된 것을 상기 장치 상태 취득부가 취득하면, 상기 대기 위치로부터 상기 처리 장치로 상기 반송 장치를 이동시키는 반송 제어 장치
    를 구비하는 것을 특징으로 하는, 생산 처리 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 소정 위치와 상기 처리 장치 사이에서 상기 반송 장치가 이동하기 위한 주 반송 경로와,
    상기 처리 장치의 근방에 설치되고, 상기 주 반송 궤도로부터 분기된 대기 경로를 구비하고,
    상기 대기 위치는 상기 대기 경로 상에 설정되는 것을 특징으로 하는, 생산 처리 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    복수의 처리 장치 각각에 대해 설치되고, 대응하는 처리 장치의 소비 에너지를 관리하는 복수의 소비 에너지 관리부를 구비하고,
    상기 생산 효율화 장치는, 상기 소비 에너지 관리부에서 관리하고 있는 처리 장치의 소비 에너지와, 상기 반송 장치의 소비 에너지에 기초하여, 상기 복수의 처리 장치 전체 및 상기 반송 장치에서 소비하는 소비 에너지가 미리 정한 최대 소비 에너지를 초과하지 않도록, 상기 피처리체를 처리해야 할 처리 장치를 판정하는 처리 장치 판정부를 갖고,
    상기 반송 지시 송신부는, 상기 소정 위치로부터 상기 판정된 처리 장치로의 반송 지시를 송신하는 것을 특징으로 하는, 생산 처리 시스템.
  11. 소정 위치로부터, 피처리체를 처리하는 처리 장치의 근방의 대기 위치로, 상기 피처리체를 반송하는 반송 장치를 이동시키고, 상기 대기 위치에서 상기 반송 장치를 정지시키는 스텝과,
    상기 처리 장치의 상태를 취득하는 스텝과,
    상기 처리 장치가 상기 피처리체를 마운트 가능한 상태로 되면, 상기 대기 위치로부터 상기 처리 장치로 상기 반송 장치를 이동시키는 스텝
    을 구비하는 것을 특징으로 하는, 생산 효율화 방법.
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