特開 2023-100285 メンテナンス計画作成装置およびメンテナンス計画作成方法ならびにメンテナンス計画作成プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023100285

(43)【公開日】2023-07-19

(54)【発明の名称】メンテナンス計画作成装置およびメンテナンス計画作成方法ならびにメンテナンス計画作成プログラム

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/00 20060101AFI20230711BHJP

   G05B 19/418 20060101ALI20230711BHJP

   G05B 23/02 20060101ALI20230711BHJP

【ＦＩ】

H05K13/00 Z

G05B19/418 Z

G05B23/02 V

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022000808

(22)【出願日】2022-01-06

(71)【出願人】

【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】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】丸田 晟央

【テーマコード（参考）】

3C100

3C223

5E353

【Ｆターム（参考）】

3C100AA57

3C100AA63

3C100BB12

3C100BB13

3C100BB19

3C100BB33

3C100EE07

3C223AA11

3C223BA01

3C223FF33

3C223FF34

3C223FF35

3C223FF46

3C223FF47

3C223FF52

3C223GG01

3C223HH02

5E353CC04

5E353CC12

5E353CC23

5E353EE54

5E353EE62

5E353EE89

5E353LL04

5E353NN18

5E353QQ08

5E353QQ09

(57)【要約】

【課題】生産装置が有する装置要素を効率的にメンテナンスすることができるメンテナンス計画を作成することができるメンテナンス計画作成装置およびメンテナンス計画作成方法ならびにメンテナンス計画作成プログラムを提供する。
【解決手段】生産装置が有する装置要素のメンテナンス計画を作成するメンテナンス計画作成方法は、実装基板ごとに実装される部品点数または生産装置の作業時間を含む生産計画情報を取得し（ＳＴ２２）、装置要素の使用回数または使用時間とミス率との関係に基づいて、装置要素のミス率が許容値を超過するまでに使用可能な許容回数または許容時間を算出し（ＳＴ２３）、許容回数または許容時間と生産計画情報に基づいて、装置要素のメンテナンス計画を作成し（ＳＴ２６、ＳＴ２８）、作成されたメンテナンス計画を出力する（ＳＴ３０）。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品実装ラインが備える生産装置が有する装置要素のメンテナンス計画を作成するメンテナンス計画作成装置であって、
複数の種類の実装基板ごとに実装される予定の部品点数または予定される前記生産装置の作業時間の少なくともいずれかを含む生産計画情報を取得する取得部と、
前記装置要素の使用回数または使用時間とミス率との関係に基づいて、前記部品実装ラインにおいて使用される前記装置要素の前記ミス率が許容値を超過するまでに使用可能な許容回数または許容時間を算出する許容算出部と、
算出された前記許容回数または前記許容時間と、取得された前記生産計画情報とに基づいて、前記装置要素のメンテナンス計画を作成する作成部と、
作成された前記メンテナンス計画を出力する出力部と、を備える、メンテナンス計画作成装置。

【請求項2】

前記作成部は、前記実装基板の生産中に前記許容回数または前記許容時間を超過することが予想される装置要素は、当該実装基板の生産を開始する前までにメンテナンスを実施するように前記メンテナンス計画を作成する、請求項１に記載のメンテナンス計画作成装置。

【請求項3】

前記作成部は、前記生産計画情報に含まれる第１実装基板に実装される予定の第１部品点数に前記第１実装基板の次に生産される第２実装基板に実装される予定の第２部品点数を加算した加算部品点数が、前記許容回数に対応する部品点数を超過する装置要素は、前記第１実装基板の生産が終了した後にメンテナンスを実施するように前記メンテナンス計画を作成する、請求項１または２に記載のメンテナンス計画作成装置。

【請求項4】

前記作成部は、前記生産計画情報に含まれる第１実装基板に予定される第１作業時間に前記第１実装基板の次に生産される第２実装基板に予定される第２作業時間を加算した加算作業時間が、前記許容時間に対応する作業時間を超過する装置要素は、前記第１実装基板の生産が終了した後にメンテナンスを実施するように前記メンテナンス計画を作成する、請求項１または２に記載のメンテナンス計画作成装置。

【請求項5】

前記生産計画情報は、前記部品実装ラインを次の種類の実装基板の生産に切り替える切替作業に必要な切替時間を含み、
前記作成部は、前記実装基板の生産中に前記許容回数または前記許容時間を超過することが予想される装置要素は、当該種類の実装基板の生産を開始する前の切替作業であり、かつ、前記切替時間が当該装置要素のメンテナンスにかかるメンテナンス時間よりも長い切替作業において前記メンテナンスを実行するように前記メンテナンス計画を作成する、請求項１から４のいずれか１項に記載のメンテナンス計画作成装置。

【請求項6】

前記生産計画情報は、前記部品実装ラインを第１実装基板から次の種類の第２実装基板に切り替える第１切替作業に必要な第１切替時間を含み、
前記作成部は、前記第２実装基板の生産中に前記許容回数または前記許容時間を超過することが予想される装置要素は、
前記第１切替時間が当該装置要素のメンテナンスにかかるメンテナンス時間がよりも長い場合に、前記第１切替作業において前記メンテナンスを実行するように前記メンテナンス計画を作成する、請求項１から５のいずれか１項に記載のメンテナンス計画作成装置。

【請求項7】

前記作成部は、前記第２実装基板の生産中に前記許容回数または前記許容時間を超過することが予想される装置要素は、
前記第１切替時間が当該装置要素の前記メンテナンス時間がよりも短い場合は、前記第１実装基板の生産を開始する前の切替作業であり、かつ、前記部品実装ラインを次の実装基板に切り替える切替時間が当該装置要素の前記メンテナンス時間よりも長い切替作業において前記メンテナンスを実行するように前記メンテナンス計画を作成する、請求項６に記載のメンテナンス計画作成装置。

【請求項8】

前記部品実装ラインの生産実績情報に基づいて、前記装置要素の前記使用回数または前記使用時間と前記ミス率との関係を算出するミス率算出部をさらに備える、請求項１から７のいずれか１項に記載のメンテナンス計画作成装置。

【請求項9】

前記ミス率算出部は、
同じ種類の複数の前記装置要素に対して、前記使用回数の区間ごとまたは前記使用時間の区間ごとに複数の前記装置要素のそれぞれで発生したミスの個別ミス率を算出し、
算出された複数の前記個別ミス率の平均値、中央値、最頻値のいずれかを当該種類の装置要素の当該区間のミス率として採用する、請求項８に記載のメンテナンス計画作成装置。

【請求項10】

部品実装ラインが備える生産装置が有する装置要素のメンテナンス計画を作成するメンテナンス計画作成方法であって、
複数の種類の実装基板ごとに実装される予定の部品点数または予定される前記生産装置の作業時間の少なくともいずれかを含む生産計画情報を取得し、
前記装置要素の使用回数または使用時間とミス率との関係に基づいて、前記部品実装ラインにおいて使用される前記装置要素の前記ミス率が許容値を超過するまでに使用可能な許容回数または許容時間を算出し、
算出された前記許容回数または前記許容時間と、取得された前記生産計画情報とに基づいて、前記装置要素のメンテナンス計画を作成し、
作成された前記メンテナンス計画を出力する、メンテナンス計画作成方法。

【請求項11】

部品実装ラインが備える生産装置が有する装置要素のメンテナンス計画の作成をコンピュータにより実行させるメンテナンス計画作成プログラムであって、
複数の種類の実装基板ごとに実装される予定の部品点数または予定される前記生産装置の作業時間の少なくともいずれかを取得する取得ステップと、
前記装置要素の使用回数または使用時間とミス率との関係に基づいて、前記部品実装ラインにおいて使用される前記装置要素の前記ミス率が許容値を超過するまでに使用可能な許容回数または許容時間を算出する許容算出ステップと、
算出された前記許容回数または前記許容時間と、取得された前記生産計画情報とに基づいて、前記装置要素のメンテナンス計画を作成する作成ステップと、
作成された前記メンテナンス計画を出力する出力ステップと、を含む、メンテナンス計画作成プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、生産装置が有する装置要素のメンテナンス計画を作成するメンテナンス計画作成装置およびメンテナンス計画作成方法ならびにメンテナンス計画作成プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

実装基板を生産する部品実装ラインが備える生産装置には、複数のテープフィーダやノズルなどの装置要素が取り付けられる。これら装置要素は、使用による精度の低下やミス率の増加を抑制するため、使用期間や使用回数などにより定められるメンテナンス時期までにメンテナンスが行われる。特許文献１には、装置の電源電流や振動等を監視して装置が故障する前の予兆を検知すると、その装置のメンテナンス限界時期を算出し、メンテナンス限界時期の前にメンテナンスを実施するメンテナンス計画を作成するシステムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１８／００３８７９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１を含む従来技術では、装置が故障する前の予兆を検知した時点でメンテナンス計画を作成するため、次のような問題点があった。すなわち、メンテナンス対象となる装置要素が数台と少ない場合は予兆を検知した時点でメンテナンス計画を作成することで効率的なメンテナンス計画を作成することができるが、メンテナンス対象が数百台もあるような場合は、予兆を検知する度にメンテナンス計画を作成すると逆に生産性が低下することもあり、生産計画への影響を抑制しつつ多数のメンテナンス対象に対して効率的なメンテナンス計画を作成するためには、更なる改善の余地があった。

【0005】

そこで本発明は、生産装置が有する装置要素を効率的にメンテナンスすることができるメンテナンス計画を作成することができるメンテナンス計画作成装置およびメンテナンス計画作成方法ならびにメンテナンス計画作成プログラム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】

【0006】

本発明のメンテナンス計画作成装置は、部品実装ラインが備える生産装置が有する装置要素のメンテナンス計画を作成するメンテナンス計画作成装置であって、複数の種類の実装基板ごとに実装される予定の部品点数または予定される前記生産装置の作業時間の少なくともいずれかを含む生産計画情報を取得する取得部と、前記装置要素の使用回数または使用時間とミス率との関係に基づいて、前記部品実装ラインにおいて使用される前記装置要素の前記ミス率が許容値を超過するまでに使用可能な許容回数または許容時間を算出する許容算出部と、算出された前記許容回数または前記許容時間と、取得された前記生産計画情報とに基づいて、前記装置要素のメンテナンス計画を作成する作成部と、作成された前記メンテナンス計画を出力する出力部と、を備える。

【0007】

本発明のメンテナンス計画作成方法は、部品実装ラインが備える生産装置が有する装置要素のメンテナンス計画を作成するメンテナンス計画作成方法であって、複数の種類の実装基板ごとに実装される予定の部品点数または予定される前記生産装置の作業時間の少なくともいずれかを含む生産計画情報を取得し、前記装置要素の使用回数または使用時間とミス率との関係に基づいて、前記部品実装ラインにおいて使用される前記装置要素の前記ミス率が許容値を超過するまでに使用可能な許容回数または許容時間を算出し、算出された前記許容回数または前記許容時間と、取得された前記生産計画情報とに基づいて、前記装置要素のメンテナンス計画を作成し、作成された前記メンテナンス計画を出力する。

【0008】

本発明のメンテナンス計画作成プログラムは、部品実装ラインが備える生産装置が有する装置要素のメンテナンス計画の作成をコンピュータにより実行させるメンテナンス計画作成プログラムであって、複数の種類の実装基板ごとに実装される予定の部品点数または予定される前記生産装置の作業時間の少なくともいずれかを取得する取得ステップと、前記装置要素の使用回数または使用時間とミス率との関係に基づいて、前記部品実装ラインにおいて使用される前記装置要素の前記ミス率が許容値を超過するまでに使用可能な許容回数または許容時間を算出する許容値算出ステップと、算出された前記許容回数または前記許容時間と、取得された前記生産計画情報とに基づいて、前記装置要素のメンテナンス計画を作成する作成ステップと、作成された前記メンテナンス計画を出力する出力ステップと、を含む。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、生産装置が有する装置要素を効率的にメンテナンスすることができるメンテナンス計画を作成することができる。

【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管理コンピュータ（メンテナンス計画作成装置）の情報処理系の構成を示すブロック図

【図3】本発明の一実施の形態のミス率算出方法のフロー図

【図4】本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（メンテナンス計画作成装置）によって作成される（ａ）個別ミス率の発生頻度の例の説明図（ｂ）ミス率と使用回数の関係の例を示す説明図

【図5】本発明の一実施の形態の許容算出方法のフロー図

【図6】本発明の一実施の形態のメンテナンス計画作成方法のフロー図

【図7】本発明の一実施の形態の（メンテナンス計画作成装置）で用いられる（ａ）生産計画の例の説明図（ｂ）メンテナンス計画の例の説明図

【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、管理コンピュータ、部品実装ライン、印刷装置、部品実装装置などの仕様に応じ、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。

【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。部品実装システムは、部品実装ラインＬを構成する生産装置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（紙面左側）から下流（紙面右側）に向けて、基板供給装置Ｍ１、印刷装置Ｍ２、印刷検査装置Ｍ３、部品実装装置Ｍ４～Ｍ８、実装検査装置Ｍ９、リフロー装置Ｍ１０、基板回収装置Ｍ１１などの生産装置を直列に連結して構成されている。部品実装ラインＬは、基板に部品を実装した実装基板を生産する機能を有している。なお、部品実装ラインＬは通信ネットワーク２を介して接続される生産装置群であって、物理的に生産装置同士が連結されていなくてもよい。

【0013】

図１において、基板供給装置Ｍ１は、複数の基板を収納するラック等の収納部を備え、収納部から取り出した基板を下流の装置に供給する基板供給作業を実行する。印刷装置Ｍ２は、印刷作業部に装着されたスクリーンマスクを介して上流側から搬入された基板にペースト状のはんだを印刷するはんだ印刷作業を実行する生産装置である。印刷装置Ｍ２は、複数の開口が形成されたスクリーンマスクに基板を当接させ、スクリーンマスクに当接させたスキージを移動させてスクリーンマスク上に供給されたはんだを開口に押し込むことで、基板にはんだを印刷する。

【0014】

印刷装置Ｍ２は、スクリーンマスクの基板に接触する面に付着したはんだを定期的に除去する清掃部を備えている。また、印刷装置Ｍ２は、スクリーンマスクの上面と下面を撮像し、スクリーンマスクの表面状態や平面度、スクリーンマスク上に供給されたはんだの粘度などの状態を観察するカメラ、粘度検出センサ、平面度を検出するための圧力センサ等を備えている。印刷装置Ｍ２は、はんだ印刷作業中にカメラや各種センサ（粘度検出センサ、圧力センサ等）を用いて、スクリーンマスクの表面状態、はんだの粘度、はんだの大気暴露時間、スキージの移動回数、スキージの移動時間、スクリーンマスクの平面度など監視する。監視結果は、管理コンピュータ３に送信される。

【0015】

基板にはんだを堆積させる開口を有するスクリーンマスク、スクリーンマスク上を移動して開口にはんだを押し込むスキージ、スクリーンマスクの基板に接触する面に付着したはんだを清掃する清掃部、基板を搬送するコンベアなどは、はんだの印刷品質や生産性を一定水準に維持するため、所定のタイミングでメンテナンスが行われる。すなわち、印刷装置Ｍ２において、スクリーンマスク、スキージ、清掃部は、メンテナンス対象である。メンテナンス作業の実施日時は、後述するように、メンテナンス対象の状態の監視結果に基づいて管理コンピュータ３により設定される。

【0016】

図１において、印刷検査装置Ｍ３は、はんだ検査カメラや各種センサを含む印刷検査作業部によって基板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生産装置である。印刷検査装置Ｍ３が検査したはんだを堆積した基板の表面状態などの監視結果は、管理コンピュータ３に送信される。

【0017】

図１において、部品実装装置Ｍ４～Ｍ８は、実装ヘッドに装着されたノズルでテープフィーダやトレイフィーダなどの部品供給装置が供給する部品を取り出し、はんだが印刷された基板に実装する部品実装作業を実行する生産装置である。テープフィーダは、部品を保持するキャリアテープをテープ送りして部品を供給する部品供給装置である。トレイフィーダは、複数の部品を保持するトレイを入れ替えながら部品を供給する部品供給装置である。部品実装装置Ｍ４～Ｍ８は、ノズルが保持する部品を撮像する部品認識カメラ、ノズルに流入するエアの流量を計測するセンサ、部品供給装置が供給する部品を撮像するヘッドカメラなどを備えている。

【0018】

部品実装装置Ｍ４～Ｍ８は、部品実装作業中にカメラや各種センサを用いて、実装ヘッドによる実装ミス、ノズルが部品を正常に吸着していない吸着ミス、部品供給装置が部品を正常に供給していない供給ミスなどを監視する。監視結果は、管理コンピュータ３に送信される。基板に部品を実装させる実装ヘッド、実装ヘッドに備えられる部品を保持するノズル、実装ヘッドに部品を供給する部品供給装置、基板を搬送するコンベアなどは、部品の実装品質や生産性を一定水準に維持するため、所定のタイミングでメンテナンスが行われる。すなわち、部品実装装置Ｍ４～Ｍ８において、実装ヘッド、ノズル、部品供給装置は、メンテナンス対象である。メンテナンス作業の実施日時は、後述するように、メンテナンス対象の状態の監視結果に基づいて管理コンピュータ３により設定される。

【0019】

このように、部品実装作業を実行するテープフィーダ、トレイフィーダ、実装ヘッド、ノズルは、部品実装装置Ｍ４～Ｍ８（生産装置）が有する装置要素である。部品実装ラインＬは、部品実装装置Ｍ４～Ｍ８が５台の構成に限定されることなく、部品実装装置Ｍ４～Ｍ８が１～４台であっても６台以上であってもよい。

【0020】

図１において、実装検査装置Ｍ９は、実装検査カメラを含む実装検査作業部によって基板に実装された部品の状態を検査する実装検査作業を実行する生産装置である。実装検査装置Ｍ９が検査した基板の所定の位置に部品が実装されていない実装ミスなどの監視結果は、管理コンピュータ３に送信される。リフロー装置Ｍ１０は、装置内に搬入された基板を基板加熱部によって加熱して、基板上のはんだを硬化させ、基板の電極部と部品とを接合する基板加熱作業を実行する。基板回収装置Ｍ１１は、複数の基板を収納するラック等の収納部を備え、上流の装置が搬出する基板を受け取って収納部に回収する基板回収作業を実行する。

【0021】

管理コンピュータ３は、部品実装ラインＬが備える生産装置の稼働に必要なデータやパラメータを作成し、各生産装置に送信する機能を有している。また、管理コンピュータ３は、部品実装ラインＬが備える複数の生産装置からメンテナンス対象の状態の監視結果や生産状況を収集し、メンテナンス対象についてのメンテナンス作業計画を作成する機能を有している。なお、部品実装システム１が備える部品実装ラインＬは１本である必要はなく、２本以上であっても良い。

【0022】

次に図２を参照して、管理コンピュータ３の情報処理系の構成について説明する。ここでは、管理コンピュータ３が備える複数の機能のち、生産装置（印刷装置Ｍ２、印刷検査装置Ｍ３、部品実装装置Ｍ４～Ｍ８、実装検査装置Ｍ９）からメンテナンス対象の状態の監視結果や生産状況などの生産実績を収集し、部品実装ラインＬが備える生産装置が有する複数の装置要素などのメンテナンス対象のメンテナンス作業計画を作成するメンテナンス計画作成装置としての構成について説明する。ここでは、部品実装ラインＬにおいて生産する実装基板を切り替える切替作業中にメンテナンス作業を実行する場合のメンテナンス計画の作成について説明する。

【0023】

管理コンピュータ３は、処理部１０、記憶装置である記憶部１１の他、入力部１２、表示部１３、通信部１４を備えている。処理部１０はＣＰＵなどのデータ処理装置であり、内部処理部として実績収集部１５、ミス率算出部１６、取得部１７、許容算出部１８、作成部１９、出力部２０を備えている。なお、管理コンピュータ３は、ひとつのコンピュータで構成する必要はなく、複数のデバイスで構成してもよい。例えば、記憶部、処理部の全てもしくは一部をサーバを介してクラウドに備えてもよい。

【0024】

図２において、入力部１２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１３は液晶パネルなどの表示装置であり、記憶部１１が記憶する各種データを表示する他、入力部１２による操作のための操作画面、入力画面などの各種情報を表示する。通信部１４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を構成する生産装置（印刷装置Ｍ２、印刷検査装置Ｍ３、部品実装装置Ｍ４～Ｍ８、実装検査装置Ｍ９など）との間でデータの送受信を行う。

【0025】

記憶部１１には、生産計画情報１１ａ、生産実績情報１１ｂ、装置要素情報１１ｃ、ミス率情報１１ｄ、メンテナンス時間情報１１ｅ、メンテナンス計画１１ｆなどが記憶されている。生産計画情報１１ａには、部品実装ラインＬで生産予定の実装基板（基板種）の情報、生産枚数、生産装置の構成、生産装置の装置要素を特定する情報と使用位置情報、部品実装ラインＬを次の種類の実装基板の生産に切り替える切替作業に必要な切替時間などが含まれている。

【0026】

実装基板の情報には、基板に実装される部品の種類、実装位置（ＸＹ座標）、実装される予定の部品点数または予定される生産装置の作業時間などが含まれている。すなわち、生産計画情報１１ａには、複数の種類の実装基板ごとに実装される予定の部品点数または予定される生産装置の作業時間の少なくともいずれかが含まれる。

【0027】

図２において、実績収集部１５は、部品実装ラインＬの生産装置（印刷装置Ｍ２、部品実装装置Ｍ４～Ｍ８など）から生産実績を定期的に収集する。生産実績には、生産開始日時、生産終了日時（生産装置が実装基板を生産した時間）、生産枚数、生産装置が有する装置要素（テープフィーダ、トレイフィーダ、実装ヘッド、ノズルなど）の使用回数または使用時間、作業ミスの回数、ミス率（頻度）、動作エラーの回数とその内容などの情報が含まれる。

【0028】

実績収集部１５は、収集した情報を生産装置または装置要素を特定する情報と関連付けて生産実績情報１１ｂとして記憶部１１に記憶する。装置要素情報１１ｃには、部品実装ラインＬにおいて使用される装置要素毎に、装置要素を特定する情報、最新のメンテナンスからの使用回数と使用時間、次のメンテナンスまでに使用可能な許容回数と許容時間、装置要素の使用位置（生産装置と装着位置、保管位置など）などの情報が記憶されている。実績収集部１５は、収集した装置要素の生産実績に基づいて、装置要素の使用回数と使用時間を更新する。ミス率算出部１６は、部品実装ラインＬの生産実績情報１１ｂと装置要素情報１１ｃに基づいて、装置要素の使用回数または使用時間とミス率との関係を算出する。

【0029】

ここで、図３のフローに沿って、図４を参照しながら、ミス率算出部１６による装置要素の使用回数または使用時間とミス率の関係の算出方法の一例について説明する。ここでは、装置要素として部品実装装置Ｍ４～Ｍ８に装着して使用されるテープフィーダを例に、装置要素の使用回数とミス率の関係の算出方法について説明する。テープフィーダ以外の装置要素の場合や、装置要素と使用時間の関係の場合も同様の算出方法であり、詳細な説明は省略する。

【0030】

図３において、まず、ミス率算出部１６は、生産実績情報１１ｂと装置要素情報１１ｃに基づいて、同じ種類の複数のテープフィーダ（装置要素）に対して、使用回数の区間ごと（または使用時間の区間ごと）に複数のテープフィーダのそれぞれで発生した作業ミス（吸着エラー、ジャミングなど）の個別ミス率を算出する（ＳＴ１：個別ミス率算出工程）。図４（ａ）に示す例では、使用回数が１００回の区間ごとにテープフィーダの吸着エラーの個別ミス率を算出している。

【0031】

具体的には、ミス率算出部１６は、最新のメンテナンス以降にテープフィーダが部品を供給した回数が１回から１００回の間に吸着エラーが発生した回数の実績から個別ミス率を算出する。同様に、ミス率算出部１６は、テープフィーダごとに使用回数が１０１回から２００回の区間の個別ミス率、２０１回から３００回の区間の個別ミス率のように、使用回数が１００回を区切りに個別ミス率を計算する。

【0032】

図３において、次いでミス率算出部１６は、複数のテープフィーダで算出した個別ミス率に基づいて、使用回数（または、使用時間）の区間ごとに個別ミス率の発生頻度（確率分布）を算出する（ＳＴ２：確率分布作成工程）。すなわち、ミス率算出部１６は、使用回数が１回から１００回の区間の個別ミス率が同じ、または、同程度であるテープフィーダの数の発生頻度を算出する。１０１回から２００回の区間、２０１回から３００回の区間も同様である。

【0033】

図３において、次いでミス率算出部１６は、各区間の個別ミス率の代表値を決定する（ＳＴ３：区間ミス率決定工程）。この例では、個別ミス率の最頻値（Ｐ（１００）、Ｐ（２００）、Ｐ（３００）、・・・）が発生頻度の代表値として採用されている（図４（ａ））。なお、代表値は最頻値に限定されることなく、その区間の個別ミス率の中央値であっても、平均値であってもよい。すなわち、ミス率算出部１６は、算出された複数の個別ミス率の平均値、中央値、最頻値のいずれかを当該種類の装置要素の当該区間のミス率として採用する。

【0034】

図４（ｂ）は、ミス率算出部１６が算出した区間ごとの個別ミス率の代表値（最頻値）を、ミス率と使用回数の関係として表したグラフである。具体的には、ミス率算出部１６は、使用回数が１回から１００回の区間の使用回数を１００回とし、その区間の個別ミス率の最頻値（Ｐ（１００））をミス率としプロットする。この例では、テープフィーダのミス率が供給する部品ごとに別の集合として統計処理されており、使用回数が５００回ごとに部品Ｄ１と部品Ｄ２のミス率がプロットされている。すなわち、同じ種類のテープフィーダであっても、供給する部品が異なる場合は、異なる集合としてミス率が算出されている。

【0035】

図３において、ミス率算出部１６は、算出した使用回数（または使用時間）とミス率の関係をミス率情報１１ｄとして記憶部１１に記憶させる（ＳＴ４：ミス率記憶工程）。すなわち、記憶部１１は、装置要素の使用回数または使用時間に対応するミス率を記憶する。なお、上記では使用回数を１００回ごとの区間に分けていたが、区間は１００回ごとに限定されることはない。例えば、５０回ごとであっても２００回ごとであってもよい。また、使用時間の場合は、例えば、使用時間を１００秒の区間に分けて、ミス率との関係が算出される。

【0036】

図２において、メンテナンス時間情報１１ｅには、メンテナンス対象の種類別にメンテナンス作業の内容、各メンテナンス作業にかかる標準的なメンテナンス時間などが記憶されている。例えば、印刷装置Ｍ２では、スキージの清掃、清掃部の部材交換、コンベアのベルトの清掃などのメンテナンス作業のメンテナンス時間が記憶されている。テープフィーダでは、スプロケットの調整、可動部の給油などのメンテナンス作業のメンテナンス時間が記憶されている。実装ヘッドでは、シャフトの清掃、可動部の給油などのメンテナンス作業のメンテナンス時間が記憶されている。ノズルでは、分解清掃、可動部の給油、ノズルの交換などのメンテナンス作業のメンテナンス時間が記憶されている。

【0037】

図２において、取得部１７は、後述するメンテナンス計画作成処理において、生産計画作成コンピュータ（図示省略）などから生産計画情報１１ａを取得して、記憶部１１に記憶させる。許容算出部１８は、生産実績情報１１ｂ、装置要素情報１１ｃ、ミス率情報１１ｄに基づいて、装置要素ごとにミス率が所定の許容値を超過するまでに使用可能な許容回数と許容時間を算出し、装置要素情報１１ｃに記憶されている許容回数と許容時間を更新する。

【0038】

ここで、図５のフローに沿って、図４（ｂ）を参照しながら、許容算出部１８による部品Ｄ１を供給するテープフィーダの許容回数を算出する許容算出方法の例について説明する。他の装置要素の場合や許容時間の場合の算出方法も同様であり、詳細な説明は省略する。図５において、まず、許容算出部１８は、ミス率情報１１ｄに含まれる算出対象のテープフィーダの使用回数（または使用時間）とミス率の関係に基づいて、ミス率が増加傾向にあり、かつ、ミス率が所定の許容値（例えば、３％）となった使用回数（または使用時間）を使用限界回数（または使用限界時間）として算出する（ＳＴ１１：使用限界算出工程）。

【0039】

図４（ｂ）の例では、使用回数が５０００回と５５００回の間でミス率が許容値を超過している。そこで、許容算出部１８は、５０００回のミス率と５５００回のミス率を補完（例えば、線形近似）してミス率が許容値となる使用限界回数（Ｄ１）を算出する。なお、使用限界回数の算出方法は、線形近似に限定されることはない。例えば、使用回数とミス率の関係から多項式などの近似式を算出し、この近似式と許容値から使用限界回数を算出してもよい。

【0040】

なお、メンテナンス直後の使用回数が５００回と１０００回の間でもミス率が許容値を超過しているが、この区間ではミス率が減少傾向にあるため、使用限界回数の算出条件には該当していない。また、使用限界回数を超えていなくても、ミス率が所定期間において減少傾向にない場合は正しくメンテナンスがなされていない等の問題があるとして、後述するＳＴ２４の生産中に許容回数（許容時間）を超過する対象としてもよい。

【0041】

また、同じ種類のテープフィーダであっても、供給する部品が異なる場合（例えば、部品Ｄ１と部品Ｄ２）は、算出される使用限界回数も異なる場合がある（例えば、使用限界回数（Ｄ１）と使用限界回数（Ｄ２））。このように、装置要素の使用状況（例えば、テープフィーダが供給する部品の種類）に応じて使用限界回数を算出することで、装置要素をより効率的にメンテナンスすることができる。

【0042】

図５において、次いで許容算出部１８は、算出した使用限界回数（または使用限界時間）から装置要素情報１１ｃに含まれる算出対象のテープフィーダの最新のメンテナンスからの使用回数（または使用時間）を引き算して、許容回数（または許容時間）を算出する（ＳＴ１２：許容回数時間算出工程）。次いで許容算出部１８は、装置要素情報１１ｃに記憶されている許容回数（または許容時間）を、算出した許容回数に更新させる（ＳＴ１３：許容回数時間更新工程）。

【0043】

このように、許容算出部１８は、装置要素の使用回数または使用時間とミス率との関係（ミス率情報１１ｄ）に基づいて、部品実装ラインＬにおいて使用される装置要素のミス率が許容値を超過するまでに使用可能な許容回数または許容時間を算出する。なお、使用限界回数（または使用限界時間）の算出条件はミス率が許容値となった使用回数（または使用時間）に限定されることはない。例えば、ミス率の増加率が所定値となった使用回数を使用限界回数の算出条件としてもよいし、使用回数の累積値から算出されるミス率が所定値となった使用回数を使用限界回数の算出条件としてもよい。

【0044】

図２において、作成部１９は、生産計画情報１１ａに含まれる生産計画と切替時間、装置要素情報１１ｃに含まれる装置要素の許容回数または許容時間、メンテナンス時間情報１１ｅに含まれる装置要素のメンテナンスにかかるメンテナンス時間などに基づいて、装置要素のメンテナンス計画を作成する。後述するように、作成部１９は、実装基板の生産中に許容回数または許容時間を超過することが予想される装置要素は、当該実装基板の生産を開始する前までにメンテナンスを実施するようにメンテナンス計画を作成する。作成部１９は、作成したメンテナンス計画をメンテナンス計画１１ｆとして記憶部１１に記憶させる。出力部２０は、作成されたメンテナンス計画１１ｆを表示部１３や他のコンピュータなどに出力する。

【0045】

次に、図６のフローに沿って、図７を参照しながら、部品実装ラインＬが備える生産装置が有する装置要素のメンテナンス計画１１ｆを作成するメンテナンス計画作成処理によるメンテナンス計画作成方法（メンテナンス計画作成プログラム）について説明する。

【0046】

図６において、まず、部品実装ラインＬが備える生産装置が有する装置要素の使用回数または使用時間とミス率との関係が算出される（ＳＴ２１：ミス率算出工程）。ミス率算出工程（ＳＴ２１）では、図３に示すミス率算出方法により部品実装ラインＬの最新の生産実績情報１１ｂに基づいてミス率を算出しても、過去に算出したミス率（ミス率情報１１ｄ）を参照してもよい。次いで取得部１７は、生産計画作成コンピュータまたは記憶部１１から複数の種類の実装基板ごとに実装される予定の部品点数または予定される生産装置の作業時間の少なくともいずれかを含む生産計画情報１１ａを取得する（ＳＴ２２：取得工程）。

【0047】

図７（ａ）は、取得された生産計画情報１１ａに含まれる生産計画の例を示している。この例では、部品実装ラインＬにおいて、基板種１の実装基板、基板種２の実装基板、基板種３の実装基板の生産が順番に計画されている。そして、基板種１の実装基板の生産時間Ｔ０１（時刻Ｔ０～Ｔ１）後の時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の切替時間Ｔ１２には、部品実装ラインＬが生産する実装基板を基板種１から基板種２に切り替える切り替え１が予定されている。また、基板種２の実装基板の生産時間Ｔ２３（時刻Ｔ２～Ｔ３）後の時刻Ｔ３から時刻Ｔ４の切替時間Ｔ３４には、部品実装ラインＬが生産する実装基板を基板種２から基板種３に切り替える切り替え２が予定されている。

【0048】

図６において、次いで許容算出部１８は、生産実績情報１１ｂ、装置要素情報１１ｃ、ミス率情報１１ｄに基づいて、部品実装ラインＬにおいて使用される装置要素のミス率が許容値を超過するまでに使用可能な許容回数または許容時間を算出する（ＳＴ２３：許容算出工程）。許容算出工程（ＳＴ２３）では、図５に示す許容算出方法などにより許容回数または許容時間が算出される。次いで作成部１９は、生産計画に含まれる実装基板に実装される予定の部品点数または生産装置の作業時間と、許容算出工程（ＳＴ２３）において算出された許容回数または許容時間から、実装基板の生産中に許容回数または許容時間を超過する装置要素（メンテナンス対象）があるか否かを判断する（ＳＴ２４：許容超過判断工程）。

【0049】

図７（ａ）の例では、作成部１９は、基板種１、基板種２、基板種３の実装基板に実装される部品点数または作業時間と、メンテナンス対象である装置要素の実装基板の生産開始時点の許容回数または許容時間から、基板種１、基板種２、基板種３の実装基板のいずれかの生産中に許容回数または許容時間を超過する装置要素があるか否かを判断する。

【0050】

なお、部品点数と使用回数、作業時間と使用時間の関係は、次のとおりである。例えば、テープフィーダでは、実装基板に部品を１個（１点）実装する際には、スプロケットが１回間欠回転されて１個の部品が供給される。そのため、装置要素がテープフィーダで、使用回数が部品を供給するためにスプロケットを間欠回転させた累積回数である場合、部品点数と使用回数は１対１の関係（１点が１回に相当）である。また、装置要素がテープフィーダで、使用時間が部品実装装置Ｍ４～Ｍ８に装着されてテープフィーダに電源が投入されている積算時間である場合、作業時間は実装基板の生産に使用される使用時間（例えば、生産時間Ｔ０１）である。

【0051】

図７（ｂ）において、テープフィーダＦ０１の基板種１の実装基板の生産開始時点（時刻Ｔ０）の許容回数は２０００回であり、テープフィーダＦ０１が基板種１の実装基板に実装する予定の部品点数は１０００点である。そのため、基板種１の生産終了時点（時刻Ｔ１）での許容回数は１０００回（２０００回－１０００回）となる。

【0052】

また、テープフィーダＦ０１が基板種２の実装基板に実装する予定の部品点数は２０００点である。そのため、基板種２の実装基板の生産時間Ｔ２３中にテープフィーダＦ０１の許容回数は０回になる。そこで、作成部１９は、許容超過判断工程（ＳＴ２４）において、テープフィーダＦ０１は基板種２の実装基板の生産中に許容回数を超過すると判断する。同様に、テープフィーダＦ０２とテープフィーダＦ０３は、基板種３の実装基板の生産中に許容回数を超過すると判断されている。

【0053】

具体的には、作成部１９は、生産計画情報１１ａに含まれる第１実装基板（基板種１の実装基板）に実装される予定の第１部品点数（１０００点）に第１実装基板の次に生産される第２実装基板（基板種２の実装基板）に実装される予定の第２部品点数（２０００点）を加算した加算部品点数（３０００点）を算出する。そして、作成部１９は、加算部品点数（３０００点）が許容回数（２０００回）に対応する部品点数（２０００点）を超過するか否かを判断する。

【0054】

または、作成部１９は、生産計画情報１１ａに含まれる第１実装基板に予定される第１作業時間に第１実装基板の次に生産される第２実装基板に予定される第２作業時間を加算した加算作業時間が、許容時間に対応する作業時間を超過するか否かを判断する。

【0055】

図６において、次いで作成部１９は、許容超過判断工程（ＳＴ２４）において超過するメンテナンス対象（装置要素）があると判断された場合（Ｙｅｓ）、部品実装ラインＬを次の種類の実装基板の生産に切り替える切替時間に当該メンテナンス対象のメンテナンス作業が終了するか否かを判断する（ＳＴ２５：切替時間判断工程）。切替時間にメンテナンス作業が終了する場合（ＳＴ２５においてＹｅｓ）、作成部１９は、当該メンテナンス対象のメンテナンス作業を当該切替時間に設定したメンテナンス計画を作成する（ＳＴ２６：切替時間設定工程）。

【0056】

すなわち、作成部１９は、実装基板の生産中に許容回数または許容時間を超過することが予想される装置要素は（ＳＴ２４においてＹｅｓ）、当該種類の実装基板の生産を開始する前の切替作業であり、かつ、切替時間が当該装置要素のメンテナンスにかかるメンテナンス時間よりも長い切替作業においてメンテナンスを実行するようにメンテナンス計画を作成する（ＳＴ２６）。

【0057】

図７（ｂ）において、切り替え１の切替時間Ｔ１２は、テープフィーダＦ０１のメンテナンス作業のメンテナンス時間より長い（ＳＴ２５においてＹｅｓ）。そこで、作成部１９は、テープフィーダＦ０１のメンテナンス作業を切り替え１の切替時間Ｔ１２に設定したメンテナンス計画を作成する（ＳＴ２６）。すなわち、作成部１９は、第２実装基板（基板種２）の生産中に許容回数または許容時間を超過することが予想される装置要素（テープフィーダＦ０１）は、第１切替時間（切替時間Ｔ１２）が当該装置要素のメンテナンスにかかるメンテナンス時間がよりも長い場合に、第１切替作業（切り替え１）においてメンテナンスを実行するようにメンテナンス計画を作成する。

【0058】

図７（ｂ）において、切り替え２の切替時間Ｔ３４は、テープフィーダＦ０２のメンテナンス作業のメンテナンス時間より短い。しかし、切り替え１の切替時間Ｔ１２は、テープフィーダＦ０２のメンテナンス作業のメンテナンス時間より長い（ＳＴ２５においてＹｅｓ）。そこで、作成部１９は、テープフィーダＦ０２のメンテナンス作業を切り替え１の切替時間Ｔ１２に設定したメンテナンス計画を作成する（ＳＴ２６）。

【0059】

すなわち、作成部１９は、第３実装基板（基板種３）の生産中に許容回数または許容時間を超過することが予想される装置要素（テープフィーダＦ０２）は、第２切替時間（切替時間Ｔ３４）が当該装置要素のメンテナンス時間よりも短い場合は、第２実装基板（基板種２）の生産を開始する前の切替作業であり、かつ、部品実装ラインＬを次の実装基板（基板種２）に切り替える切替時間（切替時間Ｔ１２）が当該装置要素のメンテナンス時間よりも長い切替作業（切り替え１）においてメンテナンスを実行するようにメンテナンス計画を作成する。

【0060】

図６において、切替時間にメンテナンス作業が終了しない場合（ＳＴ２５においてＮｏ）、作成部１９は、当該メンテナンス対象と同じ種類の予備の装置要素があるか否かを判断する（ＳＴ２７：交換判断工程）。予備の装置要素がある場合（ＳＴ２７においてＹｅｓ）、作成部１９は、当該メンテナンス対象を予備の装置要素と交換するメンテナンス計画を作成する（ＳＴ２８：交換作業設定工程）。

【0061】

図７（ｂ）において、切り替え２の切替時間Ｔ３４は、テープフィーダＦ０３のメンテナンス作業のメンテナンス時間より短い（ＳＴ２５においてＮｏ）。しかし、切り替え２の開始時点の時刻Ｔ３において、テープフィーダＦ０３と同じ種類の予備のテープフィーダＦ０４（装置要素）がある。そこで、作成部１９は、切替時間Ｔ３４において、メンテナンス対象のテープフィーダＦ０３を予備のテープフィーダＦ０４と交換する交換作業を実行するメンテナンス計画を作成する（ＳＴ２８）。また、作成部１９は、交換作業によって部品実装装置Ｍ４～Ｍ８から取り外されたテープフィーダＦ０３に対し、交換作業後にメンテナンス作業を実行するメンテナンス計画を作成する。

【0062】

図６において、予備の装置要素がない場合（ＳＴ２７においてＮｏ）、作成部１９は、切替時間を当該メンテナンス対象のメンテナンス時間よりも長くなるように、生産計画を変更する（ＳＴ２９：生産計画変更工程）。このように、取得工程（ＳＴ２２）において取得された生産計画情報１１ａと、許容算出工程（ＳＴ２３）において算出された許容回数または許容時間とに基づいて、装置要素のメンテナンス計画が作成される（ＳＴ２６、ＳＴ２８）。次いで出力部２０は、作成されたメンテナンス計画を表示部１３などに出力（表示）させる（ＳＴ３０：出力工程）。これによって、生産装置が有する装置要素を効率的にメンテナンスすることができる。

【0063】

なお、ＳＴ２９において作成部１９は生産計画の変更を自動で実施してもよいが、変更の承認を作業者が所持する作業端末に通知して承認を得たうえで計画変更を行ってもよい。作業者の承認を得たうえで生産計画を変更することで、生産計画の変更回数を低減させることができる。また、作業者に通知する際に変更の通知に加えて対象の装置要素の使用回数やミス率を合わせて通知することでより承認の判断をしやすくしてもよい。

【0064】

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、実装基板ごとに実装予定の部品点数または予定される作業時間の少なくともいずれかを含む生産計画情報１１ａを取得する取得部１７と、装置要素（テープフィーダ）の使用回数または使用時間とミス率との関係（ミス率情報１１ｄ）に基づいて、装置要素のミス率が許容値を超過するまでに使用可能な許容回数または許容時間を算出する許容算出部１８と、算出された許容回数または許容時間と取得された生産計画情報１１ａに基づいて、装置要素のメンテナンス計画を作成する作成部１９と、作成されたメンテナンス計画を出力する出力部２０を備え、装置要素のメンテナンス計画を作成するメンテナンス計画作成装置である。これによって、生産装置が有する装置要素を効率的にメンテナンスすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0065】

本発明のメンテナンス計画作成装置およびメンテナンス計画作成方法ならびにメンテナンス計画作成プログラムは、生産装置が有する装置要素を効率的にメンテナンスすることができるメンテナンス計画を作成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分野において有用である。

【符号の説明】

【0066】

３ 管理コンピュータ（メンテナンス計画作成装置）
Ｌ 部品実装ライン
Ｍ２ 印刷装置（生産装置）
Ｍ４～Ｍ８ 部品実装装置（生産装置）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】