プロセス（工学）
入力を出力に変換する一連の相互に関連するタスク

工学において、プロセスとは、入力を特定の出力に変換する一連の相互に関連するタスクです。[1]これらのタスクは、様々なリソースを使用して、人、自然、または機械によって実行される場合があります。工学プロセスは、タスクを実行するエージェントと関連するリソースの属性の文脈で考慮する必要があります。システム工学の規範文書および成熟度モデルに関連する文書は、通常、プロセスに基づいています。たとえば、EIA-632のシステム工学プロセスや、能力成熟度モデル統合（CMMI）の制度化および改善アプローチに関連するプロセスなどです。タスクとそれらを実装するために必要なリソースに課される制約は、前述のタスクを実行するために不可欠です

半導体産業

半導体プロセスエンジニアは、原材料をハイテクデバイスに変換するという特有の課題に直面しています。一般的な半導体デバイスには、集積回路（IC）、発光ダイオード（LED）、太陽電池、固体レーザーなどがあります。これらやその他の半導体デバイスを製造するために、半導体プロセスエンジニアは相互に関連した物理的および化学的プロセスに大きく依存しています

これらの複合プロセスの代表的な例としては、紫外線フォトリソグラフィーを用いたウェットエッチングが挙げられます。ウェットエッチングは、ICパターンを有機コーティングに転写し、その下の半導体チップにエッチングするプロセスです。その他の例としては、半導体チップの電気的特性を調整するためのドーパント種のイオン注入や、金属配線の電気化学的堆積（例：電気めっき）などがあります。プロセスエンジニアは、一般的に、研究室から製造現場に至るまで、新しい半導体プロセスの開発、スケーリング、品質管理に携わっています。

化学工学

化学プロセスとは、物質を大量に生産するために使用される 一連の単位操作です

化学業界では、化学エンジニアはプロセスを定義または説明するために次のものを使用します。

CPRET

フランス工学システム協会（ Association Française d'Ingénierie Système）は、システムエンジニアリング（SE）に特化したプロセス定義を開発しましたが、これはあらゆる分野に開放されています。CPRET表現は、プロセスの「ミッション」と「環境」を統合し、外部からの視点を提供します。使用する言語（UMLなど）によっては、複数のモデルが単一の定義に対応する場合があります。注：プロセス定義とモデリングは相互に依存しますが、それぞれ異なる概念です。

  • プロセス
    • プロセスとは、制約を尊重しながら、入力要素を製品に変換する一連のプロセスです
    • リソースを必要とする
    • 特定の目的に対応し、特定の環境に適応した、定義されたミッションを満たす
  • 環境
    • プロセスに影響を与える自然条件と外部要因
  • ミッション
    • 特定の環境に合わせて調整されたプロセスの目的。

この定義では、プロセス記述に制約、製品、リソース、入力要素、および変換を含める必要があります。そのため、この定義の 名称およびニーモニックとして、頭字語のCPRETが使用されます。

  • 制約
    • 課せられた条件、規則、または規制。
  • 製品
    • 変換によって生成されるあらゆるもの。生成されるものは、望ましいタイプでも望ましくないタイプでも構いません（例：ソフトウェアシステムとバグ、定義された製品と廃棄物）。
  • 資源
    • 変革を実行するために必要な人的資源、エネルギー、時間、その他の手段
  • 入力としての要素
    • 製品を生産するために変換にかけられる要素
  • 変換
    • 割り当てられたリソースと課された制約に準拠しながら、入力要素から特定の製品を得ることを最適化することを目的としたロジックに従って編成された操作。

CPRETの例

以下の例は、具体的な事例を用いて定義を説明することを目的としています。これらの例はエンジニアリング分野だけでなく、他の分野からも引用されており、CPRETによるプロセスの定義がシステムエンジニアリングの文脈に限定されないことを示しています

プロセスの例

  • エンジニアリング（EIA-632、ISO/IEC 15288など）
  • コンサート
  • 投票キャンペーン
  • 認証

環境の例

  • 成熟度、技術、設備のさまざまなレベル
  • 聴衆
  • 政治システム
  • 実践

ミッションの例

  • より高品質な製品を供給する
  • 国民や批評家を満足させる
  • 候補者を選出する
  • 希望する承認を得る

制約の例

  • 課せられた技術
  • 適切な音響
  • 発言時間
  • 参照モデル（ISO、CMMIなど）

製品の例

  • 携帯電話ネットワーク
  • 番組
  • 投票結果
  • 品質ラベル

リソースの例

  • 開発チーム
  • オーケストラとその楽器
  • 組織
  • 評価チーム

入力要素の例

  • 仕様
  • スコア
  • 候補者
  • 企業とその実践

変革の例

  • アーキテクチャを定義する
  • 楽譜を演奏する
  • 人々に候補者に投票してもらう
  • 組織を監査する

結論

CPRETによる形式化された定義は、入力要素、変換、製品だけでなく、プロセスの他の必須コンポーネント、すなわち制約とリソースについても体系的に扱っています。リソースの中でも、リソース時間コンポーネントの特殊性に注目してください。これは、同期と順序付けの問題を伴い、容赦なく不可逆的に経過します。

この定義では、環境は避けることのできない外部要因であると述べられています。実際のところ、プロセスは常に他のプロセスを含む他の現象と相互依存しています。

参考文献

  1. ^ ANSI/EIA-632-1998 システムエンジニアリングのプロセス、付録A

参考文献

ギルブ、トム（2005年）『競争工学』バーリントン（マサチューセッツ州）: エルゼビア・バターワース・ハイネマン。ISBN 0-7506-6507-6。

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