特開 2024-167778 部品実装システム

(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】P2024167778

(43)【公開日】2024-12-04

(54)【発明の名称】部品実装システム

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/00 20060101AFI20241127BHJP

【ＦＩ】

H05K13/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023084095

(22)【出願日】2023-05-22

(71)【出願人】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100127797

【弁理士】

【氏名又は名称】平田 晴洋

(72)【発明者】

【氏名】清水 秀和

【テーマコード（参考）】

5E353

【Ｆターム（参考）】

5E353AA02

5E353CC01

5E353CC03

5E353CC04

5E353CC05

5E353CC21

5E353CC22

5E353DD19

5E353EE53

5E353EE54

5E353EE89

5E353GG01

5E353HH09

5E353HH11

5E353HH51

5E353JJ21

5E353JJ48

5E353KK01

5E353QQ01

(57)【要約】

【課題】部品実装機において新種の基板や部品を使用して実装基板を生産する場合であっても、精度の高い生産計画を作成することが可能な部品実装システムを提供する。
【解決手段】部品実装システム１は、基板データＰＤに基づく生産要素の動作に応じて実装基板を生産する部品実装機２０と、使用実績データＤ１と搭載時間実績データＤ２とを対応付けて記憶する記憶装置４と、部品実装機２０における実装基板の生産計画ＰＳを作成する生産計画装置５と、を備える。生産計画装置５は、記憶装置４に記憶された各使用実績データＤ１の中から基板データＰＤと関連性を有する関連実績データを特定し、当該関連実績データと対応付けられた搭載時間実績データＤ２に基づいてサイクルタイムＳＴを算出し、当該サイクルタイムＳＴに基づいて生産計画ＰＳを作成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に部品が搭載された実装基板を生産するための動作を行う複数の生産要素を有し、前記基板、前記部品及び各前記生産要素の各情報を含む基板データに基づいて、前記実装基板を生産する部品実装機と、
前記部品実装機における前記実装基板の生産に使用された前記基板、前記部品及び各前記生産要素の各情報を含む使用実績データと、各前記生産要素の動作に応じて前記基板に１つの前記部品を搭載するのに要した搭載時間の実績を示す搭載時間実績データと、を対応付けて、前記基板に対する前記部品の搭載ごとに記憶する記憶装置と、
前記部品実装機における前記実装基板の生産の計画を示す生産計画を作成する生産計画装置と、を備え、
前記生産計画装置は、
前記基板に対する前記部品の搭載ごとの各前記使用実績データの中から前記基板データと関連性を有する関連実績データを特定し、前記関連実績データと対応付けられた前記搭載時間実績データに基づいて、前記部品実装機において前記基板データに応じて１枚の前記実装基板を生産するのに要する時間を示すサイクルタイムを算出する算出処理と、
前記サイクルタイムに基づいて、前記生産計画を作成する生産計画作成処理と、を行う、部品実装システム。

【請求項2】

前記部品実装機は、前記基板を搬送する搬送部と、各前記生産要素のエラーを検出する検出部と、を有し、
前記記憶装置は、前記搬送部による前記基板の搬送に要した搬送時間の実績を示す搬送時間実績データと、前記検出部によるエラーの検出に応じた各前記生産要素の動作の停止時間の実績を示す停止時間実績データと、を前記使用実績データに対応付けて記憶し、
前記生産計画装置は、前記算出処理において、前記搬送時間実績データ及び前記停止時間実績データを参照して前記サイクルタイムを算出する、請求項１に記載の部品実装システム。

【請求項3】

前記生産計画装置は、前記算出処理において、各前記使用実績データと前記基板データとを比較し、
各前記使用実績データの中から、前記使用実績データ及び前記基板データにそれぞれ含まれる前記部品の情報同士が一致するデータを、前記関連実績データとして特定し、
前記使用実績データ及び前記基板データにそれぞれ含まれる前記部品の情報同士が一致しない場合には、各前記使用実績データの中から、前記使用実績データ及び前記基板データにそれぞれ含まれる各前記生産要素の少なくとも一部の情報同士が一致するデータを、前記関連実績データとして特定する、請求項１に記載の部品実装システム。

【請求項4】

前記生産計画装置は、前記算出処理において、各前記使用実績データと前記基板データとを比較し、前記使用実績データ及び前記基板データにそれぞれ含まれる前記基板の情報同士が一致しない場合、各前記使用実績データの中から、前記使用実績データ及び前記基板データにそれぞれ含まれる前記部品の情報同士が一致するデータを、前記関連実績データとして特定する、請求項１に記載の部品実装システム。

【請求項5】

前記記憶装置は、各前記生産要素を準備する準備作業に要した準備時間の実績を示す準備時間実績データを記憶し、
前記生産計画装置は、前記生産計画作成処理において、前記準備時間実績データを参照して前記生産計画を作成する、請求項１に記載の部品実装システム。

【請求項6】

前記記憶装置は、各前記生産要素に対する保守作業に要した保守時間の実績を示す保守時間実績データを記憶し、
前記生産計画装置は、前記生産計画作成処理において、前記保守時間実績データを参照して前記生産計画を作成する、請求項１に記載の部品実装システム。

【請求項7】

前記記憶装置は、前記部品実装機における前記実装基板の生産を一時的に停止させる休憩時間に関する休憩時間データを記憶し、
前記生産計画装置は、前記生産計画作成処理において、前記休憩時間データを参照して前記生産計画を作成する、請求項１に記載の部品実装システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、実装基板を生産する部品実装機を備えた部品実装システムに関する。

【背景技術】

【0002】

部品を基板に搭載する搭載ヘッドなどの複数の生産要素の動作に応じて実装基板を生産する部品実装機を備えた部品実装システムが知られている。部品実装機では、生産計画に従って実装基板が生産される。生産計画は、実装基板の生産に使用される生産要素を準備する準備作業の計画を立てる際に利用され、又は、実装基板の生産終了時期の見込みを立てる際に利用される。このため、生産計画は、精度の高い計画であることが要求される。

【0003】

特許文献１には、精度の高い生産計画を作成するための技術が開示されている。この技術では、部品実装機における実装基板の生産時間の実績と、作業者が部品実装機に対して作業をする作業時間の実績と、に基づいて、生産計画が作成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－１６０６３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示される技術では、使用実績のある基板や部品を用いた実装基板の生産に対しては、精度の高い生産計画を作成することができる。しかし、使用実績のない新種の基板や部品を用いた実装基板の生産に対しては、精度の高い生産計画を作成するができない、という課題がある。

【0006】

本発明の目的は、部品実装機において新種の基板や部品を使用して実装基板を生産する場合であっても、精度の高い生産計画を作成することが可能な部品実装システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一の局面に係る部品実装システムは、基板に部品が搭載された実装基板を生産するための動作を行う複数の生産要素を有し、前記基板、前記部品及び各前記生産要素の各情報を含む基板データに基づいて、前記実装基板を生産する部品実装機と、前記部品実装機における前記実装基板の生産に使用された前記基板、前記部品及び各前記生産要素の各情報を含む使用実績データと、各前記生産要素の動作に応じて前記基板に１つの前記部品を搭載するのに要した搭載時間の実績を示す搭載時間実績データと、を対応付けて、前記基板に対する前記部品の搭載ごとに記憶する記憶装置と、前記部品実装機における前記実装基板の生産の計画を示す生産計画を作成する生産計画装置と、を備える。前記生産計画装置は、前記基板に対する前記部品の搭載ごとの各前記使用実績データの中から前記基板データと関連性を有する関連実績データを特定し、前記関連実績データと対応付けられた前記搭載時間実績データに基づいて、前記部品実装機において前記基板データに応じて１枚の前記実装基板を生産するのに要する時間を示すサイクルタイムを算出する算出処理と、前記サイクルタイムに基づいて、前記生産計画を作成する生産計画作成処理と、を行う。

【0008】

この部品実装システムによれば、部品実装機において、基板、部品及び各生産要素の情報を含む基板データに基づき実装基板を生産する際の生産計画が、生産計画装置によって作成される。生産計画装置は、基板に対する部品の搭載ごとの、基板、部品及び各生産要素の使用実績を示す使用実績データの各々と、基板データとを比較することにより、各使用実績データの中から基板データと関連性を有する関連実績データを特定する。生産計画装置は、使用実績のない新種の基板や部品の情報が基板データに含まれている場合であっても、使用実績データに含まれる基板、部品及び各生産要素の少なくとも何れか１つの情報を手掛かりに、各使用実績データの中から基板データと関連性を有する関連実績データを特定することができる。

【0009】

基板データと関連性を有する関連実績データを特定すると、生産計画装置は、当該関連実績データと対応付けられた搭載時間実績データに基づいて、基板データに応じて１枚の実装基板を生産するのに要する時間を示すサイクルタイムを算出し、当該サイクルタイムに基づいて生産計画を作成する。この場合、生産計画のもととなるサイクルタイムは、基板データと関連性を有する使用実績データと対応付けられた搭載時間実績データに基づき算出される。このため、生産計画装置は、基板データに関連した搭載時間実績データに応じたサイクルタイムに基づいて、精度の高い生産計画を作成することができる。

【0010】

上記の部品実装システムにおいて、前記部品実装機は、前記基板を搬送する搬送部と、各前記生産要素のエラーを検出する検出部と、を有している。前記記憶装置は、前記搬送部による前記基板の搬送に要した搬送時間の実績を示す搬送時間実績データと、前記検出部によるエラーの検出に応じた各前記生産要素の動作の停止時間の実績を示す停止時間実績データと、を前記使用実績データに対応付けて記憶する。そして、前記生産計画装置は、前記算出処理において、前記搬送時間実績データ及び前記停止時間実績データを参照して前記サイクルタイムを算出する。

【0011】

この態様では、生産計画装置は、搭載時間実績データに加えて、搬送時間実績データ及び停止時間実績データを参照してサイクルタイムを算出する。この場合、サイクルタイムは、部品実装機における実装基板の生産の実情に即して、基板に対する部品の搭載時間、各生産要素のエラーに応じた停止時間、及び、搬送部による基板の搬送時間の各実績が考慮されたデータとなる。このようなサイクルタイムに基づき作成される生産計画は、部品実装機における実装基板の生産の実情に即した、より精度の高い生産計画となる。

【0012】

上記の部品実装システムにおいて、前記生産計画装置は、前記算出処理において、各前記使用実績データと前記基板データとを比較する。そして、前記生産計画装置は、各前記使用実績データの中から、前記使用実績データ及び前記基板データにそれぞれ含まれる前記部品の情報同士が一致するデータを、前記関連実績データとして特定する。一方、前記使用実績データ及び前記基板データにそれぞれ含まれる前記部品の情報同士が一致しない場合には、前記生産計画装置は、各前記使用実績データの中から、前記使用実績データ及び前記基板データにそれぞれ含まれる各前記生産要素の少なくとも一部の情報同士が一致するデータを、前記関連実績データとして特定する。

【0013】

各使用実績データと基板データとの比較において、使用実績データ及び基板データにそれぞれ含まれる部品の情報同士が一致する場合、使用実績のある部品の情報が基板データに含まれていることになる。この場合、生産計画装置は、各使用実績データの中から、使用実績データ及び基板データにそれぞれ含まれる部品の情報同士が一致するデータを、基板データと関連性を有する関連実績データとして特定する。一方、各使用実績データと基板データとの比較において、使用実績データ及び基板データにそれぞれ含まれる部品の情報同士が一致しない場合、使用実績のない新種の部品の情報が基板データに含まれていることになる。この場合、生産計画装置は、各使用実績データの中から、使用実績データ及び基板データにそれぞれ含まれる各生産要素の少なくとも一部の情報同士が一致するデータを、基板データと関連性を有する関連実績データとして特定する。

【0014】

上記の部品実装システムにおいて、前記生産計画装置は、前記算出処理において、各前記使用実績データと前記基板データとを比較し、前記使用実績データ及び前記基板データにそれぞれ含まれる前記基板の情報同士が一致しない場合、各前記使用実績データの中から、前記使用実績データ及び前記基板データにそれぞれ含まれる前記部品の情報同士が一致するデータを、前記関連実績データとして特定する。

【0015】

各使用実績データと基板データとの比較において、使用実績データ及び基板データにそれぞれ含まれる基板の情報同士が一致しない場合、使用実績のない新種の基板の情報が基板データに含まれていることになる。この場合、生産計画装置は、各使用実績データの中から、使用実績データ及び基板データにそれぞれ含まれる部品の情報同士が一致するデータを、基板データと関連性を有する関連実績データとして特定する。

【0016】

上記の部品実装システムにおいて、前記記憶装置は、各前記生産要素を準備する準備作業に要した準備時間の実績を示す準備時間実績データを記憶する。この場合、前記生産計画装置は、前記生産計画作成処理において、前記準備時間実績データを参照して前記生産計画を作成する。

【0017】

この態様では、生産計画装置は、サイクルタイムに加えて、準備時間実績データを参照して生産計画を作成する。この場合、生産計画装置は、部品実装機における実装基板の生産に必要な各生産要素を準備する準備作業の時間が組み込まれた生産計画を作成することができる。

【0018】

上記の部品実装システムにおいて、前記記憶装置は、各前記生産要素に対する保守作業に要した保守時間の実績を示す保守時間実績データを記憶する。この場合、前記生産計画装置は、前記生産計画作成処理において、前記保守時間実績データを参照して前記生産計画を作成する。

【0019】

この態様では、生産計画装置は、サイクルタイムに加えて、保守時間実績データを参照して生産計画を作成する。この場合、生産計画装置は、部品実装機における各生産要素に対する保守作業の時間が組み込まれた生産計画を作成することができる。

【0020】

上記の部品実装システムにおいて、前記記憶装置は、前記部品実装機における前記実装基板の生産を一時的に停止させる休憩時間に関する休憩時間データを記憶する。この場合、前記生産計画装置は、前記生産計画作成処理において、前記休憩時間データを参照して前記生産計画を作成する。

【0021】

この態様では、生産計画装置は、サイクルタイムに加えて、休憩時間データを参照して生産計画を作成する。この場合、生産計画装置は、部品実装機を操作するオペレータの休憩時間が組み込まれた生産計画を作成することができる。

【発明の効果】

【0022】

以上説明したように、本発明によれば、部品実装機において新種の基板や部品を使用して実装基板を生産する場合であっても、精度の高い生産計画を作成することが可能な部品実装システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施形態に係る部品実装システムの構成を概略的に示す図である。

【図2】部品実装システムに備えられる部品実装機の構成を示す平面図である。

【図3】部品実装機のヘッドユニットの部分を拡大して示す図である。

【図4】部品実装機における実装基板の生産の際に参照される基板データを示す図である。

【図5】部品実装システムに備えられる記憶装置に記憶される各種のデータを示す図である。

【図6】部品実装システムに備えられる生産計画装置が行う算出処理を説明する図である。

【図7】生産計画装置が行う生産計画作成処理を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施形態に係る部品実装システムについて、図面に基づいて説明する。

【0025】

［部品実装システムの全体構成］
図１に示される部品実装システム１は、プリント基板等の基板上に電子部品等の部品が搭載された実装基板を生産するシステムである。部品実装システム１は、少なくとも１台の部品実装機２０を備えた生産ライン２と、生産管理装置３と、記憶装置４と、生産計画装置５とを備える。部品実装システム１では、生産ライン２の各部品実装機２０と生産管理装置３とがデータ通信可能に接続されるとともに、生産管理装置３と生産計画装置５とがデータ通信可能に接続される。また、生産計画装置５と記憶装置４とがデータ通信可能に接続される。生産管理装置３及び生産計画装置５は、例えばパーソナルコンピュータによって構成される。記憶装置４は、例えばサーバ装置によって構成される。

【0026】

記憶装置４は、生産ライン２の部品実装機２０における実装基板の生産に関する各種の実績のデータ等を記憶する。生産管理装置３は、部品実装機２０における実装基板の生産に必要な各種の情報を含む基板データＰＤを、生産計画装置５に送信する。生産計画装置５は、部品実装機２０における実装基板の生産の計画を示す生産計画ＰＳを基板データＰＤに対応して作成し、その作成した生産計画ＰＳを生産管理装置３に送信する。生産管理装置３は、生産計画装置５により作成された生産計画ＰＳとともに基板データＰＤ及び生産プログラムＰＰを部品実装機２０に送信する。

【0027】

部品実装機２０は、生産計画ＰＳに従って、基板データＰＤに対応した実装基板の生産を行う。この際、部品実装機２０は、生産プログラムＰＰに記録された情報に基づいて制御されることにより、基板に部品を搭載して実装基板を生産する。

【0028】

［部品実装機について］
部品実装機２０について、図２及び図３を参照しながら説明する。なお、以下では、方向関係については水平面上において互いに直交するＸＹ直交座標を用いて説明する。また、Ｘ軸方向の一方向側を「＋Ｘ側」と称し、Ｘ軸方向の一方向側とは反対の他方向側を「－Ｘ側」と称する。同様に、Ｙ軸方向の一方向側を「＋Ｙ側」と称し、Ｙ軸方向の一方向側とは反対の他方向側を「－Ｙ側」と称する。

【0029】

部品実装機２０は、本体フレーム２１と、搬送ユニット２３と、部品供給ユニット２４と、ヘッドユニット２５と、基板支持ユニット２８と、を備える。

【0030】

本体フレーム２１は、部品実装機２０を構成する各部が配置される構造体であり、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向と直交する方向（鉛直方向）から見た平面視で略矩形状に形成されている。搬送ユニット２３は、Ｘ軸方向に延びるコンベアによって構成される搬送部であり、本体フレーム２１に配置される。搬送ユニット２３は、基板ＰＢをＸ軸方向に搬送する。搬送ユニット２３上を搬送される基板ＰＢは、所定の作業位置（基板ＰＢ上に部品が搭載される部品搭載位置）に、基板支持ユニット２８によって位置決めされる。基板支持ユニット２８は、プッシュアップピンにより基板ＰＢを支持することにより、当該基板ＰＢを位置決めする。

【0031】

部品供給ユニット２４は、本体フレーム２１におけるＹ軸方向の＋Ｙ側及び－Ｙ側のそれぞれの領域部分に、搬送ユニット２３を挟んで配置される。部品供給ユニット２４は、本体フレーム２１において、フィーダ２４Ｆが複数並設された状態で装着される領域であって、後述のヘッドユニット２５に備えられる搭載ヘッド２５１による保持対象の部品ごとに、各フィーダ２４Ｆのセット位置が区画されている。フィーダ２４Ｆは、部品供給ユニット２４に着脱自在に装着される。フィーダ２４Ｆは、実装基板を生産するための動作として、部品を供給する動作を行う生産要素の一例である。フィーダ２４Ｆは、複数の部品を保持し、その保持した部品をフィーダー内に設定された所定の部品供給位置に供給する。フィーダ２４Ｆは、部品を供給可能に構成されていれば、その部品供給方式は特に限定されない。フィーダ２４Ｆとしては、例えば、テープを担体として部品を供給する方式のテープフィーダ、部品が載置されたトレイを移動させることにより部品を供給する方式のトレイフィーダ、筒状のスティックに収納された部品を当該スティックから押し出しながら供給する方式のスティックフィーダなどを採用することができる。

【0032】

ヘッドユニット２５は、移動フレーム２７に保持されている。本体フレーム２１上には、Ｙ軸方向に延びる固定レール２６１と、Ｙ軸サーボモータ２６３により回転駆動されるボールねじ軸２６２とが配設されている。移動フレーム２７は固定レール２６１上に配置され、この移動フレーム２７に設けられたナット部分２７１がボールねじ軸２６２に螺合している。また、移動フレーム２７には、Ｘ軸方向に延びるガイド部材２７２と、Ｘ軸サーボモータ２７４により駆動されるボールねじ軸２７３とが配設されている。このガイド部材２７２にヘッドユニット２５が移動可能に保持され、このヘッドユニット２５に設けられたナット部分がボールねじ軸２７３に螺合している。そして、Ｙ軸サーボモータ２６３の作動により移動フレーム２７がＹ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ２７４の作動によりヘッドユニット２５が移動フレーム２７に対してＸ軸方向に移動する。すなわち、ヘッドユニット２５は、移動フレーム２７の移動に伴ってＹ軸方向に移動可能であり、且つ、移動フレーム２７に沿ってＸ軸方向に移動可能である。ヘッドユニット２５は、部品供給ユニット２４と搬送ユニット２３により搬送された基板ＰＢの所定の作業位置とにわたって移動可能である。

【0033】

ヘッドユニット２５は、図３に示されるように、複数の搭載ヘッド２５１を備えている。搭載ヘッド２５１は、実装基板を生産するための動作として、基板ＰＢに部品を搭載する動作を行う生産要素の一例である。搭載ヘッド２５１は、部品供給ユニット２４から部品を取り出すとともに、その取り出した部品を基板ＰＢ上に搭載（実装）する部品搭載動作を行う。搭載ヘッド２５１には、その先端（下端）に吸着ノズル２５１１が装着されている。吸着ノズル２５１１は、実装基板を生産するための動作として、部品を吸着保持する動作を行う生産要素の一例である。吸着ノズル２５１１は、部品供給ユニット２４に配列されたフィーダ２４Ｆにより供給された部品を吸着して保持する。吸着ノズル２５１１は、電動切替弁を介して負圧発生装置、正圧発生装置及び大気の何れかに連通可能とされている。つまり、吸着ノズル２５１１に負圧が供給されることで当該吸着ノズル２５１１による部品の吸着保持（部品の取り出し）が可能となり、その後、正圧が供給されることで当該部品の吸着保持が解除される。

【0034】

図２に示されるように、本体フレーム２１上において部品供給ユニット２４と搬送ユニット２３との間には、部品認識カメラＣ１が設置されている。部品認識カメラＣ１は、例えばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）やＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ－ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子を備えた撮像カメラである。部品認識カメラＣ１は、生産要素としてのフィーダ２４Ｆ、搭載ヘッド２５１及び吸着ノズル２５１１のうちの、搭載ヘッド２５１及び吸着ノズル２５１１のエラーを検出することが可能な検出部の一例である。部品認識カメラＣ１は、フィーダ２４Ｆの部品供給位置から、搬送ユニット２３により搬送された基板ＰＢの作業位置へ向かってヘッドユニット２５が移動している間において、搭載ヘッド２５１の吸着ノズル２５１１によって吸着保持された部品を、下方側から撮像して部品認識画像を取得する。部品実装機２０においては、部品認識カメラＣ１により取得された部品認識画像に基づいて、吸着ノズル２５１１に吸着保持された部品の姿勢などが判定される。吸着ノズル２５１１に対する部品の姿勢が異常である場合などに、エラーが検出される。

【0035】

部品実装機２０における実装基板の生産時においては、１枚の基板ＰＢあたりに複数種の部品が搭載される。更に、基板ＰＢの種類ごとに搭載される部品の種類が異なる。このため、部品供給ユニット２４には、種類の異なる部品を供給する複数のフィーダ２４ＦがＸ軸方向に配列される。

【0036】

部品実装機２０において基板データＰＤに応じた複数種の基板ＰＢに対応して実装基板を生産するときには、オペレータは、生産計画装置５により作成された生産計画ＰＳを確認しながら、実装基板の生産に必要なフィーダ２４Ｆ、搭載ヘッド２５１及び吸着ノズル２５１１を準備する準備作業の計画を立てるとともに、実装基板の生産終了時期の見込みを立てる。準備作業は、オペレータ又は作業ロボットによって行われる。

【0037】

［生産管理装置について］
生産管理装置３は、部品実装機２０における実装基板の生産の際に参照される基板データＰＤと生産プログラムＰＰとを、部品実装機２０に送信する。

【0038】

基板データＰＤは、部品実装機２０における実装基板の生産に必要な各種の情報が含まれたデータである。図４に示されるように、基板データＰＤは、生産数情報ＰＤ１と、基板種情報ＰＤ２と、部品情報ＰＤ３と、フィーダ情報ＰＤ４と、ヘッド情報ＰＤ５と、ノズル情報ＰＤ６と、搭載位置情報ＰＤ７と、が対応付けられたデータである。

【0039】

生産数情報ＰＤ１は、部品実装機２０における実装基板の生産数を示す情報である。基板種情報ＰＤ２は、部品実装機２０における実装基板の生産に使用される基板ＰＢの種類を示す情報である。部品情報ＰＤ３は、部品実装機２０における実装基板の生産に使用される部品の情報である。部品情報ＰＤ３には、部品の種類を示す情報と、部品のサイズを示す情報と、１枚の基板ＰＢに搭載される部品の部品数を示す情報とが登録されている。フィーダ情報ＰＤ４は、部品実装機２０における実装基板の生産に使用されるフィーダ２４Ｆの情報である。フィーダ情報ＰＤ４には、フィーダ２４Ｆの種類を示す情報と、フィーダ２４Ｆの部品供給ユニット２４におけるセット位置を示す情報とが登録されている。ヘッド情報ＰＤ５は、部品実装機２０における実装基板の生産に使用される搭載ヘッド２５１を示す情報である。ノズル情報ＰＤ６は、部品実装機２０における実装基板の生産に使用される吸着ノズル２５１１を示す情報である。搭載位置情報ＰＤ７は、基板ＰＢ上に設定された部品の搭載位置に関する座標の情報である。

【0040】

図４には、基板データＰＤＡ、基板データＰＤＢ、及び基板データＰＤＣの３つの基板データＰＤが例示されている。基板データＰＤＡは、基板種情報ＰＤ２で示される基板種が「Ｂ１」の基板ＰＢに対応して実装基板を生産するためのデータである。基板データＰＤＢは、基板種情報ＰＤ２で示される基板種が「Ｂ２Ａ」の基板ＰＢに対応して実装基板を生産するためのデータである。基板データＰＤＣは、基板種情報ＰＤ２で示される基板種が「Ｂ２Ｂ」の基板ＰＢに対応して実装基板を生産するためのデータである。

【0041】

生産プログラムＰＰは、基板データＰＤに対応付けられて設定される。生産プログラムＰＰは、基板データＰＤに含まれる基板種情報ＰＤ２で示される複数種の基板ＰＢに対応して複数種の実装基板を部品実装機２０において生産するときの、部品実装機２０の制御に関する情報が記録されたプログラムである。生産プログラムＰＰに記録された部品実装機２０の制御に関する情報としては、搭載ヘッド２５１による基板ＰＢに対する各部品の搭載順序を示す搭載順序情報、基板ＰＢ上における各部品の搭載位置を示す搭載位置情報、部品供給ユニット２４におけるフィーダ２４Ｆの配列を示すフィーダ配列情報、などの情報が挙げられる。生産プログラムＰＰに対応した部品供給ユニット２４におけるフィーダ２４Ｆの配列は、基板ＰＢに対する部品の搭載時にヘッドユニット２５の移動量がなるべく小さくなるように設定される。

【0042】

［記憶装置について］
記憶装置４は、部品実装機２０における実装基板の生産に関する各種の実績のデータ等を記憶する。図５に示されるように、記憶装置４は、使用実績データＤ１と、搭載時間実績データＤ２と、停止時間実績データＤ３と、搬送時間実績データＤ４と、準備時間実績データＤ５と、保守時間実績データＤ６と、休憩時間データＤ７と、を記憶する。記憶装置４は、部品搭載区分情報Ｄ０で示される基板ＰＢに対する部品の搭載の部品搭載単位ごとに、使用実績データＤ１と、搭載時間実績データＤ２と、停止時間実績データＤ３と、搬送時間実績データＤ４と、を対応付けて記憶する。

【0043】

使用実績データＤ１は、プログラム情報Ｄ１１と、実装機情報Ｄ１２と、基板種情報Ｄ１３と、部品情報Ｄ１４と、フィーダ情報Ｄ１５と、ヘッド情報Ｄ１６と、ノズル情報Ｄ１７とを含むデータである。プログラム情報Ｄ１１は、部品実装機２０における実装基板の生産に使用された生産プログラムＰＰを特定するための情報である。実装機情報Ｄ１２は、実装基板の生産に使用された部品実装機２０を特定するための情報である。基板種情報Ｄ１３は、部品実装機２０における実装基板の生産に使用された基板ＰＢの種類を特定するための情報である。部品情報Ｄ１４は、部品実装機２０における実装基板の生産に使用された部品を特定するための情報である。部品情報Ｄ１４には、部品の種類を示す情報と、部品のサイズを示す情報とが登録されている。フィーダ情報Ｄ１５は、部品実装機２０における実装基板の生産に使用されたフィーダ２４Ｆを特定するための情報である。フィーダ情報Ｄ１５には、フィーダ２４Ｆの種類を示す情報と、フィーダ２４Ｆの部品供給ユニット２４におけるセット位置を示す情報とが登録されている。ヘッド情報Ｄ１６は、部品実装機２０における実装基板の生産に使用された搭載ヘッド２５１を特定するための情報である。ノズル情報Ｄ１７は、部品実装機２０における実装基板の生産に使用された吸着ノズル２５１１を特定するための情報である。

【0044】

図５には、部品搭載区分情報Ｄ０で示される６つの部品搭載単位の各々に対応して、使用実績データＤ１Ａ、使用実績データＤ１Ｂ、使用実績データＤ１Ｃ、使用実績データＤ１Ｄ、使用実績データＤ１Ｅ、及び使用実績データＤ１Ｆの、６つの使用実績データＤ１が例示されている。

【0045】

搭載時間実績データＤ２は、部品実装機２０における生産要素を示すフィーダ２４Ｆ、搭載ヘッド２５１及び吸着ノズル２５１１の動作に応じて基板ＰＢに１つの部品を搭載するのに要した搭載時間の実績を示すデータである。搭載時間実績データＤ２で示される搭載時間は、搭載ヘッド２５１の吸着ノズル２５１１が、フィーダ２４Ｆにより供給された部品を吸着保持した時点から、その吸着保持した部品を基板ＰＢに搭載した時点までの時間を示す。搭載時間実績データＤ２は、部品搭載区分情報Ｄ０で示される部品搭載単位ごとの使用実績データＤ１の各々に対応付けられている。

【0046】

停止時間実績データＤ３は、部品認識カメラＣ１などによるエラーの検出に応じたフィーダ２４Ｆ、搭載ヘッド２５１及び吸着ノズル２５１１の動作の停止時間の実績を示すデータである。停止時間実績データＤ３で示される停止時間は、フィーダ２４Ｆ、搭載ヘッド２５１及び吸着ノズル２５１１の動作が、エラーに起因して停止した時点から、エラーの解消に応じて停止の解除がされた時点までの時間を示す。停止時間実績データＤ３は、部品搭載区分情報Ｄ０で示される部品搭載単位ごとの使用実績データＤ１の各々に対応付けられている。

【0047】

搬送時間実績データＤ４は、部品実装機２０における１枚の実装基板の生産に際し、搬送ユニット２３による基板ＰＢの搬送に要した搬送時間の実績を示すデータである。搬送時間実績データＤ４は、部品搭載区分情報Ｄ０で示される部品搭載単位ごとの使用実績データＤ１の各々に対応付けられている。

【0048】

準備時間実績データＤ５は、部品実装機２０における実装基板の生産に必要なフィーダ２４Ｆ、搭載ヘッド２５１及び吸着ノズル２５１１などを準備する準備作業に要した準備時間の実績を示すデータである。準備時間実績データＤ５は、例えば、部品実装機２０における実装基板の生産に使用された部品の情報を示す部品情報Ｄ１４と対応付けられている。

【0049】

保守時間実績データＤ６は、部品実装機２０における実装基板の生産に使用されたフィーダ２４Ｆ、搭載ヘッド２５１及び吸着ノズル２５１１などに対する保守作業に要した保守時間の実績を示すデータである。保守時間実績データＤ６は、例えば、部品実装機２０における実装基板の生産に使用された搭載ヘッド２５１の情報を示すヘッド情報Ｄ１６と対応付けられている。

【0050】

休憩時間データＤ７は、部品実装機２０における実装基板の生産を一時的に停止させる時間であって、部品実装機２０を操作するオペレータの休憩時間に関する情報を示すデータである。

【0051】

［生産計画装置について］
生産計画装置５は、記憶装置４に記憶された各種のデータを参照しながら、部品実装機２０における実装基板の生産の計画を示す生産計画ＰＳを基板データＰＤに対応して作成する装置である。生産計画装置５は、図６に示される算出処理Ｓ１と、図７に示される生産計画作成処理Ｓ２とを行うことにより、生産計画ＰＳを作成する。

【0052】

（算出処理）
算出処理Ｓ１において、生産計画装置５は、部品搭載区分情報Ｄ０で示される部品搭載単位ごとの使用実績データＤ１の各々と、基板データＰＤとを比較することにより、各使用実績データＤ１の中から基板データＰＤと関連性を有する関連実績データを特定する。生産計画装置５は、使用実績のない新種の基板や部品の情報が基板データＰＤに含まれている場合であっても、使用実績データＤ１に含まれる基板種情報Ｄ１３、部品情報Ｄ１４、フィーダ情報Ｄ１５、ヘッド情報Ｄ１６、及びノズル情報Ｄ１７の少なくとも何れか１つの情報を手掛かりに、各使用実績データＤ１の中から基板データＰＤと関連性を有する関連実績データを特定することができる。

【0053】

各使用実績データＤ１の中から関連実績データを特定する処理について、図４に示される基板データＰＤＡ，ＰＤＢ，ＰＤＣと、図５に示される使用実績データＤ１Ａ，Ｄ１Ｂ，Ｄ１Ｃ，Ｄ１Ｄ，Ｄ１Ｅ，Ｄ１Ｆとの比較を想定して、より詳細に説明する。

【0054】

各使用実績データＤ１Ａ，Ｄ１Ｂ，Ｄ１Ｃ，Ｄ１Ｄ，Ｄ１Ｅ，Ｄ１Ｆと基板データＰＤＡとの比較において、使用実績データＤ１に含まれる基板種情報Ｄ１３と基板データＰＤＡに含まれる基板種情報ＰＤ２とが一致する場合、使用実績のある基板ＰＢの情報が基板データＰＤＡに含まれていることになる。図４及び図５の例では、使用実績データＤ１Ａ，Ｄ１Ｂ，Ｄ１Ｃに含まれる基板種情報Ｄ１３と基板データＰＤＡに含まれる基板種情報ＰＤ２とが一致している。この場合、生産計画装置５は、各使用実績データＤ１Ａ，Ｄ１Ｂ，Ｄ１Ｃ，Ｄ１Ｄ，Ｄ１Ｅ，Ｄ１Ｆの中から、基板データＰＤＡの基板種情報ＰＤ２と一致する基板種情報Ｄ１３が含まれる使用実績データＤ１Ａ，Ｄ１Ｂ，Ｄ１Ｃを、基板データＰＤＡと関連性を有する関連実績データとして特定する。

【0055】

各使用実績データＤ１Ａ，Ｄ１Ｂ，Ｄ１Ｃ，Ｄ１Ｄ，Ｄ１Ｅ，Ｄ１Ｆと基板データＰＤＢとの比較において、使用実績データＤ１に含まれる基板種情報Ｄ１３と基板データＰＤＢに含まれる基板種情報ＰＤ２とが一致しない場合、使用実績のない新種の基板ＰＢの情報が基板データＰＤＢに含まれていることになる。このような状況において、使用実績データＤ１に含まれる部品情報Ｄ１４と基板データＰＤＢに含まれる部品情報ＰＤ３とが一致する場合、使用実績のある部品の情報が基板データＰＤＢに含まれていることになる。図４及び図５の例では、使用実績データＤ１Ｄ，Ｄ１Ｅに含まれる部品情報Ｄ１４と基板データＰＤＢに含まれる部品情報ＰＤ３とが一致している。この場合、生産計画装置５は、各使用実績データＤ１Ａ，Ｄ１Ｂ，Ｄ１Ｃ，Ｄ１Ｄ，Ｄ１Ｅ，Ｄ１Ｆの中から、基板データＰＤＢの部品情報ＰＤ３と一致する部品情報Ｄ１４が含まれる使用実績データＤ１Ｄ，Ｄ１Ｅを、基板データＰＤＢと関連性を有する関連実績データとして特定する。

【0056】

各使用実績データＤ１Ａ，Ｄ１Ｂ，Ｄ１Ｃ，Ｄ１Ｄ，Ｄ１Ｅ，Ｄ１Ｆと基板データＰＤＣとの比較において、使用実績データＤ１に含まれる基板種情報Ｄ１３と基板データＰＤＣに含まれる基板種情報ＰＤ２とが一致しない場合、使用実績のない新種の基板ＰＢの情報が基板データＰＤＣに含まれていることになる。このような状況において、使用実績データＤ１に含まれる部品情報Ｄ１４と基板データＰＤＣに含まれる部品情報ＰＤ３とが一致しない場合、使用実績のない新種の部品の情報が基板データＰＤＣに含まれていることになる。この場合、生産計画装置５は、使用実績データＤ１に含まれるフィーダ情報Ｄ１５、ヘッド情報Ｄ１６及びノズル情報Ｄ１７と、基板データＰＤＣに含まれるフィーダ情報ＰＤ４、ヘッド情報ＰＤ５及びノズル情報ＰＤ６と、を比較し、少なくとも一部の情報同士が一致するか否かを判断する。図４及び図５の例では、使用実績データＤ１Ｆに含まれるフィーダ情報Ｄ１５、ヘッド情報Ｄ１６及びノズル情報Ｄ１７と、基板データＰＤＣに含まれるフィーダ情報ＰＤ４、ヘッド情報ＰＤ５及びノズル情報ＰＤ６とが一致している。この場合、生産計画装置５は、各使用実績データＤ１Ａ，Ｄ１Ｂ，Ｄ１Ｃ，Ｄ１Ｄ，Ｄ１Ｅ，Ｄ１Ｆの中から、基板データＰＤＣのフィーダ情報ＰＤ４、ヘッド情報ＰＤ５及びノズル情報ＰＤ６の少なくとも一部と一致するフィーダ情報Ｄ１５、ヘッド情報Ｄ１６及びノズル情報Ｄ１７が含まれる使用実績データＤ１Ｆを、基板データＰＤＣと関連性を有する関連実績データとして特定する。

【0057】

基板データＰＤと関連性を有する関連実績データを特定すると、生産計画装置５は、当該関連実績データと対応付けられた搭載時間実績データＤ２に基づいて、基板データＰＤに応じて１枚の実装基板を生産するのに要する時間を示すサイクルタイムＳＴを算出する。本実施形態では、生産計画装置５は、搭載時間実績データＤ２に加えて、関連実績データと対応付けられた停止時間実績データＤ３及び搬送時間実績データＤ４を参照して、サイクルタイムＳＴを算出する。この場合、サイクルタイムＳＴは、部品実装機２０における実装基板の生産の実情に即して、基板ＰＢに対する部品の搭載時間、フィーダ２４Ｆ、搭載ヘッド２５１及び吸着ノズル２５１１の動作エラーに応じた停止時間、搬送ユニット２３による基板ＰＢの搬送時間の各実績が考慮されたデータとなる。このようなサイクルタイムＳＴに基づき作成される後記の生産計画ＰＳは、部品実装機２０における実装基板の生産の実情に即した、より精度の高い生産計画ＰＳとなる。

【0058】

（生産計画作成処理）
算出処理Ｓ１においてサイクルタイムＳＴを算出すると、生産計画装置５は、図７に示される生産計画作成処理Ｓ２を行う。生産計画装置５は、サイクルタイムＳＴに基づいて、基板データＰＤに対応した生産時間ＰＴを算出する。生産時間ＰＴは、基板データＰＤの基板種情報ＰＤ２に示される基板種の基板ＰＢに対応した実装基板を、基板データＰＤの生産数情報ＰＤ１に示される生産数で生産するのに要する時間を示す。生産計画装置５は、基板データＰＤの生産数情報ＰＤ１に示される生産数をサイクルタイムＳＴに乗算することにより、基板データＰＤの基板種情報ＰＤ２に示される基板種の実装基板の生産時間ＰＴを求める。図７の例では、生産計画装置５は、基板データＰＤＡの基板種情報ＰＤ２に示される基板種「Ｂ１」の実装基板の生産時間ＰＴと、基板データＰＤＢの基板種情報ＰＤ２に示される基板種「Ｂ２Ａ」の実装基板の生産時間ＰＴと、基板データＰＤＣの基板種情報ＰＤ２に示される基板種「Ｂ２Ｂ」の実装基板の生産時間ＰＴと、を算出する。

【0059】

生産計画装置５は、サイクルタイムＳＴに応じた生産時間ＰＴに基づいて、生産計画ＰＳを作成する。生産計画装置５は、例えば、生産時間ＰＴが時間軸に沿って延びる図形要素として示されるガントチャートを、生産計画ＰＳとして作成する。上述の通り、生産計画ＰＳのもととなるサイクルタイムＳＴは、基板データＰＤと関連性を有する使用実績データＤ１と対応付けられた搭載時間実績データＤ２に基づき算出される。このため、生産計画装置５は、基板データＰＤに関連した搭載時間実績データＤ２に応じたサイクルタイムＳＴに基づいて、精度の高い生産計画ＰＳを作成することができる。

【0060】

本実施形態では、生産計画装置５は、生産計画ＰＳを作成する際に、記憶装置４に記憶された準備時間実績データＤ５、保守時間実績データＤ６、及び休憩時間データＤ７を認識する。

【0061】

生産計画装置５は、サイクルタイムＳＴに加えて、準備時間実績データＤ５を参照して生産計画ＰＳを作成する。この場合、生産計画装置５は、部品実装機２０における実装基板の生産に必要なフィーダ２４Ｆ、搭載ヘッド２５１及び吸着ノズル２５１１を準備する準備作業に要する準備時間ＴＰが組み込まれた生産計画ＰＳを作成することができる。

【0062】

また、生産計画装置５は、サイクルタイムＳＴに加えて、保守時間実績データＤ６を参照して生産計画ＰＳを作成する。この場合、生産計画装置５は、部品実装機２０における実装基板の生産に必要なフィーダ２４Ｆ、搭載ヘッド２５１及び吸着ノズル２５１１に対する保守作業に要する保守時間ＴＭが組み込まれた生産計画ＰＳを作成することができる。

【0063】

また、生産計画装置５は、サイクルタイムＳＴに加えて、休憩時間データＤ７を参照して生産計画ＰＳを作成する。この場合、生産計画装置５は、部品実装機２０を操作するオペレータの休憩時間ＴＲが組み込まれた生産計画ＰＳを作成することができる。

【符号の説明】

【0064】

１ 部品実装システム
２ 生産ライン
２０ 部品実装機
２３ 搬送ユニット（搬送部）
２４Ｆ フィーダ（生産要素）
２５ ヘッドユニット
２５１ 搭載ヘッド（生産要素）
２５１１ 吸着ノズル（生産要素）
３ 生産管理装置
４ 記憶装置
５ 生産計画装置
Ｄ１ 使用実績データ
Ｄ２ 搭載時間実績データ
Ｄ３ 停止時間実績データ
Ｄ４ 搬送時間実績データ
Ｄ５ 準備時間実績データ
Ｄ６ 保守時間実績データ
Ｄ７ 休憩時間データ
ＰＤ 基板データ
ＰＳ 生産計画

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】