專利名稱：設(shè)備管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)備管理系統(tǒng)，以及更具體地，涉及一種能夠基 于生產(chǎn)設(shè)備的總體設(shè)備效率(OEE)以及設(shè)備負(fù)荷因數(shù)來管理設(shè)備投資 計劃等的設(shè)備管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
用于生產(chǎn)設(shè)備的常規(guī)的設(shè)備容量計算系統(tǒng)包括日本特開專利公開 No.H05-020333中公開的系統(tǒng)。上述專利文獻(xiàn)中描述的設(shè)備容量計算系 統(tǒng)計算具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)以及多種功能的設(shè)備的處理能力，例如所述設(shè)備
是半導(dǎo)體生產(chǎn)裝置。并且，該計算系統(tǒng)配置有設(shè)備技術(shù)規(guī)范管理單 元，其用于記錄并且管理用于設(shè)備管理的數(shù)據(jù)；制造狀態(tài)管理單元， 其用于記錄并且管理與產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)；以及設(shè)備容量計算單元，其 用于計算處理能力。為了管理，用于設(shè)備管理以及產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù) 據(jù)被彼此分開，并且預(yù)先記錄如下的數(shù)據(jù)例如產(chǎn)品的制造流程以及 工藝條件，用于更換油料以及用于檢查的設(shè)備的非操作時間，以及根 據(jù)產(chǎn)品的種類以及工藝而變化的實際處理時間?；谝陨纤龅臄?shù)據(jù)， 計算處理能力。
此外，日本特開專利公開No.2000-123085公開了一種數(shù)據(jù)累計器， 其用于積累生產(chǎn)線操作的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以及用于獲得基于六個較大損耗 的生產(chǎn)管理指數(shù)。上述專利文獻(xiàn)中公開的數(shù)據(jù)累計器具有如下結(jié)構(gòu)， 其中收集并處理設(shè)備的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)，其中通過數(shù)據(jù)收集終端裝置收 集所述狀態(tài)數(shù)據(jù)，以及為了輸出，基于所述操作狀態(tài)數(shù)據(jù)，制作了表
示多個停止因素以及停止產(chǎn)生時間之間的關(guān)系的圖表。日本特開專利
公開No.8-229779公開了一種用于自動優(yōu)化生產(chǎn)線的設(shè)計變化的生產(chǎn) 線結(jié)構(gòu)評估裝置。
然而，上述專利文獻(xiàn)中公開的常規(guī)技術(shù)還具有如下所述的改進(jìn)空
間
首先，上述技術(shù)具有如下結(jié)構(gòu)，其中用于設(shè)備管理的數(shù)據(jù)被預(yù)先 記錄，從輸入裝置輸入了關(guān)于設(shè)備的各種數(shù)據(jù)，但是沒有自動地測量 實際處理時間以及損耗時間。為了獲得每個設(shè)備的實際處理時間以及 損耗時間，需要工程師在制造裝置的設(shè)備附近呆預(yù)定時間，并且需要 人工地測量該時間并同時確認(rèn)設(shè)備的操作。相應(yīng)地，難以從數(shù)百至數(shù) 千臺的制造裝置獲得全部數(shù)據(jù)。
其次，還難以繼續(xù)如下操作，即，難以長期周期性地重復(fù)上述測 量以總是獲得最新的信息。相應(yīng)地，不能夠獲得實際處理時間以及損 耗時間的隨著時間的趨勢，以及不能以高精度計算基于總體設(shè)備效率 的負(fù)載因數(shù)。
第三，從預(yù)訂、經(jīng)過半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備的交付再到啟用，需要半年 或更長的時間。因此，當(dāng)需要設(shè)備投資時，需要提前半年或更長就預(yù) 訂，并且需要提前半年到一年就計算設(shè)備引進(jìn)計劃的設(shè)備負(fù)載因數(shù)。 然而，根據(jù)上述專利文獻(xiàn)中描述的常規(guī)技術(shù)的系統(tǒng)不具有用于上述計 算的功能。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種設(shè)備管理系統(tǒng)，包括收集單元，其收 集表明多個設(shè)備的操作狀態(tài)的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)；累計單元，其基于預(yù)定 時間根據(jù)所述操作狀態(tài)數(shù)據(jù)對實際處理時間以及損耗時間進(jìn)行累計； 總體設(shè)備效率計算單元，其根據(jù)所累計的結(jié)果來計算總體設(shè)備效率， 其中所述的累計結(jié)果是基于預(yù)定時間由所述累計單元獲得的；接受單元，其接受有關(guān)所述設(shè)備的改進(jìn)計劃的信息；預(yù)測單元，其根據(jù)所述 總體設(shè)備效率以及有關(guān)改進(jìn)計劃的信息來預(yù)測未來的總體設(shè)備效率； 設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算單元，其基于由所述預(yù)測單元預(yù)測的未來的總體設(shè) 備效率來計算未來的設(shè)備負(fù)載因數(shù)；以及存儲單元，其存儲設(shè)備管理
信息，該設(shè)備管理信息包括多個設(shè)備的未來的總體設(shè)備效率以及未來 的設(shè)備負(fù)載因數(shù)。
這里，所述操作狀態(tài)數(shù)據(jù)可以包括如下信息，即，表明操作中的 多個設(shè)備的操作狀態(tài)的信息，以及表明每個產(chǎn)品批次的加工操作歷史 的信息。可以利用從控制每個設(shè)備的主計算機(jī)獲得的信息累計實際處 理時間，以及可以利用存儲有關(guān)每個設(shè)備的信息的數(shù)據(jù)庫來積累實際 處理時間。損耗時間平均了八種損耗時間，并且包括定期維護(hù)損耗， 故障損耗，調(diào)整轉(zhuǎn)變，設(shè)置，測試時間，空閑時間，速度損耗以及返 工損耗。此外，可以根據(jù)有關(guān)操作狀態(tài)以及運(yùn)行操作歷史的信息來測 量每個損耗時間。
根據(jù)本發(fā)明，可以有效地計算操作中的多個設(shè)備的未來的OEE以
及設(shè)備負(fù)載因數(shù)。即，可以自動地收集操作中的多個設(shè)備的操作狀態(tài)，
可以基于根據(jù)改進(jìn)計劃常規(guī)地累計的OEE來預(yù)測未來的OEE，可以基 于所預(yù)測的結(jié)果來計算未來的設(shè)備負(fù)載因數(shù)，可以存儲上述信息以有 助于未來的設(shè)備引進(jìn)計劃。
這里，上述構(gòu)成部件的任意組合，以及通過在方法，裝置，系統(tǒng)， 記錄介質(zhì)，計算機(jī)程序等等當(dāng)中轉(zhuǎn)換本發(fā)明的表達(dá)形式而獲得的其中 幾種，作為本發(fā)明的方面也是有效的。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種設(shè)備管理系統(tǒng)，通過該設(shè)備管理系統(tǒng)， 可以有效地以優(yōu)秀的準(zhǔn)確性計算操作中的多個設(shè)備的未來的總體設(shè)備 效率以及設(shè)備負(fù)載因數(shù)。


參考附圖，根據(jù)以下某些優(yōu)選實施例的說明，本發(fā)明的上述及其
他目的、特征以及優(yōu)點將變得更加明顯，其中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的設(shè)備管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖2示出了如圖1所示的設(shè)備管理系統(tǒng)中的OEE測量PC的細(xì)節(jié)
的功能框圖3示出了如圖2所示的在OEE測量PC的記錄冊(ledger)存儲 單元中存儲的記錄冊的 一 個例子的視圖4示出了如圖2所示的OEE測量PC創(chuàng)建的OEE矩陣表的一個 例子的視圖5示出了如圖l所示的設(shè)備管理系統(tǒng)中的設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC 的細(xì)節(jié)的功能框圖6A以及6B示出了如圖5所示的設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC中的改 進(jìn)計劃表的例子的視圖7示出了如圖5所示的設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC中的設(shè)備負(fù)載因數(shù) 列表的一個例子的視圖8A至8C示出了如圖5所示的設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC創(chuàng)建的其 他列表的例子的視圖9示出了根據(jù)本實施例的設(shè)備管理系統(tǒng)的處理流程的一個例子 的流程圖10示出了如圖9所示的流程圖中的趨勢曲線子程序的一個例子 的流程圖11示出了如圖9所示的流程圖中的設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算子程序的 一個例子的流程圖12示出了作為OEE趨勢曲線的一個例子的累計曲線，其利用 了根據(jù)本實施例的設(shè)備"A"作為例子；
圖13示出了 OEE趨勢曲線的一個例子的視圖，其利用了根據(jù)本 實施例的設(shè)備"A"作為例子，且OEE在其中穩(wěn)定地改變；
圖14示出了 OEE趨勢曲線的一個例子的視圖，其利用了根據(jù)本 實施例的設(shè)備"B"作為例子，且OEE在其中連續(xù)升高；
圖15示出了 OEE趨勢曲線的一個例子的視圖，其利用了根據(jù)本
實施例的設(shè)備"C"作為例子，且OEE在其中突然地增加或減少；以及
圖16A至16C示出了根據(jù)本實施例的每個設(shè)備的改進(jìn)計劃的OEE 改變的預(yù)測結(jié)果圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考說明性的實施例在此描述本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員將 認(rèn)識到使用本發(fā)明的教導(dǎo)可以完成多種可選實施例，而且本發(fā)明不局 限于為了說明的用途而示出的實施例。
以下，將參考

根據(jù)本發(fā)明的實施例。此處，附圖中相同 的構(gòu)成部件由相同的參考數(shù)字表示，且不會重復(fù)其說明。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的設(shè)備管理系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)框圖。根
據(jù)本實施例的設(shè)備管理系統(tǒng)1包括半導(dǎo)體制造工廠中的多個設(shè)備組
10 (附圖中示出了設(shè)備"A",設(shè)備"B"，以及設(shè)備"C");操作管理服務(wù) 器20;批次歷史服務(wù)器30;主計算機(jī)32;數(shù)據(jù)庫服務(wù)器34; OEE測 量個人計算機(jī)(以下，縮寫為"PC")40;設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50; WEB 服務(wù)器60;以及多個終端70。此處，將在如下所示的所有附圖中刪除
與本發(fā)明的本質(zhì)無關(guān)的各部分的結(jié)構(gòu)。
在本實施例中，設(shè)備管理系統(tǒng)l優(yōu)選地用于半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備，艮p， 從預(yù)訂通過交貨到啟動需要較長時間以及需要長期規(guī)劃設(shè)備投資的生 產(chǎn)設(shè)備，以及包括多個制造裝置，例如，數(shù)百至數(shù)千臺制造裝置。根 據(jù)本實施例的設(shè)備管理系統(tǒng)1，可以自動地收集實際操作狀態(tài)，以及可 以在不需要人工輸入與多個設(shè)備相對應(yīng)的大量長期數(shù)據(jù)的情況下，有 效地并且精確地計算設(shè)備負(fù)載因數(shù)。
此外，可以通過硬件和軟件的任意組合來實現(xiàn)設(shè)備管理系統(tǒng)1中
的每個構(gòu)成部件，所述硬件和軟件主要包括任意計算機(jī)的中央處理
單元(CPU),存儲器，安裝在存儲器中用于實現(xiàn)附圖所示的構(gòu)成部件 的程序，存儲單元，用于儲存網(wǎng)絡(luò)連接的界面以及程序，例如硬盤。 此處，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，用于實現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)的方法和裝置 具有各種變形。以下將說明的每個附圖示出的不是硬件單元所表示的 結(jié)構(gòu)，而是示出了作為功能單元的模塊。
根據(jù)本實施例的設(shè)備管理系統(tǒng)1基于預(yù)測結(jié)果來計算未來的設(shè)備 負(fù)載因數(shù)，其中該預(yù)測結(jié)果是通過如下方法獲得的，即，通過在自動 模式中收集操作中的多個設(shè)備的操作狀態(tài)，并且根據(jù)改進(jìn)計劃，基于
定期積累的每個設(shè)備的OEE來預(yù)測未來的OEE。設(shè)備管理系統(tǒng)1可以
累計上述信息，并且有助于未來的設(shè)備引進(jìn)計劃。
圖2示出了如圖1所示的設(shè)備管理系統(tǒng)1中的OEE測量PC40的 細(xì)節(jié)的功能框圖。圖5示出了如圖1所示的設(shè)備管理系統(tǒng)1中的設(shè)備 負(fù)載因數(shù)計算PC50的細(xì)節(jié)的功能框圖。
根據(jù)本發(fā)明實施例的設(shè)備管理系統(tǒng)l包括收集單元(OEE測量 PC40中的操作管理服務(wù)器20,批次歷史服務(wù)器30，主計算機(jī)32，數(shù) 據(jù)庫服務(wù)器34，以及數(shù)據(jù)接收單元106)，其用于收集操作狀態(tài)數(shù)據(jù)， 該操作狀態(tài)數(shù)據(jù)表明了多個設(shè)備(在設(shè)備組10中)的操作狀態(tài)；累計 單元(OEE測量PC40中的測量單元130以及時鐘108)，其用于基于
預(yù)定的時間根據(jù)該操作狀態(tài)數(shù)據(jù)累計實際處理時間以及損耗時間；總 體設(shè)備效率計算單元(OEE測量PC40中的累計單元136)，其用于根
據(jù)所累計的結(jié)果來計算總體設(shè)備效率，其中該累計結(jié)果是基于預(yù)定的 時間通過所述累計單元獲得的；接受單元(設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50中 的計劃輸入接受單元162，以及計劃更新單元164),其接受有關(guān)設(shè)備 改進(jìn)計劃的信息；預(yù)測單元(設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50中的OEE數(shù)據(jù) 校正單元170)，其用于根據(jù)總體設(shè)備效率以及有關(guān)改進(jìn)計劃的信息， 預(yù)測每個設(shè)備的未來的總體設(shè)備效率；設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算單元(設(shè)備 負(fù)載因數(shù)計算PC50中的設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算單元172)，其基于所述預(yù)
測單元所預(yù)測的未來的總體設(shè)備效率來計算未來的設(shè)備負(fù)載因數(shù)；以
及存儲單元(OEE測量PC40中的累計結(jié)果存儲單元138，設(shè)備負(fù)載因
數(shù)計算PC50中的設(shè)備負(fù)載因數(shù)存儲單元174以及WEB服務(wù)器60)，
其用于存儲設(shè)備管理信息，該設(shè)備管理信息包括多個設(shè)備的未來的總 體設(shè)備效率以及未來的設(shè)備負(fù)載因數(shù)。
此處，在本實施例中，設(shè)備管理系統(tǒng)1具有如下結(jié)構(gòu)，其中OEE 測量PC40以及設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50分別使用不同的PC，但是本發(fā) 明不局限于上述內(nèi)容。OEE測量PC40以及設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50可 以被配置為使用相同的PC。此外，將說明其中利用PC配置OEE測量 PC40和設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50的例子，但是本發(fā)明不局限于上述例 子。例如，采用專用計算機(jī)，工作站等等也是可以接受的。
在將程序安裝到OEE測量PC40和設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50上之 后，可以通過執(zhí)行根據(jù)本實施例的程序來實現(xiàn)根據(jù)本實施例的設(shè)備管 理系統(tǒng)l。以下，將要說明該程序。
根據(jù)基于本實施例的程序，計算機(jī)(OEE測量PC40，以及設(shè)備負(fù) 載因數(shù)計算PC50)可以訪問存儲有設(shè)備管理信息的存儲單元(OEE測 量PC40中的累計結(jié)果存儲單元138，設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50中的設(shè) 備負(fù)載因數(shù)存儲單元174，以及WEB服務(wù)器60)，該設(shè)備管理信息包
括用于多個設(shè)備的未來的總體設(shè)備效率以及設(shè)備負(fù)載因數(shù)，該多個設(shè) 備(OEE測量PC40中的數(shù)據(jù)接收單元106)用作收集操作狀態(tài)數(shù)據(jù)的 裝置，該操作狀態(tài)數(shù)據(jù)表明了多個設(shè)備(設(shè)備組10)的操作狀態(tài)，用 于根據(jù)基于預(yù)定時間的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)對實際處理時間以及損耗時間進(jìn) 行累計的裝置(OEE測量PC40中的測量單元130以及時鐘108)，用 于根據(jù)累計結(jié)果計算計算總體設(shè)備效率的設(shè)備(OEE測量PC40中的測 量單元130以及時鐘108)，其中所述累計結(jié)果是由累計單元基于預(yù)定 時間而獲得的，用于接受與設(shè)備的改進(jìn)計劃有關(guān)的信息的裝置(設(shè)備 負(fù)載因數(shù)計算PC50中的計劃輸入接受單元162，以及計劃更新單元
164)，用于根據(jù)總體設(shè)備效率以及有關(guān)改進(jìn)計劃的信息對每個設(shè)備的
未來總體設(shè)備效率進(jìn)行預(yù)測的裝置(設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50中的OEE 數(shù)據(jù)校正單元170)，以及基于由該預(yù)測裝置預(yù)測的未來總體設(shè)備效率 對未來的設(shè)備負(fù)載因數(shù)進(jìn)行計算的裝置(設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50中的 設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算單元172)。
如圖1所示，多個設(shè)備組10，操作管理服務(wù)器20以及批次歷史 服務(wù)器30通過網(wǎng)絡(luò)80彼此連接。此外，操作管理服務(wù)器20，批次歷 史服務(wù)器30，主計算機(jī)32以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器34通過網(wǎng)絡(luò)82連接到 OEE測量PC40。 OEE測量PC40和設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50通過網(wǎng)絡(luò) 84連接到WEB服務(wù)器60。 WEB服務(wù)器60通過網(wǎng)絡(luò)86連接到多個終 端70。在本實施例中，WEB服務(wù)器60包括連接單元(在該圖中未示 出)，其以如下方式通過網(wǎng)絡(luò)86連接WEB服務(wù)器60以及終端70，所 述方式是可以從終端70查閱WEB服務(wù)器60的方式。由此，由于可以 從通過網(wǎng)絡(luò)86連接到WEB服務(wù)器60的終端70査閱存儲在WEB服務(wù) 器60中的信息，因此改進(jìn)了便利性。然而，本發(fā)明并不局限于如圖1 所示的本實施例。此處，WEB服務(wù)器60可以是通過網(wǎng)絡(luò)連接到多個終 端70并且包括可以從終端70查閱的信息的存儲裝置，上述方案也是 可以接受的。
LAN上的串行通信網(wǎng)絡(luò)，RS-232C， USB等可以被用于網(wǎng)絡(luò)80 以及網(wǎng)絡(luò)82，以及企業(yè)中內(nèi)部網(wǎng)可以被用于網(wǎng)絡(luò)84以及網(wǎng)絡(luò)86。
每個設(shè)備組10包括同類的多個半導(dǎo)體制造設(shè)備(在該圖中未示 出)，以及主計算機(jī)32收集各種信息，例如，來自每個半導(dǎo)體制造設(shè) 備的實際處理時間。根據(jù)需要，通過網(wǎng)絡(luò)80將各種信息從主計算機(jī)32 發(fā)送到操作管理服務(wù)器20以及批次歷史服務(wù)器30。此處，圖l示出了 作為例子的結(jié)構(gòu)，其中一個主計算機(jī)32通過網(wǎng)絡(luò)80連接到多個設(shè)備 組10。然而本發(fā)明不局限于上述例子?？梢詰?yīng)用另一種結(jié)構(gòu)，其中每 個設(shè)備組10配置有主計算機(jī)32，并且通過配置在每個設(shè)備組10中的 主計算機(jī)32連接到網(wǎng)絡(luò)80。
操作管理服務(wù)器20通過網(wǎng)絡(luò)80接收每個設(shè)備組IO的操作管理信 息，從而累計并且管理該操作管理信息，其中從主計算機(jī)32報告該操 作管理信息。操作管理信息可以包括與如下內(nèi)容相關(guān)的信息，例如， 報告日期，操作狀態(tài)，批次號，執(zhí)行工藝，產(chǎn)品名稱，晶片數(shù)目等等， 當(dāng)從每個設(shè)備組IO接收到操作信息時獲得該信息。然而本發(fā)明不局限 于上述例子。操作狀態(tài)可以被分為，例如，"等待"，"操作準(zhǔn)備"，"實 際操作"，"定期維護(hù)"，"離線"以及"故障"。
批次歷史服務(wù)器30通過網(wǎng)絡(luò)80接收從主計算機(jī)32報告的批次歷 史信息，從而累計并管理該接收的批次歷史信息，其中該批次歷史信 息表示每個設(shè)備組IO中的產(chǎn)品批次的操作歷史。批次歷史信息可以包 括關(guān)于如下內(nèi)容的信息，例如，每個批次的名稱，產(chǎn)品名稱，步驟， 工藝，設(shè)備，操作裝置，操作開始日期以及操作完成日期，狀態(tài)，處 理晶片的數(shù)目，返工信息，返工標(biāo)志等等。然而本發(fā)明不局限于上述 例子。
如上所述，主計算機(jī)32從每個設(shè)備組10獲得各種信息，以用于 控制每個設(shè)備。例如，每次對產(chǎn)品進(jìn)行處理時，主計算機(jī)32可以通過 網(wǎng)絡(luò)80從設(shè)備獲得實際處理時間?？蛇x地，還可以應(yīng)用另一結(jié)構(gòu)，其 中主計算機(jī)32預(yù)先記錄了用于設(shè)備的實際處理時間的預(yù)定設(shè)置值，并 且根據(jù)該設(shè)置值處理產(chǎn)品。具體地說，可以從化學(xué)機(jī)械拋光(CMP) 設(shè)備獲得關(guān)于如下內(nèi)容的信息并將該信息通過網(wǎng)絡(luò)82傳送到OEE測量 PC40，所述的信息例如是每個壓盤的主要拋光時間，照明時間(lamp up )，水拋光時間，多個噴頭的噴頭運(yùn)行速率等等。由此在OEE測量 PC40中使用上述信息，用于計算實際處理時間以及設(shè)備損耗時間。
設(shè)備的實際處理時間的預(yù)定設(shè)置值可以被預(yù)先記錄在數(shù)據(jù)庫服務(wù) 器34中。將實際處理時間預(yù)先記錄在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器34中的理由是，
存在可能不能從設(shè)備獲得實際處理時間的情況。
通過網(wǎng)絡(luò)82， OEE測量PC40分別從操作管理服務(wù)器20和批次歷 史服務(wù)器30獲得操作信息以及批次歷史信息，對OEE進(jìn)行測量，以及 建立用于表示的OEE矩陣信息，OEE趨勢曲線42等等。稍后將更詳 細(xì)地描述OEE測量PC40。
設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50通過網(wǎng)絡(luò)S4獲得由OEE測量PC40產(chǎn)生 的O E E矩陣信息，并且基于由操作員輸入的改進(jìn)計劃表5 2計算設(shè)備負(fù) 載因數(shù)。稍后將更詳細(xì)地描述設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50。
WEB服務(wù)器60通過網(wǎng)絡(luò)84連接到OEE測量PC40和設(shè)備負(fù)載因 數(shù)計算PC50，從每個PC接收數(shù)據(jù)，存儲該接收數(shù)據(jù)，并且通過網(wǎng)絡(luò) 86向多個終端70提供上述信息。例如，每個終端70包括個人計算機(jī)， 工作站，專用計算機(jī)，個人數(shù)字助理(PDA)，移動終端等等。終端 70具有瀏覽功能，并且可以通過網(wǎng)絡(luò)86訪問WEB服務(wù)器60。終端70 可以具有如下結(jié)構(gòu)，其中對操作單元(在該圖中未示出)進(jìn)行操作，
在顯示單元(在圖中未示出)上顯示從WEB服務(wù)器60提供的菜單屏 幕，從該屏幕輸入各種信息，并且通過網(wǎng)絡(luò)86將其傳送到WEB服務(wù) 器60。
如圖2所示，OEE觀i」量PC40包括接口單元(I/F) 102;記錄冊 存儲單元(在該圖中由"記錄冊"表示)104;數(shù)據(jù)接收單元106;接口 單元(I/F) 112;數(shù)據(jù)傳輸裝置單元114;操作信息存儲單元(在該圖 中由"操作信息"表示)120;批次歷史信息存儲單元(在該圖中由"批次 歷史信息"表示)122;時鐘108;測量單元130;實際處理時間存儲單 元(在該圖中由"實際處理時間"表示)132;損耗時間存儲單元(在該 圖中由"損耗時間"表示)134;累計單元136;累計結(jié)果存儲單元(在
該圖中由"累計結(jié)果"表示)138;以及趨勢曲線建立單元140。
接口單元102通過網(wǎng)絡(luò)82與操作管理服務(wù)器20以及批次歷史服 務(wù)器30進(jìn)行通信。可以接受的是，無線通信或者有線通信可以被用于 網(wǎng)絡(luò)82。有關(guān)將被測量設(shè)備的信息被預(yù)先記錄并存儲在設(shè)備管理系統(tǒng) 1的OEE測量PC40的記錄冊存儲單元104中?？梢酝ㄟ^如下結(jié)構(gòu)來執(zhí) 行將被測量的設(shè)備組IO的記錄，在該結(jié)構(gòu)中，接收到了由操作員利用 例如鍵盤的操作單元(在圖中未示出)輸入的信息，或者通過另一結(jié) 構(gòu)來執(zhí)行將被測量的設(shè)備組IO的記錄，在該結(jié)構(gòu)中，通過網(wǎng)絡(luò)(在圖 中未示出)或者用于讀取的記錄介質(zhì)(在圖中未示出)，接收或輸入 預(yù)先準(zhǔn)備的記錄表。圖3示出了存儲在記錄冊存儲單元104中的記錄 冊的一個例子。
通過接口單元102，數(shù)據(jù)接收單元106在網(wǎng)絡(luò)82上請求與設(shè)備組 IO有關(guān)的信息，并且接收上述與設(shè)備組IO有關(guān)的信息，用于分別在操 作信息存儲單元120以及批次歷史信息存儲單元122中進(jìn)行存儲，其 中設(shè)備組10被登記在批次歷史服務(wù)器30以及操作管理服務(wù)器20的記 錄冊存儲單元104中。此外，根據(jù)記錄在記錄冊存儲單元104中的時 間和日期，數(shù)據(jù)接收單元106定期地從操作管理服務(wù)器20，批次歷史 服務(wù)器30，主計算機(jī)32以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器34處收集信息。
操作信息存儲單元120存儲與每個設(shè)備組10中的每個半導(dǎo)體制造 設(shè)備有關(guān)的操作信息，其中數(shù)據(jù)接收單元106接收該操作信息。此外， 操作信息存儲單元120存儲與每個設(shè)備組10中的每個半導(dǎo)體制造設(shè)備 的實際處理時間有關(guān)的信息，其中數(shù)據(jù)接收單元106從主計算機(jī)32以 及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器34接收并獲得該信息。批次歷史信息存儲單元122存 儲每個設(shè)備組IO中的每個半導(dǎo)體制造設(shè)備的批次歷史信息，其中數(shù)據(jù) 接收單元106接收該批次歷史信息。根據(jù)操作信息以及批次歷史信息， 在不需要每個設(shè)備組10中的每個半導(dǎo)體制造設(shè)備的其他值情況下，測 量單元130自動地測量產(chǎn)品的實際處理時間以及設(shè)備損耗時間。
可以預(yù)先定義實際處理時間以及設(shè)備損耗時間，以及例如，可以
根據(jù)制造工藝中的晶片流程以及裝置結(jié)構(gòu)來為每個設(shè)備種類預(yù)先確定 測量方法。例如，對于CMP設(shè)備，可以通過如下方法來計算實際處理 時間，所述方法是，從主計算機(jī)32獲得每個壓盤的主要拋光時間，從
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器3 4獲得每個壓盤的照明時間以及水拋光時間，以及在組
合上述獲得的數(shù)據(jù)之后，將每個壓盤的主要拋光時間、照明時間以及 水拋光時間相加。此處，上述例子只是一個例子，以及取決于各個計 算的各個系統(tǒng)以及各個設(shè)備，可以做出不同的定義。
如以下將描述的，由于設(shè)備損耗時間被分為八個部分，因此考慮 到其特征，該設(shè)備損耗時間被稱作八段損耗時間。此外， 一個損耗子 段包括某些子段，以及通過對所有子段求和而獲得的時間被計算做為 每個子段的損耗時間。
(1) 定期維護(hù)損耗(PM);
(2) 故障損耗(USDT);
(3) 調(diào)整(C-OVER);
(4) 設(shè)置(SETUP);
(5) 測試時間(TEST);
(6) 空閑時間(IDLE);
(7) 速度損耗(S-LOSS);以及
(8) 返工損耗(REWORK)。
定期維護(hù)損耗是由常規(guī)檢查和定期維護(hù)所引起的產(chǎn)品處理期間的 處理停止時間。例如，可以通過累計操作信息的操作狀態(tài)的"定期維護(hù)" 時間從而計算該定期維護(hù)損耗。故障損耗是產(chǎn)品處理期間的處理停止 時間，其是由用于改進(jìn)和改型的故障和維護(hù)操作引起的。例如，可以 通過累計操作信息的操作狀態(tài)上的"故障"和"離線"的時間從而計算該 故障損耗?？蛇x地，可以基于從主計算機(jī)32獲得的噴頭運(yùn)行速率來計 算噴頭取消(cancellation)時間。還可以通過對上述時間進(jìn)行求和從而 獲得故障損耗。調(diào)整是如下期間內(nèi)的時間，即，所述期間是由于晶片
移動而使得裝置不能執(zhí)行產(chǎn)品的產(chǎn)品處理的期間。設(shè)置是為了附加價 值的操作而執(zhí)行預(yù)備操作期間的時間。
測試時間是執(zhí)行處理檢查期間的時間，其中所述處理檢查例如是 監(jiān)測除了產(chǎn)品處理之外的膜厚度和廢料。例如，利用批次歷史信息， 通過累計從測試批次的操作開始時間到完成報告時間的時間，由此計 算該測試時間?？臻e時間是其中裝置處于晶片處理的就緒狀態(tài)以及處 于未加載狀態(tài)期間的時間?？梢酝ㄟ^累計操作信息的操作狀態(tài)上的"等 待''的時間從而計算該空閑時間。
速度損耗是每一片晶片的裝置使用效率的降損(down loss)。例
如，可以通過如下方法計算該降損，所述方法是，累計由壓盤之間的 拋光時間差別而導(dǎo)致的時間，累計由連續(xù)的前后各批次之間的拋光時 間差別而導(dǎo)致的時間，并且對上述時間求和。即，例如，假定當(dāng)對三 個壓盤進(jìn)行主要拋光，照明處理，以及水拋光時，壓盤1的拋光時間
是60秒，壓盤2的拋光時間是58秒，以及壓盤3的拋光時間是40秒。 由于壓盤1處的拋光需要60秒以及壓盤3處的拋光需要40秒，因此 盡管壓盤3處的后續(xù)處理處于就緒狀態(tài)，但是壓盤1處的處理處于速 率確定的步驟，由此導(dǎo)致了壓盤3處的處理需要為后續(xù)處理等待20秒 且壓盤2處的處理需要為后續(xù)處理等待2秒。此處，假定各壓盤之間 的傳送時間為零。由此，每一片晶片在壓盤之間的速度損耗為20秒。
返工損耗是執(zhí)行與返工產(chǎn)品有關(guān)的操作期間的時間。例如，通過 累計從某一批次的操作幵始時間到完成報告時間的時間，從而可以計 算該返工損耗，其中在該批次中，設(shè)置了批次歷史信息的返工標(biāo)志。
所測量的實際處理時間被存儲在實際處理時間存儲單元132中， 以及所測量的八段損耗時間被存儲在損耗時間存儲單元134中。
基于己經(jīng)由測量單元130自動測量的實際處理時間以及損耗時
間，累計單元136執(zhí)行以下累計操作
(1) 為每個半導(dǎo)體制造設(shè)備累計包括實際處理時間以及八段損耗
時間的OEE數(shù)據(jù)。此處，OEE數(shù)據(jù)可以以小時表示，例如，秒/片。
(2) 為每個半導(dǎo)體制造設(shè)備計算OEE數(shù)據(jù)的平均值。
可以利用每個設(shè)備中的每個裝置的循環(huán)處理，或者每個設(shè)備組10 中的每個裝置種類的循環(huán)處理來實現(xiàn)上述累計操作。
累計結(jié)果文件被存儲在累計結(jié)果存儲單元138中，該累計結(jié)果文 件包括每個裝置的OEE數(shù)據(jù)(實際處理時間以及八段損耗時間)以及 每個設(shè)備種類的OEE數(shù)據(jù)平均值，該OEE數(shù)據(jù)是由每個裝置的累計單 元136計算的。根據(jù)累計結(jié)果文件中的數(shù)據(jù)，趨勢曲線建立單元140 建立OEE矩陣信息文件，該OEE矩陣信息文件包括每個裝置種類每天 測量的OEE數(shù)據(jù)的平均值。例如，OEE矩陣信息可以包括八段損耗時 間，OEE，預(yù)定時間內(nèi)處理的晶片數(shù)，將被測量的設(shè)備數(shù)，以及每個設(shè) 備組10的每種數(shù)值的平均值。此外，根據(jù)OEE矩陣信息文件中的數(shù)據(jù)， 趨勢曲線建立單元140建立OEE矩陣表以及OEE趨勢曲線，且上述表 和曲線被存儲在趨勢曲線存儲單元142中。
數(shù)據(jù)傳輸裝置U4通過接口單元112將存儲在累計結(jié)果存儲單元 138中的累計結(jié)果文件，以及OEE矩陣信息，OEE矩陣表和OEE趨勢 曲線發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)84上的WEB服務(wù)器60，其中OEE矩陣信息，OEE 矩陣表和OEE趨勢曲線存儲在趨勢曲線存儲單元142中。由于上述數(shù) 據(jù)存儲在WEB服務(wù)器60中，因此可以從網(wǎng)絡(luò)86上的多個終端70查 閱OEE矩陣表以及OEE趨勢曲線。此外，通過網(wǎng)絡(luò)84訪問WEB服 務(wù)器60，網(wǎng)絡(luò)84上的設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50也可以獲得OEE矩陣信 息，以及根據(jù)需要，可以自動地或者在任何時間計算設(shè)備負(fù)載因數(shù)。 可選地，設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50可以通過網(wǎng)絡(luò)84直接從OEE測量 PC40獲得OEE矩陣信息。
圖4示出了根據(jù)本實施例的OEE測量PC40建立的OEE矩陣表 144的一個例子。例如，OEE矩陣表144可以包括通過對定期測量的 數(shù)據(jù)進(jìn)行累計而獲得的數(shù)據(jù)(例如，每六天或者七天)，八段損耗時 間，OEE，預(yù)定時間內(nèi)處理晶片數(shù)，將被測量的設(shè)備數(shù)，以及每個設(shè)備 組10的每種數(shù)值的平均值。此處，累計值可以是這樣的值，即，通過 累計預(yù)定時間(例如，六天至七天)的OEE數(shù)據(jù)并且計算一天的平均 值而獲得的值，或者是這樣的值，即，通過定期(例如，每六天或者 七天)累計預(yù)定時間(例如， 一天和或七天)的數(shù)據(jù)而獲得的值。
現(xiàn)在，如所示圖5,設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50包括接口單元(I/F) 150;數(shù)據(jù)接收單元152; OEE數(shù)據(jù)存儲單元(在附圖中由"OEE數(shù)據(jù)" 表示)154;數(shù)據(jù)傳輸裝置156;改進(jìn)計劃存儲單元(在附圖中由"改進(jìn) 計劃"表示)160;計劃輸入接受單元162;計劃更新單元164; OEE數(shù)
據(jù)校正單元170;設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算單元172;設(shè)備負(fù)載因數(shù)存儲單元
(在附圖中由"設(shè)備負(fù)載因數(shù)"表示)174;以及列表建立單元176。
接口單元150通過網(wǎng)絡(luò)84與OEE測量PC40以及WEB服務(wù)器60 進(jìn)行通信?？梢越邮艿氖?，無線通信或者有線通信可以被用于網(wǎng)絡(luò)84。 數(shù)據(jù)接收單元152通過接口單元150從網(wǎng)絡(luò)84上的WEB服務(wù)器60讀 取OEE矩陣信息，以及該OEE矩陣信息被存儲在OEE數(shù)據(jù)存儲單元 154中。數(shù)據(jù)傳輸裝置156通過接口單元150將存儲在OEE數(shù)據(jù)存儲 單元154，改進(jìn)計劃存儲單元160以及設(shè)備負(fù)載因數(shù)存儲單元174中的 數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)84上的WEB服務(wù)器60。由于上述數(shù)據(jù)存儲在WEB 服務(wù)器60中，因此可以從網(wǎng)絡(luò)86上的多個終端70查閱各種信息，其 將在稍后描述。
改進(jìn)計劃存儲單元160存儲改進(jìn)計劃表。在本實施例中，改進(jìn)計 劃表可以被配置為通常的表格式文件，例如，可以利用通用的電子數(shù) 據(jù)表程序其對其進(jìn)行査閱。圖6A以及6B示出了存儲在改進(jìn)計劃存儲 單元160中的改進(jìn)計劃表的例子。圖6A示出了通常的改進(jìn)計劃表166 的一個例子，以及圖6B示出了連續(xù)的改進(jìn)計劃表168?；氐綀D5，計
劃輸入接受單元162接受改進(jìn)計劃表的數(shù)據(jù)，其中操作員在用于顯示
的顯示單元(在圖中未示出)上打開文件的改進(jìn)計劃表的數(shù)據(jù)，并且 操作員利用操作單元(在圖中未示出)向其輸入數(shù)據(jù)?？蛇x地，可接
受的是，在終端70等處更新的文件被存儲在WEB服務(wù)器60中，并且 計劃輸入接受單元162接受通過接口單元150從WEB服務(wù)器60發(fā)送 的文件。根據(jù)計劃輸入接受單元162所接受的改進(jìn)計劃表的數(shù)據(jù)，計 劃更新單元164對改進(jìn)計劃存儲單元160中的改進(jìn)計劃表的數(shù)據(jù)進(jìn)行 更新?？蛇x地，可以通過利用計劃輸入接受單元162接受的文件對改 進(jìn)計劃存儲單元160進(jìn)行覆蓋寫入，從而實現(xiàn)更新。
基于根據(jù)時間的趨勢，OEE數(shù)據(jù)校正單元170對包含在OEE矩陣 信息中的OEE進(jìn)行校正，其中該OEE矩陣信息存儲在OEE數(shù)據(jù)存儲 單元154中。例如，當(dāng)OEE示出了向上或者向下趨勢時，OEE數(shù)據(jù)校 正單元170基于隨著時間變化的傾斜度進(jìn)行校正。稍后描述的設(shè)備負(fù) 載因數(shù)計算單元172可以利用該校正的OEE進(jìn)行預(yù)測。此處，基于該 測量值，可以通過利用例如最小二乘法的方法來計算該隨著時間的變 化的傾斜度。
可選地，OEE數(shù)據(jù)校正單元170可以通過如下方式進(jìn)行校正，即 所述方式是，當(dāng)OEE隨著時間的變化偏離了預(yù)定范圍(稱為，管理限 制值)時，例如，當(dāng)該數(shù)據(jù)超過3o時，刪除該數(shù)據(jù)。由此，由于根據(jù) 隨著時間的趨勢使用OEE的校正結(jié)果來預(yù)測未來的OEE，因此改進(jìn)了 設(shè)備負(fù)載因數(shù)的準(zhǔn)確性，并且可以通過利用該未來的OEE來計算設(shè)備 負(fù)載因數(shù)。
基于由OEE數(shù)據(jù)校正單元170校正的OEE數(shù)據(jù)以及存儲在改進(jìn) 計劃存儲單元160中的改進(jìn)計劃表的數(shù)據(jù)，設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算單元172 為每個設(shè)備預(yù)測未來的設(shè)備負(fù)載因數(shù)。此外，設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算單元 172可以計算以下數(shù)據(jù)
(1) 每一件產(chǎn)品所需要的時間=處理一片產(chǎn)品所需的實際處理時 間(平均值)+八段損耗時間(平均值)；
(2) 處理能力(片)=設(shè)備的有效操作時間/一片產(chǎn)品所需時間；
(3) 設(shè)備負(fù)載因數(shù)(％)=處理產(chǎn)品的需要數(shù)目(規(guī)定值)/處理 的產(chǎn)品數(shù)*100 (%);以及
(4) 所需要的設(shè)備數(shù)目(臺)=設(shè)備的當(dāng)前數(shù)目(規(guī)定值)/設(shè)備 負(fù)載因數(shù)。
此處，上述OEE數(shù)據(jù)校正單元170對實際處理時間以及八段損耗 時間的累計結(jié)果進(jìn)行校正，且該校正結(jié)果反應(yīng)在設(shè)備負(fù)載因數(shù)上。
設(shè)備負(fù)載因數(shù)存儲單元174存儲未來的設(shè)備負(fù)載因數(shù)以及上述數(shù) 據(jù)，設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算單元172對該未來的設(shè)備負(fù)載因數(shù)以及數(shù)據(jù)進(jìn) 行計算。根據(jù)由設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算單元172計算的上述數(shù)據(jù)以及設(shè)備 負(fù)載因數(shù)，列表建立單元176建立列表，并將列表存儲在設(shè)備負(fù)載因 數(shù)存儲單元174中。圖7示出了在設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50中列表建立 單元176建立的設(shè)備負(fù)載因數(shù)列表178的一個例子。通過接口單元150， 上述的數(shù)據(jù)傳輸裝置156將存儲在設(shè)備負(fù)載因數(shù)存儲單元174中的未 來的設(shè)備負(fù)載因數(shù)和上述數(shù)據(jù)以及列表建立單元176建立的設(shè)備負(fù)載 因數(shù)列表178傳送到WEB服務(wù)器60。由于上述數(shù)據(jù)存儲在WEB服務(wù) 器60中，因此可以從網(wǎng)絡(luò)86上的多個終端70查閱上述數(shù)據(jù)。
圖8A至8C示出了設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50建立的其他列表的例 子。圖8A示出了波動的OEE損耗以及處理時間的加權(quán)平均列表。該 波動損耗意味著根據(jù)產(chǎn)品處理狀態(tài)，處理產(chǎn)品數(shù)目，處理批數(shù)等而波 動的損耗，而固定損耗意味著與產(chǎn)品處理狀態(tài)，處理產(chǎn)品數(shù)目，處理 批數(shù)等無關(guān)的損耗。為每個設(shè)備定義波動損耗以及固定損耗。通常， 在多數(shù)情況下，調(diào)整，速度損耗，設(shè)置，測試時間以及返工損耗可以 屬于波動損耗，而定期維護(hù)損耗以及故障損耗通?？梢詫儆诠潭〒p耗。 然而，存在另一種情況，作為CMP裝置的定期維護(hù)損耗，該損耗隨著
波動以及固定損耗(在這種情況下，根據(jù)子段進(jìn)行定義)而延長，其中 所述CMP裝置的定期維護(hù)損耗包括了如下兩種維護(hù)，g卩，根據(jù)處理產(chǎn) 品的片數(shù)進(jìn)行的維護(hù)以及與處理產(chǎn)品的片數(shù)無關(guān)的維護(hù)。此外，當(dāng)計 算設(shè)備負(fù)載因數(shù)時，假定沒有產(chǎn)品延遲，因此以類似于波動損耗以及 固定損耗的方式，將空閑時間視為0。圖8B示出了設(shè)備性能的列表。
圖8C示出了 OEE比率的列表。示出了實際處理時間比率(OEE比率) 以及八段損耗時間比率。例如，在根據(jù)本實施例的設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算 PC50中，設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算單元172可以進(jìn)一步包括設(shè)備數(shù)計算單元 (在圖中未示出)，其基于設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算未來需要的設(shè)備數(shù)。此 外，該列表建立單元176可以進(jìn)一步包括列表建立單元(在圖中未示 出)，其建立預(yù)測結(jié)果的列表，其中該表包括未來的OEE以及設(shè)備負(fù) 載因數(shù)。
以下，將說明以下項
(1) 波動OEE損耗(秒/片)=每種狀態(tài)下的OEE損耗與所需要 的每種產(chǎn)品數(shù)目的加權(quán)平均；
(2) 處理時間(實際處理時間)(秒/片)=每種狀態(tài)下的處理時 間與所需要的每種產(chǎn)品數(shù)的加權(quán)平均；
(3) 處理能力(片)=有效操作時間(秒)/ (波動OEE損耗(秒 /片)+處理時間(秒/片))；
(4) 所需要的產(chǎn)品數(shù)(片)-由相關(guān)設(shè)備處理的產(chǎn)品數(shù)(片)；
(5) 負(fù)載因數(shù)(％)=(需要的產(chǎn)品數(shù)(片)/處理能力(片)) x100 (%);
(6) 現(xiàn)有設(shè)備數(shù)(臺)-相關(guān)現(xiàn)有設(shè)備數(shù)(臺)；
(7) 需要的設(shè)備數(shù)(臺)=現(xiàn)有設(shè)備數(shù)(臺)*負(fù)載因數(shù)(％);
(8) OEE損耗(％)=相關(guān)設(shè)備的波動OEE損耗比率(％) +固 定OEE損耗比率(％);
(9) 波動OEE損耗比率(％)=波動OEE損耗(時間/片)x每 單位時間的處理能力(件/時間 臺)；
(10) OEE (%)=相關(guān)設(shè)備的處理時間比率(％);以及
(11)處理時間比率(％) -處理時間(時間/片)*每單位時間的 處理能力(件/時間 臺)。
由于可以計算包括未來需要的設(shè)備數(shù)的各種數(shù)據(jù)，因此用戶可以 預(yù)先判斷是否實現(xiàn)產(chǎn)品引進(jìn)計劃，該產(chǎn)品引進(jìn)計劃中的設(shè)備在改進(jìn)作 業(yè)方面更加優(yōu)秀，以及可以預(yù)先判斷是否需要設(shè)備投資。此外，由于 預(yù)測結(jié)果可以被表示為列表，因此可以更容易地確定將要改進(jìn)的點。
此外，利用存儲在WEB服務(wù)器60中的上述數(shù)據(jù)，可以通過網(wǎng)絡(luò)86從 終端70査閱上述列表。
圖9示出了根據(jù)本實施例的設(shè)備管理系統(tǒng)1的處理流程的流程圖。 在本實施例中，需要定期地執(zhí)行根據(jù)上述流程圖的處理。此外，需要 將與待測設(shè)備有關(guān)的信息預(yù)先記錄在記錄冊存儲單元104中。
首先，在OEE測量PC40中，數(shù)據(jù)接收單元106從記錄冊存儲單 元104讀出并獲得與將被測量的設(shè)備有關(guān)的信息(步驟Sll)。隨后， 參考時鐘108，在收集時間期間或者在記錄在記錄冊存儲單元104中的 日期處開始相應(yīng)于設(shè)備組IO的每個裝置種類的處理循環(huán)(步驟S13)。 盡管在每個設(shè)備組IO中配置了多個半導(dǎo)體制造設(shè)備，但是為每個裝置 種類開始進(jìn)行處理循環(huán)(步驟S15)。在上述處理循環(huán)，首先，通過接 口單元102，數(shù)據(jù)接收單元106從網(wǎng)絡(luò)82上的批次歷史服務(wù)器30獲得 感興趣的裝置的批次歷史信息，以及將該批次歷史信息存儲在批次歷 史信息存儲單元122中(步驟S17)。此外，通過接口單元102，數(shù)據(jù) 接收單元106從網(wǎng)絡(luò)82上的操作管理服務(wù)器20獲得感興趣的裝置的 操作信息，以及將該操作信息存儲在操作信息存儲單元120中(步驟 S19)。
隨后，利用分別在步驟S17以及步驟S19處獲得的操作信息以及 批次歷史信息，測量單元130測量每個裝置的實際處理時間以及八段 損耗時間(步驟S21)。所測量的實際處理時間被存儲在實際處理時間
存儲單元132中，以及該測量的八段損耗時間被存儲在損耗時間存儲
單元134中。
對于包含在設(shè)備組IO中的將被測量的多個裝置，類似地重復(fù)步驟 S17至S21的處理，以及，對于將被測量的設(shè)備組10的所有裝置，測 量實際處理時間以及八段損耗時間，從而將該測量的實際處理時間存 儲在實際處理時間存儲單元132中，以及將該測量的八段損耗時間存 儲在損耗時間存儲單元134中(步驟S23)。
隨后，累計單元136對在步驟S21處測量的每個裝置種類的實際 處理時間以及八段損耗時間進(jìn)行累計，從而計算平均值(步驟S25)。 累計單元136制作累計結(jié)果文件，以將該累計結(jié)果文件存儲在累計結(jié) 果存儲單元138中(步驟S27)。隨后，數(shù)據(jù)傳輸裝置114通過接口單 元112將該累計結(jié)果文件發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)S4上的WEB服務(wù)器60 (步驟 S29)。
對于與將被測量的多個設(shè)備組相對應(yīng)的多個裝置種類，類似地重 復(fù)步驟S15至S29處的處理。為所有將被測量的設(shè)備組10制作累計結(jié) 果文件，該文件被傳送到WEB服務(wù)器60 (步驟S31)。隨后，處理前 進(jìn)至趨勢曲線子程序處理(步驟S33)。此后，該處理前進(jìn)至設(shè)備負(fù)載 因數(shù)計算子程序處理(步驟S35)。隨后，完成了處理。
圖10示出了如圖9所示的流程圖中的趨勢曲線子程序的一個例子 的流程圖。圖11示出了如圖9所示的流程圖中的設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算子 程序的一個例子的流程圖。
圖IO中，OEE測量PC40中的趨勢曲線建立單元140執(zhí)行以下處 理。首先，獲取如下信息(步驟S101)，即，與記錄在實際處理時間 存儲單元132中的實際處理時間的測量日期有關(guān)的信息，以及與記錄 在損耗時間存儲單元134中的八段損耗時間有關(guān)的信息?？蛇x地，可
以有另一種結(jié)構(gòu)，其中通過操作員利用操作單元的輸入，接收與測量 日期有關(guān)的特定信息。隨后，在每個測量日期，開始的處理循環(huán)(步 驟S103)。此外，為與每個設(shè)備組IO相對應(yīng)的每個裝置種類開始對以 下處理進(jìn)行重復(fù)的處理循環(huán)(步驟S105)。
首先，查閱與各種裝置的獲得的OEE數(shù)據(jù)(實際處理時間以及八 段損耗時間)有關(guān)的信息。當(dāng)找到新的裝置種類(步驟S107處的YES) 時，將與新裝置種類有關(guān)的信息傳送到趨勢曲線建立單元140，以及所 發(fā)送的信息被添加到以及被記錄在OEE矩陣表144的裝置種類表(在 圖中未示出)中(步驟S109)。當(dāng)沒有找到新的裝置種類時(步驟S107 處，NO)，或者，在步驟S109之后，從累計結(jié)果存儲單元138獲得 累計結(jié)果文件(步驟Slll)。
對于與多個設(shè)備組10當(dāng)中的多個設(shè)備的各裝置相對應(yīng)的多個裝 置種類相似地重復(fù)步驟S107至Slll的處理，從而獲得所有多個設(shè)備 組10的OEE數(shù)據(jù)(步驟SU3)，其中該多個裝置被記錄在記錄冊存 儲單元104中。隨后，對于測量日期相同的數(shù)據(jù)類似地重復(fù)步驟S105 至S113的處理，以及，當(dāng)存在另一測量日期的數(shù)據(jù)時，對于另一測量 日期的數(shù)據(jù)類似地重復(fù)該處理，從而完成對于所有多個測量日期的數(shù) 據(jù)的OEE數(shù)據(jù)的獲取(步驟S115)。
隨后，根據(jù)所獲得的OEE數(shù)據(jù)，制作與測量日期相對應(yīng)的每個裝 置種類的OEE矩陣信息(步驟S117)。此處，基于記錄冊存儲單元 104中的數(shù)據(jù)，為每個相應(yīng)的裝置種類制作該信息。隨后，所制作的 OEE矩陣信息被存儲在趨勢曲線存儲單元142中。隨后，數(shù)據(jù)傳輸裝 置114通過接口單元112將OEE矩陣信息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)84上的WEB服 務(wù)器60 (步驟S119)。
隨后，根據(jù)在步驟S117處制作的OEE矩陣信息，趨勢曲線建立 單元140建立圖4所示的OEE矩陣表144 (步驟S121)。隨后，數(shù)據(jù)
傳輸裝置114通過接口單元112將所制作的OEE矩陣表144發(fā)送到網(wǎng) 絡(luò)84上的WEB服務(wù)器60 (步驟S123)。
此外，利用步驟S121處制作的OEE矩陣表144，趨勢曲線建立單 元140建立OEE趨勢曲線(步驟S125)。隨后，數(shù)據(jù)傳輸裝置114通 過接口單元112將所制作的OEE趨勢曲線發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)84上的WEB服 務(wù)器60 (步驟S127)。在步驟S127之后，處理回到如圖9所示的流 程，從而完成了子程序處理。
如上所述，每個裝置種類的OEE矩陣信息，OEE矩陣表144以及 OEE趨勢曲線被傳送到WEB服務(wù)器60，根據(jù)需要，可以通過網(wǎng)絡(luò)86 從連接到WEB服務(wù)器60的多個終端70査閱所述OEE矩陣信息，OEE 矩陣表144以及OEE趨勢曲線。此時，當(dāng)終端70被配置為具有瀏覽功 能時，可以通過簡單的結(jié)構(gòu)來查閱各種信息。圖12示出了作為OEE 趨勢曲線的一個例子的累計曲線圖，其利用了設(shè)備"A"作為例子?？梢?接受的是，使用將要描述的線圖作為OEE趨勢曲線的另一實例。然而， 曲線的形式并不特定地限于上述實例。如圖12所示，由于根據(jù)OEE 趨勢曲線，OEE隨著時間的趨勢以及八段損耗時間的細(xì)目分類可以表 示為多個設(shè)備的每一個的曲線，因此易于指定將被改進(jìn)的點。
在指定一個設(shè)備組10以及時間的同時，通過從每個終端70經(jīng)由 網(wǎng)絡(luò)86訪問WEB服務(wù)器60，可以將OEE趨勢曲線顯示在每個終端 70的顯示單元(在圖中未示出)上。由于操作中的多個設(shè)備的OEE隨 著時間的趨勢可以表示為如上所述的曲線，因此易于指定將被改進(jìn)的 點。
隨后，在設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50中開始進(jìn)行對與一個設(shè)備組10 相對應(yīng)的每個裝置種類的處理循環(huán)(步驟S201)。數(shù)據(jù)接收單元152 通過接口單元150從OEE測量PC40接收每個裝置種類的OEE數(shù)據(jù)(步 驟S203)。隨后，OEE數(shù)據(jù)校正單元170刪除超過管理限制范圍的數(shù)
據(jù)(步驟S205)。隨后，根據(jù)改進(jìn)計劃表以及校正結(jié)果中的數(shù)據(jù)，基
于該曲線的傾斜度(隨著時間的趨勢)，OEE數(shù)據(jù)校正單元170預(yù)測 未來(產(chǎn)品引進(jìn)時間)的OEE (步驟S207)。隨后，設(shè)備負(fù)載因數(shù)計 算單元172計算每個裝置種類的設(shè)備負(fù)載因數(shù)(步驟S209)。
對于與多個設(shè)備組10中的各裝置相對應(yīng)的多個裝置種類，相似地 重復(fù)步驟S203至S209的處理，從而對于所有多個設(shè)備組10進(jìn)行相似 的處理(步驟S211)。隨后，根據(jù)每個設(shè)備組IO的設(shè)備負(fù)載因數(shù)制作 列表(步驟S213)，其中在步驟S209處計算設(shè)備負(fù)載因數(shù)。隨后，數(shù) 據(jù)傳輸裝置114通過接口單元112將OEE矩陣信息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)84上的 WEB服務(wù)器60 (步驟S215)。
依照根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備管理系統(tǒng)1的實施例，可以為如上所述的 操作中的多個設(shè)備有效地計算未來的設(shè)備負(fù)載因數(shù)以及OEE。即，可 以自動地收集操作中的多個設(shè)備的操作狀態(tài)，可以根據(jù)基于改進(jìn)計劃 定期地累計的OEE來預(yù)測未來的OEE，可以基于所述預(yù)測結(jié)果來計算 未來的設(shè)備負(fù)載因數(shù)，可以存儲上述信息以有助于未來的設(shè)備引進(jìn)計 劃。此外，由于可以利用OEE的校正結(jié)果基于該OEE隨著時間的趨勢 來預(yù)測未來的OEE從而計算設(shè)備負(fù)載因數(shù)，因此可以改進(jìn)設(shè)備負(fù)載因 數(shù)的準(zhǔn)確性。
如上所述，已經(jīng)參考附圖描述了根據(jù)本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)。然而， 上述結(jié)構(gòu)僅僅被考慮作為本發(fā)明的例子，且可以采用除了上述結(jié)構(gòu)之 外的各種結(jié)構(gòu)。 (例子l)
圖13示出了 OEE趨勢曲線的一個例子的視圖，其利用了設(shè)備"A" 作為例子，且OEE在其中穩(wěn)定地改變。在例子中，如同該例子，其中 OEE穩(wěn)定地改變，當(dāng)執(zhí)行改進(jìn)活動時，立即獲得了效果。例如，假定
基于圖6A所示的通常的改進(jìn)計劃表166設(shè)定了改進(jìn)計劃。即，將說明
如下情況，即對于設(shè)備"A"做出了如下的改進(jìn)計劃改進(jìn)完成時間(效 果作用時間)2005年8月1日，將被改進(jìn)的項目調(diào)整，效果下 降5%。
在該實例中，隨著在2005年8月1日對于設(shè)備"A"的調(diào)整進(jìn)行改 進(jìn)，利用數(shù)月的測量值的平均值，設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算單元172計算在 該日期之前的引進(jìn)批次的設(shè)備負(fù)載因數(shù)，在不會導(dǎo)致該狀態(tài)的任何改 變。假定，如所示的圖16A的設(shè)備"A"的OEE改變曲線180，在2005 年8月1日之前直到7月31日的測量結(jié)果的平均值的比率變化是16%, 而OEE是44%。
另一方面，對于從2005年8月1日的引進(jìn)批次，通過從調(diào)整的損 耗時間的測量值的平均值減去5%，從而該設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算單元172 計算出設(shè)備負(fù)載因數(shù)。即，OEE數(shù)據(jù)校正單元170將從2005年8月1 日開始的比率變化校正為16-5=11%，以及將從上述日期開始的OEE 校正為44+5=49%。由此，OEE如圖16A所示的設(shè)備"A"的OEE改變 曲線180所示地發(fā)生變化。設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算單元172利用該校正的 OEE數(shù)據(jù)計算設(shè)備負(fù)載因數(shù)。
(實例2)
現(xiàn)在，在半導(dǎo)體制造設(shè)備中，存在著多種OEE并不總是穩(wěn)定以及 獲得了不穩(wěn)定的值的情況。圖14示出了 OEE趨勢曲線的一個例子的視 圖，其利用了設(shè)備"B"作為例子，且OEE在其中連續(xù)上升。
如圖6B所示的連續(xù)的改進(jìn)計劃表168所示的，在設(shè)備"B"中連續(xù) 地執(zhí)行批次填充速率(batch-filling-rate)改進(jìn)活動。由此，連續(xù)地減少 了速度損耗，以及由于上述損耗下降的改進(jìn)活動，OEE具有上升的趨 勢。根據(jù)改進(jìn)計劃，假定目標(biāo)時間2005年10月8日，將被改進(jìn)的
項目速度損耗，限制值15%。 '
在上述情況中(或者由于某些原因而導(dǎo)致OEE處于下降趨勢)， 存在這樣的情況，即，對于設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50，即使簡單地利用
OEE的平均值預(yù)測未來的設(shè)備負(fù)載因數(shù)，但是由于負(fù)載高于實際值，
因此盡管引進(jìn)是可行的，但是也判斷產(chǎn)品引進(jìn)是不可以的，或者錯誤
地判斷需要不必要的設(shè)備投資。由此，如上所述，OEE數(shù)據(jù)校正單元 170具有如下結(jié)構(gòu)，即其中根據(jù)由改進(jìn)計劃表定義的損耗降低活動計劃 以及趨勢曲線的傾斜度，假定了與給定引進(jìn)中產(chǎn)品引進(jìn)時間相對應(yīng)的 OEE，以及利用該假定值計算設(shè)備負(fù)載因數(shù)。
例如，假定直到2005年7月25日的速度損耗比率是39%，以及 在2005年9月19日時的速度損耗比率是21%。此外，假定在上述改 進(jìn)活動中可以理論地僅將速度損耗降低到15%。此時，速度損耗比率 的線傾斜度如下(39 (%) -21 (%) ) /59 (天)=0.32 (%/天)。由 此，當(dāng)達(dá)到15%的限制值時的時間是(21 (%) -15 (%) ) /0.32 (%/ 天)=18.75天。因此，需要19天，即，得到了 2005年10月8日。
如上所述，OEE數(shù)據(jù)校正單元170根據(jù)速度損耗的測量值的趨勢 來預(yù)測未來的速度損耗以用于校正。例如，對于2005年10月1日的 產(chǎn)品引進(jìn)，OEE數(shù)據(jù)校正單元170將速度損耗比率校正為21%- (0.32 (%/天)*12天)=17.2%。同時，對OEE進(jìn)行校正。由此，OEE如圖 16C所示的設(shè)備"B"的OEE改變曲線184所示地發(fā)生變化。
設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算單元172通過利用如上所述校正的值來計算直 到2005年10月7日的設(shè)備負(fù)載因數(shù)，以及通過利用被固定在15%的 速度損耗比率來計算從2005年10月8日之后的設(shè)備負(fù)載因數(shù)。
(實例3)
圖15示出了 OEE趨勢曲線的一個例子的視圖，其利用了設(shè)備"C" 作為例子，且OEE在其中突然地增加或減少。如上所述，對于具有突
然變化的設(shè)備"C" (2005年8月15日的數(shù)據(jù))，OEE數(shù)據(jù)校正單元170 計算平均值，刪除了從每個損耗比率的管理限制值偏離的點。此處計 算的值是故障損耗比率3%，返工損耗比率18%，以及OEE: 37%。 此外，如圖6A所示的通常的改進(jìn)計劃表166所示，假定對于設(shè)備"C" 制定了如下的計劃改進(jìn)完成時間(效果作用時間)2005年12月 31日，將被改進(jìn)的項目返工損耗，效果下降3%。
當(dāng)直到2005年12月30日時都不存在除了上述改進(jìn)之外的改進(jìn) 時，該狀態(tài)不會改變，從而獲得了以下數(shù)據(jù)故障損耗比率3%，返 工損耗比率18%，以及OEE: 37%。從2005年12月31日，根據(jù)改 進(jìn)計劃，返工損耗比率減少了 3%，故障損耗比率在3%處不變，以及 OEE數(shù)據(jù)校正單元170校正如下返工損耗比率18-3=15%，以及OEE: 37+3=40%。由此，OEE如圖16B所示的設(shè)備"C"的OEE改變曲線182 所示地發(fā)生變化。對于從2005年12月31日的引進(jìn)批次，設(shè)備負(fù)載因 數(shù)計算單元172通過利用上述校正值計算設(shè)備負(fù)載因數(shù)。
很明顯本發(fā)明不限于上述實施例，在不背離本發(fā)明的保護(hù)范圍和 精神的情況下進(jìn)行變化和改變。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備管理系統(tǒng)，包括收集單元，其收集表明多個設(shè)備的操作狀態(tài)的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)；累計單元，其基于預(yù)定時間根據(jù)所述操作狀態(tài)數(shù)據(jù)累計實際處理時間以及損耗時間；總體設(shè)備效率計算單元，其根據(jù)所累計的結(jié)果來計算基于預(yù)定時間的總體設(shè)備效率，其中所累計的結(jié)果是通過所述累計單元獲得的；接受單元，其接受關(guān)于所述設(shè)備的改進(jìn)計劃的信息；預(yù)測單元，其根據(jù)所述總體設(shè)備效率以及關(guān)于改進(jìn)計劃的所述信息來預(yù)測未來的總體設(shè)備效率；設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算單元，其基于由所述預(yù)測單元預(yù)測的所述未來的總體設(shè)備效率來計算未來的設(shè)備負(fù)載因數(shù)；以及存儲單元，其存儲設(shè)備管理信息，所述設(shè)備管理信息包括所述多個設(shè)備的所述未來的總體設(shè)備效率以及所述未來的設(shè)備負(fù)載因數(shù)。
2. 如權(quán)利要求1的設(shè)備管理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括校正單元，其基于 隨著時間的趨勢對所述總體設(shè)備效率計算單元所計算的所述總體設(shè)備 效率進(jìn)行校正。
3. 如權(quán)利要求1的設(shè)備管理系統(tǒng)， 其中所述存儲單元是服務(wù)器，以及所述設(shè)備管理系統(tǒng)進(jìn)一步包括連接單元，以從終端查閱所述存儲 單元的方式，該連接單元通過網(wǎng)絡(luò)將所述存儲單元與連接到所述服務(wù) 器的所述終端相連接。
4. 如權(quán)利要求1的設(shè)備管理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括曲線建立單元，其 建立所述總體設(shè)備效率的趨勢曲線，其中所述趨勢曲線存儲在所述存儲單元中。
5. 如權(quán)利要求1的設(shè)備管理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括設(shè)備數(shù)計算單元， 其基于所述設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算未來需要的設(shè)備數(shù)。
6. 如權(quán)利要求1的設(shè)備管理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括列表建立單元，其 建立預(yù)測結(jié)果的列表，所述列表包括所述未來的總體設(shè)備效率以及所 述未來的設(shè)備負(fù)載因數(shù)，其中所述預(yù)測結(jié)果的列表存儲在所述存儲單元中。
7. 如權(quán)利要求1的設(shè)備管理系統(tǒng)，其中所述設(shè)備是半導(dǎo)體制造設(shè)備。
全文摘要
一種系統(tǒng)，包括操作管理服務(wù)器20以及批次歷史服務(wù)器30，其收集表示多個設(shè)備10的操作狀態(tài)的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)；OEE測量PC40，其基于預(yù)定時間根據(jù)多個設(shè)備10的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)累計實際處理時間以及損耗時間，并且根據(jù)所獲得的累計結(jié)果計算每段預(yù)定時間的總體設(shè)備效率；設(shè)備負(fù)載因數(shù)計算PC50，其接受與設(shè)備的改進(jìn)計劃有關(guān)的信息，根據(jù)該總體設(shè)備效率以及有關(guān)改進(jìn)計劃的信息為每個設(shè)備預(yù)測未來的總體設(shè)備效率，基于所預(yù)測的未來的總體設(shè)備效率來計算未來的組負(fù)載因數(shù)；以及WEB服務(wù)器60，其存儲設(shè)備管理信息，該設(shè)備管理信息包括多個設(shè)備的未來總體設(shè)備效率以及未來的設(shè)備負(fù)載因數(shù)。
文檔編號G06Q50/04GK101101652SQ20071012740
公開日2008年1月9日 申請日期2007年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月5日
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