特許 6982741 設備構成作成支援システムおよび設備構成作成支援方法

(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】6982741

(24)【登録日】2021年11月25日

(45)【発行日】2021年12月17日

(54)【発明の名称】設備構成作成支援システムおよび設備構成作成支援方法

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/418 20060101AFI20211206BHJP

   H05K 13/00 20060101ALI20211206BHJP

【ＦＩ】

   G05B19/418 Z

   H05K13/00 Z

【請求項の数】12

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2019-223862(P2019-223862)

(22)【出願日】2019年12月11日

(62)【分割の表示】特願2016-232594(P2016-232594)の分割

【原出願日】2016年11月30日

(65)【公開番号】特開2020-47301(P2020-47301A)

(43)【公開日】2020年3月26日

【審査請求日】2019年12月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100115554

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 幸一

(72)【発明者】

【氏名】山崎 琢也

(72)【発明者】

【氏名】竹原 裕起

【審査官】 松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−０５４３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２４０８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０２４６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０２５１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０６８２４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−２２９６３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｂ １９／４１８

Ｈ０５Ｋ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品実装装置を含む部品実装ラインの設備構成の作成を支援する設備構成作成支援システムであって、
現在の設備構成を記憶する現設備構成情報記憶部と、
前記現設備構成情報記憶部に記憶された前記現在の設備構成で生産をする際に発生する現設備生産コストを算出する現設備コスト算出部と、
前記現在の設備構成から変更された新たな設備構成を作成する設備構成変更部と、
前記設備構成変更部によって作成された前記新たな設備構成を記憶する新設備構成情報記憶部と、
前記新設備構成情報記憶部に記憶された前記新たな設備構成で生産をする際に発生する新設備生産コストと前記現在の設備構成から前記新たな設備構成に変更することにより発生する変更コストとを含むコスト総計を算出する新設備コスト算出部と、
前記新設備コスト算出部によって算出された前記コスト総計が前記現設備コスト算出部によって算出された前記現設備生産コストより削減されるか否かを判断し、削減される場合には前記現在の設備構成を前記新たな設備構成に変更するよう決定するコスト判断部と、を備え、
前記設備構成変更部は、他に新たな設備構成が変更可能な限り新たな設備構成を作成することによって複数の新たな設備構成を作成し、
前記コスト判断部は、前記現在の設備構成を前記設備構成変更部によって作成された前記複数の新たな設備構成のうち最もコスト削減可能な新たな設備構成に変更するよう決定する、設備構成作成支援システム。

【請求項2】

前記新設備コスト算出部は、前記変更コストとして前記現在の設備構成から前記新たな設備構成に変更する場合の設備停止時間を考慮し、前記コスト総計を算出する、請求項１に記載の設備構成作成支援システム。

【請求項3】

前記新設備コスト算出部は、前記新設備生産コストとして前記新たな設備構成による生産時間、設備稼働率、作業人数の少なくともいずれかを考慮し、前記コスト総計を算出する、請求項１に記載の設備構成作成支援システム。

【請求項4】

前記現在の設備構成から前記新たな設備構成への変更は、前記部品実装装置の実装ヘッドの種類の変更を含む、請求項１に記載の設備構成作成支援システム。

【請求項5】

前記現在の設備構成から前記新たな設備構成への変更は、前記部品実装装置の部品供給装置の変更を含む、請求項１に記載の設備構成作成支援システム。

【請求項6】

前記現在の設備構成から前記新たな設備構成への変更は、前記部品実装装置の追加、変更を含む、請求項１に記載の設備構成作成支援システム。

【請求項7】

部品実装装置を含む部品実装ラインの設備構成の作成を支援する設備構成作成支援方法であって、
現設備構成情報記憶部が、現在の設備構成を記憶する現設備構成情報記憶工程と、
現設備コスト算出部が、前記現設備構成情報記憶工程で前記現設備構成情報記憶部に記憶された前記現在の設備構成で生産をする際に発生する現設備生産コストを算出する現設備コスト算出工程と、
設備構成変更部が、前記現在の設備構成から変更された新たな設備構成を作成する設備構成変更工程と、
新設備構成情報記憶部が、前記設備構成変更工程で前記設備構成変更部によって作成された前記新たな設備構成を記憶する新設備構成情報記憶工程と、
新設備コスト算出部が、前記新設備構成情報記憶工程で前記新設備構成情報記憶部に記憶された前記新たな設備構成で生産をする際に発生する新設備生産コストと前記現在の設備構成から前記新たな設備構成に変更することにより発生する変更コストとを含むコスト総計を算出する新設備コスト算出工程と、
コスト判断部が、前記新設備コスト算出工程で前記新設備コスト算出部によって算出された前記コスト総計が前記現設備コスト算出工程で前記現設備コスト算出部によって算出された前記現設備生産コストより削減されるか否かを判断するコスト判断工程と、
前記コスト判断工程で前記現設備生産コストより削減されると判断された場合には、前記コスト判断部が、前記現在の設備構成を前記新たな設備構成に変更するよう決定する新設備構成決定工程と、を含み、
前記設備構成変更工程では、他に新たな設備構成が変更可能な限り新たな設備構成が作成されることによって複数の新たな設備構成が作成され、
前記新設備構成決定工程では、前記現在の設備構成を前記設備構成変更工程で作成された前記複数の新たな設備構成のうち最もコスト削減可能な新たな設備構成に変更するよう決定される、設備構成作成支援方法。

【請求項8】

前記新設備コスト算出工程において、前記新設備コスト算出部は、前記変更コストとして前記現在の設備構成から前記新たな設備構成に変更する場合の設備停止時間を考慮し、前記コスト総計を算出する、請求項７に記載の設備構成作成支援方法。

【請求項9】

前記新設備コスト算出工程において、前記新設備生産コストとして前記新たな設備構成による生産時間、設備稼働率、作業人数の少なくともいずれかを考慮し、前記コスト総計が算出される、請求項７に記載の設備構成作成支援方法。

【請求項10】

前記設備構成変更工程における前記現在の設備構成から前記新たな設備構成への変更は、前記部品実装装置の実装ヘッドの種類の変更を含む、請求項７に記載の設備構成作成支援方法。

【請求項11】

前記設備構成変更工程における前記現在の設備構成から前記新たな設備構成への変更は、前記部品実装装置の部品供給装置の変更を含む、請求項７に記載の設備構成作成支援方法。

【請求項12】

前記設備構成変更工程における前記現在の設備構成から前記新たな設備構成への変更は、前記部品実装装置の追加、変更を含む、請求項７に記載の設備構成作成支援方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品実装ラインの設備構成の作成を支援する設備構成作成支援システムおよび設備構成作成支援方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

基板に部品を実装する部品実装装置などの生産設備を複数連結して構成される部品実装ラインでは、様々な基板種の実装基板が生産される。部品実装ラインなどの生産システムを新規に設計したり、既存の生産システムを変更したりする際には、目標となる生産能力や設備投資費用を満たすように設備構成が検討される。従来、生産システムにおける最適な設備構成を自動的に作成するシステムが提案されている（例えば特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１では、予め設定される生産システムの生産計画に対して、生産能力と設備投資費用が最適となる設備を自動的に選択している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−３１３６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１を含む従来技術では、設備構成を変更する前提で目標値を満たす新たな設備構成を決定しており、現状の設備構成で生産を継続した場合と比較して、設備構成を変更した後のコストが実際に削減されるかどうかが不明確であるという問題点があった。

【0006】

そこで本発明は、現状の部品実装ラインよりコストが削減可能な設備構成の作成を支援することができる設備構成作成支援システムおよび設備構成作成支援方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の設備構成作成支援システムは、部品実装装置を含む部品実装ラインの設備構成の作成を支援する設備構成作成支援システムであって、現在の設備構成を記憶する現設備構成情報記憶部と、前記現設備構成情報記憶部に記憶された前記現在の設備構成で生産をする際に発生する現設備生産コストを算出する現設備コスト算出部と、前記現在の設備構成から変更された新たな設備構成を作成する設備構成変更部と、前記設備構成変更部によって作成された前記新たな設備構成を記憶する新設備構成情報記憶部と、前記新設備構成情報記憶部に記憶された前記新たな設備構成で生産をする際に発生する新設備生産コストと前記現在の設備構成から前記新たな設備構成に変更することにより発生する変更コストとを含むコスト総計を算出する新設備コスト算出部と、前記新設備コスト算出部によって算出された前記コスト総計が前記現設備コスト算出部によって算出された前記現設備生産コストより削減されるか否かを判断し、削減される場合には前記現在の設備構成を前記新たな設備構成に変更するよう決定するコスト判断部と、を備え、前記設備構成変更部は、他に新たな設備構成が変更可能な限り新たな設備構成を作成することによって複数の新たな設備構成を作成し、前記コスト判断部は、前記現在の設備構成を前記設備構成変更部によって作成された前記複数の新たな設備構成のうち最もコスト削減可能な新たな設備構成に変更するよう決定する。

【0008】

本発明の設備構成作成支援方法は、部品実装装置を含む部品実装ラインの設備構成の作成を支援する設備構成作成支援方法であって、現設備構成情報記憶部が、現在の設備構成を記憶する現設備構成情報記憶工程と、現設備コスト算出部が、前記現設備構成情報記憶工程で前記現設備構成情報記憶部に記憶された前記現在の設備構成で生産をする際に発生する現設備生産コストを算出する現設備コスト算出工程と、設備構成変更部が、前記現在の設備構成から変更された新たな設備構成を作成する設備構成変更工程と、新設備構成情報記憶部が、前記設備構成変更工程で前記設備構成変更部によって作成された前記新たな設備構成を記憶する新設備構成情報記憶工程と、新設備コスト算出部が、前記新設備構成情報記憶工程で前記新設備構成情報記憶部に記憶された前記新たな設備構成で生産をする際に発生する新設備生産コストと前記現在の設備構成から前記新たな設備構成に変更することにより発生する変更コストとを含むコスト総計を算出する新設備コスト算出工程と、コスト判断部が、前記新設備コスト算出工程で前記新設備コスト算出部によって算出された前記コスト総計が前記現設備コスト算出工程で前記現設備コスト算出部によって算出された前記現設備生産コストより削減されるか否かを判断するコスト判断工程と、前記コスト判断工程で前記現設備生産コストより削減されると判断された場合には、前記コスト判断部が、前記現在の設備構成を前記新たな設備構成に変更するよう決定する新設備構成決定工程と、を含み、前記設備構成変更工程では、他に新たな設備構成が変更可能な限り新たな設備構成が作成されることによって複数の新たな設備構成が作成され、前記新設備構成決定工程では、前記現在の設備構成を前記設備構成変更工程で作成された前記複数の新たな設備構成のうち最もコスト削減可能な新たな設備構成に変更するよう決定される。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、現状の部品実装ラインよりコストが削減可能な設備構成の作成を支援することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施の形態の部品実装システムの構成説明図

【図2】本発明の一実施の形態の部品実装システムが備える部品実装装置の平面図

【図3】本発明の一実施の形態の部品実装システムの制御系の構成を示すブロック図

【図4】本発明の一実施の形態の管理コンピュータにおいて算出されるコスト総計の例を示す説明図

【図5】本発明の一実施の形態の部品実装システムにおける設備構成作成支援方法のフロー図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品実装システム、部品実装ライン、部品実装装置、管理コンピュータの仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図２では、水平面内で互いに直交する２軸方向として、基板搬送方向のＸ方向（図２における左右方向）、基板搬送方向に直交するＹ方向（図２における上下方向）が示される。

【0012】

まず図１を参照して、部品実装システム１の構成を説明する。部品実装システム１は、部品実装ラインＬを通信ネットワーク２によって接続し、管理コンピュータ３によって管理する構成となっている。部品実装ラインＬは、基板搬送方向の上流側（紙面左側）から下流側（紙面右側）に向けて、はんだ印刷装置Ｍ１、印刷検査装置Ｍ２、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６、実装検査装置Ｍ７、リフロー装置Ｍ８などの部品実装用装置を直列に連結して構成されている。

【0013】

はんだ印刷装置Ｍ１、印刷検査装置Ｍ２、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６、実装検査装置Ｍ７、リフロー装置Ｍ８は、通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３に接続されている。はんだ印刷装置Ｍ１は、はんだ印刷作業部によって上流側から搬入された基板Ｂにマスクを介してはんだを印刷するはんだ印刷作業を実行する。印刷検査装置Ｍ２は、はんだ検査カメラを含む印刷検査作業部によって基板Ｂに印刷されたはんだの状態を検査する印刷検査作業を実行する。

【0014】

部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６は、部品実装作業部によって基板Ｂに部品Ｄを実装する部品実装作業を実行する。なお、部品実装ラインＬは、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６が４台の構成に限定されることなく、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６が１〜３台であっても５台以上であってもよい。すなわち、部品実装ラインＬは、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６を含んでいる。実装検査装置Ｍ７は、部品検査カメラを含む実装検査作業部によって基板Ｂに搭載された部品Ｄの状態を検査する実装検査作業を実行する。リフロー装置Ｍ８は、装置内に搬入された基板Ｂを基板加熱部によって加熱して、基板Ｂ上のはんだを硬化させ、基板Ｂの電極部と部品Ｄとを接合する基板加熱作業を実行する。

【0015】

次に図２を参照して、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６の構成を説明する。部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６は同様の構成であり、ここでは部品実装装置Ｍ３について説明する。部品実装装置Ｍ３は、部品Ｄを基板Ｂに実装する機能を有している。

【0016】

図２において、基台４の中央にはＸ方向に基板搬送機構５が配設されている。基板搬送機構５は上流側から搬入された基板Ｂを搬送し、部品実装作業を実行するための位置に位置決めする。基板搬送機構５の両側方には、部品供給部６が配置されている。それぞれの部品供給部６には複数のテープフィーダ７がＸ方向に並列に配置されている。テープフィーダ７は、部品Ｄを収納したキャリヤテープをテープ送り方向にピッチ送りすることにより、以下に説明する部品実装機構の実装ヘッドによる部品取り出し位置に部品Ｄを供給する。

【0017】

部品供給部６には、テープフィーダ７に替わり、もしくは、テープフィーダ７と共存する構成で、複数の部品Ｄを収納したトレイを部品取り出し位置に供給するトレイフィーダ（図示省略）を配置することもできる。テープフィーダ７およびトレイフィーダは、部品取り出し位置に部品Ｄを供給する部品供給装置である。部品供給部６に部品供給装置としてテープフィーダ７を配置するかトレイフィーダを配置するかは、供給する部品Ｄの種類、サイズなどに応じて自在に変更される。

【0018】

基台４上面においてＸ方向の一方側の端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸ビーム８がＹ方向に沿って配設されている。Ｙ軸ビーム８には、同様にリニア駆動機構を備えた２基のＸ軸ビーム９が、Ｙ方向に移動自在に結合されている。Ｘ軸ビーム９はＸ方向に沿って配設されている。２基のＸ軸ビーム９には、それぞれ実装ヘッド１０がＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド１０は、部品Ｄを吸着保持して昇降可能な複数の吸着ユニット１０ａを備える。吸着ユニット１０ａのそれぞれの先端には、吸着ノズル（図示省略）が装着されている。

【0019】

実装ヘッド１０は、備える吸着ユニット１０ａの個数や吸着ユニット１０ａの形状・サイズが異なる種類が用意されており、自在に交換してＸ軸ビーム９に装着することができる。備える吸着ユニット１０ａの個数が多いと、実装ヘッド１０に同時吸着できる部品Ｄの個数が増えるため、部品実装時間が短縮できる。大きな部品Ｄを吸着する場合は、吸着ユニット１０ａが少ないが、吸着ユニット１０ａのサイズが大きい実装ヘッド１０が使用される。このように、部品実装装置Ｍ３に装着される実装ヘッド１０の種類は、吸着する部品Ｄの種類、サイズなどに応じて自在に選択される。

【0020】

図２において、Ｙ軸ビーム８、Ｘ軸ビーム９を駆動することにより、実装ヘッド１０はＸ方向、Ｙ方向に移動する。これにより２つの実装ヘッド１０は、それぞれ対応した部品供給部６に配置されたテープフィーダ７の部品取り出し位置から部品Ｄを吸着ノズルによって吸着して取り出して、基板搬送機構５に位置決めされた基板Ｂの実装点に実装する。Ｙ軸ビーム８、Ｘ軸ビーム９および実装ヘッド１０は、部品Ｄを保持した実装ヘッド１０を移動させることにより、部品Ｄを基板Ｂに実装する部品実装機構を構成する。

【0021】

部品供給部６と基板搬送機構５との間には、部品認識カメラ１１が配設されている。部品供給部６から部品を取り出した実装ヘッド１０が部品認識カメラ１１の上方を移動する際に、部品認識カメラ１１は実装ヘッド１０に保持された状態の部品Ｄを撮像して部品Ｄの保持姿勢を認識する。実装ヘッド１０が取り付けられたプレート９ａには基板認識カメラ１２が取り付けられている。基板認識カメラ１２は、実装ヘッド１０と一体的に移動する。

【0022】

実装ヘッド１０が移動することにより、基板認識カメラ１２は基板搬送機構５に位置決めされた基板Ｂの上方に移動し、基板Ｂに設けられた基板マーク（図示省略）を撮像して基板Ｂの位置を認識する。実装ヘッド１０による基板Ｂへの部品実装動作においては、部品認識カメラ１１による部品Ｄの認識結果と、基板認識カメラ１２による基板位置の認識結果とを加味して実装位置の補正が行われる。

【0023】

このように、部品実装装置Ｍ３において、基板搬送機構５、部品実装機構（Ｙ軸ビーム８、Ｘ軸ビーム９、実装ヘッド１０）、部品認識カメラ１１、基板認識カメラ１２は、基板Ｂを搬送して部品供給部６が供給する部品Ｄを搬送された基板Ｂに実装する部品実装作業部１３（図３参照）を構成する。

【0024】

次に図３を参照して、部品実装システム１の制御系の構成について説明する。部品実装ラインＬが備える部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６は同様の構成をしており、以下、部品実装装置Ｍ３について説明する。

【0025】

部品実装装置Ｍ３は、実装制御部２１、実装記憶部２２、部品供給部６、部品実装作業部１３、通信部２３を備えている。通信部２３は通信インターフェースであり、通信ネットワーク２を介して他の部品実装装置Ｍ４〜Ｍ６、管理コンピュータ３との間で信号、データの授受を行う。実装制御部２１は、実装記憶部２２が記憶する部品実装データに基づいて部品供給部６に装着されたテープフィーダ７、部品実装作業部１３を制御することにより、部品実装装置Ｍ３による部品実装作業を実行させる。

【0026】

管理コンピュータ３は、管理制御部３１、管理記憶部３２、入力部３３、表示部３４、通信部３５を備えている。入力部３３は、キーボード、タッチパネル、マウスなどの入力装置であり、操作コマンドやデータ入力時などに用いられる。表示部３４は液晶パネルなどの表示装置であり、入力部３３による操作のための操作画面などの各種情報を表示する。通信部３５は通信インターフェースであり、通信ネットワーク２を介して部品実装ラインＬの部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６との間で信号、データの授受を行う。

【0027】

管理制御部３１はＣＰＵなどの演算装置であり、管理記憶部３２が記憶する情報に基づいて部品実装システム１を管理する。管理制御部３１は、内部処理機能として生産時間予測部３１ａ、設備稼働率予測部３１ｂ、作業人数予測部３１ｃ、設備構成変更部３１ｄ、コスト算出部３１ｅ、コスト判断部３１ｆを備えている。管理記憶部３２は記憶装置であり、実装データ３２ａ、生産計画情報３２ｂ、現設備構成情報３２ｃ、新設備構成情報３２ｄ、生産時間情報３２ｅ、設備稼働率情報３２ｆ、作業人数情報３２ｇ、コスト削減目標情報３２ｈ、コスト単価情報３２ｉ、設備停止時間情報３２ｊ、算出コスト情報３２ｋなどを記憶する。

【0028】

図３において、実装データ３２ａは、実装される部品Ｄの部品種や基板Ｂにおける実装点などのデータであり、生産対象の基板種（実装基板）ごとに記憶される。生産計画情報３２ｂ（生産計画に関する情報）には、部品実装システム１において所定の期間（例えば、６ヶ月）に計画されている、部品実装ラインＬにおいて生産される実装基板の種類、枚数などを含む生産計画が記憶されている。

【0029】

現設備構成情報３２ｃ（現状の設備構成に関する情報）には、現状の部品実装ラインＬを構成する、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６を含む部品実装用装置の設備構成（現設備構成）が記憶されている。新設備構成情報３２ｄには、設備構成変更部３１ｄによって現状の部品実装ラインＬから変更された部品実装用装置の設備構成（新設備構成）が記憶されている。現設備構成情報３２ｃおよび新設備構成情報３２ｄが記憶する設備構成には、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６に装着される実装ヘッド１０の種類や部品供給部６に装着されるテープフィーダ７、トレイフィーダなどの部品供給装置の種類が含まれる。そして、設備構成変更部３１ｄによる設備構成の変更には、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６の実装ヘッド１０の種類の変更、部品供給装置の変更が含まれる。

【0030】

図３において、生産時間予測部３１ａは、実装データ３２ａ、生産計画情報３２ｂ、現設備構成情報３２ｃ、新設備構成情報３２ｄに基づいて、所定の設備構成の部品実装ラインＬによって計画された枚数の実装基板を生産するのに必要な生産時間Ｔｐを実装基板毎に算出（予測）する。算出された生産時間Ｔｐは、生産時間情報３２ｅとして管理記憶部３２に記憶される。

【0031】

設備稼働率予測部３１ｂは、部品実装ラインＬが実装基板を生産している稼働時間の、部品実装ラインＬに電力が供給されている時間に対する比率である設備稼働率Ｒｏを算出する。部品実装ラインＬに電力が供給されているが実装基板を生産していない時間（非稼働時間）には、生産基板種を変更する段取り替えに必要な段取り替え時間Ｔｃ、メンテナンス時間などが含まれる。設備稼働率予測部３１ｂは、実装データ３２ａ、生産計画情報３２ｂ、現設備構成情報３２ｃ、新設備構成情報３２ｄに基づいて、所定の設備構成の部品実装ラインＬにおいて発生する段取り替え時間Ｔｃを段取り替え毎に算出（予測）する。メンテナンス時間は、過去の生産記録（生産ログ）などに基づいて予測される。算出された設備稼働率Ｒｏは、設備稼働率情報３２ｆとして管理記憶部３２に記憶される。

【0032】

作業人数予測部３１ｃは、実装データ３２ａ、生産計画情報３２ｂ、現設備構成情報３２ｃ、新設備構成情報３２ｄに基づいて、生産時間予測部３１ａ、設備稼働率予測部３１ｂと連携しながら、部品実装ラインＬおいて発生する段取り作業、部品補給作業、メンテナンス作業などに必要な作業者の一日当たりの平均人数（以下、作業人数Ｎｏと称す）を算出（予測）する。算出された作業人数Ｎｏは、作業者人数情報３２ｇとして管理記憶部３２に記憶される。

【0033】

図３において、コスト削減目標情報３２ｈ（コスト削減目標に関する情報）には、部品実装ラインＬの設備構成を現設備構成から新設備構成へ変更する際のコスト削減目標が、入力部３３より入力されて記憶されている。コスト単価情報３２ｉには、所定の設備構成の部品実装ラインＬにおいて実装基板を生産する際の単位時間当たりの装置稼働コスト、作業者の人件費、部品実装用装置、実装ヘッド１０、部品供給装置の各購入コスト、設備構成を変更するのに必要な移設コスト、設置コスト、フロアの工事費用などが記憶されている。

【0034】

設備停止時間情報３２ｊには、部品実装ラインＬの設備構成を現設備構成から新設備構成に変更する際に必要な時間、すなわち、設備を停止させて設備構成を変更する場合の設備停止時間Ｔｓが記憶されている。設備停止時間Ｔｓは、設備構成変更部３１ｄによって設備構成が変更される際に算出される。

【0035】

図３において、コスト算出部３１ｅは、現設備構成情報３２ｃ、新設備構成情報３２ｄ、生産時間情報３２ｅ、設備稼働率情報３２ｆ、作業人数情報３２ｇ、コスト単価情報３２ｉ、設備停止時間情報３２ｊに基づいて、生産コストＣｐ、変更コストＣｃ、および生産コストＣｐと変更コストＣｃとを含むコスト総計Ｃｓを算出する。生産コストＣｐは、所定の設備構成（現設備構成、新設備構成）の部品実装ラインＬで特定期間内に実装基板を生産する際に発生するコストである。変更コストＣｃは、設備構成を現状の設備構成（現設備構成）から新たな設備構成（新設備構成）へ変更することにより発生するコストである。

【0036】

コスト算出部３１ｅは、生産コストＣｐとして、所定の設備構成による生産時間予測部３１ａが算出する生産時間Ｔｐ、設備稼働率予測部３１ｂが算出する設備稼働率Ｒｏ、作業人数予測部３１ｃが算出する作業人数Ｎｏの少なくともいずれかを考慮し、コスト総計Ｃｓを算出する。コスト算出部３１ｅは、変更コストＣｃとして設備構成を変更する場合の設備停止時間Ｔｓを考慮し、コスト総計Ｃｓを算出する。算出された生産コストＣｐ、変更コストＣｃ、コスト総計Ｃｓは、算出コスト情報３２ｋとして管理記憶部３２に記憶される。

【0037】

なお、コスト算出部３１ｅは、コスト総計Ｃｓを算出する際に、上記生産時間Ｔｐ、設備稼働率Ｒｏ、作業人数Ｎｏ、設備停止時間Ｔｓの全てを可変値としてコストを算出しても、いずれかの項目を固定値としてコストを算出しても良い。たとえば、作業者の数（作業人数Ｎｏ）は変更前後で変えず、それ以外の項目についてのみ変更してコスト総計Ｃｓを算出するようにしても良い。作業者は、固定値として扱う項目、及びその固定値を管理コンピュータ３の入力部３３を用いて設定することができる。

【0038】

コスト判断部３１ｆは、コスト削減目標情報３２ｈ、算出コスト情報３２ｋに基づいて、部品実装ラインＬの設備構成を現設備構成から新設備構成へ変更することによるコスト総計Ｃｓの削減額がコスト削減目標を満たすか否かを判断する。すなわち、コスト判断部３１ｆは、新たな設備構成（新設備構成）が現状の設備構成（現設備構成）よりもコスト総計Ｃｓがコスト削減目標以上に削減されるか否かを判断する。なお、コスト判断部３１ｆは、コスト削減目標が設定されない場合は、新たな設備構成が現状の設備構成よりもコスト総計Ｃｓが削減されるか否かを判断する。

【0039】

ここで、図４を参照して、コスト算出部３１ｅが算出する生産コストＣｐ、変更コストＣｃ、コスト総計Ｃｓと、コスト判断部３１ｆによるコスト総計Ｃｓの削減判断について説明する。図４には、現設備構成と、設備構成変更部３１ｄによって現設備構成から変更された３つの新設備構成（１）〜（３）の部品実装ラインＬで、特定期間６ヶ月内の生産をするにあたって発生するコストの例が示されている。

【0040】

図４において、現設備構成でのコスト総計Ｃｓには変更コストＣｃが含まれず、コスト総計Ｃｓは全て生産コストＣｐである。現設備構成の生産コストＣｐの算出で考慮される、６ヶ月間に計画されている実装基板の生産に必要な生産時間Ｔｐは生産時間予測部３１ａにより３６００時間と予測され、設備稼働率Ｒｏは設備稼働率予測部３１ｂによって８５％と予測され、作業人数Ｎｏは作業人数予測部３１ｃによって１５人／日と予測されている。コスト算出部３１ｅは、これらの予測に基づいて生産コストＣｐ（コスト総計Ｃｓ）を算出している。

【0041】

同様に、現設備構成で６ヶ月間に計画されている実装基板を新設備構成（１）、新設備構成（２）、新設備構成（３）で生産するのに必要な生産時間Ｔｐは３６００時間、３４００時間、３５００時間、設備稼働率Ｒｏは９０％、９５％、９０％、作業人数Ｎｏは１３人／日、１２人／日、１４人／日と予測されている。新設備構成（１）、新設備構成（２）、新設備構成（３）での生産コストＣｐは、これらの予測に基づいて算出される。

【0042】

新設備構成（１）〜（３）では、コスト算出部３１ｅによって変更コストＣｃも算出される。変更コストＣｃには、装置導入コストと機会損失コストが含まれる。コスト算出部３１ｅは、コスト単価情報３２ｉに基づいて、現設備構成から新設備構成（１）〜（３）に変更する際に購入される装置の費用、装置の移設、設置費用の総額を装置導入コストとして算出する。

【0043】

また、コスト算出部３１ｅは、設備停止時間Ｔｓに基づいて、現設備構成から新設備構成（１）〜（３）に変更する際に設備が停止して生産することができずに逸脱した利益を機会損失コストとして算出する。すなわち、機会損失コストは、現設備構成から設備構成を変更せずに、設備停止時間Ｔｓだけ生産を行った場合に生産可能な実装基板による仮想的な利益となる。コスト算出部３１ｅは、装置導入コストと機会損失コストを含む変更コストＣｃを算出し、生産コストＣｐと合算してコスト総計Ｃｓを算出する。

【0044】

図４において、新設備構成（１）では、現設備構成よりも作業の自動化が進んで作業人数Ｎｏが削減される分だけ生産コストＣｐが削減され、コスト総計Ｃｓも現設備構成より削減できると予測されている。しかながら、コスト削減目標は満たしていない。新設備構成（２）では、現設備構成よりも作業速度と作業の自動化が向上して生産時間Ｔｐと作業人数Ｎｏが削減される分だけ生産コストＣｐが削減されると予測されている。しかしながら、設備導入コストと機会損失コストが多くて変更コストＣｃが大きく、特定期間６ヶ月のコスト総計Ｃｓでは現設備構成よりも増加すると予測されている。

【0045】

新設備構成（３）では、現設備構成よりも作業速度と作業の自動化が向上して生産時間Ｔｐと作業人数Ｎｏが削減される分だけ生産コストＣｐが削減されると予測されている。しかも、この改善に必要な変更コストＣｃが新設備構成（２）よりも少ないため、コスト総計Ｃｓが現設備構成よりも削減され、かつ、コスト削減目標も満たすと予測されている。コスト判断部３１ｆは、現設備構成のコスト総計Ｃｓと新設備構成（１）〜（３）のコスト総計Ｃｓを比較して、コスト総計Ｃｓの削減がコスト削減目標を満足するか否かを判断する。この例では、新設備構成（３）がコスト削減目標を満足しており、新設備構成（３）が新たな設備構成に決定される。

【0046】

このように、設備構成変更部３１ｄ、コスト算出部３１ｅ、コスト判断部３１ｆは、部品実装ラインＬにおいて特定期間内の生産をするにあたって、現状の設備構成で生産を継続するよりもコスト総計Ｃｓが削減される新たな設備構成を作成する設備構成作成部となる。そして、設備構成作成部を備える管理コンピュータ３は、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６を含む部品実装ラインＬの設備構成の作成を支援する設備構成作成支援システムとなる。

【0047】

なお、設備構成作成支援システムは、部品実装ラインＬと通信ネットワーク２に接続される管理コンピュータ３に限定されることはない。設備構成作成支援システムは、設備構成作成部を備えるコンピュータであればよく、部品実装ラインＬと接続されていなくてもよい。

【0048】

次に、図５のフローに沿って、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６を含む部品実装ラインＬの設備構成の作成を支援する設備構成作成支援方法について説明する。まず、現在の設備構成（現設備構成）が設定（入力）される（ＳＴ１：現設備構成設定工程）。設定された現設備構成は、現設備構成情報３２ｃとして記憶される。次いで、変更前後の設備構成の評価をするための実装基板の生産計画が設定される（ＳＴ２：生産計画設定工程）。具体的には、生産計画情報３２ｂに含まれる評価対象の生産計画と評価対象の期間（特定期間）が指定される。次いで、コスト削減目標が設定される（ＳＴ３：目標設定工程）。コスト削減目標は、入力部３３より入力されてコスト削減目標情報３２ｈとして記憶される。

【0049】

次いでコスト算出部３１ｅは、現設備構成での部品実装ラインＬの生産コストＣｐ、コスト総計Ｃｓを算出し、算出コスト情報３２ｋとして記憶する（ＳＴ４：現コスト算出工程）。次いで設備構成変更部３１ｄは、現設備構成から新たな設備構成（新設備構成）に設備構成を変更する（ＳＴ５：設備構成変更工程）。設備構成の変更には、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６の実装ヘッド１０の種類の変更、部品供給装置の変更が含まれる。これによって、部品実装ラインＬを構成する部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６の追加、更新だけでなく、実装ヘッド１０や部品供給装置（テープフィーダ７、トレイフィーダ）の更新によるコスト削減の効果を予測することができる。作成された新設備構成は、新設備構成情報３２ｄとして記憶される。

【0050】

次いでコスト算出部３１ｅは、新設備構成での生産コストＣｐ、変更コストＣｃ、コスト総計Ｃｓを算出する（ＳＴ６：新コスト算出工程）。新コスト算出工程（ＳＴ６）では、変更コストＣｃとして設備構成を変更する場合の設備停止時間Ｔｓが考慮される。これによって、機会損失コストを考慮することができる。

【0051】

また、現コスト算出工程（ＳＴ４）、新コスト算出工程（ＳＴ６）では、生産コストＣｐとして設備構成による生産時間Ｔｐ、設備稼働率Ｒｏ、作業人数Ｎｏの少なくともいずれかが考慮される。その際、生産時間Ｔｐは生産時間予測部３１ａによって、設備稼働率Ｒｏは設備稼働率予測部３１ｂによって、作業人数Ｎｏは作業人数予測部３１ｃによって、それぞれ設備構成に基づく算出（予測）が行われる。これによって、生産コストＣｐをより正確に予測することができる。

【0052】

図５において、次いでコスト判断部３１ｆは、新たな設備構成が現状の設備構成よりもコスト総計Ｃｓがコスト削減目標以上に削減されるか否かを判断する（ＳＴ７：コスト判断工程）。なお、コスト削減目標が設定されない場合は、コスト判断工程（ＳＴ７）において、新たな設備構成が現状の設備構成よりもコスト総計Ｃｓが削減されるか否かが判断される。コスト総計Ｃｓがコスト削減目標以上に削減された場合（ＳＴ７においてＹｅｓ）、算出された生産コストＣｐ、変更コストＣｃ、コスト総計Ｃｓが新たな設備構成に紐付けられて算出コスト情報３２ｋとして記憶される（ＳＴ８：新コスト記憶工程）。

【0053】

次いで設備構成変更部３１ｄは、他に設備構成は変更可能か判断する（ＳＴ９：変更可能判断工程）。コスト総計Ｃｓがコスト削減目標以上に削減されない場合（ＳＴ７においてＮｏ）、新コスト記憶工程（ＳＴ８）が実行されずに変更可能判断工程（ＳＴ９）が実行される。他に設備構成が変更可能な場合（ＳＴ９においてＹｅｓ）、設備構成変更工程（ＳＴ５）に戻って、他の新設備構成が作成される。他に設備構成が変更不可能な場合（ＳＴ９においてＮｏ）、すなわち、全ての新設備構成でのコスト削減が検討された後、コスト判断部３１ｆは、記憶された算出コスト情報３２ｋを基に、コスト総計Ｃｓが一番削減可能な設備構成を新たな設備構成として決定する（ＳＴ１０：新設備構成決定工程）。

【0054】

このように、現コスト算出工程（ＳＴ４）から新設備構成決定工程（ＳＴ１０）は、部品実装ラインＬにおいて特定期間内の生産をするにあたって、現状の設備構成で生産を継続するよりもコスト総計Ｃｓが削減される新たな設備構成を作成する設備構成作成工程となる。すなわち、設備構成作成支援方法は、設備構成作成工程を含んでおり、現設備構成（現状の設備構成に関する情報）、評価対象の生産計画（生産計画に関する情報）、コスト削減目標（コスト削減目標に関する情報）が設定されると（ＳＴ１〜ＳＴ３）、設備構成作成工程において（ＳＴ４〜ＳＴ１０）、新たな設備構成が作成される。これによって、現状の部品実装ラインＬよりコストが削減可能な設備構成の作成を支援することができる。

【0055】

上記説明したように、本実施の形態の管理コンピュータ３は、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６を含む部品実装ラインＬの設備構成の作成を支援する設備構成作成支援システムであって、部品実装ラインＬにおいて特定期間内の生産をするにあたって、現状の設備構成で生産を継続するよりもコスト総計Ｃｓが削減される新たな設備構成を作成する設備構成作成部を備えている。これによって、現状の部品実装ラインＬよりコストが削減可能な設備構成の作成を支援することができる。

【産業上の利用可能性】

【0056】

本発明の設備構成作成支援システムおよび設備構成作成支援方法は、現状の部品実装ラインよりコストが削減可能な設備構成の作成を支援することができるという効果を有し、部品を基板に実装する部品実装分野において有用である。

【符号の説明】

【0057】

３ 管理コンピュータ（設備構成作成支援システム）
７ テープフィーダ（部品供給装置）
１０ 実装ヘッド
Ｌ 部品実装ライン
Ｍ３〜Ｍ６ 部品実装装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】