JP6732038B2 - 部品実装ラインの生産管理システム及び生産管理方法 - Google Patents

Description

本明細書は、部品実装ラインの各部品実装機に実行させる生産ジョブ（生産プログラム）を最適化する処理を実行する生産ジョブ最適化装置を備えた部品実装ラインの生産管理システム及び生産管理方法を開示したものである。

従来より、部品実装ラインの生産効率を高めるために、各部品実装機に実行させる生産ジョブを最適化することが行われている。従来の一般的な最適化手法は、特許文献１（特開２００２−１７１０９７号公報）、特許文献２（特開２００８−２１８９７０号公報）、特許文献３（特開２００４−７９９６２号公報）に記載されているように、回路基板に実装する部品の実装順序を最適化したり、部品実装機にセットするフィーダの配置を最適化して、実装ヘッド（吸着ノズル）の移動距離や移動時間を最短にするなどして、最高の生産効率が得られるように生産ジョブを最適化するようにしている。

一般に、部品実装ラインは、複数の部品実装機を使用して回路基板に多数の部品を実装するため、最適化処理で取り扱われる複数の部品実装機の部品実装順序やフィーダ配置の組み合わせは膨大な数になる。そのため、パーソナルコンピュータで複数の部品実装機の生産ジョブの最適化処理を完全に終了するまでには、かなり長い時間がかかってしまう。最適化処理を実行するパーソナルコンピュータの演算能力にもよるが、最適化処理を完了するまでに、例えば１日程度もかかる場合があるため、特許文献４（特開２００３−２８３１９８号公報）、特許文献５（特開２００９−４９４４０号公報）に記載されているように、ユーザーによっては、最適化処理を途中で終了して、その最適化途中の生産ジョブで指定されたフィーダ配置で生産を実行する場合がある。

特開２００２−１７１０９７号公報 特開２００８−２１８９７０号公報 特開２００４−７９９６２号公報 特開２００３−２８３１９８号公報 特開２００９−４９４４０号公報

しかし、最適化途中の生産ジョブで生産を開始すると、生産効率が低い状態で生産を実行することになるため、生産時間が長くなって、生産終了時期が遅れてしまう。かといって、生産ジョブの最適化処理が完全に終了するのを待って生産を開始したのでは、生産開始時期が遅れて、結果的に生産終了時期も遅れてしまう。

上記課題を解決するために、回路基板を搬送する搬送経路に複数の部品実装機を配列して、各部品実装機で、フィーダから供給される部品を吸着ノズルで吸着して前記回路基板に実装して部品実装基板を生産する部品実装ラインの生産管理システムにおいて、前記部品実装ラインの各部品実装機に実行させる生産ジョブを最適化する処理を実行する生産ジョブ最適化装置と、前記各部品実装機にセットされているフィーダを生産ジョブで指定されたフィーダ配置に従って自動交換する自動交換装置と、前記生産ジョブ最適化装置が最適化処理を行った生産ジョブを取得して前記各部品実装機へ伝送すると共に前記自動交換装置を動作させて前記各部品実装機のフィーダ配置を当該生産ジョブで指定されたフィーダ配置に変更して前記各部品実装機を稼働させる生産管理装置とを備え、前記生産管理装置は、生産開始前に前記生産ジョブ最適化装置から最適化途中の生産ジョブを取得して前記各部品実装機へ伝送して当該生産ジョブで指定されたフィーダ配置で生産を開始し、前記生産ジョブ最適化装置は、生産開始後も生産ジョブの最適化処理を続行し、前記生産管理装置は、生産の途中で前記生産ジョブ最適化装置から生産中に最適化が進んだ最新の生産ジョブを取得して前記各部品実装機が実行する生産ジョブを更新すると共に、前記自動交換装置を動作させて前記各部品実装機のフィーダ配置を当該生産ジョブで指定されたフィーダ配置に変更して生産を継続するようにしたものである。

要するに、生産ジョブ最適化装置が生産開始前に生産ジョブの最適化処理をある程度行った時点で、その最適化途中の生産ジョブを各部品実装機へ伝送して生産を開始し、生産開始後も生産ジョブの最適化処理を続行し、その後、生産の途中で最適化が進んだ最新の生産ジョブを各部品実装機へ伝送して各部品実装機が実行する生産ジョブを更新すると共に、自動交換装置を動作させて各部品実装機のフィーダ配置を当該生産ジョブで指定されたフィーダ配置に変更して生産を継続するようにしたものである。このようにすれば、生産ジョブの最適化処理の終了を待たずに最適化途中の生産ジョブで生産を開始することで、生産開始時期を早め、その後、生産の途中で最適化が進んだ最新の生産ジョブに変更して生産を継続することで、生産の途中から生産効率を高めて生産時間を短縮することが可能となり、生産の早期開始と生産時間短縮という相反する２つの要求を同時に満たすことができる。

この場合、各部品実装機は、吸着ノズルを交換可能に保持すると共に、交換用の吸着ノズルを出し入れ可能に収容した吸着ノズル交換ユニットをフィーダと並べてセットして、生産ジョブで指定された吸着ノズル配置に従って当該吸着ノズル交換ユニットとの間で吸着ノズルを自動交換し、前記自動交換装置は、各部品実装機にセットされているフィーダ及び吸着ノズル交換ユニットを生産ジョブで指定されたフィーダ配置及び吸着ノズル配置に従って自動交換するようにしても良い。このようにすれば、生産の途中で生産ジョブを更新する際に、フィーダ配置に加え、吸着ノズル配置も更新後の生産ジョブの指示に従って自動的に変更することができる。

更に、生産ジョブ最適化装置は、生産開始後の生産ジョブの最適化の進み度合に基づいて最新の生産ジョブに更新した場合の生産効率向上効果に関する情報を算出して表示装置に表示するようにしても良い。このようにすれば、生産の途中で、作業者が表示装置に表示された生産効率向上効果に関する情報を見て、生産効率向上効果が大きくなる時期を見計らって生産ジョブを更新することができる。

或は、生産ジョブ最適化装置は、生産開始後の生産ジョブの最適化処理の進み度合に基づいて各部品実装機が実行する生産ジョブを更新するタイミングを判断して、それまでに最適化した生産ジョブを前記生産管理装置へ伝送するようにしても良い。このようにすれば、生産中に、生産ジョブ最適化装置が生産ジョブの更新による生産効率向上効果が大きくなる時期を判断して生産ジョブを自動的に更新することができる。

例えば、生産中に、部品実装ラインのいずれかの部品実装機で特定の部品の吸着率が悪いために吸着条件を変更したり、吸着ノズルに吸着する部品の可搬重量の問題により当該部品の搬送速度を遅くする等、当該部品実装機の動作条件を変更する場合があるが、その場合、当該部品実装機のみタクトタイムが遅くなってラインバランスが崩れてしまい、生産効率が低下して生産時間が長くなってしまう。

そこで、生産管理装置は、生産ジョブの生産中に各部品実装機の稼働状況を監視していずれかの部品実装機で特定の部品の吸着率が悪い場合に、当該部品の搬送速度を低下させるように変更した動作条件を生産ジョブ最適化装置へ伝送し、前記生産ジョブ最適化装置は、取得した前記変更後の動作条件を用いて前記生産ジョブの最適化処理を実行し、前記生産管理装置は、前記生産ジョブの生産中に前記生産ジョブ最適化装置から前記変更後の動作条件を用いて最適化された生産ジョブを取得して各部品実装機が実行する生産ジョブを更新するようにしても良い。このようにすれば、生産中にいずれかの部品実装機で特定の部品の吸着率が悪い場合に、生産ジョブ最適化装置によって当該部品の搬送速度を低下させるように変更した動作条件を用いて生産ジョブの最適化処理を実行して、最適化した生産ジョブを各部品実装機へ伝送して生産ジョブを更新することができるため、生産中にいずれかの部品実装機で特定の部品の吸着率が悪い場合でも、ラインバランスが崩れることを防止できて、生産効率の低下を防ぐことができる。

図１は実施例１の部品実装ライン全体の構成を示す斜視図である。 図２は自動交換装置と部品実装機の構成を概略的に示す斜視図である。 図３は自動交換装置付きの部品実装ラインの生産管理システムの構成を概略的に示すブロック図である。 図４はカセット式のフィーダを示す斜視図である。 図５はカセット式の吸着ノズル交換ユニットを示す斜視図である。 図６はカセット式の吸着ノズル交換ユニットから回転型ノズルステーションを取り外した状態を示す斜視図である。 図７は実施例１の生産ジョブ最適化処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 図８は実施例１の生産管理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 図９は実施例２の生産ジョブ最適化処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 図１０は実施例２の生産管理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、２つの実施例１，２を説明する。

実施例１を図１乃至図８を用いて説明する。
まず、図１乃至図６に基づいて部品実装ライン１０の構成を説明する。
部品実装ライン１０は、回路基板１１の搬送方向（Ｘ方向）に沿って複数台の部品実装機１２を配列して構成され、該部品実装ライン１０の基板搬入側には、回路基板１１に半田を印刷する半田印刷機（図示せず）や、カセット式のフィーダ１４（図４参照）とカセット式の吸着ノズル交換ユニット８１（図５及び図６参照）を保管する保管装置１９等が設置されている。

図２に示すように、各部品実装機１２には、回路基板１１を搬送する２本のコンベア１３と、カセット式のフィーダ１４から供給される部品を吸着して回路基板１１に実装する吸着ノズル（図示せず）を交換可能に保持する実装ヘッド１５と、この実装ヘッド１５をＸＹ方向（左右前後方向）に移動させるヘッド移動装置１６と、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ等の表示装置２３等が設けられている。

部品実装ライン１０の各部品実装機１２は、上流側の部品実装機１２から搬送されてくる回路基板１１をコンベア１３によって所定位置まで搬送してクランプ機構（図示せず）で該回路基板１１をクランプして、カセット式のフィーダ１４から供給される部品を、実装ヘッド１５の吸着ノズルで吸着して、その吸着位置から撮像位置へ移動させて、該部品をその下面側から部品撮像用カメラ（図示せず）で撮像して該部品の吸着位置ずれ量等を判定した後、その吸着位置ずれ量を補正して該部品をコンベア１３上の回路基板１１に実装して部品実装基板を生産する。

次に、図４を用いてカセット式のフィーダ１４の構成を説明する。
カセット式のフィーダ１４のカセットケース３２は、透明又は不透明のプラスチック板又は金属板等により形成され、その側面部（カバー）が開閉可能となっている。カセットケース３２内には、部品供給テープ３３が巻回されたテープリール３４を着脱可能（交換可能）に装填するテープ装填部３５が設けられている。テープ装填部３５の中心には、テープリール３４を回転可能に保持するリール保持軸３６が設けられている。

カセットケース３２内には、テープリール３４から引き出した部品供給テープ３３を部品吸着位置へ送るテープ送り機構３８と、部品吸着位置の手前で部品供給テープ３３からトップフィルム４０（カバーテープとも呼ばれる）を剥離して該部品供給テープ３３内の部品を露出させるトップフィルム剥離機構３９とが設けられている。

テープ送り機構３８は、部品吸着位置の下方付近に設けられたスプロケット４２と、このスプロケット４２を回転駆動するモータ４３等から構成され、部品供給テープ３３の片方の側縁に所定ピッチで形成されたテープ送り穴にスプロケット４２の歯を噛み合わせて該スプロケット４２を回転させることで、部品供給テープ３３を部品吸着位置へピッチ送りするようになっている。

トップフィルム剥離機構３９は、部品吸着位置の手前で部品供給テープ３３を押さえて該部品供給テープ３３の上面からトップフィルム４０を剥離するためのテープ押え４５と、該テープ押え４５で剥離したトップフィルム４０をテープ送り方向とは逆方向に引っ張ってカセットケース３２の上部のトップフィルム回収部４６内へ送り込むトップフィルム送りギア機構４７と、該トップフィルム送りギア機構４７を駆動するモータ４８等から構成されている。

カセットケース３２のうちのテープ送り方向側の端縁部には、部品吸着位置を通過して部品が取り出された廃棄テープ３３ａ（本実施例１ではトップフィルム４０が剥離されたキャリアテープのみ）を下方に案内して排出する廃棄テープ排出通路５０が下方に延びるように設けられ、該廃棄テープ排出通路５０の出口５０ａがカセットケース３２のテープ送り方向側の端面の中央より下側の位置に設けられている。

カセットケース３２内には、テープ送り機構３８のモータ４３やトップフィルム剥離機構３９のモータ４８を制御する制御装置５２が設けられている。その他、図示はしないが、カセットケース３２には、部品実装機１２側の通信・電源用のコネクタと接続される通信・電源用のコネクタが設けられている。

次に、図５及び図６を用いてカセット式の吸着ノズル交換ユニット８１の構成を説明する。
カセット式の吸着ノズル交換ユニット８１のカセットケース８３は、カセット式のフィーダ１４と同様に、透明又は不透明のプラスチック板又は金属板等により形成され、その側面部（カバー）が開閉可能となっている。カセットケース８３内には、円盤状の回転型ノズルステーション８４を着脱可能（交換可能）に装填する円形凹部形状のノズルステーション装填部８５が設けられ、該ノズルステーション装填部８５の中心に駆動軸８６（図６参照）がカセットケース８３の幅方向内側に向けて設けられ、該駆動軸８６に、回転型ノズルステーション８４の中心部が回転伝達可能且つ着脱可能に連結されるようになっている。回転型ノズルステーション８４の外周部には、部品実装機１２の実装ヘッド１５の吸着ノズルと交換するための複数の吸着ノズル８７を所定ピッチで放射状に配列して着脱可能に保持するように構成されている。

一方、カセットケース８３内には、回転型ノズルステーション８４を回転させる回転駆動装置８８が設けられている。この回転駆動装置８８は、駆動源となるモータ８９と、このモータ８９の回転を駆動軸８６に伝達するギア機構９０とから構成されている。

カセットケース８３の上端面のうちの回転型ノズルステーション８４の最上端（回転型ノズルステーション８４の中心の真上方向）に対応する位置には、ノズル交換口９１が形成され、該ノズル交換口９１を通して回転型ノズルステーション８４と部品実装機１２の実装ヘッド１６との間で吸着ノズル８７の交換を行うようになっている。カセットケース８３には、ノズル交換口９１を開閉するシャッタ機構９２が設けられている。シャッタ機構９２は、ノズル交換口９１に沿ってスライド移動するシャッタ板９３と、駆動源となるモータ９４と、このモータ９４の回転を直線運動に変換する送りギア９５と、この送りギア９５とシャッタ板９３との間を連結するリンク部材９６とから構成されている。

部品実装機１２のフィーダセット部２４にセットしたカセット式の吸着ノズル交換ユニット８１内の吸着ノズル８７を部品実装機１２の実装ヘッド１６に保持させる場合は、該実装ヘッド１２を吸着ノズル交換ユニット８１のノズル交換口９１の上方へ移動させると共に、シャッタ機構９２のシャッタ板９３を開放動作させてノズル交換口９１を開放する。そして、吸着ノズル交換ユニット８１内の回転型ノズルステーション８４を適宜回転させて、今回の交換対象となる吸着ノズル８７をノズル交換口９１に位置させた後、該実装ヘッド１５のノズルホルダ（図示せず）を下降させて該ノズル交換口３３を通して該実装ヘッド１５のノズルホルダに該吸着ノズル８７を保持させてから、該実装ヘッド１５のノズルホルダを上昇させて該吸着ノズル８７を回転型ノズルステーション８４から取り出す。

尚、実装ヘッド１５のノズルホルダに保持した吸着ノズルを吸着ノズル交換ユニット８１内の回転型ノズルステーション８４の空きスロットに戻す場合は、回転型ノズルステーション８４を適宜回転させて、回転型ノズルステーション８４の空きスロットをノズル交換口３３に位置させると共に、該実装ヘッド１５のノズルホルダを下降させて、該実装ヘッド１５のノズルホルダに保持した吸着ノズルを回転型ノズルステーション８４の空きスロットに戻すようにすれば良い。

カセットケース８３内には、回転駆動装置８８のモータ８９とシャッタ機構９２のモータ９４を制御する制御装置９７が設けられている。その他、図示はしないが、カセットケース８３には、部品実装機１２側の通信・電源用のコネクタと接続される通信・電源用のコネクタが設けられている。

図１に示すように、部品実装ライン１０の前面側には、各部品実装機１２のフィーダセット部２４へのカセット式のフィーダ１４のセット及び取り外しを行う自動交換装置２６が設置されている。この自動交換装置２６は、各部品実装機１２のフィーダセット部２４へのカセット式の吸着ノズル交換ユニット８１のセット及び取り外しも行う。

各部品実装機１２のフィーダセット部２４の下方に、当該フィーダセット部２４にセットする複数のフィーダ１４及び吸着ノズル交換ユニット８１を収納するストック部７１が設けられている。自動交換装置２６は、複数の部品実装機１２のフィーダセット部２４から交換対象のフィーダ１４や吸着ノズル交換ユニット８１を取り出してストック部７１に回収すると共に、ストック部７１から生産ジョブ（生産プログラム）で指定されたフィーダ１４や吸着ノズル交換ユニット８１を取り出して複数の部品実装機１２のフィーダセット部２４にセットするようにしている。

部品実装ライン１０の前面側には、部品実装機１２の配列に沿って自動交換装置２６を左右方向（Ｘ方向）に移動させるガイドレール７４が部品実装ライン１０全体にＸ方向に延びるように設けられ、自動交換装置２６が部品実装ライン１０の最上流の保管装置１９と最下流の部品実装機１２との間を移動するようになっている。自動交換装置２６は、保管装置１９から生産ジョブで指定されたフィーダ１４や吸着ノズル交換ユニット８１を取り出して、指定された部品実装機１２のストック部７１へ搬送したり、使用済みのフィーダ１４や吸着ノズル交換ユニット８１をストック部７１から取り出して保管装置１９内に戻すようにしている。

図３に示すように、部品実装ライン１０の各部品実装機１２の制御装置２０と自動交換装置２６の制御装置２７は、部品実装ライン１０全体の生産を管理する生産管理用コンピュータ７０（生産管理装置）とネットワーク２８を介して相互に通信可能に接続され、該生産管理用コンピュータ７０によって部品実装ライン１０の各部品実装機１２の動作と自動交換装置２６の動作が管理される。更に、このネットワーク２８には、各部品実装機１２に実行させる生産ジョブ（生産プログラム）を最適化する処理を実行する最適化処理用コンピュータ６１（生産ジョブ最適化装置）が接続されている。最適化処理用コンピュータ６１には、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置６２と、生産ジョブの最適化処理の進み度合等を表示する表示装置６３等が接続されている。最適化処理用コンピュータ６１は、生産開始前に、後述する図７の生産ジョブ最適化処理プログラムを実行することで、生産ジョブの最適化処理を実行し、生産開始後も生産ジョブの最適化処理を続行する。

生産管理用コンピュータ７０は、後述する図８の生産管理プログラムを実行することで、最適化処理用コンピュータ３１で最適化した生産ジョブをネットワーク２８を介して取得して各部品実装機１２の制御装置２０に伝送すると共に、自動交換装置２６を動作させて各部品実装機１２のフィーダ配置と吸着ノズル配置を当該生産ジョブで指定された配置に変更する。各部品実装機１２の制御装置２０は、最適化処理用コンピュータ３１から受信した生産ジョブに従って、実装ヘッド１５を部品吸着位置→部品撮像位置→部品実装位置の経路で移動させて、フィーダ１４から供給される部品を実装ヘッド１５の吸着ノズルで吸着して当該部品を部品撮像用カメラで撮像して部品吸着位置のずれ量等を認識して当該部品を回路基板１１に実装するという動作を繰り返して、当該回路基板１１に所定数の部品を実装する。

本実施例１では、生産管理用コンピュータ７０は、生産開始前に最適化処理用コンピュータ６１から最適化途中の生産ジョブを取得して各部品実装機１２へ伝送して当該生産ジョブで指定されたフィーダ配置と吸着ノズル配置で生産を開始し、最適化処理用コンピュータ６１は、生産開始後も生産ジョブの最適化処理を続行し、生産管理用コンピュータ７０は、生産の途中で最適化処理用コンピュータ６１から生産中に最適化が進んだ最新の生産ジョブを取得して各部品実装機１２が実行する生産ジョブを更新すると共に、自動交換装置２６を動作させて各部品実装機１２のフィーダ配置と吸着ノズル配置を当該生産ジョブで指定された配置に変更して生産を継続する。この際、生産ジョブの更新時に生産を止めないように又は生産停止時間が最小となるように、部品実装ライン１０の上流側の部品実装機１２から順番にフィーダ配置と吸着ノズル配置を変更する。

次に、最適化処理用コンピュータ６１が実行する図７の生産ジョブ最適化処理プログラムの処理内容を説明する。図７の生産ジョブ最適化処理プログラムは、生産開始前に起動され、生産開始後も、生産終了又は最適化終了まで実行される。

図７の生産ジョブ最適化処理プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、生産ジョブの最適化処理を実行し、次のステップ１０２で、生産ジョブの最適化の進み度合を表示装置６３に表示する。この後、ステップ１０３に進み、生産開始要求があるか否かを判定する。例えば、作業者が表示装置６３に表示された生産ジョブの最適化の進み度合を見て、作業者が生産開始可能と判断した最適化の進み度合になった時点で入力装置６２を操作して生産開始要求を入力したり、或は、予め、生産を開始する最適化の進み度合の目標値を作業者が入力装置６２を操作して設定しておき、生産ジョブの最適化の進み度合が目標値に達した時点で、自動的に生産開始要求を発生させるようにしても良い。

上記ステップ１０３で、生産開始要求ありと判定されるまで、上記ステップ１０１〜１０３の処理を繰り返し実行する。その後、上記ステップ１０３で、生産開始要求ありと判定された時点で、ステップ１０４に進み、最適化途中の生産ジョブを生産管理用コンピュータ７０へ伝送して、次のステップ１０５で、生産ジョブの最適化処理を続行し、続くステップ１０６で、生産開始後の生産ジョブの最適化の進み度合と最新の生産ジョブに更新した場合の生産効率向上効果に関する情報を表示装置６３に表示する。この際、最新の生産ジョブに更新した場合の生産効率向上効果に関する情報は、最適化処理用コンピュータ６１が生産開始後の生産ジョブの最適化の進み度合に基づいて算出する。この生産効率向上効果に関する情報は、例えば、生産時間（予定生産終了時刻）の短縮量、タクトタイムの短縮量、生産ジョブの更新前後の生産時間（予定生産終了時刻）の比較表示やタクトタイムの比較表示等のいずれであっても良く、要は、生産ジョブの更新により生産終了時刻がどの程度早められるかが作業者に容易に分かるような情報であれば良い。

この後、ステップ１０７に進み、生産ジョブ更新要求があるか否かを判定する。例えば、作業者が表示装置６３に表示された生産開始後の生産ジョブの最適化の進み度合や最新の生産ジョブに更新した場合の生産効率向上効果に関する情報を見て、作業者が生産ジョブを更新した方が生産効率をある程度向上できる（生産終了時刻をある程度早められる）と判断した時点で入力装置６２を操作して生産ジョブ更新要求を入力したり、或は、予め、生産ジョブを更新する最適化の進み度合（又は生産時間の短縮量等の生産効率向上効果）の目標値を作業者が入力装置６２を操作して設定しておき、生産ジョブの最適化の進み度合（又は生産時間の短縮量等の生産効率向上効果）が目標値に達した時点で、自動的に生産ジョブ更新要求を発生させるようにしても良い。

このステップ１０７で、生産ジョブ更新要求があると判定されれば、ステップ１０８に進み、生産中に最適化が進んだ最新の生産ジョブを生産管理用コンピュータ７０へ伝送する。その後も、上記ステップ１０５〜１０７の処理を繰り返して、生産ジョブの最適化処理を続行して、生産ジョブの最適化の進み度合等を表示装置６３に表示する。これにより、生産中に生産ジョブの更新を複数回行うことが可能となっている。

そして、ステップ１０７で、生産ジョブ更新要求がないと判定されれば、ステップ１０９に進み、生産終了又は最適化終了か否かを判定し、生産終了又は最適化終了と判定されるまで、上記ステップ１０５〜１０７の処理を繰り返して、生産ジョブの最適化処理を続行し、上記ステップ１０９で、生産終了又は最適化終了と判定された時点で、本プログラムを終了する。

次に、生産管理用コンピュータ７０が実行する図８の生産管理プログラムの処理内容を説明する。図８の生産管理プログラムは、生産開始前に起動され、まず、ステップ１２１で、図７のステップ１０３と同様の方法で、生産開始要求があるか否かを判定し、生産開始要求ありと判定されるまで待機する。

その後、上記ステップ１２１で、生産開始要求ありと判定された時点で、ステップ１２２に進み、最適化処理用コンピュータ６１から最適化途中の生産ジョブを取得し、次のステップ１２３で、各部品実装機１２へ最適化途中の生産ジョブを伝送し、続くステップ１２４で、自動交換装置２６を動作させて各部品実装機１２のフィーダ配置と吸着ノズル配置を当該生産ジョブで指定された配置に変更して、各部品実装機１２を稼働させて生産を開始する（ステップ１２５）。

この後、ステップ１２６に進み、図７のステップ１０７と同様の方法で、生産ジョブ更新要求があるか否かを判定し、生産ジョブ更新要求がないと判定されれば、ステップ１２７に進み、生産終了か否かを判定し、生産終了でないと判定されれば、上記ステップ１２６に戻り、生産を続行する。

その後、上記ステップ１２６で、生産ジョブ更新要求があると判定されれば、ステップ１２８に進み、最適化処理用コンピュータ６１から生産中に最適化が進んだ最新の生産ジョブを取得して、次のステップ１２９で、最新の生産ジョブを各部品実装機１２へ伝送して各部品実装機１２が実行する生産ジョブを更新し、続くステップ１３０で、自動交換装置２６を動作させて各部品実装機１２のフィーダ配置と吸着ノズル配置を当該生産ジョブで指定された配置に変更して、最新の生産ジョブで生産を継続する（ステップ１３１）。

その後、上記ステップ１２６に戻り、生産ジョブ更新要求があるか否かを判定し、その判定結果に応じて上述した処理を繰り返す。これにより、生産中に生産ジョブの更新を複数回行うことが可能となっている。その後、上記ステップ１２７で、生産終了と判定された時点で、本プログラムを終了する。

以上説明した本実施例１では、最適化処理用コンピュータ６１が生産開始前に生産ジョブの最適化処理をある程度行った時点で、その最適化途中の生産ジョブを各部品実装機１２へ伝送して生産を開始し、生産開始後も生産ジョブの最適化処理を続行し、その後、生産の途中で最適化が進んだ最新の生産ジョブを各部品実装機１２へ伝送して各部品実装機１２が実行する生産ジョブを更新すると共に、自動交換装置２６を動作させて各部品実装機１２のフィーダ配置や吸着ノズル配置を当該生産ジョブで指定された配置に変更して生産を継続するようにしている。このようにすれば、生産ジョブの最適化処理の終了を待たずに最適化途中の生産ジョブで生産を開始することで、生産開始時期を早め、その後、生産の途中で最適化が進んだ最新の生産ジョブに変更して生産を継続することで、生産の途中から生産効率を高めて生産時間を短縮することが可能となり、生産の早期開始と生産時間短縮という相反する２つの要求を同時に満たすことができる。

次に、実施例２を図９及び図１０を用いて説明する。但し、上記実施例１と実質的に同じ部分については同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として異なる部分について説明する。

例えば、生産中に、部品実装ライン１０のいずれかの部品実装機１２で特定の部品の吸着率が悪いために吸着条件を変更したり、吸着ノズルに吸着する部品の可搬重量の問題により当該部品の搬送速度を遅くする等、当該部品実装機１２の動作条件を変更する場合があるが、その場合、当該部品実装機１２のみタクトタイムが遅くなってラインバランスが崩れてしまい、生産効率が低下して生産時間が長くなってしまう。

そこで、本実施例２では、最適化処理用コンピュータ６１が図９の生産ジョブ最適化処理を実行し、生産管理用コンピュータ７０が図１０の生産管理プログラムを実行することで、次のように制御する。

生産管理用コンピュータ７０は、最適化処理用コンピュータ６１が生産開始前に最適化処理を行った生産ジョブを取得して各部品実装機１２へ伝送すると共に、自動交換装置２６を動作させて各部品実装機１２のフィーダ配置や吸着ノズル配置を当該生産ジョブで指定された配置に変更して、各部品実装機１２を稼働させて生産を開始する。更に、生産管理用コンピュータ７０は、生産中に各部品実装機１２の稼働状況を監視していずれかの部品実装機１２の動作条件を変更する場合に、変更後の動作条件を最適化処理用コンピュータ６１へ伝送する。

その後、最適化処理用コンピュータ６１は、生産管理用コンピュータ７０から取得した変更後の動作条件を用いて生産ジョブの最適化処理を実行し、最適化した生産ジョブを生産管理用コンピュータ７０へ伝送する。

その後、生産管理用コンピュータ７０は、最適化処理用コンピュータ６１から取得した生産ジョブを各部品実装機１２へ伝送して、各部品実装機１２が実行する生産ジョブを更新すると共に、自動交換装置２６を動作させて各部品実装機１２のフィーダ配置と吸着ノズル配置を当該生産ジョブで指定された配置に変更して生産を継続する。

次に、最適化処理用コンピュータ６１が実行する図９の生産ジョブ最適化処理プログラムの処理内容を説明する。図９の生産ジョブ最適化処理プログラムは、生産開始前に起動され、生産終了まで実行される。

図９の生産ジョブ最適化処理プログラムが起動されると、まず、ステップ２０１で、生産ジョブの最適化処理を実行し、次のステップ２０２で、生産ジョブの最適化終了か否かを判定する。この際、作業者が表示装置６３に表示された生産ジョブの最適化の進み度合を見て、作業者が生産開始可能と判断した最適化の進み度合になった時点で入力装置６２を操作して生産ジョブの最適化処理を終了したり、或は、予め、生産を開始する最適化の進み度合の目標値を作業者が入力装置６２を操作して設定しておき、生産ジョブの最適化の進み度合が目標値に達した時点で、自動的に生産ジョブの最適化処理を終了するようにしても良い。

上記ステップ２０２で、生産ジョブの最適化終了と判定されるまで、生産ジョブの最適化処理を続行する。その後、上記ステップ２０２で、生産ジョブの最適化終了と判定された時点で、ステップ２０３に進み、最適化した生産ジョブを生産管理用コンピュータ７０へ伝送して生産を開始する。

この後、ステップ２０４に進み、いずれかの部品実装機１２の動作条件が変更されたか否か（生産管理用コンピュータ７０から変更後の動作条件が伝送されてきたか否か）を判定し、部品実装機１２の動作条件が変更されていなければ、ステップ２０５に進み、生産終了か否かを判定し、生産中であれば、上記ステップ２０４に戻る。これにより、生産中にいずれかの部品実装機１２の動作条件が変更されるまで待機する。

その後、上記ステップ２０４で、いずれかの部品実装機１２の動作条件が変更されたと判定された時点で、ステップ２０１に戻り、生産管理用コンピュータ７０から取得した変更後の動作条件を用いて生産ジョブの最適化処理を実行し、その最適化処理が終了した時点で、最適化した生産ジョブを生産管理用コンピュータ７０へ伝送する（ステップ２０２〜２０３）。これにより、各部品実装機１２が実行する生産ジョブを更新して生産を継続し、その生産中にいずれかの部品実装機１２の動作条件が変更されるまで待機する（ステップ２０４〜２０５）。このような処理により、生産中にいずれかの部品実装機１２の動作条件が変更される毎に、変更後の動作条件を用いて生産ジョブの最適化処理が実行され、各部品実装機１２が実行する生産ジョブが更新される。その後、上記ステップ２０５で、生産終了と判定された時点で、本プログラムを終了する。

次に、生産管理用コンピュータ７０が実行する図１０の生産管理プログラムの処理内容を説明する。図１０の生産管理プログラムは、生産開始前に起動され、まず、ステップ２１１で、図９のステップ２０２と同様の方法で、生産ジョブの最適化終了か否かを判定し、生産ジョブの最適化終了と判定されるまで待機する。その後、上記ステップ２１１で、生産ジョブの最適化終了と判定された時点で、ステップ２１２に進み、最適化処理用コンピュータ６１から最適化した生産ジョブを取得し、次のステップ２１３で、各部品実装機１２へ最適化した生産ジョブを伝送し、続くステップ２１４で、自動交換装置２６を動作させて各部品実装機１２のフィーダ配置と吸着ノズル配置を当該生産ジョブで指定された配置に変更して、各部品実装機１２を稼働させて生産を開始する（ステップ２１５）。

生産中は、ステップ２１６で、各部品実装機１２の稼働状況を監視して、いずれかの部品実装機１２の動作条件が変更されたか否かを判定し、部品実装機１２の動作条件が変更されていなければ、ステップ２１７に進み、生産終了か否かを判定し、生産中であれば、上記ステップ２１５に戻り、生産を継続する。

その後、上記ステップ２１６で、いずれかの部品実装機１２の動作条件が変更されたと判定された時点で、ステップ２１８に進み、変更後の動作条件を最適化処理用コンピュータ６１へ伝送して、ステップ２１１に戻る。この後、最適化処理用コンピュータ６１が取得した変更後の動作条件を用いて生産ジョブの最適化処理を実行し、その最適化処理が終了した時点で、変更後の動作条件を用いて最適化した生産ジョブを最適化処理用コンピュータ６１から取得し、その生産ジョブを各部品実装機１２へ伝送して、各部品実装機１２が実行する生産ジョブを更新すると共に、自動交換装置２６を動作させて各部品実装機１２のフィーダ配置と吸着ノズル配置を当該生産ジョブで指定された配置に変更して生産を継続する（ステップ２１１〜２１５）。これにより、生産中にいずれかの部品実装機１２の動作条件が変更される毎に、変更後の動作条件を用いて生産ジョブの最適化処理が実行され、各部品実装機１２が実行する生産ジョブが更新される。その後、上記ステップ２１７で、生産終了と判定された時点で、本プログラムを終了する。

以上説明した本実施例２では、生産中にいずれかの部品実装機１２の動作条件を変更する場合に、最適化処理用コンピュータ６１によって変更後の動作条件を用いて生産ジョブの最適化処理を実行して、最適化した生産ジョブを各部品実装機１２へ伝送して生産ジョブを更新することができるため、生産中にいずれかの部品実装機の動作条件を変更する場合でも、ラインバランスが崩れることを防止できて、生産効率の低下を防ぐことができる。

尚、実施例２を実施例１と組み合わせて実施しても良い。要するに、実施例１の生産中（最適化処理の続行中）に、いずれかの部品実装機１２の動作条件を変更する毎に、変更後の動作条件を用いて生産ジョブの最適化処理を実行して、各部品実装機１２が実行する生産ジョブを更新するようにしても良い。

また、実施例１、２では、自動交換装置２６によってフィーダ配置と吸着ノズル配置の両方を変更するようにしたが、フィーダ配置のみを変更するようにしても良い。

その他、本発明は、実施例１、２に限定されず、部品実装ライン１０の構成を変更したり、自動交換装置２６の構成を変更したり、フィーダ１４や吸着ノズル交換ユニット８１の構成を変更したり、或は、生産管理用コンピュータ７０を最適化処理用コンピュータ６１としても兼用させて、生産管理用コンピュータ７０が図７、図９の生産ジョブ最適化処理プログラムを実行して生産ジョブを最適化するようにしても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。

１０…部品実装ライン、１１…回路基板、１２…部品実装機、１４…カセット式のフィーダ、１５…実装ヘッド、１６…ヘッド移動装置、１９…保管装置、２０…部品実装機の制御装置、２４…フィーダセット部、２６…自動交換装置、２７…自動交換装置の制御装置、６１…最適化処理用コンピュータ（生産ジョブ最適化装置）、６３…表示装置、７０…生産管理用コンピュータ（生産管理装置）、７１…ストック部、８１…カセット式の吸着ノズル交換ユニット、８７…吸着ノズル

Claims (9)

1. 回路基板を搬送する搬送経路に複数の部品実装機を配列して、各部品実装機で、フィーダから供給される部品を吸着ノズルで吸着して前記回路基板に実装して部品実装基板を生産する部品実装ラインの生産管理システムにおいて、
   前記部品実装ラインの各部品実装機に実行させる生産ジョブを最適化する処理を実行する生産ジョブ最適化装置と、
   前記各部品実装機にセットされているフィーダを生産ジョブで指定されたフィーダ配置に従って自動交換する自動交換装置と、
   前記生産ジョブ最適化装置が最適化処理を行った生産ジョブを取得して前記各部品実装機へ伝送すると共に前記自動交換装置を動作させて前記各部品実装機のフィーダ配置を当該生産ジョブで指定されたフィーダ配置に変更して前記各部品実装機を稼働させる生産管理装置とを備え、
   前記生産管理装置は、生産開始前に前記生産ジョブ最適化装置から最適化途中の生産ジョブを取得して前記各部品実装機へ伝送して当該生産ジョブで指定されたフィーダ配置で生産を開始し、
   前記生産ジョブ最適化装置は、生産開始後も生産ジョブの最適化処理を続行し、
   前記生産管理装置は、生産の途中で前記生産ジョブ最適化装置から生産中に最適化が進んだ最新の生産ジョブを取得して前記各部品実装機が実行する生産ジョブを更新すると共に、前記自動交換装置を動作させて前記各部品実装機のフィーダ配置を当該生産ジョブで指定されたフィーダ配置に変更して生産を継続する、部品実装ラインの生産管理システム。
2. 前記各部品実装機は、前記吸着ノズルを交換可能に保持すると共に、交換用の吸着ノズルを出し入れ可能に収容した吸着ノズル交換ユニットをフィーダと並べてセットして、生産ジョブで指定された吸着ノズル配置に従って当該吸着ノズル交換ユニットとの間で前記吸着ノズルを自動交換し、
   前記自動交換装置は、前記各部品実装機にセットされているフィーダ及び吸着ノズル交換ユニットを生産ジョブで指定されたフィーダ配置及び吸着ノズル配置に従って自動交換する、請求項１に記載の部品実装ラインの生産管理システム。
3. 前記生産ジョブ最適化装置は、生産開始後の生産ジョブの最適化の進み度合に基づいて最新の生産ジョブに更新した場合の生産効率向上効果に関する情報を算出して表示装置に表示する、請求項１又は２に記載の部品実装ラインの生産管理システム。
4. 生産開始後の前記生産ジョブ最適化装置の生産ジョブの最適化処理の進み度合に基づいて前記各部品実装機が実行する生産ジョブを更新するタイミングを作業者が判断し、
   前記生産ジョブ最適化装置は、作業者が生産ジョブ更新の操作を行ったときに、それまでに最適化した生産ジョブを前記生産管理装置へ伝送する、請求項１乃至３のいずれかに記載の部品実装ラインの生産管理システム。
5. 前記生産ジョブ最適化装置は、生産開始後の生産ジョブの最適化処理の進み度合に基づいて前記各部品実装機が実行する生産ジョブを更新するタイミングを判断して、それまでに最適化した生産ジョブを前記生産管理装置へ伝送する、請求項１乃至３のいずれかに記載の部品実装ラインの生産管理システム。
6. 前記生産管理装置は、生産中に前記各部品実装機の稼働状況を監視していずれかの部品実装機の動作条件を変更する場合に、変更後の動作条件を前記生産ジョブ最適化装置へ伝送し、
   前記生産ジョブ最適化装置は、取得した前記変更後の動作条件を用いて生産ジョブの最適化処理を実行し、
   前記生産管理装置は、生産中に前記生産ジョブ最適化装置から前記変更後の動作条件を用いて最適化された生産ジョブを取得して前記各部品実装機が実行する生産ジョブを更新する、請求項１乃至５のいずれかに記載の部品実装ラインの生産管理システム。
7. 回路基板を搬送する搬送経路に複数の部品実装機を配列して、各部品実装機で、フィーダから供給される部品を吸着ノズルで吸着して前記回路基板に実装して部品実装基板を生産する部品実装ラインの生産管理システムにおいて、
   前記部品実装ラインの各部品実装機に実行させる生産ジョブを最適化する処理を実行する生産ジョブ最適化装置と、
   前記各部品実装機にセットされているフィーダを生産ジョブで指定されたフィーダ配置に従って自動交換する自動交換装置と、
   前記生産ジョブ最適化装置が最適化処理を行った生産ジョブを取得して前記各部品実装機へ伝送すると共に前記自動交換装置を動作させて前記各部品実装機のフィーダ配置を当該生産ジョブで指定されたフィーダ配置に変更して前記各部品実装機を稼働させる生産管理装置とを備え、
   前記生産管理装置は、前記生産ジョブの生産中に前記各部品実装機の稼働状況を監視していずれかの部品実装機で特定の部品の吸着率が悪い場合に、当該部品の搬送速度を低下させるように変更した動作条件を前記生産ジョブ最適化装置へ伝送し、
   前記生産ジョブ最適化装置は、取得した前記変更後の動作条件を用いて前記生産ジョブの最適化処理を実行し、
   前記生産管理装置は、前記生産ジョブの生産中に前記生産ジョブ最適化装置から前記変更後の動作条件を用いて最適化された生産ジョブを取得して前記各部品実装機が実行する生産ジョブを更新すると共に、前記自動交換装置を動作させて前記各部品実装機のフィーダ配置を当該生産ジョブで指定されたフィーダ配置に変更して生産を継続する、部品実装ラインの生産管理システム。
8. 回路基板を搬送する搬送経路に複数の部品実装機を配列して、各部品実装機で、フィーダから供給される部品を吸着ノズルで吸着して前記回路基板に実装して部品実装基板を生産する部品実装ラインの生産管理方法において、
   前記部品実装ラインの各部品実装機に実行させる生産ジョブを最適化する処理を実行する生産ジョブ最適化装置と、
   前記各部品実装機にセットされているフィーダを生産ジョブで指定されたフィーダ配置に従って自動交換する自動交換装置とを使用し、
   前記生産ジョブ最適化装置が生産開始前に最適化処理を行った最適化途中の生産ジョブを前記各部品実装機へ伝送すると共に、前記自動交換装置を動作させて前記各部品実装機のフィーダ配置を当該生産ジョブで指定されたフィーダ配置に変更して前記各部品実装機を稼働させて生産を開始し、
   生産開始後も、前記生産ジョブ最適化装置によって生産ジョブの最適化処理を続行し、
   生産の途中で前記生産ジョブ最適化装置から生産中に最適化が進んだ最新の生産ジョブを取得して前記各部品実装機が実行する生産ジョブを更新すると共に、前記自動交換装置を動作させて前記各部品実装機のフィーダ配置を当該生産ジョブで指定されたフィーダ配置に変更して生産を継続する、部品実装ラインの生産管理方法。
9. 回路基板を搬送する搬送経路に複数の部品実装機を配列して、各部品実装機で、フィーダから供給される部品を吸着ノズルで吸着して前記回路基板に実装して部品実装基板を生産する部品実装ラインの生産管理方法において、
   前記部品実装ラインの各部品実装機に実行させる生産ジョブを最適化する処理を実行する生産ジョブ最適化装置と、
   前記各部品実装機にセットされているフィーダを生産ジョブで指定されたフィーダ配置に従って自動交換する自動交換装置とを使用し、
   前記生産ジョブ最適化装置が生産開始前に最適化処理を行った生産ジョブを前記各部品実装機へ伝送すると共に前記自動交換装置を動作させて前記各部品実装機のフィーダ配置を当該生産ジョブで指定されたフィーダ配置に変更して前記各部品実装機を稼働させて生産を開始し、
   前記生産ジョブの生産中に前記各部品実装機の稼働状況を監視していずれかの部品実装機で特定の部品の吸着率が悪い場合に、当該部品の搬送速度を低下させるように変更した動作条件を前記生産ジョブ最適化装置へ伝送して、前記生産ジョブ最適化装置によって前記変更後の動作条件を用いて前記生産ジョブの最適化処理を実行し、
   前記生産ジョブの生産中に前記生産ジョブ最適化装置から前記変更後の動作条件を用いて最適化された生産ジョブを取得して前記各部品実装機が実行する生産ジョブを更新すると共に、前記自動交換装置を動作させて前記各部品実装機のフィーダ配置を当該生産ジョブで指定されたフィーダ配置に変更して生産を継続する、部品実装ラインの生産管理方法。

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