特許 6865274 セットアップ条件の設定装置、およびセットアップ条件の設定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6865274

(24)【登録日】2021年4月7日

(45)【発行日】2021年4月28日

(54)【発明の名称】セットアップ条件の設定装置、およびセットアップ条件の設定方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/00 20060101AFI20210419BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/00 Z

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2019-516761(P2019-516761)

(86)(22)【出願日】2017年5月9日

(86)【国際出願番号】JP2017017485

(87)【国際公開番号】WO2018207245

(87)【国際公開日】20181115

【審査請求日】2019年10月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000604

【氏名又は名称】特許業務法人 共立

(72)【発明者】

【氏名】山下 幸宏

(72)【発明者】

【氏名】大橋 輝之

【審査官】 大塚 多佳子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０４２５２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０５９０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２２３８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０９４６６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １３／００

Ｈ０５Ｋ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

交換および配設位置の変更の少なくとも一方が可能な構成装置を有して電子部品を基板に装着する部品装着機において、または、複数の前記部品装着機を列設して構成した部品装着ラインにおいて、前記基板の基板種に応じて選択的に使用する前記構成装置、および前記基板種に応じて変更する前記配設位置の少なくとも一方を規定するセットアップ条件を設定する装置であって、
前記基板の複数の前記基板種の現在以降の生産量または生産比率に関する予測情報を取得する生産予測情報取得部と、
前記生産量または前記生産比率の特徴的な変化時点に基づいて、現在以降を複数の生産期間に区切る期間区切り部と、
複数の前記生産期間の各々に対し、前記生産期間内で混合して生産する前記基板の複数の基板種に共通であって前記生産期間内でセットアップ作業を不要とする前記セットアップ条件を個別に設定する条件設定部と、
を備えるセットアップ条件の設定装置。

【請求項2】

前記条件設定部は、各前記生産期間の複数の前記基板種の前記生産量または前記生産比率に基づいて、各前記セットアップ条件を個別に設定する、
請求項１に記載のセットアップ条件の設定装置。

【請求項3】

前記条件設定部は、
各前記生産期間について、前記生産量または前記生産比率が大きな前記基板種の装着作業効率を高くし、かつ他の前記基板種の装着作業を行えるという条件下で前記セットアップ条件を最適化する最適化演算部を含む、
請求項１または２に記載のセットアップ条件の設定装置。

【請求項4】

特徴的な前記変化時点は、
二種類の前記基板種の前記生産量または前記生産比率の大小関係が入れ替わる時点、
或る前記基板種の前記生産量または前記生産比率が閾値をまたいで増加または減少する時点、および、
或る前記基板種の前記生産量または前記生産比率が閾変化量だけ増加または減少する時点、の少なくとも一つの時点を含む、
請求項１または２に記載のセットアップ条件の設定装置。

【請求項5】

特徴的な前記変化時点に前記セットアップ条件を変更するセットアップ作業が必要となる旨を、事前に、または必要になった時点に通知する通知部をさらに備える、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のセットアップ条件の設定装置。

【請求項6】

前記構成装置は、
キャリアテープを用いて前記電子部品を供給するフィーダ装置、
トレイまたはダイシングシートを載置したパレットを用いて前記電子部品を供給するパレット装置、
前記フィーダ装置または前記パレット装置から前記電子部品を採取して前記基板に装着する部品装着具、および、
前記部品装着具を水平移動可能および昇降可能に保持する装着ヘッド、の少なくとも一つを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のセットアップ条件の設定装置。

【請求項7】

交換および配設位置の変更の少なくとも一方が可能な構成装置を有して電子部品を基板に装着する部品装着機において、または、複数の前記部品装着機を列設して構成した部品装着ラインにおいて、前記基板の基板種に応じて選択的に使用する前記構成装置、および前記基板種に応じて変更する前記配設位置の少なくとも一方を規定するセットアップ条件を設定する方法であって、
前記基板の複数の前記基板種の現在以降の生産量または生産比率に関する予測情報を取得し、
前記生産量または前記生産比率の特徴的な変化時点に基づいて、現在以降を複数の生産期間に区切り、
複数の前記生産期間の各々に対し、前記生産期間内で混合して生産する前記基板の複数の基板種に共通であって前記生産期間内でセットアップ作業を不要とする前記セットアップ条件を個別に設定する、
セットアップ条件の設定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、部品装着機または部品装着ラインにおいて、フィーダ装置や部品装着具などの構成装置の取捨選択や、構成装置の配設位置を規定するセットアップ条件を設定する装置、および設定する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

プリント配線が施された基板に電子部品（以下、部品と称する）を実装するための諸作業（以下、対基板作業と称する）を実施して、回路基板を量産する技術が普及している。対基板作業を実施する対基板作業機として、はんだ印刷機、部品装着機、リフロー機、基板検査機などがある。これらの対基板作業機を連結して対基板作業ラインを構成することが一般的になっている。さらに、複数の部品装着機を列設して部品装着ラインを構成する場合も多い。部品装着機は、一般的に、基板搬送装置、部品供給装置、および部品移載装置を備える。部品供給装置として、複数のフィーダ装置を列設した構成が多用される。

【0003】

部品装着機や部品装着ラインでは、基板種の切り替えに対応して装着する部品の部品種が切り替わるため、必要に応じてフィーダ装置を交換するセットアップ作業が行なわれる。また、装着作業を効率化するために、複数のフィーダ装置の配設位置の列設順序、換言すると複数の部品種の供給位置の並び順も変更される。使用するフィーダ装置を規定し、複数のフィーダ装置の配設位置の列設順序を規定するものがセットアップ条件である。

【0004】

また、フィーダ装置の装備可能な数量に余裕がある場合には、複数の基板種に対してセットアップ作業を行わなくても済むように、共通のセットアップ条件が作成される。さらに、セットアップ作業では、部品移載装置の装着ヘッドや部品装着具が交換される場合もある。装着ヘッドや部品装着具の取捨選択も、セットアップ条件に規定される。この種のセットアップ条件に関する技術例が特許文献１に開示されている。

【0005】

特許文献１に開示された部品配置の決定方法は、複数の基板種の生産の頻度を特定する工程と、複数の基板種を部品供給手段（構成装置）の配設位置を変更することなく生産可能な複数のグループに分ける工程と、各グループについて部品供給手段の配設位置を決定する工程と、を備える。これによれば、複数の基板種を生産する部品装着機において、効率的に基板を生産できる部品供給手段の配置を決定できる、とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１６−４２５２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、特許文献１において、複数の基板種の生産量（生産の頻度）を考慮して部品供給手段の配設位置を決定することにより、効率的に基板を生産できる点は好ましい。しかしながら、それぞれの基板種は、固有のライフサイクルのトレンドをもち、時間の経過に伴って生産量（生産の頻度）が変化する。特に、パソコンや携帯電話などの情報関連機器に用いられる基板では、一般的にライフサイクルが短い。このため、複数の基板種に対して最適な共通のセットアップ条件を設定しても、時間が経過すると最適でなくなるという問題が生じる。

【0008】

例えば、共通のセットアップ条件を設定する時点で生産量が多くて重視していた特定の基板種が、数ヵ月後には殆ど生産されなくなる場合がある。この場合、特定の基板種の装着作業効率が高くなり、これによって総合的な生産効率が高くなるように、セットアップ条件が設定される。ところが、数ヵ月後には、特定の基板種を高い装着作業効率で生産することは稀になり、他の基板種を低い装着作業効率で生産するケースが多くなって、総合的な生産効率が低下する。

【0009】

本明細書では、複数の基板種のライフサイクルのトレンドを考慮しつつ部品装着機または部品装着ラインのセットアップ条件を設定して、高い装着作業効率を維持できるようにしたセットアップ条件の設定装置、およびセットアップ条件の設定方法を提供することを解決すべき課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本明細書は、交換および配設位置の変更の少なくとも一方が可能な構成装置を有して電子部品を基板に装着する部品装着機において、または、複数の前記部品装着機を列設して構成した部品装着ラインにおいて、前記基板の基板種に応じて選択的に使用する前記構成装置、および前記基板種に応じて変更する前記配設位置の少なくとも一方を規定するセットアップ条件を設定する装置であって、前記基板の複数の前記基板種の現在以降の生産量または生産比率に関する予測情報を取得する生産予測情報取得部と、前記生産量または前記生産比率の特徴的な変化時点に基づいて、現在以降を複数の生産期間に区切る期間区切り部と、複数の前記生産期間の各々に対し、前記生産期間内で混合して生産する前記基板の複数の基板種に共通であって前記生産期間内でセットアップ作業を不要とする前記セットアップ条件を個別に設定する条件設定部と、を備えるセットアップ条件の設定装置を開示する。

【0011】

また、本明細書は、交換および配設位置の変更の少なくとも一方が可能な構成装置を有して電子部品を基板に装着する部品装着機において、または、複数の前記部品装着機を列設して構成した部品装着ラインにおいて、前記基板の基板種に応じて選択的に使用する前記構成装置、および前記基板種に応じて変更する前記配設位置の少なくとも一方を規定するセットアップ条件を設定する方法であって、前記基板の複数の前記基板種の現在以降の生産量または生産比率に関する予測情報を取得し、前記生産量または前記生産比率の特徴的な変化時点に基づいて、現在以降を複数の生産期間に区切り、複数の前記生産期間の各々に対し、前記生産期間内で混合して生産する前記基板の複数の基板種に共通であって前記生産期間内でセットアップ作業を不要とする前記セットアップ条件を個別に設定する、セットアップ条件の設定方法を開示する。

【発明の効果】

【0012】

本明細書で開示するセットアップ条件の設定装置や設定方法では、複数の基板種の現在以降の生産量または生産比率の特徴的な変化時点に基づいて、現在以降を複数の生産期間に区切り、複数の生産期間の各々に対し、生産期間内で混合して生産する基板の複数の基板種に共通であって生産期間内でセットアップ作業を不要とするセットアップ条件を個別に設定する。これにより、複数の基板種のライフサイクルの台頭や衰退のトレンドに合わせて、各生産期間で装着作業効率が高くなるようにセットアップ条件を適切に設定できる。したがって、複数の生産期間を通して、高い装着作業効率が維持される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】部品装着ラインの構成を模式的に示す平面図である。

【図2】部品装着ラインを構成する部品装着機の構成を示す平面図である。

【図3】セットアップ条件の設定装置の動作フローを示したフローチャートの図である。

【図4】基板Ｋの複数の基板種の現在以降の生産量の予測情報を模式的に例示した図である。

【図5】第２実施形態の期間区切り部の動作フローを示したフローチャートの図である。

【図6】第２実施形態における特徴的な変化時点を例示説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

１．部品装着ライン６の構成
第１実施形態のセットアップ条件の設定装置７について、図１〜図４を参考にして説明する。まず、セットアップ条件の設定装置７の対象となる部品装着ライン６の構成について説明する。図１は、部品装着ライン６の構成を模式的に示す平面図である。図１の左右に延びるＸ軸方向は、基板を搬送する搬送方向であり、ライン長さ方向でもある。図１の上下に延びるＹ軸方向は、ライン幅方向である。部品装着ライン６は、６台の部品装着機１が直列に配置されて構成されている。部品装着ライン６の上流側に、半田印刷機６１および印刷検査機６２が列設される。また、部品装着ライン６の下流側に、基板外観検査機６３およびリフロー機６４が列設される。これにより、１０台の対基板作業機からなる対基板作業ラインが構成される。

【0015】

６台の部品装着機１は、同一構造とされており、これに限定されない。図２は、部品装着ライン６を構成する部品装着機１の構成を示す平面図である。部品装着機１は、基台５１上に基板搬送装置２、２個の部品供給装置（３Ａ、３Ｂ）、および部品移載装置４などが配設されて構成される。

【0016】

基板搬送装置２は、第１ガイドレール２１および第２ガイドレール２２、一対のコンベアベルト、クランプ装置などで構成される。第１ガイドレール２１および第２ガイドレール２２は、基台５１の上部中央を横断してＸ方向に延在し、かつ互いに平行するように基台５１に組み付けられている。基板Ｋの幅に合わせて離間距離を調整できるように、第２ガイドレール２２は移動可能となっている。第１ガイドレール２１および第２ガイドレール２２の向かい合う内側に、互いに平行に配置された一対のコンベアベルトが並設される。一対のコンベアベルトは、輪転することによって載置された基板Ｋを搬送する。また、基台５１の中央部のコンベアベルトの下方に、基板Ｋを押し上げて装着実施位置にクランプするクランプ装置が配置される。

【0017】

第１部品供給装置３Ａは、部品装着機１のライン幅方向の一側面（図１の下側）に設けられる。第２部品供給装置３Ｂは、部品装着機１のライン幅方向の他側面（図１の上側）に設けられる。第１部品供給装置３Ａは、複数のフィーダ装置３１が着脱可能に列設されて構成される。フィーダ装置３１は、交換可能かつ配設位置の変更が可能な構成装置である。図２の例で、１８個のフィーダ装置３１が列設されている。フィーダ装置３１は、本体３２と、本体３２の後部に設けられた供給リール３３と、本体３２の先端に設けられた部品取出部３４と、を有する。供給リール３３には、多数の部品が所定ピッチで封入されたキャリアテープ（図示省略）が巻回保持される。このキャリアテープが所定ピッチで引き出され、部品が封入状態を解除されて部品取出部３４に順次送り込まれる。

【0018】

同様に、第２部品供給装置３Ｂも、１８個のフィーダ装置３１が着脱可能に列設されて構成される。第１部品供給装置３Ａおよび第２部品供給装置３Ｂは、機台５１に対して着脱可能に装備される。また、第１部品供給装置３Ａおよび第２部品供給装置３Ｂは、６台の部品装着機１の一側面および他側面のどこにでも装備できる互換性を有する。

【0019】

なお、第１部品供給装置３Ａおよび第２部品供給装置３Ｂは、上述したフィーダ装置３１以外の別の構成装置を有してもよい。別の構成装置として、トレイ方式やダイシングシート方式のパレット装置を例示できる。トレイ方式のパレット装置は、複数の部品を保持するトレイを載置したパレットを用いて、部品を供給する。ダイシングシート方式のパレット装置は、複数の部品を保持するダイシングシートを張設したパレットを用いて、ダイ部品を供給する。

【0020】

部品移載装置４は、固定レール４１、移動台４２、装着ヘッド４４、吸着ノズル４５、および基板認識用カメラ４６などで構成される。固定レール４１は、基板搬送装置２の上方に配置されて、Ｙ軸方向に延在する。移動台４２は、固定レール４１の下側に移動可能に装荷されて、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動する。移動台４２には、支持ベース４３が着脱可能に設けられる。支持ベース４３には、装着ヘッド４４および基板認識用カメラ４６が設けられる。

【0021】

装着ヘッド４４は、下側に吸着ノズル４５を有する。装着ヘッド４４には、１本の吸着ノズル４５を有するシングルノズルヘッドや、複数本の吸着ノズル４５を回転可能に有するマルチノズルヘッドなどの種類が有る。吸着ノズル４５は、フィーダ装置３１から部品を吸着して基板Ｋに装着する。吸着ノズル４５は、部品のサイズに合わせて、ノズル外径および下端の吸着開口部の大きさが異なる複数種類が使い分けられる。装着ヘッド４４や吸着ノズル４５は、交換可能な構成装置である。基板認識用カメラ４６は、位置決めされた基板Ｋのフィデューシャルマークを読み取り、基板Ｋの装着実施位置の誤差を認識する。この誤差は、吸着ノズル４５が部品を装着するときの位置制御に反映される。

【0022】

部品装着機１は、さらに、基板搬送装置２と第１部品供給装置３Ａとの間の基台５１上に、第１部品認識用カメラ５２を有する。また、部品装着機１は、基板搬送装置２と第２部品供給装置３Ｂとの間の基台５１上に、第２部品認識用カメラ５３を有する。第１部品認識用カメラ５２および第２部品認識用カメラ５３は、吸着ノズル４５に吸着された部品を撮像して、部品の吸着位置や回転角のずれ、リードの曲がりなどを検出する。

【0023】

図１に戻り、部品装着ライン６を含む対基板作業ラインの稼働状況を管理するために、ホストコンピュータ７０が設けられている。ホストコンピュータ７０は、対基板作業機（６台の部品装着機１、半田印刷機６１、印刷検査機６２、基板外観検査機６３、およびリフロー機６４）に通信接続されている。ホストコンピュータ７０は、基板Ｋの基板種ごとのジョブデータを保持している。ジョブデータは、それぞれの対基板作業機が実施する対基板作業の詳細な方法や手順を記述したデータである。ホストコンピュータ７０は、それぞれの対基板作業機にジョブデータや各種の指令を送信し、対基板作業機から稼動状況に関する情報などを受信する。

【0024】

また、ホストコンピュータ７０は、生産計画サーバ８にアクセス可能とされている。生産計画サーバ８は、基板Ｋの基板種ごとの生産量や生産時期などの情報を一元的に管理する。生産計画サーバ８は、基板Ｋを生産する製造部門や、基板Ｋの原材料を調達する調達部門などに、管理している情報を提供する。

【0025】

２．第１実施形態のセットアップ条件の設定装置７
第１実施形態のセットアップ条件の設定装置７の説明に移る。設定装置７は、複数の部品装着機１を列設して構成した部品装着ライン６において、現在以降の複数の生産期間の各セットアップ条件を個別に設定する。設定装置７は、ホストコンピュータ７０のソフトウェアの機能によって実現された生産予測情報取得部７１、期間区切り部７２、条件設定部７３、および通知部７５を備える。さらに、条件設定部７３は、最適化演算部７４を含む。生産予測情報取得部７１、期間区切り部７２、条件設定部７３、最適化演算部７４、および通知部７５の機能については、後の動作説明に併せて詳述する。

【0026】

ここで、セットアップ条件について説明する。部品装着ライン６では、基板種の切り替えに対応して装着する部品の部品種が切り替わるため、必要に応じてフィーダ装置３１を交換するセットアップ作業が行なわれる。また、装着作業を効率化するために、複数のフィーダ装置３１の配設位置の列設順序、換言すると複数の部品種の供給位置の並び順も変更される。

【0027】

例えば、図２において、部品移載装置４の吸着ノズル４５は、フィーダ装置３１から部品を吸着し、次いで第１部品認識用カメラ５２また第２部品認識用カメラ５３に移動し、その後に基板Ｋへと移動する。したがって、部品供給装置（３Ａ、３Ｂ）の中央付近のフィーダ装置３１では、吸着ノズル４５の移動距離が短くなる。このため、使用頻度の高い部品種を部品供給装置（３Ａ、３Ｂ）の中央付近に並べることにより、装着作業を効率化できる。使用する複数のフィーダ装置３１を規定するとともに、それらの列設順序を規定するものがセットアップ条件である。

【0028】

さらに、複数の基板種に対してセットアップ作業を行わなくても済むように、共通のセットアップ条件が作成される。これによれば、基板種の切り替え時にセットアップ作業を要しないケースが増加して、セットアップ作業の実施回数が削減される。

【0029】

また、セットアップ作業で、部品移載装置４の装着ヘッド４４や吸着ノズル４５が交換される場合もある。例えば、小型のチップ部品のみを装着する部品移載装置４の装着ヘッド４４には、多数の吸着ノズル４５を有するマルチノズルヘッドが有利となる。一方、大型部品や特殊部品を装着する部品移載装置４では、大形の吸着ノズル４５が必要になる。部品移載装置４の構成装置である装着ヘッド４４や吸着ノズル４５の取捨選択も、セットアップ条件に規定される。

【0030】

図３は、セットアップ条件の設定装置７の動作フローを示したフローチャートの図である。図３のステップＳ１で、設定装置７の生産予測情報取得部７１は、基板Ｋの複数の基板種の現在ｎｏｗから予測終了時期ｅｎｄまでの生産量に関する予測情報を、生産計画サーバ８から取得する。これに限定されず、生産予測情報取得部７１は、作業者が入力設定した予測情報を取得してもよい。図４は、基板Ｋの複数の基板種の現在ｎｏｗ以降の生産量Ｖの予測情報を模式的に例示した図である。図４の横軸は現在ｎｏｗを原点とする時間、縦軸は基板種ごとの生産量Ｖである。生産量Ｖは、単位期間当たりの生産量、例えば、１週間当たりの生産量や１月当たりの生産量で表される。

【0031】

図４には、Ａ基板種の生産量ＶＡ、Ｂ基板種の生産量ＶＢ、およびＣ基板種の生産量ＶＣの時間的推移が示されている。現在ｎｏｗの時点で、大きい側から生産量ＶＡ、生産量ＶＢ、および生産量ＶＣの順番となっている。現在ｎｏｗの時点で、Ａ基板種のライフサイクルは、衰退傾向にある。また、Ｂ基板種のライフサイクルは、台頭傾向にあり、Ｃ基板種のライフサイクルは、創成時期の横ばい傾向にある。

【0032】

次のステップＳ２で、設定装置７の期間区切り部７２は、生産量の特徴的な変化時点を抽出する。本第１実施形態において、特徴的な変化時点は、二種類の基板種の生産量の大小関係が入れ替わる時点とされている。これに基づき、期間区切り部７２は、まず、Ｂ基板種の生産量ＶＢがＡ基板種の生産量ＶＡを上回る第１変化時点Ｔ１を抽出する。第１変化時点Ｔ１以降の生産量は、大きい側から生産量ＶＢ、生産量ＶＡ、および生産量ＶＣの順番となる。第１変化時点Ｔ１を過ぎてから、Ｃ基板種のライフサイクルは、台頭傾向に進展する。

【0033】

期間区切り部７２は、次に、Ｃ基板種の生産量ＶＣがＡ基板種の生産量ＶＡを上回る第２変化時点Ｔ２を抽出する。第２変化時点Ｔ２以降の生産量は、大きい側から生産量ＶＢ、生産量ＶＣ、および生産量ＶＡの順番となる。第２変化時点Ｔ２を過ぎると、Ｂ基板種のライフサイクルは、成熟時期の横ばい傾向となる。期間区切り部７２は、その次に、Ｃ基板種の生産量ＶＣがＢ基板種の生産量ＶＢを上回る第３変化時点Ｔ３を抽出する。第３変化時点Ｔ３以降の生産量は、大きい側から生産量ＶＣ、生産量ＶＢ、および生産量ＶＡの順番となる。第３変化時点Ｔ３から予測終了時期ｅｎｄまでの間に、大小関係が入れ替わる時点は存在しない。

【0034】

次のステップＳ３で、期間区切り部７２は、三つの変化時点（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）に基づいて、現在以降を四つの生産期間（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）に区切る。具体的に、期間区切り部７２は、現在ｎｏｗから第１変化時点Ｔ１までを第１生産期間Ｐ１とし、第１変化時点Ｔ１から第２変化時点Ｔ２までを第２生産期間Ｐ２とする。さらに、期間区切り部７２は、第２変化時点Ｔ２から第３変化時点Ｔ３までを第３生産期間Ｐ３とし、第３変化時点Ｔ３から予測終了時期ｅｎｄまでを第４生産期間Ｐ４とする。

【0035】

なお、期間区切り部７２は、現在ｎｏｗの時点で四つ生産期間（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）を一挙に求めてもよいし、第１生産期間Ｐ１および第２生産期間Ｐ２のみを求めてもよい。後者の方法の場合、期間区切り部７２は、第１生産期間Ｐ１の終わり頃に第２変化時点Ｔ２および第３生産期間Ｐ３を求め、第２生産期間Ｐ２の終わり頃に第３変化時点Ｔ３および第４生産期間Ｐ４を求める。後者の方法は、生産量の予測情報の誤差が大きくて、現在ｎｏｗにおける第２変化時点Ｔ２や第３変化時点Ｔ３の予測精度が低い場合に有効である。

【0036】

次のステップＳ４で、条件設定部７３の最適化演算部７４は、求められた各生産期間（Ｐ１〜Ｐ４）について、最適化演算を行う。詳述すると、最適化演算部７４は、第１生産期間Ｐ１について、生産量ＶＡが最も大きなＡ基板種の装着作業効率を最優先で高くし、生産量ＶＢが２番目のＢ基板種の装着作業効率を２番目に優先し、かつＣ基板種の装着作業を行えるという条件下で、セットアップ条件を最適化する。同様に、最適化演算部７４は、第２生産期間Ｐ２について、生産量ＶＢが最も大きなＢ基板種の装着作業効率を最優先で高くし、生産量ＶＡが２番目のＡ基板種の装着作業効率を２番目に優先し、かつＣ基板種の装着作業を行えるという条件下で、セットアップ条件を最適化する。

【0037】

最適化演算部７４は、第３生産期間Ｐ３および第４生産期間Ｐ４についても、同様の最適化演算を行う。これにより、全部の生産期間（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）で、それぞれ装着作業効率が高くなる。最適化演算の具体的な方法として、公知の各種技術の応用が可能である。公知の技術として、本願出願人が国際公開第２０１６／１０３４７２号や国際公開第２０１６／１３９７９３号に開示した技術を例示できる。

【0038】

なお、最適化演算の目標は、装着作業効率を高めることだけに限定されない。例えば、セットアップ作業の手間を軽減することを目標に付加してもよい。具体的には、フィーダ装置３１の列設順序を部分的に引き継ぐようにすれば、位置変更数を削減できる。また、汎用の吸着ノズル４５を多用すれば、ノズル交換回数を削減できる。これらの方策を採用することにより、セットアップ作業の手間を軽減できる。

【0039】

次のステップＳ５で、条件設定部７３は、複数の生産期間（Ｐ１〜Ｐ４）の最適化されたセットアップ条件を個別に設定する。次のステップＳ６で、通知部７５は、設定されたセットアップ条件を通知する。通知部７５の具体的な通知手段として、図略の表示装置を用いた表示による通知や、図略の通信装置を用いた作業者の携帯端末への通知などを例示できる。

【0040】

また、通知部７５の通知方法として、下記のａ）、ｂ）、ｃ）を適宜選択できる。
ａ）通知部７５は、全部の生産期間（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）の各セットアップ条件、および全部の変化時点（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）を一挙に通知する。この場合、第１生産期間Ｐ１のセットアップ条件以外は、事前の予告通知となる。作業者は、第１生産期間Ｐ１のセットアップ条件にしたがって、今回のセットアップ作業を実施できる。また、作業者は、第１変化時点Ｔ１および第２生産期間Ｐ２のセットアップ条件を参照して、次回のセットアップ作業を計画的に実施できる。作業者は、さらに、第３生産期間Ｐ３および第４生産期間Ｐ４に対応するセットアップ作業についても、同様に計画的に実施できる。

【0041】

ｂ）通知部７５は、第１生産期間Ｐ１のセットアップ条件を通知するとともに、第１変化時点Ｔ１および第２生産期間Ｐ２のセットアップ条件を事前通知する。この後の時間の経過に応じて、通知部７５は、次以降の変化時点（Ｔ２、Ｔ３）および次以降の生産期間（Ｐ３、Ｐ４）のセットアップ条件を逐次事前通知する。この場合、作業者は、第１生産期間Ｐ１に対応する今回のセットアップ作業を実施できる。また、作業者は、第２生産期間Ｐ２に対応する次回のセットアップ作業を計画的に実施できる。

【0042】

ｃ）通知部７５は、第１生産期間Ｐ１のセットアップ条件のみを通知する。この後に第１変化時点Ｔ１が到来し、または近付いてから、通知部７５は、第２生産期間Ｐ２のセットアップ条件を通知する。以降の変化時点（Ｔ２、Ｔ３）が到来し、または近付くたびに、通知部７５は、その後の生産期間（Ｐ３、Ｐ４）のセットアップ条件を通知する。この場合、作業者は、第１生産期間Ｐ１に対応する今回のセットアップ作業を実施できる。そして、以降の生産期間（Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）に対応する通知を逐次受け取るので、作業者は、遅滞なく次回以降のセットアップ作業を実施できる。この方法では、セットアップ作業の計画実施は難しいが、変化時点（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）の予測精度が低い場合に有効となる。

【0043】

第１実施形態において、複数の基板種のライフサイクルの台頭や衰退のトレンドに合わせて、各生産期間（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）で装着作業効率が高くなるようにセットアップ条件を適切に設定できる。したがって、複数の生産期間（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）を通して、高い装着作業効率が維持される。さらに、作業者は、複数の生産期間（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）に対応するセットアップ作業を計画的に実施できる。これに対して、一般的な従来技術では、基板種の組合せが変化しないとセットアップ作業が行われないので、装着作業効率が次第に低下する。

【0044】

３．第２実施形態の段取り替え作業の設定装置７
第２実施形態の段取り替え作業の設定装置７について、図５および図６を参考にして、第１実施形態と異なる点を主に説明する。第２実施形態において、期間区切り部７２は、基板種ごとの生産量（ＶＡ、ＶＢ、ＶＣ）でなく、生産比率（ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ）の変化に着目して特徴的な変化時点を抽出する。すなわち、第２実施形態において、特徴的な変化時点は、或る基板種の生産比率（ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ）が閾変化量ΔＲだけ増加または減少する時点とされている。図５は、第２実施形態の期間区切り部７２の動作フローを示したフローチャートの図である。図６は、第２実施形態における特徴的な変化時点を例示説明する図である。

【0045】

図６に示されるＡ基板種の生産量ＶＡ、Ｂ基板種の生産量ＶＢ、およびＣ基板種の生産量ＶＣの時間的推移は、図４と同じである。任意の時点ｔのＡ基板種の生産比率ＲＡ（ｔ）、Ｂ基板種の生産比率ＲＢ（ｔ）、およびＣ基板種の生産比率ＲＣ（ｔ）は、次式を用いて算出される。
ＲＡ（ｔ）＝ＶＡ／（ＶＡ＋ＶＢ＋ＶＣ）
ＲＢ（ｔ）＝ＶＢ／（ＶＡ＋ＶＢ＋ＶＣ）
ＲＣ（ｔ）＝ＶＣ／（ＶＡ＋ＶＢ＋ＶＣ）
ただし、生産量ＶＡ、生産量ＶＢ、および生産量ＶＣは、時点ｔにおける値である。

【0046】

第２実施形態においても、設定装置７は、図３の動作フローを実行する。ただし、期間区切り部７２は、ステップＳ２で、図５に示された詳細な動作フローを実行する。図５のステップＳ１１で、期間区切り部７２は、現在ｎｏｗの生産比率ＲＡ（ｎｏｗ）、生産比率ＲＢ（ｎｏｗ）、および生産比率ＲＣ（ｎｏｗ）を算出し、以降の増減変化の基準比率とする。

【0047】

図６に示されるように、現在ｎｏｗの時点において、生産量ＶＡ＝７３００、生産量ＶＢ＝１９００、生産量ＶＣ＝８００である。したがって、現在ｎｏｗのＡ基板種の生産比率ＲＡ（ｎｏｗ）、Ｂ基板種の生産比率ＲＢ（ｎｏｗ）、およびＣ基板種の生産比率ＲＣ（ｎｏｗ）は、次の値になる。
ＲＡ（ｎｏｗ）＝７３００／１００００＝０．７３
ＲＢ（ｎｏｗ）＝１９００／１００００＝０．１９
ＲＣ（ｎｏｗ）＝８００／１００００＝０．０８

【0048】

次のステップＳ１２で、期間区切り部７２は、次の時点ｔに着目する。次のステップＳ１３で、期間区切り部７２は、時点ｔにおける生産比率ＲＡ（ｔ）、生産比率ＲＢ（ｔ）、および生産比率ＲＣ（ｔ）を算出する。さらに、期間区切り部７２は、絶対値記号を含んだ次式を用いて、Ａ基板種の生産比率の変化量ΔＡ、Ｂ基板種の生産比率の変化量ΔＢ、およびＣ基板種の生産比率の変化量ΔＣをそれぞれ算出する。
ΔＡ＝｜ＲＡ（ｔ）−ＲＡ（ｎｏｗ）｜
ΔＢ＝｜ＲＢ（ｔ）−ＲＢ（ｎｏｗ）｜
ΔＣ＝｜ＲＣ（ｔ）−ＲＣ（ｎｏｗ）｜

【0049】

次のステップＳ１４で、期間区切り部７２は、変化量ΔＡ、変化量ΔＢ、および変化量ΔＣの中の最大値が閾変化量ΔＸ以上となっているか否かを判定する。閾変化量ΔＸとして、例えば０．２を設定でき、これに限定されない。最大値が閾変化量ΔＸ以上となっている場合のステップＳ１５で、期間区切り部７２は、この時点ｔを第１変化時点Ｔ１１として記憶する。さらに、次のステップＳ１６で、期間区切り部７２は、第１変化時点Ｔ１１の生産比率ＲＡ（Ｔ１１）、生産比率ＲＢ（Ｔ１１）、および生産比率ＲＣ（Ｔ１１）を、以降の増減変化の基準比率に更新する。つまり、第１変化時点Ｔ１１以降、変化量は、次式を用いて算出される。
ΔＡ＝｜ＲＡ（ｔ）−ＲＡ（Ｔ１１）｜
ΔＢ＝｜ＲＢ（ｔ）−ＲＢ（Ｔ１１）｜
ΔＣ＝｜ＲＣ（ｔ）−ＲＣ（Ｔ１１）｜

【0050】

この後、期間区切り部７２は、動作フローの実行をステップＳ１２に戻して、第２変化時点Ｔ１２以降の抽出を試みる。なお、２回目のステップＳ１５で、期間区切り部７２は、時点ｔを第２変化時点Ｔ１２として記憶する。さらに、２回目のステップＳ１６で、期間区切り部７２は、第２変化時点Ｔ１２の生産比率ＲＡ（Ｔ１２）、生産比率ＲＢ（Ｔ１２）、および生産比率ＲＣ（Ｔ１２）を、以降の増減変化の基準比率に更新する。３回目以降のステップＳ１６でも、同様に基準比率が更新される。

【0051】

また、ステップＳ１４で最大値が閾変化量ΔＸ以上となってない場合に、期間区切り部７２は、フローの実行をステップＳ１７に進める。ステップＳ１７で、期間区切り部７２は、予測終了時期ｅｎｄに到達しているか否か判定する。予測終了時期ｅｎｄに到達していない場合、期間区切り部７２は、動作フローの実行をステップＳ１２に戻して、継続動作する。予測終了時期ｅｎｄに到達している場合、期間区切り部７２は、動作フローを終了して、図３のステップＳ３に戻る。

【0052】

図６の例で、第１変化時点Ｔ１１以前の時点ｔにおいて、変化量ΔＡ、変化量ΔＢ、および変化量ΔＣは、閾変化量ΔＲの０．２よりも小さい。したがって、現在ｎｏｗから第１変化時点Ｔ１１までの間、ステップＳ１２、ステップＳ１３、ステップＳ１４、およびステップＳ１７によって構成されるループが繰り返される。

【0053】

そして、第１変化時点Ｔ１１において、生産量ＶＡ＝４０００、生産量ＶＢ＝２７００、生産量ＶＣ＝８００であり、次の生産比率ＲＡ（Ｔ１１）、ＲＢ（Ｔ１１）、ＲＣ（Ｔ１１）が算出される。
ＲＡ（Ｔ１１）＝４０００／７５００≒０．５３
ＲＢ（Ｔ１１）＝２７００／７５００＝０．３６
ＲＣ（Ｔ１１）＝８００／７５００≒０．１１

【0054】

つまり、Ａ基板種の生産比率ＲＡ（ｔ）が０．７３から０．５３まで減少して、変化量ΔＡが閾変化量ΔＲ（＝０．２）に一致する。これにより、動作フローの実行がステップＳ１４からステップＳ１５に進められ、第１変化時点Ｔ１１が抽出される。また、ステップＳ１６で、上記した生産比率ＲＡ（Ｔ１１）、生産比率ＲＢ（Ｔ１１）、および生産比率ＲＣ（Ｔ１１）の値が、以降の増減変化の基準比率に更新される。

【0055】

次に、図６の第２変化時点Ｔ１２において、生産量ＶＡ＝２３００、生産量ＶＢ＝３７００、生産量ＶＣ＝１０００であり、次の生産比率ＲＡ（Ｔ１２）、ＲＢ（Ｔ１２）、ＲＣ（Ｔ１２）が算出される。
ＲＡ（Ｔ１２）＝２３００／７０００≒０．３３
ＲＢ（Ｔ１２）＝３７００／７０００≒０．５３
ＲＣ（Ｔ１２）＝１０００／７０００≒０．１４

【0056】

第１変化時点Ｔ１１から第２変化時点Ｔ１２までの間、変化量ΔＡ、変化量ΔＢ、および変化量ΔＣは、閾変化量ΔＲの０．２よりも小さい。そして、Ａ基板種の生産比率ＲＡ（ｔ）が０．５３から０．３３まで減少して、変化量ΔＡが再び閾変化量ΔＲ（＝０．２）に一致したことにより、第２変化時点Ｔ１２が抽出される。

【0057】

その次に、図６の第３変化時点Ｔ１３において、生産量ＶＡ＝１３００、生産量ＶＢ＝４１００、生産量ＶＣ＝２８００であり、次の生産比率ＲＡ（Ｔ１３）、ＲＢ（Ｔ１３）、ＲＣ（Ｔ１３）が算出される。
ＲＡ（Ｔ１３）＝１３００／８２００≒０．１６
ＲＢ（Ｔ１３）＝４１００／８２００≒０．５０
ＲＣ（Ｔ１３）＝２８００／８２００≒０．３４

【0058】

第２変化時点Ｔ１２から第３変化時点Ｔ１３までの間、変化量ΔＡ、変化量ΔＢ、および変化量ΔＣは、閾変化量ΔＲの０．２よりも小さい。そして、Ｃ基板種の生産比率ＲＣ（ｔ）が０．１４から０．３４まで増加して、変化量ΔＣが閾変化量ΔＲ（＝０．２）に一致したことにより、第３変化時点Ｔ１３が抽出される。

【0059】

第３変化時点Ｔ１３から予測終了時期ｅｎｄまでの間に、条件を満たす変化時点は存在しない。したがって、動作フローのステップＳ１５は、３回実行されて三つの変化時点（Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３）が記憶される。期間区切り部７２は、最終的に、現在ｎｏｗから第１変化時点Ｔ１１までを第１生産期間Ｐ１１とし、第１変化時点Ｔ１１から第２変化時点Ｔ１２までを第２生産期間Ｐ１２とする。さらに、期間区切り部７２は、第２変化時点Ｔ１２から第３変化時点Ｔ１３までを第３生産期間Ｐ１３とし、第３変化時点Ｔ１３から予測終了時期ｅｎｄまでを第４生産期間Ｐ１４とする。

【0060】

なお、最適化演算部７４は、各生産期間（Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４）内で、生産比率ＲＡ（ｔ）、生産比率ＲＢ（ｔ）、および生産比率ＲＣ（ｔ）を考慮した最適化演算を行うことが好ましい。第２実施形態において、生産期間（Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４）の区切り方は第１実施形態と異なるが、同様の作用および効果が生じる。すなわち、複数の生産期間（Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４）を通して、高い装着作業効率が維持される。また、作業者は、複数の生産期間（Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ１４）に対応するセットアップ作業を計画的に実施できる。

【0061】

４．実施形態の応用および変形
なお、第１および第２実施形態において、複数の基板種の生産量は必須でなく、予測情報として生産比率だけを用いてもよい。また、特徴的な変化時点は、或る基板種の生産量または生産比率が閾値をまたいで増加または減少する時点、としてもよい。例えば、図６において、３０％の閾値を設定し、Ａ基板種の生産比率ＲＡ（ｔ）が３０％未満まで減少する時点、ならびに、Ｂ基板種の生産比率ＲＢ（ｔ）およびＣ基板種の生産比率ＲＣ（ｔ）が３０％を超えて増加する時点を、それぞれ変化時点とすることができる。さらに、予測情報が変化したときに、自動的に再動作して修正演算を行うように構成することも可能である。

【0062】

また、セットアップ条件の設定装置７は、ホストコンピュータ７０と別体とすることもできる。さらに、セットアップ条件の設定装置７は、セットアップ条件の設定方法として実施することもできる。また、部品装着ライン６を構成する部品装着機１は６台以外でもよく、設定装置７は、単一の部品装着機１を対象としてもよい。さらに、対基板作業ラインのライン構成も限定されない。第１および第２実施形態は、その他にも様々な応用や変形が可能である。

【符号の説明】

【0063】

１：部品装着機 ２：基板搬送装置 ３Ａ：第１部品供給装置 ３Ｂ：第２部品供給装置 ３１：フィーダ装置 ４：部品移載装置 ６：部品装着ライン ７：セットアップ作業の設定装置 ７０：ホストコンピュータ ７１：生産予測情報取得部 ７２：期間区切り部 ７３条件設定部 ７４：最適化演算部 ７５：通知部 ８：生産計画サーバ Ｔ１、Ｔ１１：第１変化時点 Ｔ２、Ｔ１２：第２変化時点 Ｔ３、Ｔ１３：第３変化時点 Ｐ１、Ｐ１１：第１生産期間 Ｐ２、Ｐ１２：第２生産期間 Ｐ３、Ｐ１３：第３生産期間 Ｐ４、Ｐ１４：第４生産期間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】