半導体生産ラインに対するWIP制御への数学的アプローチ

摘要

半導体製造では，生産ラインを通過する単位時間当たりのロット数（スループット）や生産ラインを通過するのに要する時間（TAT：Turn Around Time）が評価指標として利用される。適切なスループットとTATで生産するため，生産ライン内のロット（WIP：Work in Progress）数に上限を設けるWIP制御と呼ばれる制御方式が知られている。東芝は，適切にWIP数の上限を設定できるようにするため，待ち行列理論を応用した数学的アプローチにより，WIP数の上限をパラメータとしたスループットとTATの近似式を導出した。対象とする生産ラインモデルは，WIP制御の仕組みと，生産ラインへのロットの到着間隔及び装置の処理時間のばらつきを考慮している。近似式の導出により，スループット及びTATが，生産ラインシミュレータを用いた場合と比較して非常に高速に計算でき，精度も同程度であることを確認した。