特許 7336631 作業負荷推定システムおよび作業負荷推定方法

(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】

(24)【登録日】2023-08-24

(45)【発行日】2023-09-01

(54)【発明の名称】作業負荷推定システムおよび作業負荷推定方法

(51)【国際特許分類】

   G06Q 10/0639 20230101AFI20230825BHJP

   G06Q 50/04 20120101ALI20230825BHJP

   G05B 19/418 20060101ALI20230825BHJP

【ＦＩ】

G06Q10/0639

G06Q50/04

G05B19/418 Z

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2019099911

(22)【出願日】2019-05-29

(65)【公開番号】P2020194380

(43)【公開日】2020-12-03

【審査請求日】2022-03-04

(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】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】寺島 康友

(72)【発明者】

【氏名】西田 裕吉

【審査官】山崎 誠也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０６８４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０８４９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５１４２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０６６４０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｑ １０／００－９９／００

Ｇ０５Ｂ １９／４１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

生産設備によってワークに作業をして生産物を生産する順序を含む生産計画と前記生産物を生産するための生産データから前記生産設備に作業を行う作業者の作業負荷を推定する作業負荷推定部と、
前記生産設備から稼動状況を取得する取得部とを備え、
前記生産計画と前記生産データから前記生産設備におけるイベントの発生を予測するイベント予測部をさらに備え、
前記作業負荷推定部は、予測された前記イベントと、前記イベントに対する前記作業者の標準作業時間に基づいて、前記作業負荷を推定し、
取得された稼動状況に基づいて、稼動状況が取得されたタイミング以降の前記作業負荷を再推定する、作業負荷推定システム。

【請求項2】

推定された前記作業負荷を時間単位で表示する表示部を備える、請求項１に記載の作業負荷推定システム。

【請求項3】

前記作業負荷が所定量を超えると推定された場合、警告を報知する報知部を備える、請求項１または２に記載の作業負荷推定システム。

【請求項4】

前記作業負荷を再推定するタイミングは、前記作業負荷が所定量を超えると推定された時点を経過した後である、請求項１から３のいずれかに記載の作業負荷推定システム。

【請求項5】

前記作業負荷推定部は、前記作業者の作業レベルを含む作業者の情報に基づいて、前記作業者毎に前記作業負荷を推定する、請求項１から４のいずれかに記載の作業負荷推定システム。

【請求項6】

前記生産物は、複数の前記生産設備によって生産され、
前記作業者の情報は、前記生産設備毎に設定される、請求項５に記載の作業負荷推定システム。

【請求項7】

前記生産設備には、基板に部品を実装して実装基板を生産する部品実装装置が少なくとも含まれる、請求項１から６のいずれかに記載の作業負荷推定システム。

【請求項8】

生産計画と生産データから生産設備に作業を行う作業者の作業負荷を推定する作業負荷推定部と、前記生産設備から稼働状況を取得する取得部と、前記生産計画と前記生産データから前記生産設備におけるイベントの発生を予測するイベント予測部とを備える管理コンピュータにおける作業負荷推定方法であって、
前記作業負荷推定部は、前記生産計画と前記生産データから前記作業者の作業負荷を推定し、
前記取得部は、前記生産設備から稼動状況を取得することを含み、
前記イベント予測部は、前記生産計画と前記生産データから前記生産設備におけるイベントの発生を予測し、
前記作業負荷推定部は、予測された前記イベントと、前記イベントに対する前記作業者の標準作業時間に基づいて、前記作業負荷を推定し、
取得された稼動状況に基づいて、稼動状況が取得されたタイミング以降の前記作業負荷を再推定し、作業負荷推定方法。

【請求項9】

推定された前記作業負荷を時間単位で表示することを含む、請求項８に記載の作業負荷推定方法。

【請求項10】

前記作業負荷が所定量を超えると推定された場合、警告を報知することを含む、請求項８または９に記載の作業負荷推定方法。

【請求項11】

前記作業負荷推定部は、前記作業負荷が所定量を超えると推定された時点を経過した後に、前記作業負荷を再推定する、請求項８から１０のいずれかに記載の作業負荷推定方法。

【請求項12】

前記作業負荷推定部は、前記作業者の作業レベルを含む作業者の情報に基づいて、前記作業者毎に前記作業負荷を推定する、請求項８から１１のいずれかに記載の作業負荷推定方法。

【請求項13】

前記生産設備によってワークに作業をして生産される生産物は、複数の前記生産設備によって生産され、
前記作業者の情報は、前記生産設備毎に設定される、請求項１２に記載の作業負荷推定方法。

【請求項14】

前記生産設備には、基板に部品を実装して実装基板を生産する部品実装装置が少なくとも含まれる、請求項８から１３のいずれかに記載の作業負荷推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、生産設備に作業を行う作業者の作業負荷を推定する作業負荷推定システムおよび作業負荷推定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基板などのワークに作業をして実装基板などの生産物を生産する部品実装装置などの生産設備では、生産を継続させるために作業者による部品の補給などの作業が行われる。生産設備を停止させずに高い生産効率を実現するためには多くのの作業者で作業を分担することが有効であるが、作業者が多すぎると生産コストが増加してしまうため、将来の作業状況を予測して適正な作業リソースを確保することが重要である。特許文献１では、作業計画データに基づいて週毎の作業量を予測し、作業者の作業効率の変動を考慮して将来の作業状況を予測している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－３０１９７３号公報

【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、週単位など比較的長期の作業状況を予測することができるものの、生産設備の稼動状況の変化に対応して時々刻々と変化する時間単位での作業者の作業負荷については推定できないという問題点があり、生産設備の停止を未然に防ぐにはさらなる改善の余地があった。

【0005】

そこで本発明は、直近の作業者の作業負荷を精度良く推定することができる作業負荷推定システムおよび作業負荷推定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】

【0006】

本発明の作業負荷推定システムは、生産設備によってワークに作業をして生産物を生産する順序を含む生産計画と前記生産物を生産するための生産データから前記生産設備に作業を行う作業者の作業負荷を推定する作業負荷推定部と、前記生産設備から稼動状況を取得する取得部とを備え、前記作業負荷推定部は、取得された稼動状況に基づいて、稼動状況が取得されたタイミング以降の前記作業負荷を再推定する。

【0007】

本発明の作業負荷推定方法は、生産設備によってワークに作業をして生産物を生産する順序を含む生産計画と前記生産物を生産するための生産データから前記生産設備に作業を行う作業者の作業負荷を推定し、前記生産設備から稼動状況を取得することを含み、取得された稼動状況に基づいて、稼動状況が取得されたタイミング以降の前記作業負荷を再推定する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、直近の作業者の作業負荷を精度良く推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【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（作業負荷推定システム）の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管理コンピュータ（作業負荷推定システム）において用いられる作業者情報の説明図

【図4】本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（作業負荷推定システム）において用いられる標準作業時間情報の説明図

【図5】本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（作業負荷推定システム）において用いられるイベント情報の説明図

【図6】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（作業負荷推定システム）において推定された半田供給の作業負荷の例を示す図

【図7】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（作業負荷推定システム）において推定された部品供給の作業負荷の例を示す図

【図8】本発明の一実施の形態の第１の作業負荷推定方法のフロー図

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１を参照して、部品実装システム１の構成について説明する。部品実装システム１は、基板（ワーク）に部品を実装して実装基板（生産物）を生産する機能を有している。本実施の形態では、１本の部品実装ラインＬを通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３に接続した構成となっている。部品実装ラインＬにおける作業は管理コンピュータ３によって統括管理される。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本に限定されることはなく、２本以上であってよい。また、部品実装システム１が複数の部品実装ラインＬを備える場合、部品実装システム１は、複数の部品実装ラインＬを管理する１台の管理コンピュータ３を備える構成でも、部品実装ラインＬ毎に管理コンピュータ３を備える構成でもよい。

【0011】

図１において、部品実装ラインＬは、基板供給装置Ｍ１、基板受渡装置Ｍ２、半田印刷装置Ｍ３、部品実装装置Ｍ４，Ｍ５、リフロー装置Ｍ６および基板回収装置Ｍ７などの生産設備を連結した構成となっている。基板供給装置Ｍ１によって供給された基板は基板受渡装置Ｍ２を介して半田印刷装置Ｍ３に搬入され、ここで基板に部品接合用の半田をスクリーン印刷する半田印刷作業が行われる。

【0012】

半田印刷後の基板は部品実装装置Ｍ４，Ｍ５に順次受け渡され、ここで半田印刷後の基板に対して部品を実装する部品実装作業が実行される。部品実装装置Ｍ４，Ｍ５は、フィーダが供給する部品を実装ヘッドが有するノズルで真空吸着によって取り出し、部品認識カメラでノズルが保持する部品の状態を撮像し、基板の実装位置に指定された実装角度で実装する。部品実装装置Ｍ４，Ｍ５は、複数のセンサを備えており、ノズルが部品を吸着する吸着動作、部品認識カメラが取り出された部品を撮像して認識する部品認識などの部品実装作業の状況の他、部品実装装置Ｍ４，Ｍ５で発生する作業ミスや動作エラーなどが監視されている。

【0013】

部品実装後の基板はリフロー装置Ｍ６に搬入され、ここで所定の加熱プロファイルに従って加熱されることにより部品接合用の半田が溶融固化する。これにより部品が基板に半田接合されて基板に部品を実装した実装基板が完成し、基板回収装置Ｍ７に回収される。基板供給装置Ｍ１、基板受渡装置Ｍ２、半田印刷装置Ｍ３、部品実装装置Ｍ４，Ｍ５、リフロー装置Ｍ６および基板回収装置Ｍ７は、生産設備の稼働状況などを点灯するランプの色などで報知する信号灯Ｐを上部に備えている。管理コンピュータ３は、部品実装ラインＬが備える生産設備の稼動に必要なデータを各生産設備に送信する機能を有している。また、各生産設備より各生産設備の稼動状況、作業履歴、イベント履歴などのデータが、管理コンピュータ３に送信される。

【0014】

このように、部品実装ラインＬを構成する生産設備には、基板に部品を実装して実装基板を生産する部品実装装置Ｍ４，Ｍ５が含まれている。なお、部品実装ラインＬが備える部品実装装置は２台に限定されることはなく、１台でも、３台以上でもよい。また、部品実装ラインＬは、半田印刷装置Ｍ３の下流側に基板にスクリーン印刷された半田の状態を検査する印刷検査装置、部品実装装置Ｍ５の下流側に基板に実装された部品の状態を検査する実装検査装置、基板を反転する基板反転ローダ、基板に部品を挿入する部品挿入装置、または締結部品やパッケージ部品を基板に取り付けてモジュールを組み立てる組立装置を備える構成であってもよい。

【0015】

次に図２を参照して、管理コンピュータ３の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、部品実装ラインＬの生産設備に作業を行う作業者の作業負荷を推定する機能に関する構成について説明する。管理コンピュータ３は、処理部１０、記憶装置である記憶部１５の他、入力部２３、表示部２４、通信部２５を備えている。

【0016】

処理部１０はＣＰＵなどのデータ処理装置であり、内部処理部として取得部１１、イベント予測部１２、作業負荷推定部１３、表示処理部１４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、記憶装置、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。

【0017】

入力部２３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２４は液晶パネルなどの表示装置であり、各記憶部が記憶する各種データを表示する他、入力部２３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２５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を構成する生産設備との間でデータの送受信を行う。

【0018】

図２において、記憶部１５には、生産計画１６、生産データ１７、稼動履歴１８、作業者情報１９、標準作業時間情報２０、イベント情報２１、作業負荷情報２２などが記憶されている。生産計画１６には、部品実装ラインＬにおいて生産される実装基板の枚数、生産時間などの他、部品実装ラインＬを構成する生産設備によって基板（ワーク）に作業をして実装基板（生産物）を生産する順序が含まれている。生産データ１７には、実装基板に実装される部品の部品名、実装位置（座標、実装角度）、部品実装装置Ｍ４，Ｍ５に装着されたフィーダが供給する部品のリストなど、実装基板（生産物）を生産するための情報が含まれている。

【0019】

ここで、図３を参照して作業者情報１９について説明する。作業者情報１９には、作業者を特定する作業者番号３０毎に、作業者に割り振られた作業内容を示す作業項目３１、作業者の作業能力を示す作業レベル３２が含まれている。作業項目３１が「半田供給」は半田印刷装置Ｍ３への半田の補給作業を、「部品供給（＃１）」は部品実装装置Ｍ４（＃１）への部品の補給作業を、「部品供給（＃１、＃２）」は部品実装装置Ｍ４（＃１）と部品実装装置Ｍ５（＃２）への部品の補給作業を担当することを示している。

【0020】

作業レベル３２が「Ａ」は熟練者、「Ｂ」は中堅者、「Ｃ」は初心者であることを示している。このように、作業者情報１９は、作業者の作業レベル３２を含む作業者の情報であり、生産設備毎に設定されている。なお、作業レベル３２は３段階（Ａ～Ｃ）に限定されず、作業項目３１の細分、作業の複雑さなどに応じて適宜設定され、文字に区分の他、数値や図等で表現されてもよい。

【0021】

次に、図４を参照して標準作業時間情報２０について説明する。標準作業時間情報２０には、生産設備で発生する作業（イベント）の作業内容３３毎に、作業者が実行するのに必要な標準作業時間３４が含まれている。図４では、標準作業時間３４として、作業レベル３２が「Ａ」の作業者が実行した場合に必要な平均時間が表示されている。

【0022】

作業レベル３２が「Ｂ」の作業者の標準作業時間３４は図４から＋２５％、作業レベル３２が「Ｃ」の作業者の標準作業時間３４は図４から＋５０％で算出される。例えば、作業内容３３が「半田供給」の標準作業時間３４は、作業レベル３２が「Ａ」の作業者で５分、「Ｂ」で６分１５秒、「Ｃ」で７分３０秒となる。なお、作業レベル３２による標準作業時間３４の換算はこの例に限定されることなく、適宜設定することができる。また、作業レベル３２毎に標準作業時間３４を設定してもよい。

【0023】

図２において、取得部１１は、部品実装ラインＬを構成する生産設備の作業実績、生産設備で発生したエラーなどのイベントの実績、生産設備が供給する部材の残量など、生産設備から稼動状況を取得する。取得された稼動状況は、稼動履歴１８として記憶部１５に記憶される。また、取得された稼動状況のうちイベントの実績は、イベント情報２１としても記憶される。

【0024】

イベント予測部１２は、生産計画１６と生産データ１７から部品実装ラインＬを構成する生産設備におけるイベントの発生（種類と発生時刻）を予測する。また、イベント予測部１２は、生産計画１６と生産データ１７の他、稼動履歴１８に含まれる生産設備から取得された稼動状況を加えて、より正確なイベントの発生を予測（再予測）する。予測または再予測されたイベントの発生（イベントの予測）は、イベント情報２１に記憶される。

【0025】

ここで、イベントの発生予測方法の一例を説明する。例えば、各生産設備の作業タクトや搬送タクト等から、基板（ワーク）１枚にかかる作業時間と実装基板（生産物）に使用される部品の消費数を時系列で推定し、タクトバランスの崩れによる実装基板（生産物）の滞留や推定した部品の消費数から部品の供給時間を含む部品の供給イベントの発生を予測することができる。また、部品の供給以外に基板（ワーク）の供給イベントも同様に予測することができる。さらに、作業ミスや搬送ミス等の各生産設備における突発的な作業遅延や停止イベントは、過去のイベント発生率とイベント発生時刻等からイベントの発生予測を行うことができる。

【0026】

ここで図５を参照して、イベント情報２１の例について説明する。図５は、部品実装ラインＬを構成する生産設備のうち、部品実装装置Ｍ４と部品実装装置Ｍ５のイベント情報２１の例を示している。イベント情報２１には、生産設備で発生するイベント内容３５、イベント発生時刻の予測３６、イベント発生時刻の実績３７、イベント発生時刻の予測と実績の差分３８が含まれている。イベント発生時刻の予測３６は、イベント予測部１２によって予測されたイベントの発生時刻の予測である。イベント発生時刻の実績３７は、部品実装装置Ｍ４または部品実装装置Ｍ５から取得されたイベントの発生時刻の実績である。すなわち、管理コンピュータ３は、記憶部１５に記憶しているイベント予測部１２で予測したイベントと取得部１１で取得したイベントとを時系列順に比較して、イベント発生時刻の予測３６と実績３７の差分３８を算出する。

【0027】

イベント内容３５が「Ｍ４で基板（Ａ０１２）を搬出」は部品実装装置Ｍ４から基板番号がＡ０１２の基板が搬出されるイベントを、「Ｍ５で基板（Ａ０１２）を搬入」は部品実装装置Ｍ５に基板番号がＡ０１２の基板が搬入されるイベントを示している。また、「Ｍ４で部品（Ｒ１０１）の補給要求」は部品実装装置Ｍ４に部品名がＲ１０１の部品を補給するように作業者に要求が送信されるイベントを、「Ｍ４で部品（Ｒ１０１）の補給完了」は部品実装装置Ｍ４における部品名がＲ１０１の部品の補給作業が完了したイベントを示している。

【0028】

この例では、「Ｍ４で部品（Ｒ１０１）の補給完了」のイベントは、発生時刻の予測３６が７：０５に対して実績３７が７：０６であり、差分３８は＋１分（１分の遅れ）となっている。このように、管理コンピュータ３は、部品実装ラインＬの各生産設備のイベント情報の実績と、予測したイベント情報を比較した差分値（差分３８）を時系列で履歴管理する。

【0029】

図２において、作業負荷推定部１３は、イベント予測部１２によって予測されたイベントと、イベントに対する作業者の標準作業時間３４、作業者情報１９に基づいて、作業負荷を推定する。例えば、部品実装装置Ｍ４のスプライシングレスのフィーダに部品（Ｒ１０１）を補給するイベントを、作業レベル３２が「Ｃ」の作業者番号３０が「Ｗ００３」の作業者が実行する場合は、図４の標準作業時間３４の「３０秒」から＋５０％と換算した「４５秒」が推定される作業負荷となる。このように、作業負荷推定部１３は、作業者情報１９に含まれる作業者の作業レベル３２に基づいて、作業者毎に作業負荷を推定する。

【0030】

作業負荷推定部１３は、イベント予測部１２によって予測されたイベント毎に作業負荷を推定し、作業負荷情報２２として記憶部１５に記憶させる。また、作業負荷推定部１３は、取得されたイベントの実績に基づいてイベント予測部１２がイベントの発生を再予測すると、再予測されたイベントに基づいて作業負荷を再推定する。すなわち、作業負荷推定部１３は、生産計画１６と生産データ１７から生産設備に作業を行う作業者の作業負荷を推定する。また、作業負荷推定部１３は、取得された稼動状況（稼動履歴１８）に基づいて、稼動状況を取得したタイミング以降の作業負荷を再推定する。

【0031】

なお、作業負荷推定部１３が作業負荷を再推定するタイミングは自由に設定することができる。例えば、作業負荷推定部１３は、所定の時間間隔（例えば、１０分毎）に作業負荷を再推定してもよい。または、作業負荷推定部１３は、イベント発生時刻の差分３８が所定時間（例えば、３分）を超過すると作業負荷を再推定するようにしてもよい。または、作業負荷推定部１３が作業負荷を再推定するタイミングは、作業負荷が所定量を超えると推定された時点を経過した後であってもよい。これにより、作業負荷の再推定が頻繁過ぎずに適度なタイミングで行うことができる。

【0032】

図２において、表示処理部１４は、作業負荷情報２２に基づいて、推定された作業負荷（以下、単に「推定作業負荷」と称する。）を時間単位で表示部２４に表示させる表示処理を実行する。表示処理部１４は、設定や要求に応じて、生産設備毎、作業者毎の推定作業負荷を表示部２４に表示させる。また、表示処理部１４は、推定作業負荷を表示部２４に表示させる際に、推定作業負荷が限界負荷を超過する場合は、超過が推定される時間帯を赤色で表示したり、点滅させたりして警告する。すなわち、表示処理部１４と表示部２４は、推定作業負荷が所定量（限界負荷）を超えると推定された場合、警告を報知する報知部である。なお、警告は推定作業負荷が超過すると推定された生産設備が備える信号灯Ｐを点灯させて報知するようにしてもよい。

【0033】

ここで、図６、図７を参照して、表示処理部１４によって表示部２４に表示された時間単位の推定作業負荷の例について説明する。図６（ａ）、図６（ｂ）は、作業者番号３０が「Ｗ０００２」と「Ｗ０００３」の作業者が複数の部品実装ラインＬの半田印刷装置Ｍ３に対して実行する半田供給作業の推定作業負荷の合計を、１０分間の時間単位で表示させた一例である。すなわち、各グラフの縦軸は、１０分間に発生が予測される作業（イベント）の標準作業時間３４を各作業者の作業レベル３２で換算した後に合計した推定作業負荷である。実装基板の生産開始は７：００であり、図６（ａ）には、生産計画１６と生産データ１７に基づいて推定された推定作業負荷（すなわち、生産開始前の作業負荷の推定）が表示されている。

【0034】

図６（ｂ）には、生産開始後、７：１０までに取得された稼動状況に基づいて再推定された推定作業負荷が表示されている。７：１０のタイミングでは、生産開始前に７：３０から７：４０の間に発生すると予測されていた半田の補給作業が、７：４０から７：５０の間に発生するとイベント予測部１２によって再予測されている。そのため、７：４０から７：５０の推定作業負荷は、生産開始前に推定された７：３０から７：４０の推定作業負荷が、作業開始前に推定された７：４０から７：５０の推定作業負荷に加算されて、図６（ａ）よりも増加している。

【0035】

図７（ａ）、図７（ｂ）は、作業者番号３０が「Ｗ０００１」の作業者が部品実装装置Ｍ４と部品実装装置Ｍ５に対して実行する部品供給作業の推定作業負荷の合計を、１０分間の時間単位で表示させた一例である。図７（ａ）には、生産開始前に推定された推定作業負荷が表示されている。図７（ｂ）には、７：１０までに取得された稼動状況に基づいて再推定された推定作業負荷が表示されている。図７（ｂ）では、７：３０から７：４０の推定作業負荷が限界負荷を超過しており、表示された棒グラフに斜線のハッチングが付加されて推定作業負荷が限界負荷を超過すると推定されたことを警告している。すなわち、７：３０から７：４０の１０分間に発生が予測されたイベントの標準作業時間３４の合計が１０分を超過したことが警告されている。

【0036】

このように、管理コンピュータ３は、生産計画１６と生産データ１７から生産設備に作業を行う作業者の作業負荷を推定する作業負荷推定部１３と、生産設備から稼動状況を取得する取得部１１とを備える、作業負荷推定システムである。そして、作業負荷推定部１３は、取得された稼動状況に基づいて、稼動状況を取得したタイミング以降の作業負荷を再推定する。

【0037】

次に図８のフローに沿って、作業負荷推定システムによる作業負荷推定方法について説明する。生産開始前に、イベント予測部１２は、生産計画１６と生産データ１７から生産設備におけるイベントの発生を予測する（ＳＴ１：イベント予測工程）。次いで作業負荷推定部１３は、予測されたイベントと、イベントに対する作業者の標準作業時間３４に基づいて、作業負荷を推定する（ＳＴ２：作業負荷推定工程）。すなわち、生産計画１６と生産データ１７から生産設備に作業を行う作業者の作業負荷が推定される。その際、生産設備に作業を行う作業者の作業レベル３２が加味される。次いで表示処理部１４は、推定された作業負荷（推定作業負荷）を表示部２４に時間単位で表示させる（ＳＴ３：推定結果表示工程）（図６（ａ）、図７（ａ））。

【0038】

図８において、実装基板の生産が開始されると（ＳＴ４においてＹｅｓ）、取得部１１は、生産設備から稼動状況、発生したイベントの情報を取得する（ＳＴ５：稼動状況取得工程）。取得された稼動状況、イベントの情報は、稼動履歴１８、イベント情報２１の実績３７として記憶部１５に記憶される。イベント予測部１２は、取得された稼動状況、イベントの情報に基づいて、稼動状況が取得されたタイミング以降のイベントの発生を再予測する（ＳＴ６：イベント再予測工程）。次いで作業負荷推定部１３は、再予測されたイベントに基づいて、作業負荷を再推定する（ＳＴ７：作業負荷再推定工程）。

【0039】

このように、生産計画１６と生産データ１７に加えて、取得された稼動状況からイベントの発生が再予測され（ＳＴ６）、再予測されたイベントに基づいて、作業負荷が再推定される（ＳＴ７）。再推定のタイミングは、所定の時間間隔であっても、作業負荷が所定量（限界負荷）を超えると推定された時点を経過した後であってもよい。ここでは、取得された稼動状況に基づいて、１０分間隔でイベントが再予測され、推定作業負荷が再推定されるとする。

【0040】

図８において、作業負荷が再推定されると、表示処理部１４は、再推定された推定作業負荷を表示部２４に表示させる（ＳＴ８：推定結果更新工程）（図６（ｂ）、図７（ｂ））。すなわち、表示部２４に表示されている推定作業負荷のグラフが７：１０以降の推定作業負荷に更新される。表示処理部１４は、推定作業負荷を表示させる際に、推定作業負荷が限界負荷を超過する（オーバフローする）時間帯が有るか否かを判定する（ＳＴ９：オーバフロー判定工程）。

【0041】

図６（ｂ）に示す半田供給では、限界負荷の超過は推定されていない（ＳＴ９においてＮｏ）。このように推定作業負荷が限界負荷を超過せず（ＳＴ９においてＮｏ）、実装基板の生産が終了していない場合は（ＳＴ１０においてＮｏ）、稼動状況取得工程（ＳＴ５）に戻って、イベントの再予測（ＳＴ６）、作業負荷の再推定（ＳＴ７）、表示の更新（ＳＴ８）が繰り返し実行される。

【0042】

図７（ｂ）に示す部品供給では、７：３０から７：４０に限界負荷の超過が推定されている（ＳＴ９においてＹｅｓ）。そこで、表示処理部１４は、推定作業負荷が限界負荷を超過すると推定された時間帯に斜線のハッチングを表示させて警告する（ＳＴ１１：警告報知工程）。すなわち、作業負荷が所定量（限界負荷）を超えると推定された場合、警告が報知される。その後、稼動状況取得工程（ＳＴ５）に戻って、イベントの再予測（ＳＴ６）、作業負荷の再推定（ＳＴ７）、表示の更新（ＳＴ８）が繰り返し実行される。このように、生産設備の稼動状況を取得して作業負荷を再推定することによって、直近の作業者の作業負荷を精度良く推定することができる。

【0043】

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（作業負荷推定システム）は、生産設備によってワーク（基板）に作業をして生産物（実装基板）を生産する順序を含む生産計画１６と生産物を生産するための生産データ１７から生産設備に作業を行う作業者の作業負荷を推定する作業負荷推定部１３と、生産設備から稼動状況を取得する取得部１１とを備えている。そして、作業負荷推定部１３は、取得された稼動状況に基づいて、稼動状況が取得されたタイミング以降の作業負荷を再推定する。これによって、直近の作業者の作業負荷を精度良く推定することができる。

【0044】

以上、本発明の一実施の形態を基に説明した。この実施の形態は、生産設備によって生産される生産物の種類、組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。上述した警告報知工程（ＳＴ１１）における警告報知は、表示部２４や信号灯Ｐの他に、作業者が所持する携帯端末や部品実装ラインＬを統括管理するフロア管理者が所持する携帯端末や管理者コンピュータであってもよい。

【0045】

また、管理コンピュータ３は、警告報知工程（ＳＴ１１）において、作業者情報１９から応援可能な作業者が居る場合、警告報知とともに、応援可能な作業者へ応援を指示しても、フロア管理者に応援を提案してもよい。また作業負荷推定システムが作業負荷を推定する生産物は、半導体製造ラインにおける半導体であっても、組み立生産ラインにおける電子機器であっても、食品加工ラインにおける食品加工製品であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0046】

本発明の作業負荷推定システムおよび作業負荷推定方法は、直近の作業者の作業負荷を精度良く推定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】

【0047】

３ 管理コンピュータ（作業負荷推定システム）
Ｍ１ 基板供給装置（生産設備）
Ｍ２ 基板受渡装置（生産設備）
Ｍ３ 半田印刷装置（生産設備）
Ｍ４，Ｍ５ 部品実装装置（生産設備）
Ｍ６ リフロー装置（生産設備）
Ｍ７ 基板回収装置（生産設備）
Ｐ 信号灯（報知部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】