ロットサイズと装置の利用率uの関係(セットアップを考慮した場合)

  • ロットサイズとキュー時間の関係」での議論を受けて、今度はセットアップを考慮した場合の、ロットサイズと装置の利用率uの関係を調べます。
  • ロットサイズとセットアップ時間の関係」で仮定したように
    • セットアップから次のセットアップまでの平均ロット数N_sはロットサイズに依存しない。
  • と仮定します。
  • ある装置群(=ステーション)を考えます。この装置群でのウェハで考えたスループットTHとします。また、ロットサイズをkとします。するとロットで考えたスループット
    • \frac{TH}{k}
  • となります。また、ウェハ1枚あたりのタクト時間t_{0W}とします。すると1ロットあたりのタクト時間
    • {k}{t_{0W}}
  • となります。セットアップから次のセットアップまでの平均ロット数はN_sですのでその間の処理時間の合計は
    • {k}{N_s}{t_{0W}}
  • となります。セットアップ時間を含めた、セットアップから次のセットアップまでの装置の使用時間は、前記の処理時間にセットアップ1回の時間t_sを足したもの、すなわち
    • {k}{N_s}{t_{0W}}+t_s
  • となります。一方、N_s個のロットが到着する時間は{N_s}{k}枚のウェハが到着する時間に等しいので、
    • \frac{{N_s}{k}}{TH}
  • になります。よって装置は
    • \frac{{N_s}{k}}{TH}
  • 時間の間に
    • {k}{N_s}{t_{0W}}+t_s
  • 時間、使用されているので、装置の利用率
    • u=\frac{{k}{N_s}{t_{0W}}+t_s}{\frac{{N_s}{k}}{TH}}=\left(\frac{{k}{N_s}{t_{0W}}+t_s}{{N_s}{k}}\right)TH=\left({t_{0W}}+\frac{t_s}{{N_s}{k}}\right)TH={t_{0W}}TH\left(1+\frac{t_s}{{N_s}{k}{t_{0W}}}\right)
  • ここで{t_{0W}}THはセットアップ時間がゼロ、すなわち{t_s}=0の時の利用率です。これをu_0と置きます。そうすると
    • u_0={t_0}TH
  • となります。これを上式に代入すると
    • u={u_0}\left(1+\frac{t_s}{{N_s}{k}{t_{0W}}}\right)・・・・(1)
  • ここから、ロットサイズkが小さくなると、利用率u_0が大きくなることが分かります。そして増加の割合はセットアップ時間/処理時間{t_s}/{t_{0W}}が大きいほど、また、セットアップ間隔N_sが小さいほど大きいことが分かります。