(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
異なる種類の部品をそれぞれ収容して供給する複数の収容部を備えた部品供給部と前記部品供給部の各収容部から部品を採取して基板上へ実装する実装処理部とを備えた実装装置での、前記部品供給部で使用中の収容部と同種の部品を収容する予備収容部へ部品を補給する補給作業、及び前記予備収容部と該使用中の収容部との交換作業の準備を支援する支援装置であって、
前記実装装置において使用中の収容部が部品切れとなる予想時期を演算し、前記予想時期に基づいて、前記予想時期以前に設定される所定の作業期間において補給すべき1以上の予備収容部への補給時間と、交換すべき1以上の予備収容部への交換時間を演算する交換演算手段と、
前記演算した予備収容部の補給時間と予備収容部への交換時間とを加えた総合時間が予め定めた上限値を超えるか否かを判定し、前記上限値を超える場合には、前記作業期間において補給作業があるか否かを判定し、補給作業があると判定した場合には、前記作業期間に含まれるいずれかの予備収容部を該作業期間より前である先作業期間において補給すべきものとする補給前倒し処理を行い、該予備収容部の補給時期を設定し、補給作業がないと判定した場合には、前記演算した作業期間に含まれる予備収容部のいずれかを該作業期間より前である先作業期間において交換すべきものとする交換前倒し処理を行い、該予備収容部の交換時期を設定する時期設定手段と、
前記設定された予備収容部の補給時期と交換時期とを該交換時期よりも前に出力する出力手段と、
を備えた支援装置。
前記時期設定手段は、前記交換前倒し処理を行った後もいずれかの作業期間での交換時間が前記上限値を超える場合には、前記上限値よりも大きな値を新たな上限値に設定し、該新たな上限値を用いて前記予備収容部の交換時期を設定する、請求項1又は2に記載の
支援装置。
前記時期設定手段は、前記交換作業に従事する一人の作業者が前記予備収容部を交換するのに要する時間の倍数を前記上限値に加えた値を前記新たな上限値に設定する、請求項3に記載の支援装置。
前記時期設定手段は、前記交換前倒し処理を行う際に、前記実装装置において前記作業期間で交換する前記使用中の複数の収容部のうちの任意の収容部に対する他の収容部の距離を求め、求められた距離に基づいて、1群の収容部に対してより離れた位置で交換されると判断された前記予備収容部を前記先作業期間において交換すべきものとするか、前記距離に基づいて、前記実装装置において前記先作業期間で交換する前記使用中の収容部により近い位置で交換されると判断された前記予備収容部を該先作業期間において交換すべきものとするか、のうち少なくとも一方により前記予備収容部の交換時期を設定する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の支援装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、生産ラインでは、かなりの数のフィーダが使用中となっている。また、使用中のフィーダが部品切れになるまでに要する時間は、その部品がテープに保持されている個数や一つの基板に装着される個数などによって変動する。そのため、使用中のフィーダが部品切れになるタイミングは、各フィーダによって異なるが、場合によっては多数のフィーダが同時に部品切れになることがある。一度に多数のフィーダが部品切れになると、交換作業を担当する作業者の負担が多大になりすぎ、生産ラインをストップせざるを得ない事態を招くおそれがある。
【0005】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、部品を収容した予備収容部と使用中の収容部との交換作業を時期によらず平準化することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の支援装置は、
異なる種類の部品をそれぞれ収容して供給する複数の収容部を備えた部品供給部と前記部品供給部の各収容部から部品を採取して基板上へ実装する実装処理部とを備えた実装装置での、前記部品供給部で使用中の収容部と同種の部品を収容する予備収容部と、該使用中の収容部との交換作業の準備を支援する支援装置であって、
前記実装装置において使用中の収容部が部品切れとなる予想時期を演算し、前記予想時期に基づいて、前記予想時期以前に設定される所定の作業期間において交換すべき1以上の予備収容部への交換時間を演算する交換演算手段と、
前記演算した予備収容部への交換時間が予め定めた上限値を超えるか否かを判定し、前記上限値を超える場合には前記演算した作業期間に含まれる予備収容部のいずれかを該作業期間より前である先作業期間において交換すべきものとする交換前倒し処理を行い、該予備収容部の交換時期を設定する時期設定手段と、
前記設定された予備収容部の交換時期を該交換時期よりも前に出力する出力手段と、
を備えたものである。
【0007】
この支援装置では、ある作業期間において交換すべき予備収容部の交換時間が上限値を超えるほど多くなったとしても、上限値を超えた分についてはそれ以前の先作業期間において交換すべき予備収容部となる。したがって、部品を収容した予備収容部と使用中の収容部との交換作業を時期によらず平準化することができる。ここで、「収容部」は、例えば、部品を収容するテープを備えるものとしてもよいし、部品を載置するトレイを備えるものとしてもよい。
【0008】
本発明の支援装置において、前記時期設定手段は、作業人数及び使用可能な前記収容部の数を加味して前記予備収容部の交換時期を設定するものとしてもよい。こうすれば、作業人数や使用可能な収容部の数を加味することにより、より確実に交換作業を平準化することができる。
【0009】
本発明の支援装置において、前記時期設定手段は、前記交換前倒し処理を行った後もいずれかの作業期間での交換時間が前記上限値を超える場合には、前記上限値よりも大きな値を新たな上限値に設定し、該新たな上限値を用いて前記予備収容部の交換時期を設定するものとしてもよい。こうすれば、当初設定した上限値が小さすぎて平準化の効果が得られなかったとしても、その後上限値が大きな値に更新されるため最終的には平準化の効果が得られる。このような上限値を更新する処理は、すべての作業期間において交換すべき収容部の交換時間が上限値を超えなくなるまで繰り返すことが好ましい。このとき、前記時期設定手段は、前記交換作業に従事する一人の作業者が前記予備収容部を交換するのに要する時間の倍数を前記上限値に加えた値を前記新たな上限値に設定するものとしてもよい。こうすれば、作業人数の増加などによって、より確実に交換作業を平準化することができる。
【0010】
本発明の支援装置において、前記時期設定手段は、前記交換前倒し処理を行う際に、前記実装装置において前記作業期間で交換する前記使用中の収容部のうちより離れた位置で交換される前記予備収容部を前記先作業期間において交換すべきものとするか、前記実装装置において前記先作業期間で交換する前記使用中の収容部により近い位置で交換される前記予備収容部を該先作業期間において交換すべきものとするか、のうち少なくとも一方により前記予備収容部の交換時期を設定するものとしてもよい。こうすれば、作業者の交換作業での移動をより抑制することができ、より効率よい交換作業を伴いながら交換作業を平準化することができる。
【0011】
本発明の支援装置は、前記予備収容部へ部品を補給する準備作業をも支援する上述したいずれかに記載の支援装置であって、前記演算した前記予想時期に基づいて、前記予想時期以前に設定される所定の作業期間において補給すべき1以上の予備収容部の補給時間を演算する補給演算手段、を備え、前記時期設定手段は、前記演算した予備収容部の補給時間が予め定めた上限値を超えるか否かを判定し、前記上限値を超える場合には前記演算した作業期間に含まれる予備収容部のいずれかを該作業期間より前の作業期間において補給すべきものとする補給前倒し処理を行い、前記設定された該予備収容部の交換時期より前に該予備収容部の補給時期を設定し、前記出力手段は、前記設定された予備収容部の補給時期をも出力するものとしてもよい。こうすれば、予備収容部の補給の準備作業をより平準化すると共に、交換作業を平準化することができる。また、補給作業ののちにその予備収容部の交換作業が行われるよう作業スケジュールが割り当てられるから、より確実に交換作業を平準化することができる。
【0012】
補給演算手段を備える態様の本発明の支援装置において、前記時期設定手段は、前記交換前倒し処理及び前記補給前倒し処理を行うに際して、前記作業期間に前記予備収容部の補給作業をできるだけ含むか、前記作業期間に前記予備収容部の交換作業をできるだけ含むか、のうち少なくとも一方により前記予備収容部の交換時期及び前記補給時期を設定するものとしてもよい。こうすれば、作業者は、同じ作業期間中に補給作業か、交換作業かのいずれかがよりまとまった作業スケジュールが割り当てられるから、補給作業及び交換作業が平準化され、且つより効率よい作業を行うことができる。
【0013】
補給演算手段を備える態様の本発明の支援装置において、前記時期設定手段は、前記所定の作業期間に含まれる前記予備収容部の補給時間と前記予備収容部の交換時間とを加えた総合時間が予め定めた上限値を超えるか否かを判定し、前記上限値を超える場合には前記上限値を超えた該予備収容部のいずれかをそれより前である先作業期間において補給又は交換すべきものとして、前記交換時期及び/又は前記補給時期を設定するものとしてもよい。こうすれば、同じ作業期間中に行う補給作業及び交換作業の総合時間を用いて、補給作業及び交換作業を平準化することができる。
【0014】
本発明の支援装置は、前記出力された交換時期を作業者に報知する報知手段、を備えるものとしてもよい。こうすれば、作業者は、報知された交換時期により、例えばどのような予備収容部をいつ準備すればよいのか把握することができる。ここで、報知手段は、前記出力された補給時期を作業者に報知するものとしてもよい。また、報知手段は、例えば、画面を表示出力することによって作業者に交換時期や補給時期を報知するものとしてもよいし、音声を出力することによって作業者に交換時期や補給時期を報知するものとしてもよいし、印刷物を印刷出力することにより作業者に交換時期や補給時期を報知するものとしてもよい。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。
図1は生産エリアA1及び準備エリアA2を含む組立工場1の全体図、
図2は実装装置11の斜視図、
図3はフィーダ72の説明図、
図4は管理コンピュータ60のブロック図である。
【0017】
組立工場1は、
図1に示すように、基板に電子部品を実装する生産エリアA1と、生産エリアA1へ電子部品を補給する準備を行う準備エリアA2とを有している。生産エリアA1には、生産ライン10を構成する複数(
図1では4つ)の実装装置11a〜11dと、基板の生産を管理する管理コンピュータ60とが設けられている。なお、
図1の生産エリアA1は、生産ラインを1列だけ有するものとしたが、複数列有していてもよい。なお、本実施形態において、左右方向(X軸)、前後方向(Y軸)及び上下方向(Z軸)は、
図2に示した通りとする。また、実装処理とは、部品を基板上に配置、装着、挿入、接合、接着する処理などを含む。また、本実施形態では、実装装置11a〜11dを実装装置11と総称する。
【0018】
実装装置11は、
図2に示すように、基板16を搬送する基板搬送装置18と、XY平面を移動可能なヘッド24と、ヘッド24に取り付けられZ軸へ移動可能な吸着ノズル40と、部品を供給する部品供給装置70と、各種制御を実行する実装コントローラ50とを備えている。基板搬送装置18は、左右一対の支持板20,20にそれぞれ取り付けられたコンベアベルト22,22(
図2では片方のみ図示)により基板16を左から右へと搬送する。ヘッド24は、X軸スライダ26がガイドレール28,28に沿って左右方向に移動するのに伴って左右方向に移動し、Y軸スライダ30がガイドレール32,32に沿って前後方向に移動するのに伴って前後方向に移動する。吸着ノズル40は、圧力を利用して、ノズル先端に部品を吸着したり、ノズル先端に吸着している部品を離したりするものである。この吸着ノズル40は、ヘッド24に内蔵されたZ軸モータ34とZ軸に沿って延びるボールネジ36によって高さが調整される。部品供給装置70は、左右方向に並んだ複数のスロット71を有しており、各スロット71にはフィーダ72が差し込み可能となっている。フィーダ72には、テープが巻き付けられたリール73が取り付けられている。テープの表面には、部品がテープの長手方向に沿って等間隔に並んだ状態で保持されている。これらの部品は、テープの表面を覆うフィルムによって保護されている。こうしたテープは、
図3に示すスプロケット74によって所定ピッチずつ送り出され、フィルムが剥がされて部品が露出した状態で所定位置に配置される。所定位置に配置された部品は、吸着ノズル40によって吸着される。実装コントローラ50は、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、基板搬送装置18、X軸スライダ26、Y軸スライダ30、ヘッド24及び部品供給装置70と信号のやり取りが可能なように接続されている。この実装装置11には、図示しない操作パネルが配設されており、次回の作業期間において交換すべきフィーダ72に関する情報を図示しないディスプレイに表示する。
【0019】
管理コンピュータ60は、本発明の支援装置の機能を有するものであり、
図1、4に示すように、コンピュータ本体62と入力デバイス64とディスプレイ66とを備えている。コンピュータ本体62は、
図4に示すように、CPU62aを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するROM62b、各種データを記憶するHDD62c、作業領域として用いられるRAM62d、外部装置と電気信号のやり取りを行うための入出力インタフェース62eなどを備えている。これらはバス62fを介して接続されている。また、コンピュータ本体62には、入出力インタフェース62eを介して、入力デバイス64であるマウスやキーボードが接続されると共に、出力デバイスであるディスプレイ66が接続されている。更に、コンピュータ本体62は、入出力インタフェース62e及び通信デバイス68を介してLANに接続されており、準備作業用コンピュータ90と双方向通信可能となっている。コンピュータ本体62のHDD62cには、実装条件に関する情報などが含まれる生産ジョブデータが記憶されている。生産ジョブデータには、各実装装置11においてどのスロット位置のフィーダからどの部品をどういう順番でどの基板種の基板へ実装するか、また、そのように実装した基板を何枚作製するかなどが定められている。
【0020】
準備エリアA2には、
図1に示すように、作業テーブル80と、準備作業用コンピュータ90とが設けられている。作業テーブル80は、準備エリアA2で作業者がリール73を空のフィーダ72へ補給(装着)して予備フィーダ76を作製(準備)するのに使用される。準備作業用コンピュータ90は、コンピュータ本体92と入力デバイス94とディスプレイ96とを備えており、オペレータによって操作される入力デバイス94からの信号を入力可能であり、ディスプレイ96に種々の画像を出力可能である。入力デバイス94には、マウスやキーボードやラベルリーダ(ここではバーコードリーダ)が接続されている。この準備作業用コンピュータ90は、空のフィーダ72にリール73を装着する補給作業を行うべき予備フィーダ76に関する情報をディスプレイ96に表示する。
【0021】
準備エリアA2の作業者は、予備フィーダ76を作製する際、
図1に示すように、リール73に貼付されたバーコードラベル73aとそのリール73を装着するフィーダ72に貼付されたバーコードラベル72aとを準備作業用コンピュータ90のラベルリーダで読み取る。すると、準備作業用コンピュータ90は、両者を対応づけて記憶する。リール73のバーコードは、リール73に巻かれたテープに保持されている部品の情報(部品の種類や個数)と予め対応づけられて管理コンピュータ60によってデータベース化されている。そのため、フィーダ72のバーコードは、リール73のバーコードを介して、そのリール73に巻かれたテープに保持されている部品の情報と対応づけられる。
【0022】
なお、図示しないが、組立工場1には、準備エリアA2の上流側に倉庫エリアが設けられ、更にその上流側に着荷エリアが設けられている。着荷エリアでは、新品のリール73に識別番号(ID)を発行する。リール73のIDは、バーコード化され、着荷エリア内の部品登録用コンピュータによって、リール73に巻かれたテープに保持された部品の情報と対応づけられて登録されると共にバーコードラベル73aに印刷される。印刷されたバーコードラベル73aは、リール73に貼り付けられる。倉庫エリアには、複数の部品棚が備えられている。部品棚には、多数のリール73が整理されて並べられている。作業者は、倉庫エリアの部品棚から補給に必要なリール73を選出し、準備エリアA2へ移動させる。
【0023】
次に、実装装置11の動作について説明する。実装装置11の実装コントローラ50は、基板16への部品の装着開始の指令を受けると、フィーダ72のスプロケット74を回転駆動して、リール73に巻かれたテープを後方に向かって巻きほどき、所定位置において部品がテープの表面に露出した状態とする。その後、実装コントローラ50は、露出した部品の真上に吸着ノズル40が来るようにX軸スライダ26及びY軸スライダ30を制御する。続いて、実装コントローラ50は、Z軸モータ34を制御してボールネジ36により吸着ノズル40を下降させ、吸着ノズル40に負圧を付与する。すると、吸着ノズル40に部品が吸着する。その後、実装コントローラ50は、吸着ノズル40を上昇させ、部品が基板16の所定位置の真上に来るように各スライダ26,30を制御し、その位置で吸着ノズル40を下降させると共に吸着ノズル40に正圧を供給する。すると、部品が吸着ノズル40から離れ、基板16の所定位置にその電子部品が装着される。
【0024】
次に、こうして構成された本実施形態の支援装置としての管理コンピュータ60の動作、特に、空のフィーダ72へリール73を補給し予備フィーダ76を準備する補給時期と、予備フィーダ76と使用中のフィーダ72との交換時期とを出力する処理について説明する。
図5は、管理コンピュータ60のCPU62aにより実行される平準化処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
図6は、フィーダ72の交換タイミングの概念図であり、
図6(a)が交換前倒し処理前、
図6(b)が交換前倒し処理後の説明図である。
図7は、平準化処理の概要の説明図であり、
図7(a)が生産ライン10でのフィーダ72の装着位置の説明図、
図7(b)〜(i)が、平準化処理の一連の処理の説明図である。平準化処理ルーチンは、HDD62cに記憶され、生産ライン10での実装処理の実行に伴い、所定時間(例えば30分や1時間など)の経過ごとに繰り返し実行される。なお、作業者は、平準化処理ルーチンの実行前に、生産ライン10での作業人数や、作業量増加に伴う作業者の増援人数などを事前に管理コンピュータ60に入力しておくものとする。
【0025】
このルーチンを開始すると、管理コンピュータ60のCPU62aは、HDD62cから生産ジョブデータを取得し(ステップS100)、生産ライン10に装着されている各フィーダ72の部品切れとなる予想時刻を算出する(ステップS110)。生産ジョブデータには、各フィーダ72のリール73に含まれる部品種別や、総部品数、基板1枚あたりに使用される部品数、各配置位置への実装に要する移送時間などが含まれている。CPU62aは、これらのデータに基づいて各フィーダの部品切れとなる予想時間を算出することができる。部品切れ予想時間は、例えば、フィーダの部品収容数を基板1枚あたりに使用する部品数で除し、その値にサイクルタイムを乗じて求めることができる。フィーダの部品収容数は、新品の場合は総部品数であり、使用済みの場合は新品の状態の部品数から消費した部品数を差し引いた値である。サイクルタイムは、1枚の基板に全部品を装着するのに要する時間であり、平準化処理ルーチンを実行する直前にCPU62aが計算により求めるものとしてもよい。なお、生産ジョブデータには、現在生産ライン10に装着されている各フィーダ72から読み出して取得した部品種別や部品数が含まれているものとしてもよい。また、部品切れの予想時刻は、現在の時刻に部品切れ予想時間を加えることにより求めることができる。
図6(a)は、このように部品切れ予想時刻を求めた説明図である。
【0026】
次に、CPU62aは、空のフィーダ72にリール73を事前に補給し予備フィーダ76を準備する補給作業や使用中のフィーダ72と予備フィーダ76とを交換する交換作業を行う所定の判定期間を設定する(ステップS120)。この判定期間は、予め定められた1以上の作業期間を含むものとし、例えば、予め設定された時間(30分や1時間など)としてもよい。あるいは、後述する補給前倒し処理や交換前倒し処理によって補給時期、交換時期が変更されることがあることから、判定期間は、CPU62aによって、各フィーダ72の交換時期が1回だけ含まれるように動的に設定されるものとしてもよい(
図6(a)参照)。なお、補給前倒し処理とは、部品切れ時刻に基づいて求められた補給時期を含む当初の作業期間よりも前の作業期間(先作業期間とも称する)に空のフィーダ72へのリール73の補給作業を行う時期を設定する処理である。また、交換前倒し処理とは、部品切れ時刻に基づいて求められた交換時期を含む当初の作業期間よりも前の作業期間(先作業期間)に、現在使用中のフィーダ72を予備フィーダ76へ交換する作業を行う時期を設定する処理である。
【0027】
判定期間を設定すると、CPU62aは、補給前倒し処理や交換前倒し処理の実行を判定するための、判定対象の作業期間を選択する(ステップS130)。この処理では、判定期間に含まれる1以上の作業期間のうち、より後の期間から順に作業期間が選択されるものとする。作業期間は、例えば、空のフィーダ72へのリール73の補給に要する時間(例えば3分や6分など)や、使用中のフィーダ72と予備フィーダ76との交換に要する時間(例えば2分や4分など)を1単位としてこれらに基づいて設定するものとしてもよい(例えば5分や10分など)。次に、CPU62aは、補給前倒し処理や交換前倒し処理を実行するか否かを判定する所定の上限値を設定する(ステップS140)。上限値は、例えば、補給作業及び交換作業に従事する一人の作業者が予備フィーダ76を補給及び交換するのに要する時間の倍数に基づいて定められているものとしてもよい。具体的には、上限値は、一人の作業者が予備フィーダ76を補給及び交換するのに要する時間と補給及び交換作業を担当する作業者の人数との積に、必要に応じて所定のマージンを加えて定められているものとしてもよい。この上限値は、割り当てられる作業者の人数に応じて初期値が設定されるが、生産ライン10を担当する作業者の人数の変更に応じて変更される。
【0028】
上限値を設定すると、CPU62aは、選択されている作業期間に含まれるフィーダ72の補給時間と交換時間とを加えた総合時間を演算し(ステップS150)、演算した総合時間が上限値を超えるか否かを判定する(ステップS160)。ここで、CPU62aは、時刻に部品切れ予想時間を加えることによって、各フィーダ72の交換時期を求め、この作業期間に含まれる交換時期を有するフィーダ72を把握し、この作業期間に補給作業及び交換作業を行うものとして総合時間を演算するものとする。総合時間が上限値を超えていないときには、CPU62aは、作業者の作業量が適切であるものとみなし、補給前倒し処理や交換前倒し処理を実行せずに、判定期間内に含まれているすべての作業期間に対して上記判定を行ったか否かを判定する(ステップS220)。すべての作業期間に対して上記判定を行っていないときには、CPU62aは、ステップS130以降の処理を実行する。即ち、CPU62aは、ステップS130で、1つ前の作業期間を判定対象の作業期間に選択し、その後ステップS160で、総合時間が上限値を超えるか否かの判定を行う。
【0029】
一方、ステップS160で総合時間が上限値を超えているときには、CPU62aは、作業者の作業量が過多であるものとみなし、補給前倒し処理や交換前倒し処理を含む前倒し処理が可能であるか否かを判定する(ステップS170)。この判定では、CPU62aは、選択中の作業期間の1つ前の作業期間が判定期間に含まれる最前の作業期間であり、且つ前倒し処理を行うとその総合時間が上限値を超える場合に前倒し処理が可能でないとし、それ以外の場合に前倒し処理が可能であるとするものとする。前倒し処理が可能であるときには、CPU62aは、選択中の作業期間に補給作業が含まれているか否かを判定する(ステップS180)。選択中の作業期間に補給作業が含まれているときには、CPU62aは、選択中の作業期間に含まれるフィーダ72のいずれかをそれより前の作業期間において補給すべきものとする補給前倒し処理を行い、予備フィーダ76の補給時期を設定する(ステップS190)。ここでは、CPU62aは、選択されている作業期間に含まれる、より遠い交換位置のフィーダ72の補給作業を選択し、先作業期間へ移動する処理を行う。こうすれば、選択中の作業期間には、より近い交換位置にある、交換を要するフィーダ72の補給作業がより含まれるものとなる。また、補給作業を優先して前倒し処理するので、選択中の作業期間には、フィーダ72の交換作業がより含まれるものとなる。より遠い交換位置のフィーダ72を選択する処理では、例えば、CPU62aは、1つのフィーダ72を定め、このフィーダ72に対する他のフィーダの距離を求める処理を各フィーダに対して繰り返し行い、1群のフィーダ72に対して最も遠い交換位置を有するフィーダ72を選択するものとする。このとき、CPU62aは、複数のフィーダ72のうち、1群のフィーダに対して交換位置の距離の遠さに優位性のない、即ち、交換位置の遠さに変わりのないフィーダ72が複数ある場合は、所定の優劣順(例えば、フィーダ番号順)に基づいて1つのフィーダを選択するものとしてもよい。ここでは、CPU62aは、フィーダ番号が小さいものから順に選択するものとする。
【0030】
一方、ステップS180で、選択中の作業期間に補給作業が含まれていないとき、例えば、補給作業がすべて前倒し処理されたときには、CPU62aは、選択中の作業期間に含まれるフィーダ72のいずれかをそれより前の作業期間において交換すべきものとする交換前倒し処理を行い、予備フィーダ76への交換時期を設定する(ステップS200)。このとき、CPU62aは、選択されている作業期間に含まれる、より遠い交換位置のフィーダ72の交換作業を選択し、先作業期間へ移動する処理を行う。より遠い交換位置のフィーダ72の選択は、ステップS190と同様の方法で行うことができる。こうすれば、選択中の作業期間には、より近い交換位置にある、交換を要するフィーダ72の交換作業がより含まれるものとなる。また、ここでは、補給作業をより優先的に先作業期間へ移動するため、特定の予備フィーダ76において、補給作業ののちにその予備収容部の交換作業が行われるよう作業スケジュールが割り当てられる。
【0031】
ステップS200又はステップS190のあと、CPU62aは、ステップS150以降の処理を繰り返し実行する。即ち、ステップS150で、補給前倒し処理を行ったあとの総合時間を演算し、ステップS160で総合時間が上限値を超えているか否かを判定する。総合時間が上限値を超えているときには、ステップS190の補給前倒しや処理やステップS200の交換前倒し処理を実行する。また、前倒し処理されなかった予備フィーダ76の補給作業及び交換作業については、当初含まれる作業期間に補給時期や交換時期が設定される。このように、CPU62aは、選択中の作業期間に含まれる補給時間及び交換時間(総合時間)が、作業者の作業可能な上限値以下となるように、各フィーダ72の補給作業及び交換作業を行うべき時期を前倒し処理を用いて、それぞれ設定するのである。
【0032】
一方、ステップS170で前倒し処理が可能でないとき、即ち、判定期間に含まれる作業期間中の総合時間(作業時間)が上限値以下にならないときには、CPU62aは、設定されている判定期間で設定済みの補給時期及び交換時期をクリアし(ステップS210)、ステップS130以降の処理を実行する。即ち、ステップS130で、判定対象の作業期間を設定し、ステップS140で判定に用いる上限値を再設定する。この前倒し処理が可能でないときのステップS140の処理では、CPU62aは、現在設定されている上限値よりも大きな上限値に設定するものとする。具体的には、CPU62aは、補給及び交換作業に従事する一人の作業者が予備フィーダ76を補給及び交換するのに要する時間の倍数を上限値に加えた値を新たな上限値に設定するものとする。このより大きい上限値の設定は、例えば、補給及び交換作業に増援可能な人数に基づいて行うことができる。そして、このような上限値を更新する処理は、すべての作業期間において補給及び交換すべきフィーダ72の補給及び交換に要する時間が上限値を超えなくなるまで繰り返される。
【0033】
そして、ステップS220で判定期間内に含まれるすべての作業期間に対して上記判定を行ったときには、CPU62aは、すべての判定期間に対してフィーダ72の補給処理及び交換処理の時期(作業時期)を設定したか否かを判定し(ステップS230)、すべての判定期間に対して作業時期を設定していないときには、ステップS120以降の処理を実行する。即ち、CPU62aは、ステップS120で次の判定期間を設定し、ステップS130でその判定期間に含まれる最後の作業期間を判定対象に選択し、総合時間が上限値を超えなくなるまで、必要に応じて補給前倒し処理及び交換前倒し処理を行う。一方、ステップS230で、すべての判定期間に対して作業時期を設定したときには、CPU62aは、設定した補給時期及び交換時期を含む時期情報を実装装置11や準備作業用コンピュータ90、ディスプレイ66へ出力し(ステップS240)、このルーチンを終了する。この時期情報には、例えば、補給及び交換を要する予備フィーダ76の情報として、フィーダ72の情報(識別情報など)、部品種の情報、補給時期及び交換時期の情報が含まれている。作業者は、実装装置11の操作パネル、準備作業用コンピュータ90のディスプレイ96、ディスプレイ66に表示された時期情報を確認することにより、どの時期にどの予備フィーダ76を準備、交換すればよいかを把握することができる。
【0034】
次に、平準化処理ルーチンの具体例について、
図6、7の平準化処理の概要の説明図を用いて説明する。ここでは、判定期間が30分、1回に設定されているものとし、上限値の初期値が5分、作業期間が5分に定められており、補給作業に3分、交換作業に2分要するものとして説明する。また、この生産ライン10では、
図7(a)に示すように、実装装置11aにフィーダNo.1,5が装着され、実装装置11bにフィーダNo.2が装着され、実装装置11dにフィーダNo3,4が装着されているものとする。さて、平準化処理ルーチンを実行すると、CPU62aは、ステップS110で各フィーダの部品切れとなる予想時刻を算出する(
図6(a)参照)。ここでは、フィーダNo.1が作業期間t3に含まれる時刻、フィーダNo.2〜4が作業期間t5に含まれる時刻、フィーダNo.5が作業期間t6に含まれる時刻で部品切れになるものとする(
図7(b))。次に、CPU62aは、ステップS120で判定期間を予め定められた期間(ここでは30分)に設定し、まず初めに、ステップS130で判定対象の作業期間として、判定期間の最後である作業期間t6を選択する。次に、CPU62aは、ステップS140で上限値を設定し、ステップS150で判定対象の作業期間での総合時間を演算し、ステップS160で総合時間が上限値を超えるか否かを判定する。作業期間t6には、フィーダNo.5のみの補給及び交換作業が含まれるから、CPU62aは、総合時間が上限値を超えないものと判定し、ステップS130で1つ前の作業期間t5を選択する。
【0035】
次に、CPU62aは、作業期間t5での総合時間を演算し、総合時間が上限値を超えるか否かを判定する。作業期間t5には、フィーダNo.2〜4の補給及び交換作業が含まれるから、CPU62aは、総合時間が上限値を超えるものと判定し、前倒し処理可能かを判定する。作業期間t4は最前の作業期間ではないことから、CPU62aは、前倒し処理可能と判定し、作業期間t5に補給作業があるか否かを判定する。次に、CPU62aは、作業期間t5に補給作業があると判定し、より遠い交換位置にあるフィーダを選択する。ここでは、フィーダNo.2〜4のうち最も遠いフィーダNo.2が選択される(
図7(a)参照)。続いて、CPU62aは、選択された最も遠いフィーダNo.2の補給作業を前倒ししてフィーダNo.2の補給時期を作業期間t4に設定する(
図7(c))。CPU62aは、総合時間が上限値以下になるまで、上記補給前倒し処理を繰り返す(
図7(d),(e))。また、総合時間が上限値を超えており、作業期間に補給作業が含まれていないときには、CPU62aは、ステップS200で最も遠いフィーダNo.2の交換作業を前倒ししてフィーダNo.2の交換時期を作業期間t4に設定する。すると、CPU62aは、作業期間t5の総合時間が上限値を超えないものと判定し、作業期間t5には、より近い交換位置のフィーダNo.3,4の交換作業のみが含まれるものとなる(
図7(f))。続いて、CPU62aは、ステップS130で判定対象として作業期間t4を選択する。CPU62aは、上記と同様の処理を繰り返し、より遠い交換位置、且つ補給作業をより優先して前倒しする処理を行い、作業期間t4にはフィーダNo.4の補給作業とフィーダNo.2の交換作業が含まれるものとなる(
図7(g))。同様に、CPU62aは、作業期間t3〜t1に対して前倒し処理を行い、作業期間t3にはフィーダNo.3の補給作業とフィーダNo.1の交換作業が含まれるものとなり(
図7(h))、作業期間t2,t1にはそれぞれフィーダNo.2,1の補給作業が含まれるものとなる(
図7(i))。そして、判定期間の全体で見ると、
図6(b)に示すように、フィーダNo.2の交換作業が前倒しになり、フィーダNo.1〜4の補給作業が前倒しされる。このように、CPU62aは、判定期間内に含まれる各作業期間において、補給作業及び交換作業の作業時間が上限値以下の範囲となる作業スケジュールを設定するのである。なお、交換作業の前倒し処理を行うと、部品を使い切る前にフィーダ72を交換することから、部品を含む余剰のテープが生じる。このテープは、例えば、部品数の管理変更を伴って、他のテープに繋ぎ合わせるスプライシング作業を行うことによって、利用することができる。
【0036】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係について明らかにする。本実施形態の管理コンピュータ60が本発明の支援装置に相当し、管理コンピュータ60のコンピュータ本体62が交換演算手段、時期設定手段、補給演算手段及び出力手段に相当し、ディスプレイ66が報知手段に相当する。また、部品供給装置70が部品供給部に相当し、フィーダ72(リール73)が収容部に相当し、予備フィーダ76が予備収容部に相当し、ヘッド24やX軸スライダ26、Y軸スライダ30などが実装処理部に相当する。
【0037】
以上詳述した本実施形態の管理コンピュータ60(支援装置)によれば、実装装置11において使用中のフィーダ72(収容部)が部品切れとなる予想時期を演算し、予想時期に基づいて予想時期以前に設定される所定の作業期間において交換すべき1以上の予備フィーダ76への交換時間を演算し、演算した予備フィーダ76への交換時間が予め定めた上限値を超える場合には上限値を超えた予備フィーダ76のいずれかをそれより前である先作業期間において交換すべきものとする交換前倒し処理を行い、この予備フィーダ76の交換時期を設定する。そして、設定された予備フィーダ76の交換時期をこの交換時期よりも前に出力し、作業者へ報知する。この管理コンピュータ60では、ある作業期間において交換すべき予備フィーダ76の交換時間が上限値を超えるほど多くなったとしても、上限値を超えた分についてはそれ以前の先作業期間において交換すべき予備フィーダ76となるため、予備フィーダ76と使用中のフィーダ72との交換作業を時期によらず平準化することができる。
【0038】
また、管理コンピュータ60は、交換前倒し処理を行った後もいずれかの作業期間での交換時間が上限値を超える場合には、上限値よりも大きな値を新たな上限値に設定し、新たな上限値を用いて予備フィーダ76の交換時期を設定する、即ち、作業人数を加味して予備フィーダ76の交換時期を設定する。このため、作業人数を加味することにより、より確実に交換作業を平準化することができる。また、当初設定した上限値が小さすぎて平準化の効果が得られなかったとしても、その後上限値が大きな値に更新されるため最終的には平準化の効果が得られる。また、一人の作業者が予備フィーダ76を交換するのに要する時間の倍数を加えた値を新たな上限値に設定するため、作業人数を増加するなどして、より確実に交換作業を平準化することができる。
【0039】
更に、管理コンピュータ60は、交換前倒し処理を行う際に、実装装置11において作業期間で交換する使用中のフィーダ72のうちより離れた交換位置で交換される予備フィーダ76を先作業期間において交換すべきものとするため、作業者の交換作業での移動をより抑制することができ、より効率よい交換作業を伴いながら交換作業を平準化することができる。更にまた、管理コンピュータ60は、演算した予備フィーダ76の補給時間が予め定めた上限値を超える場合には上限値を超えた予備フィーダ76のいずれかをそれより前の作業期間において補給すべきものとする補給前倒し処理を行い、設定された予備フィーダ76の交換時期より前に予備フィーダ76の補給時期を設定するため、予備フィーダ76の補給の準備作業をより平準化すると共に、交換作業を平準化することができる。また、管理コンピュータ60では、補給作業ののちにその予備フィーダ76の交換作業が行われるよう作業スケジュールが割り当てられるから、より確実に交換作業を平準化することができる。
【0040】
そして、管理コンピュータ60は、交換前倒し処理及び補給前倒し処理を行うに際して、補給作業をより優先して前倒し処理することによって、作業期間に予備フィーダ76の補給作業をできるだけ含むか、作業期間に予備フィーダ76の交換作業をできるだけ含むか、のうち少なくとも一方により予備フィーダ76の交換時期及び補給時期を設定する。このため、作業者は、同じ作業期間中に補給作業か、交換作業かのいずれかがよりまとまった作業スケジュールが割り当てられるから、補給作業及び交換作業が平準化され、且つより効率よい作業を行うことができる。
【0041】
そしてまた、管理コンピュータ60は、所定の作業期間に含まれる予備フィーダ76の補給時間と予備フィーダ76の交換時間とを加えた総合時間が予め定めた上限値を超える場合には、上限値を超えた予備フィーダ76のいずれかをそれより前である先作業期間において補給又は交換すべきものとする。このため、同じ作業期間中に行う補給作業及び交換作業の総合時間を用いて、補給作業及び交換作業を平準化することができる。
【0042】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【0043】
例えば、上述した実施形態では、CPU62aは、作業人数を加味して予備フィーダ76の補給時期や交換時期を設定するものとしたが、例えば、使用可能な空のフィーダ72の数を加味して予備フィーダ76の補給時期や交換時期を設定するものとしてもよい。空のフィーダ72の数を加味するに際して、CPU62aは、空のフィーダ72の数を管理し、補給時期と補給作業で使用される空のフィーダ72の数を求め、空のフィーダ72が確保可能であることを確認したのちに、補給前倒し処理や交換前倒し処理を行うものとしてもよい。こうすれば、更に使用可能なフィーダ72の数を加味することにより、より確実に交換作業を平準化することができる。なお、補給作業に使用できる空のフィーダ72がないときには、上限値を大きくすることにより、作業量の増加に対処することができる。あるいは、上述した実施形態では、作業人数を加味して予備フィーダ76の補給時期や交換時期を設定するものとしたが、これを省略してもよい。こうしても、予備フィーダ76の補給作業及び交換作業の平準化を行うことはできる。
【0044】
上述した実施形態では、CPU62aは、補給作業や交換作業に従事する一人の作業者が予備フィーダ76を補給や交換するのに要する時間の倍数を上限値に加えた値を新たな上限値に設定するものとしたが、特にこれに限定されない。例えば、CPU62aは、上限値を所定時間(例えば3分や5分)ずつ大きくしていき、平準化処理ルーチンが終了した時点の上限値に見合った作業者数を準備エリアA1に補充するように作業者に報知するものとしてもよい。
【0045】
上述した実施形態では、CPU62aは、作業期間に含まれる予備フィーダ76の補給作業の時期を前倒し処理すると共に、予備フィーダ76の交換作業の時期を前倒し処理するものとしたが、特にこれに限定されず、例えば、補給作業と交換作業とを別々の作業スケジュールで管理し、補給前倒し処理と交換前倒し処理とを別々に行うものとしてもよい。
図8は、補給作業と交換作業とを分けた平準化処理の概要の説明図であり、
図8(a)が前倒し処理前、
図8(b)が前倒し処理後の説明図である。
図8の上段に示すように、CPU62aは、各作業期間に含まれる補給時間を演算し、補給時間が上限値を超えているときには、作業期間に含まれるいずれかの予備フィーダ76の補給作業を前倒し処理して予備フィーダ76の補給時期を設定する。同様に、
図8の下段に示すように、CPU62aは、各作業期間に含まれる交換時間を演算し、交換時間が上限値を超えているときには、作業期間に含まれるいずれかの予備フィーダ76の交換作業を前倒し処理して予備フィーダ76の交換時期を設定する。このとき、1つの予備フィーダの交換時期よりも補給時期が先になるように補給時期及び交換時期を設定する。こうしても、予備フィーダ76の補給作業及び交換作業を平準化することができる。
【0046】
上述した実施形態では、CPU62aは、予備フィーダ76の補給前倒し処理を行うと共に、交換前倒し処理を行うものとしたが、例えば、補給前倒し処理を省略するものとしてもよい。こうしても、部品を収容した予備フィーダ76と使用中のフィーダ72との交換作業を時期によらず平準化することができる。このとき、交換前倒し処理を行う予備フィーダ76の補給作業は、その交換作業よりも前に事前に行われるものとすればよい。あるいは、補給前倒し処理及び交換前倒し処理のうち、交換前倒し処理を省略するものとしてもよい。こうすれば、部品を収容した予備フィーダ76(予備収容部)の補給作業を時期によらず平準化することができる。
【0047】
上述した実施形態では、CPU62aは、交換する使用中のフィーダ72のうち、より離れた交換位置で交換される予備フィーダ76を先作業期間において交換すべきものとする交換前倒し処理を行うものとして説明したが、特にこれに限定されない。例えば、交換前倒し処理を行うに際して、CPU62aは、実装装置11において先作業期間で交換する使用中のフィーダ72により近い位置で交換される予備フィーダ76を先作業期間において交換すべきものとするものとしてもよい。こうすれば、CPU62aは、作業者の交換作業での移動をより抑制することができ、より効率よい交換作業を伴いながら交換作業を平準化することができる。あるいは、CPU62aは、交換する使用中のフィーダ72のうちより離れた交換位置で交換される予備フィーダ76を交換前倒し処理するものとしたが、交換位置の距離を考慮せずに交換前倒し処理を行うものとしてもよい。こうすれば、処理内容の煩雑化をより抑制しつつ、交換作業を平準化することができる。
【0048】
上述した実施形態では、CPU62aは、交換する使用中のフィーダ72のうち、より離れた交換位置で交換される予備フィーダ76を先作業期間において補給すべきものとする補給前倒し処理を行うものとして説明したが、特にこれに限定されない。例えば、補給前倒し処理を行うに際して、CPU62aは、実装装置11において先作業期間で交換する使用中のフィーダ72により近い位置で交換される予備フィーダ76を先作業期間において補給すべきものとするものとしてもよい。こうしても、予備フィーダ76と使用中のフィーダ72との交換作業を時期によらず平準化することができる。あるいは、CPU62aは、交換する使用中のフィーダ72のうちより離れた交換位置で交換される予備フィーダ76を補給前倒し処理するものとしたが、交換位置の距離を考慮せずに補給前倒し処理を行うものとしてもよい。
【0049】
上述した実施形態では、CPU62aは、初期状態で、補給処理と交換処理とを同じ作業期間に含めるものとして説明したが、特にこれに限定されない。
図9は、補給処理のあとの作業期間で交換処理を行うよう設定する説明図である。例えば、
図9に示すように、CPU62aは、前倒し処理を行う前に、交換作業を行う作業期間よりも前の期間に補給作業を含めるものとしてもよい。こうすれば、より確実に予備フィーダ76の交換作業を行うことができる。また、
図9に示すように、CPU62aは、算出した交換時期よりも前の作業期間に交換作業を含めるものとしてもよい。こうすれば、リール73に部品の余りが生じるが、実装装置11の実装処理の中断をより抑制し、より継続した実装処理を行うことができる。
【0050】
上述した実施形態では、部品を収容するテープを巻き付けたリール73を装着したフィーダ72を「収容部」として説明したが、特にこれに限定されず、例えば、部品を載置するトレイを「収容部」としてもよい。こうしても、収容部の補給作業及び交換作業の平準化を行うことができる。
【0051】
上述した実施形態では、フィーダ72にリール73をセットすることにより予備フィーダ76を作製したが、テープ巻き取り部を内蔵するコンパクト型のフィーダを用いる場合には、リールからテープ巻き取り部にテープを巻き取ることにより予備フィーダを作製してもよい。
【0052】
上述した実施形態では、画面を表示出力することによって作業者に予備フィーダ76の補給時期や交換時期を報知するものとしたが、補給時期や交換時期を報知するものとすれば特にこれに限定されない。例えば、音声を出力することによって作業者に補給時期や交換時期を報知するものとしてもよいし、印刷物を印刷出力することにより作業者に補給時期や交換時期を報知するものとしてもよい。
【0053】
上述した実施形態では、実装処理の実行に伴い、所定期間の経過ごとに平準化処理ルーチンを繰り返し実行するものとしたが、特にこれに限定されず、実装処理を実行する前に平準化処理ルーチンを行い、予備フィーダ76の補給時期と交換時期とを生産全体を通して設定するものとしてもよい。こうしても、予備フィーダ76と使用中のフィーダ72との交換作業を時期によらず平準化することができる。
【0054】
上述した実施形態では、予備フィーダ76の補給時間及び交換時間を演算するものとしたが、特にこれに限定されず、例えば、作業を要する予備フィーダ76の個数を予備フィーダ76の補給時間及び交換時間として用い、上限値(予備フィーダ76個数)を超えるか否かに応じて補給前倒し処理や交換前倒し処理を行うものとしてもよい。こうしても、予備フィーダ76と使用中のフィーダ72との交換作業や予備フィーダ76の補給作業を時期によらず平準化することができる。
【0055】
上述した実施形態では、管理コンピュータ60が支援装置の機能を有するものとしたが、特にこれに限定されず、例えば、実装装置11の実装コントローラ50が支援装置の機能を有するものとしてもよいし、準備作業用コンピュータ90が支援装置の機能を有するものとしてもよいし、それ以外のコンピュータが支援装置の機能を有するものとしてもよい。また、上述した実施形態では、管理コンピュータ60を支援装置として説明したが、特にこれに限定されず、例えば、支援方法としてもよいし、そのプログラムとしてもよい。