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最先端を走り続けるフォトマスク工程管理システムを実現 大日本印刷株式会社
半導体デバイスの製造に欠かすことのできないフォトマスク。その製造で日本国内はもちろん世界市場でもトップの座にあるのが大日本印刷株式会社である。製造に伴う複雑な製造工程とスケジュールを管理し、数多く実施される品質検査のデータを集計していく工程管理システムなしでは、フォトマスクの生産そのものが立ち行かなくなってしまう。こうした極めて重要なシステムのエンジンとして選ばれたのが、インテル®Itanium®プロセッサーを搭載したHP Integrity rx7620とHP-UX 11iの組み合わせである。ますます高い品質と精度、そして短納期化が求められているフォトマスクの製造に、Integrityサーバーの高いパフォーマンスが存分に活かされようとしている。
関連情報
  HP Integrity rx7620
  HP Storage EVA5000
  HP Storage NAS e7000
  HP-UX
  製造業向けソリューション

ビジネスの背景

重要度の高まるフォトマスク製造において、最先端を走り続ける大日本印刷

薄井 道朗 氏
  大日本印刷株式会社
電子デバイス事業部
ビジネスプロセス推進部 部長
薄井 道朗 氏
  フォトマスク
  フォトマスク
ICやLSI、CPUなどに代表される半導体デバイスは、年々、急速にその性能や集積度をアップしている。端的な例が、パソコンに搭載されているCPUのクロックスピードだろう。わずか10年前には数百MHzというレベルだったものが、2000年を前にGHzの世界を達成し、最近では数GHzというクロックスピードのCPUが、家庭向けのパソコンにも当たり前のように搭載されるようになっている。

こうした高性能化、高集積化への要求に応え、半導体デバイスという具体的なカタチを作り上げる上で、不可欠の存在といえるのがフォトマスクなのだ。半導体デバイスの製造では、写真技術を応用し、写真のフィルムに写った画像を印画紙に焼き付けるときと同じように、まず、回路パターンを半導体チップの基となるシリコンウェハ上に転写する。その後、化学的な処理によって回路パターンだけを残すという操作を行う。この2つの工程を繰り返すことで、複雑な回路を小さなチップの上に作り上げていくのだ。その際、写真フィルムのような役割を果たし、回路パターンの原版となるのがフォトマスクである。

大日本印刷では、印刷技術を応用し、1960年代からその製造をスタート。現在では、日本国内ではもちろん、世界の市場でもトップシェアを誇るフォトマスク最大手である。

「最近の高性能化によって、集積度の高い半導体では、1つのチップを製造するために、30〜40枚のフォトマスクが必要になります」と説明するのは、同社のフォトマスク製造部門である電子デバイス事業部で、システム化を取り仕切る薄井道朗ビジネスプロセス推進部部長。チップごとに回路パターンは全く違うため、フォトマスクの標準品といったものはなく、すべてがフルオーダー。しかも、1枚のフォトマスクは20〜30もの工程を経て完成するが、それぞれに工程の順序や組み合わせ方が異なる。チップ1つのために必要なフォトマスクのセットを作り上げる工程が、いかに複雑なものであるか想像できるだろう。「さらに、最近は半導体デバイスの商品サイクルが短くなったことで、フォトマスクの納期も、短いものでは受注から16時間、長いものでも1週間と短くなっています」

こうした非常に複雑で、短納期であるフォトマスクの製造工程を管理するために、大日本印刷では、最大の製造拠点である上福岡工場で「Phoenix」という独自の工程管理システムを稼働させてきた。その第4世代目に当たり、ほぼ最終型を極めたともいえる「Phoenix-Z」では、製造装置のオペレータに渡される作業スケジュールや作業指示から、作業の進捗管理、品質検査のデータ管理、材料管理まで、製造に関するあらゆる領域をカバー。まさに、フォトマスク製造の心臓部とも位置づけられるシステムなのである。

システムの課題

データベースのレスポンス向上とシステムダウン対策が大きなテーマ

谷 順一 氏
  大日本印刷株式会社
電子デバイス事業部
ビジネスプロセス推進部
エキスパート
谷 順一 氏
  HP Integrity rx7620
HP Integrity rx7620
半導体デバイスの高性能化、高集積化というテーマは、チップ上に作成する回路配線の微細化に支えられている。この回路配線は2〜3年ごとに微細化のステップが進んでおり、現在の最先端チップでは90nm、あるいは65nmになっている。また、コストダウンを図るという目的のため、チップを切り出す元となるシリコンウェハの口径も大型化してきており、現在では300mmへのシフトが急速に進んでいる。こうした最先端での技術的ニーズは、フォトマスクに、より広い面積に、より精密に回路パターンを転写できる品質と精度を求めるようになった。

変化の激しいこうした最先端分野にあって、大日本印刷では、リーディング企業としての優位性を維持するために、製造の中核を担う「Phoenix」に積極的な投資を行い、常に進化を促してきた。システムを独自に開発する高い技術力と、新しい試みにも積極的にチャレンジしていく姿勢は、業界内でも定評がある。

「複雑に組み合わさった工程とその進捗、品質のデータなどをリアルタイムに管理するには、膨大なデータのやりとりを高速に処理できなくてはなりません。しかし、現状ではデータベースのレスポンスが限界に来ていました」。今回、Phoenix-Zのハードウェアリプレースを考え始めた理由を、同システムのプランニングに当たったビジネスプロセス推進部のエキスパート、谷順一氏はこう説明する。
「また、Phoenixは各工程の作業指示を出す役割も果たしているため、絶対に長時間のシステムダウンが許されません。いかにこうした状況を回避し、信頼性の高いシステムにするか、という点も課題でした」と谷氏は続ける。

従来のシステムでは、データベースサーバーをクラスタ構成にすることで、危機を回避する道をとっていた。しかし、仮にストレージが物理的に壊れてしまった場合、システムの復旧に時間を要してしまうことがあったという。この間、製造作業はほぼ完全にストップしてしまい、16時間といった極めて短納期の注文には到底応えられない。「瞬間的なシステムダウンなら、それほどの悪影響は出ません。一度ダウンしても必ず短時間で完全に復旧できること。この点も非常に重視しました」

従来のシステムでは、データベースサーバーをクラスタ構成にすることで、危機を回避する道をとっていた。しかし、仮にストレージが物理的に壊れてしまった場合、システムの復旧に時間を要してしまうことがあったという。この間、製造作業はほぼ完全にストップしてしまい、16時間といった極めて短納期の注文には到底応えられない。「瞬間的なシステムダウンなら、それほどの悪影響は出ません。一度ダウンしても必ず短時間で完全に復旧できること。この点も非常に重視しました」

レスポンスの向上と信頼性の向上。今回のハードウェアリプレースでは、この2点に比重を置くとともに、今後発生が予想される経営層やユーザ部門からの多様なリクエストにスムーズに応えられるシステムへとさらに進化させることで、大日本印刷全体の顧客志向を一層強化しようという思惑があった。


システムの構築

Integrityサーバー&HP-UXの組み合わせで、パフォーマンスと将来性を確保する。
SANとNASの融合でストレージ管理を効率化する。

柴山 和範 氏
  大日本印刷株式会社
電子デバイス事業部
製造第1本部 技術第1部
第1グループ リーダー
柴山 和範 氏
  川神 威 氏
大日本印刷株式会社
電子デバイス事業部
製造第1本部 技術第1部
第1グループ
川神 威 氏
このため、ハードウェアの選定に当たった製造第1本部技術1部でリーダーを務める柴山和範氏は「とにかく速いサーバーを使って、落ちない、そして間違わないシステムを組むことが目標でした」と、ハードウェアリプレースの検討を始めた2003年5月ごろを振り返る。選択の条件としては、フォトマスク製造の“心臓”として稼働するPhoenixのハードウェアの入れ替えは頻繁に行えないことから、将来にわたって標準として進化の見込めるCPUを搭載していることだった。

社内での検討の結果、この要求にまさに合致するItaniumをプラットフォームとして採用することを決定。さらに柴山氏が目を付けたのは、HPが製品化のリリースを発表していた8-WayのミッドレンジサーバーIntegrity rx7620だった。

「Itaniumプロセッサーをインテルと共同開発してきたことから、HPのサーバーには、パフォーマンスの高さだけでなく、信頼性にも優れるという大きな特長があると思います。発表を控えた新製品を採用しましたが、過去のHPの実績から、決定する上での不安はまったくありませんでした」と柴山氏。

「HP-UXの信頼性と将来性も大きく評価しています。長年にわたる安定性だけでなく、将来のロードマップが明確なHP-UXは、システムダウンの回避を追及しなくてはならないPhoenix-Zを支えるOSとして最適でした」

サーバーやOS以外にも、大日本印刷にHPの導入を決断させた大きな理由がある。それは、質の高いサポートを提供してきたという長年の実績だ。今回のIntegrity rx7620導入以前から、大日本印刷ではHPのサーバーやストレージを採用してきた。この間のサポート部隊の技術レベルの高さや対応から、HPのサポートサービスを高く評価していたのである。特に、障害がまだ発生していない段階で、その可能性を予測し、指摘されたときには驚いたと柴山氏は語る。「指摘が本当かとチェックしてみたところ、確かにその兆候が確認できました。その時は、助かったと思いましたね」

こうして採用されたIntegrity rx7620とHP-UXを核に、2003年12月末に稼働スタートを予定する新しいPhoenix-Zは、データベースのレスポンス向上とともに、システムダウンの回避を目指す。
これらのパフォーマンスと可用性を支えるために、ストレージには仮想化技術を実装したディスクアレイEVA5000を採用。EVA5000内でボリュームのコピーを作成し、さらにそのコピーをもう一台のEVA5000と筐体間ミラーを張ることで、パフォーマンスを落とさずに三重の冗長性を持たせた。
さらにNASとしてのファイル共有のニーズに対しては、NAS専用のストレージを導入するのではなく、NAS e7000ヘッドをEVA5000に接続し、一つのSANディスクアレイでSANとNAS両方のニーズに対応、ストレージ管理を簡素化することに成功した。
今回利用する2台のサーバーも、それぞれ別の建物に収容してバックアップ体制の万全を期した。「ミニディザスタリカバリーシステムだ、と自分ではいっているんです」と柴山氏は笑う。

レスポンスの向上と信頼性の向上。今回のハードウェアリプレースでは、この2点に比重を置くとともに、今後発生が予想される経営層やユーザ部門からの多様なリクエストにスムーズに応えられるシステムへとさらに進化させることで、大日本印刷全体の顧客志向を一層強化しようという思惑があった。


今後の展望

工程管理システムと連携する受注システムでもIntegrityサーバーの導入を決定

南 慶信 氏
  DNP情報システム株式会社
業務システム本部
業務システム第6部
エキスパート
南 慶信 氏

新しくなったPhoenix-Zは、2004年の年明けから本格的な運用に入る。その後の展開を谷氏たちはこう考えている。「まずは、まだ分散している電子デバイス事業部関連のいくつかのシステムを、徐々にPhoenix-Zのデータベースに統合していくことが次の目標です」。

パフォーマンス性能に余裕のあるintegrity rx7620を導入したのも、こうした長期的なサーバーコンソリデーションをにらんでのこと。Integrityサーバーのパフォーマンスやスケーラビリティがここでも評価されている。

現行のPEGASUSからPhoenix-Zへは、フォトマスク製造のための仕様や設計データなどが一定時間間隔で送られている。しかし、PEGASUS側のパフォーマンスが限界に達しているため、特に受注の集中する朝や夕方の時間帯には、PEGASUSの処理がボトルネックになり、次の送信時までに送信データを用意できないという状況が生まれている。これを改善するため、integrity rx5670とHP-UXの導入を既に決定。大幅なパフォーマンスの向上を目指している。2004年春に新PEGASUSが稼働すれば、フォトマスクの受注から納品までのスループットがさらに改善できることになる。

また、新PEGASUSでは、日々経営情報をチェックしている経営幹部、受注情報の入力や確認を行っている営業担当者のスムーズな活用を目指し、インタフェースを一新する。さらに、モバイル環境からもアクセスを可能にし、受注情報収集の一層のスピードアップを図ろうとしている。

厳しい競争を勝ち抜くために、次々と新しい取り組みをスタートさせている大日本印刷。そのチャレンジを支え、企業力の一層の強化に大きな貢献を果たしているのが、HPのIntegrityサーバーとHP Storageなのである。


カタログ・広告PDF

 
本事例のより詳細な内容は、こちらのカタログをご覧下さい。
HP Integrity サーバー お客様事例カタログ (PDF、597KB)

大日本印刷株式会社 概要

 
所在地: 東京都新宿区市谷加賀町1-1-1
代表取締役社長: 北島義俊
資本金: 1144億6476万円
創業: 1876年(明治9年)
事業概要: 出版印刷、ビジネスフォーム印刷、パッケージ・建材・エレクトロニクス部品などの製造等
URL: http://www.dnp.co.jp/ このリンクをクリックすると、HP社外へリンクします。
大日本印刷株式会社 外観
 

  本ページに記載されている情報は 2004年1月時点のものになります。 閲覧される時点で変更されている可能性がありますので、予めご了承下さい。   
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