特許 7426500 生産支援装置

(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】2024-01-24

(45)【発行日】2024-02-01

(54)【発明の名称】生産支援装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/02 20060101AFI20240125BHJP

【ＦＩ】

H05K13/02 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022553400

(86)(22)【出願日】2020-10-02

(86)【国際出願番号】 JP2020037582

(87)【国際公開番号】W WO2022070410

(87)【国際公開日】2022-04-07

【審査請求日】2023-02-16

(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】弁理士法人 共立特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 敏也

【審査官】小川 悟史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１９７９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２６０８９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の部品を保持した第一のキャリアテープの使用中に第二の前記キャリアテープを挿入部に挿入する挿入作業が可能であり、かつ第一の前記キャリアテープを使い切ったときに第二の前記キャリアテープを前記挿入部から供給部へ送る自動装填機能を有するオートローディングフィーダ、および、前記自動装填機能を有さないマニュアルローディングフィーダの併用が可能であって、前記部品を基板に装着して基板製品を生産する部品装着機に適用される生産支援装置であって、
複数の製品種の前記基板製品を生産した生産実績を記憶する記憶部と、
前記生産実績に基づいて、過去に生産した前記基板製品に使用された前記部品の使用数を部品種ごとに集計する集計部と、
今後に生産する前記基板製品を対象として、過去に生産した前記基板製品で前記使用数が多い前記部品種を前記オートローディングフィーダに優先的に割り当てる割り当て部と、
を備える生産支援装置。

【請求項2】

前記割り当て部は、前記部品種の種類数に対して使用可能な前記オートローディングフィーダの台数が不足する場合に限り、前記マニュアルローディングフィーダを併用する、請求項１に記載の生産支援装置。

【請求項3】

前記集計部は、直近の所定期間の前記生産実績に基づいて、前記部品の前記使用数を前記部品種ごとに集計する、請求項１または２に記載の生産支援装置。

【請求項4】

前記記憶部は、前記生産実績に加えて、今後に生産する前記基板製品の少なくとも一つ以上の前記製品種の生産計画を記憶し、
前記集計部は、前記生産計画に含まれる前記製品種を含んだ前記生産実績に基づいて、前記部品の前記使用数を前記部品種ごとに集計する、
請求項１または２に記載の生産支援装置。

【請求項5】

前記オートローディングフィーダおよび前記マニュアルローディングフィーダの各々に割り当てられた前記部品種の前記使用数に基づいて、前記オートローディングフィーダおよび前記マニュアルローディングフィーダを前記部品装着機に配列する配列位置を決定する配列決定部をさらに備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の生産支援装置。

【請求項6】

前記配列決定部は、今後に生産する前記基板製品の複数の前記製品種に対して前記オートローディングフィーダの前記配列位置を固定する、請求項５に記載の生産支援装置。

【請求項7】

前記マニュアルローディングフィーダは、
第一の前記キャリアテープを使い切る以前に、第一の前記キャリアテープと第二の前記キャリアテープを接続するスプライシング作業を必要とし、または、
第一の前記キャリアテープを使い切ったときに、第二の前記キャリアテープを前記挿入部に挿入する挿入作業に続いて、第二の前記キャリアテープを前記挿入部から前記供給部へ送る装填動作を実施する、
請求項１～６のいずれか一項に記載の生産支援装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、オートローディングフィーダおよびマニュアルローディングフィーダの併用が可能な部品装着機に適用される生産支援装置に関する。

【背景技術】

【0002】

プリント配線が施された基板に対基板作業を実施して、基板製品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の代表例として、部品の装着作業を実施する部品装着機がある。多くの部品装着機は、キャリアテープを使用して部品を供給するオートローディングフィーダおよびマニュアルローディングフィーダの併用が可能となっている。オートローディングフィーダでは、現在使用しているキャリアテープの部品残数に関わらず、次のキャリアテープを挿入する部品補給作業が可能である。一方、マニュアルローディングフィーダでは、キャリアテープを使い切る少し前に、次のキャリアテープを接続するスプライシング作業により部品を補給する。上記した二種類のフィーダを併用する技術例が特許文献１に開示されている。

【0003】

特許文献１に開示された部品種割り振りの最適化装置は、部品種ごとに求めたスプライシング作業の実施頻度が大きい順番に優先度の順位付け行い、優先度の高い部品種から順番にオートローディングフィーダに割り振る（割り当てる）。これによれば、オートローディングフィーダを有効活用してスプライシング作業を軽減でき、さらに基板製品の生産効率の向上に寄与できる、とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１６／１４２９８９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、複数のマニュアルローディングフィーダを用いる場合に、フィーダの各々でキャリアテープを使い切る時期が接近する場合がある。この場合、部品残数がある程度以下になってからでないとスプライシング作業を実施できないため、複数のスプライシング作業が重なり（スプライシングラッシュ）、部品切れによる生産中断を招くおそれが生じる。また、スプライシング作業を実施しない場合には、キャリアテープの挿入作業が頻繁になる。いずれの場合でも、オペレータに大きな負担がかかる。

【0006】

この対策として、特許文献１に例示されるように、オートローディングフィーダを併用することは、作業の平準化に有効である。また、オートローディングフィーダは、マニュアルローディングフィーダと比較して高価であり、かつ保有台数が限られるため、優先的に使用することによってコストパフォーマンスが高められる。しかしながら、特許文献１の技術では、次に生産する基板製品の製品種を考慮して、優先度の高い部品種をオートローディングフィーダに割り当てるが、必ずしも最適化されるとは限らない。

【0007】

例えば、次の製品種に対して使用数の多い部品種がオートローディングフィーダに割り当てられても、次の次以降の製品種に対して全く使用されず、いたずらにオートローディングフィーダが休止することがある。逆に、次の製品種に対して使用数の少ない部品種がマニュアルローディングフィーダに割り当てられたとき、次の次以降の製品種に対して使用数が多く、頻繁にスプライシング作業または挿入作業が必要となることがある。

【0008】

また、そもそも基板製品の生産計画が不明である場合も想定される。例えば、基板製品の製品種、生産枚数、納期等を一元的に管理して基板製品の生産順序や生産日程、使用する基板生産ライン等を計画する管理部署と、管理部署からの指示にしたがって基板生産ラインを運用する生産部署とが別部署となっている場合がある。この場合、部署ごとに情報管理システムが相違して、または情報のセキュリティー管理の制約から、あるいは手間が掛かることに起因して生産計画の共有が難しくなる。また、生産計画を共有できても、計画変更が発生したり、計画変更の連絡が遅れたりすることがあり得る。

【0009】

一方、基板生産ラインは、複数の製品種の基板製品を繰り返して生産する場合が多い。あるいは、複数の基板生産ラインの各々は、ラインごとの特性を有するので、特性に適合する類似した複数の基板種を受け持つ場合が多い。してみると、基板製品の今後の生産計画でなく、基板製品の過去の生産実績に基づいて、部品装着機で使用するオートローディングフィーダに部品種を適正に割り当てることが可能である。

【0010】

それゆえ、本明細書では、保有台数が限られたオートローディングフィーダに対して、基板に装着する部品の複数の部品種を適正に割り当てて、オートローディングフィーダの有効利用を可能とする生産支援装置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】

【0011】

本明細書は、複数の部品を保持した第一のキャリアテープの使用中に第二の前記キャリアテープを挿入部に挿入する挿入作業が可能であり、かつ第一の前記キャリアテープを使い切ったときに第二の前記キャリアテープを前記挿入部から供給部へ送る自動装填機能を有するオートローディングフィーダ、および、前記自動装填機能を有さないマニュアルローディングフィーダの併用が可能であって、前記部品を基板に装着して基板製品を生産する部品装着機に適用される生産支援装置であって、複数の製品種の前記基板製品を生産した生産実績を記憶する記憶部と、前記生産実績に基づいて、生産に使用された前記部品の使用数を部品種ごとに集計する集計部と、今後の生産を対象として、前記使用数が多い前記部品種を前記オートローディングフィーダに優先的に割り当てる割り当て部と、を備える生産支援装置を開示する。

【発明の効果】

【0012】

本明細書で開示する生産支援装置では、複数の製品種の生産実績に基づいて、使用された部品の使用数を部品種ごとに集計し、今後の生産を対象として、使用数が多い部品種をオートローディングフィーダに優先的に割り当てる。ここで、基板生産ラインや部品装着機は、複数の製品種の基板製品を繰り返して生産し、あるいは、類似した複数の製品種を受け持つ場合が多い。このため、生産実績における部品の使用数と、今後の生産における部品の使用数との間に強い相関関係が生じる。したがって、保有台数が限られたオートローディングフィーダに対して、今後の使用数が多いと推定される部品種を優先的に割り当てることができ、オートローディングフィーダの有効利用を可能とすることができる。これにより、部品補給作業の実施時期に自由度が生じて作業が平準化され、作業性が良好となる。さらに、マニュアルローディングフィーダの使用が抑制されるため、スプライシングラッシュや部品切れが減少する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施形態の生産支援装置を適用する部品装着機の全体構成を簡略化して模式的に示す平面図である。

【図2】オートローディングフィーダの構成例を示す側面図である。

【図3】実施形態の生産支援装置の機能構成を示すブロック図である。

【図4】生産支援装置の動作を説明する動作フローの図である。

【図5】生産支援装置の動作によってオートローディングフィーダに割り当てられた部品種、ならびに、オートローディングフィーダおよびマニュアルローディングフィーダの配列位置を例示説明する一覧表の図である。

【図6】応用例において、オートローディングフィーダに割り当てられた部品種、ならびに、オートローディングフィーダおよびマニュアルローディングフィーダの配列位置を例示説明する一覧表の図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

１．部品装着機１の構成
まず、実施形態の生産支援装置３を適用する部品装着機１の構成について、図１を参考にして説明する。図１の紙面右側から左側に向かう方向が基板Ｋを搬入出するＸ軸方向、紙面下側の後方から紙面上側の前方に向かう方向がＹ軸方向である。部品装着機１は、基板搬送装置１２、着脱可能なマニュアルローディングフィーダ７およびオートローディングフィーダ９、部品移載装置１４、部品カメラ１５、および制御装置１６などが基台１９に組み付けられて構成される。部品装着機１は、複数の製品種の基板製品を生産する。マニュアルローディングフィーダ７およびオートローディングフィーダ９を併用できない部品装着機１や、長期間にわたり一つの製品種の基板製品のみを生産する部品装着機１に対して、生産支援装置３は適用されない。

【0015】

基板搬送装置１２は、基板Ｋを装着実施位置に搬入し位置決めし搬出する。基板搬送装置１２は、第１ガイドレール１２１および第２ガイドレール１２２、一対のコンベアベルト、およびクランプ装置などで構成される。第１ガイドレール１２１および第２ガイドレール１２２は、基台１９の上面中央を横断して搬送方向（Ｘ軸方向）に延在し、かつ互いに平行して基台１９に組み付けられる。第１ガイドレール１２１および第２ガイドレール１２２の向かい合う内側に、図略の無端環状の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、コンベア搬送面に基板Ｋの両縁をそれぞれ戴置した状態で輪転して、基板Ｋを基台１９の中央部に設定された装着実施位置に搬入および搬出する。装着実施位置の下方に、図略のクランプ装置が設けられる。クランプ装置は、基板Ｋを押し上げて水平姿勢でクランプし、装着実施位置に位置決めする。これにより、部品移載装置１４が装着実施位置で装着動作を行えるようになる。

【0016】

マニュアルローディングフィーダ７およびオートローディングフィーダ９は、幅方向寸法が小さな扁平形状に形成される。マニュアルローディングフィーダ７およびオートローディングフィーダ９は、基台１９に装備された共通パレット８１上の配列位置（スロット位置）である第１スロットＳＬ１～第９スロットＳＬ９に配列される。マニュアルローディングフィーダ７およびオートローディングフィーダ９は、複数の部品を保持したキャリアテープ（８５、８６）（図２参照）を用いて部品を供給する。

【0017】

図１に示される例では、第４スロットＳＬ４および第５スロットＳＬ５にオートローディングフィーダ９が配列され、その他のスロット（ＳＬ１～ＳＬ３、ＳＬ６～ＳＬ９）にマニュアルローディングフィーダ７が配列されている。オートローディングフィーダ９の後方には、共通パレット８１に着脱可能とされたリール保持装置８２が配置される。一方、マニュアルローディングフィーダ７は、リール保持部が一体的に設けられてもよいし、別体のリール保持部が付属されてもよい。実際の部品装着機は、さらに多数のスロットを有して、さらに多数のフィーダ（７、９）が配列される。

【0018】

部品移載装置１４は、マニュアルローディングフィーダ７およびオートローディングフィーダ９の供給部９４（図２参照）から部品を吸着採取し、位置決めされた基板Ｋまで搬送して装着する。部品移載装置１４は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に水平移動可能なＸＹロボットタイプの装置である。部品移載装置１４は、一対のＹ軸レール１４１およびＹ軸レール１４２、Ｙ軸スライダ１４３、Ｘ軸スライダ１４４、装着ヘッド１４５、および基板カメラ１４６などで構成される。Ｙ軸レール１４１およびＹ軸レール１４２は、基台１９の両方の側面寄りに配置されて、前後方向（Ｙ軸方向）に延在する。Ｙ軸レール１４１およびＹ軸レール１４２の上側に、Ｙ軸スライダ１４３がＹ軸方向に移動可能に装架される。Ｙ軸スライダ１４３は、図略のＹ軸ボールねじ機構により駆動される。

【0019】

Ｘ軸スライダ１４４は、Ｙ軸スライダ１４３にＸ軸方向に移動可能に装架される。Ｘ軸スライダ１４４は、図略のＸ軸ボールねじ機構により駆動される。Ｘ軸スライダ１４４の後側に、装着ヘッド１４５が設けられる。装着ヘッド１４５は、１本の吸着ノズル、または複数本の吸着ノズルをもつノズルツールを下側に有する。基板カメラ１４６は装着ヘッド１４５と並んでＸ軸スライダ１４４に設けられる。基板カメラ１４６は、基板Ｋに付設されたフィデューシャルマークを撮像して、基板Ｋの正確な位置を検出する。

【0020】

部品カメラ１５は、基板搬送装置１２とフィーダ（７、９）との間の基台１９の上面の幅方向の中央位置に、上向きに設けられる。部品カメラ１５は、装着ヘッド１４５がフィーダ（７、９）から基板Ｋ上に移動する途中で、吸着ノズルに吸着されている部品の状態を撮像する。部品カメラ１５の撮像データは画像処理され、部品の吸着姿勢の誤差や回転角のずれなどが検出される。制御装置１６は、画像処理の結果に基づき、必要に応じて部品装着動作を微調整し、装着が困難な場合には当該の部品を廃棄する制御を行う。

【0021】

ここで、フィーダ（７、９）を配列する配列位置（スロット位置）に応じて、部品移載装置１４の部品装着動作の動作効率が変化する。詳述すると、部品カメラ１５に最も近い第５スロットＳＬ５のフィーダ（７、９）から部品を吸着する場合に、装着ヘッド１４５の移動距離および移動時間が最も小さくなり、動作効率は最も高くなる。逆に、部品カメラ１５から最も離れた第１スロットＳＬ１や第９スロットＳＬ９から部品を吸着する場合に、動作効率は最も低くなる。したがって、部品移載装置１４の動作効率に関して、第５スロットＳＬ５が最も有利であり、以下、第４スロットＳＬ４および第６スロットＳＬ６、第３スロットＳＬ３および第７スロットＳＬ７、第２スロットＳＬ２および第８スロットＳＬ８、第１スロットＳＬ１および第９スロットＳＬ９の順で不利になる。

【0022】

制御装置１６は、基板Ｋに装着する部品の部品種、装着個数、装着位置、および装着順序、適合する吸着ノズルなどを指定した装着シーケンスデータを保持している。装着シーケンスデータは、基板製品の製品種ごとに相違する。制御装置１６は、基板カメラ１４６および部品カメラ１５の撮像データ、ならびに図略のセンサの検出データなどに基づき、装着シーケンスデータにしたがって部品装着動作を制御する。基板搬送装置１２、各フィーダ（７、９）、部品移載装置１４、および部品カメラ１５は、制御装置１６からの制御にしたがい、所定の動作を行う。また、制御装置１６は、生産した基板製品の生産枚数や、部品の装着に要した装着時間、部品の吸着エラーの発生回数などの稼動状況データを逐次収集して更新する。

【0023】

２．オートローディングフィーダ９の構成例
次に、オートローディングフィーダ９およびリール保持装置８２の構成例について、図２を参考にして説明する。図示されるように、共通パレット８１は、基台１９の上側に着脱可能に装備される。共通パレット８１は、フィーダ装着部８１１およびリール装着部８１５を有する。フィーダ装着部８１１は、略矩形の平面部８１２の前側に直立部８１３が設けられて形成されており、側面視で略Ｌ形状である。平面部８１２には、前後方向に延びる９条の第１スロットＳＬ１～第９スロットＳＬ９が幅方向に並んで設けられる。フィーダ（７、９）は、スロットの後方から前方の直立部８１３に向かって挿入され、装着される。

【0024】

オートローディングフィーダ９は、後端の中間高さ付近に挿入部９１を有し、後端の上部寄りに挿入レバー９２を有する。挿入レバー９２を持ち上げることで、挿入部９１に２本のキャリアテープ（８５、８６）を順番に挿入できるようになっている。オートローディングフィーダ９の挿入部９１から前端上部に向けてガイドレール９３が設けられる。ガイドレール９３の前端付近の上面に、供給部９４が設定される。ガイドレール９３の挿入部９１に近い後部寄りの上面に、待機位置９６が設定される。

【0025】

待機位置９６の上方に、テープ制御部９５が設けられる。テープ制御部９５は、第一のキャリアテープ８５の待機位置９６からの送り出しを許容しつつ、第二のキャリアテープ８６を待機位置９６に待機させる。テープ制御部９５の具体的な構成は、例えば、特開２０１４－８２４５４号に開示されている。オートローディングフィーダ９は、さらに、サーボモータやスプロケットなどで構成される図略のテープ送り機構を備える。テープ送り機構は、第一のキャリアテープ８５をガイドレール９３に沿わせつつ供給部９４に向けてピッチ送りし、複数の部品を順番に供給する。

【0026】

オートローディングフィーダ９において、第一のキャリアテープ８５の使用中に、第二のキャリアテープ８６を挿入部９１に挿入する挿入作業が可能である。かつ、オートローディングフィーダ９は、第一のキャリアテープ８５を使い切ったときに、第二のキャリアテープ８６を挿入部９１から供給部９４まで送る自動装填機能を有する。したがって、第一のキャリアテープ８５と第二のキャリアテープ８６を接続するスプライシング作業は不要である。また、第二のキャリアテープ８６の挿入作業の実施時期、換言すると部品補給作業の実施時期は、第一のキャリアテープ８５を挿入した直後でもよいし、第一のキャリアテープ８５による生産が行われている途中の任意の時期でもよい。

【0027】

共通パレット８１のリール装着部８１５は、２本のアーム部材８１６、前渡し板８１７、および後渡し板８１８などで構成される。２本のアーム部材８１６は、フィーダ装着部８１１の両側からそれぞれ水平後方に延び、続いて後下方向へと傾斜して延び、さらに水平後方に延びるように形成される。２本のアーム部材８１６の傾斜部分を連結するように、前渡し板８１７が渡される。２本のアーム部材８１６の後方の水平部分を連結するように、後渡し板８１８が渡される。前渡し板８１７および後渡し板８１８の上側に、１個または複数のリール保持装置８２が着脱可能に装備される。

【0028】

リール保持装置８２は、前側に第一のリール８３を回転可能に保持し、後側に第二のリール８４を回転可能に保持する。第一のリール８３から第一のキャリアテープ８５が引き出され、第二のリール８４から第二のキャリアテープ８６が引き出される。リール保持装置８２は、幅方向（リール軸線の方向）の大きさが限定されず、幅方向に１個または複数個のリール（８３、８４）を並べて保持する。したがって、リール保持装置８２は、１台または複数台のオートローディングフィーダ９に対応して、その後方に装着される。

【0029】

一方、マニュアルローディングフィーダ７は、一つのリールを用いる。マニュアルローディングフィーダ７が第一のキャリアテープを使い切る以前に、作業者は、新しいリールを用意して、第一のキャリアテープと第二のキャリアテープを接続するスプライシング作業を行う必要がある。スプライシング作業が行われなかった場合、マニュアルローディングフィーダ７は、第一のキャリアテープを使い切り、部品切れとなる。

【0030】

この場合、オペレータは、事後的に、第二のキャリアテープをマニュアルローディングフィーダ７の挿入部に挿入する挿入作業を行う。すると、マニュアルローディングフィーダ７は、第二のキャリアテープを挿入部から供給部へ送る装填動作を実施する。スプライシング作業や挿入作業を実施すべき時期は、部品装着動作の進捗状況に制約されるため、作業性が良好でない。マニュアルローディングフィーダ７は、各種の公知技術に開示された構成とすることができるので、詳細な説明は省略する。

【0031】

オートローディングフィーダ９は、マニュアルローディングフィーダ７よりも遅れて商品化された新型であり、かつ、マニュアルローディングフィーダ７と比較して高価である。このため、オートローディングフィーダ９の保有台数は限られる。一方、マニュアルローディングフィーダ７の保有台数は十分にある。仮に、部品装着機１のスロット総数以上の台数のオートローディングフィーダ９が常に使用可能である場合、生産支援装置３を適用する必要はなくなる。

【0032】

３．実施形態の生産支援装置３の構成
次に、実施形態の生産支援装置３の構成について、図３を参考にして説明する。生産支援装置３は、コンピュータ装置を用いて構成される。生産支援装置３は、前記した制御装置１６の一部分であってもよく、制御装置１６と別体に形成され制御装置１６に通信接続されてもよい。生産支援装置３は、マンマシンインターフェースとしての入力部および表示部を有する。さらに、生産支援装置３は、ソフトウェアで実現された四つの機能部、すなわち記憶部４１、集計部４２、割り当て部４３、および配列決定部４４を備える。四つの機能部は、部品装着機１が生産する基板製品の製品種を変更する段取り替え時期に動作し、製品種の生産途中では動作しない。

【0033】

記憶部４１は、段取り替え時期が到来するごとに動作する。記憶部４１は、部品装着機１が直近に生産した基板製品の生産実績を逐次記憶する。生産実績は、少なくとも基板製品の生産順序、製品種、および生産枚数のデータを含む。生産実績は、例えば、データベース４５に記憶される。データベース４５には、製品種ごとに相違する装着シーケンスデータが併せて記憶される。記憶部４１は、過去の生産実績に加えて、今後に生産する基板製品の少なくとも一つ以上の製品種の生産計画を記憶してもよい。生産計画のデータは、他のコンピュータ装置から転送され、あるいは、オペレータにより入力部から入力される。

【0034】

集計部４２は、段取り替え時期のいくつかで、記憶部４１に続いて動作する。集計部４２は、生産実績に基づいて、生産に使用された部品の使用数を部品種ごとに集計する。この集計は、データベース４５内の生産実績に含まれる製品種および生産枚数のデータ、ならびに装着シーケンスデータに含まれる部品種ごとの装着個数（基板製品１枚当たりの装着個数）のデータを用いて行うことができる。集計部４２は、直近の所定期間を集計期間に設定して集計を行う。集計部４２は、段取り替え時期の発生頻度に応じて、所定期間を適正に設定することができる。

【0035】

例えば、１日のうちに複数回の段取り替え時期が発生する場合、所定期間は１日に設定される。また、数日ないしは１週間程度の間に１回の段取り替え時期が発生する場合、所定期間は１月に設定される。これらの例に示されるように、所定期間は、複数の製品種の生産期間を含むことが好ましい。上記の例に限定されず、所定期間は、１週間や３月であってもよく、可変に設定変更できるようになっていてもよい。さらに、所定期間は、時間を用いて設定する以外に、基板製品の生産枚数を用いて設定してもよい。集計部４２の集計動作は、今後の生産において使用数が多い部品種を推定するために行われる。

【0036】

ここで、部品装着機１は、複数の製品種の基板製品を繰り返して生産する場合が多い。あるいは、部品装着機１は、保有する性能や特性に適合する類似した複数の基板種を受け持つ場合が多い。例えば、類似した複数の基板種において、基板Ｋに装着される部品の大多数の部品種が一致し、極く一部の部品種のみが相違する。このため、生産実績における部品の使用数と、今後の生産における部品の使用数との間に強い相関関係が生じる。したがって、基板製品の今後の生産計画が不明であっても、基板製品の過去の生産実績を参考にして、集計部４２は、今後の使用数が多い部品種を推定することができる。

【0037】

また、記憶部４１が生産計画を記憶している場合、集計部４２は、生産計画を参考にして、直近以外の集計期間を設定してもよい。換言すると、集計部４２は、生産計画に含まれる製品種を含んだ生産実績に基づいて、部品の使用数を部品種ごとに集計することができる。補足すると、生産実績および生産計画に共通に含まれる製品種は、繰り返して生産されるリピート製品種であるので、集計部４２は、リピート製品種について集計を行うことになる。これによれば、集計部４２は、今後の使用数が多い部品種を高い精度で推定することができる。

【0038】

割り当て部４３は、集計部４２に続いて動作する。割り当て部４３は、今後の生産を対象として、集計部４２の集計結果の使用数が多い部品種をオートローディングフィーダ９に優先的に割り当てる。割り当て部４３が割り当てた結果は、集計部４２が次回の集計を行うまで適用され、多くの場合に今後の複数の製品種に適用される。また、割り当て部４３は、部品種の種類数に対して使用可能なオートローディングフィーダ９の台数が不足する場合に限り、マニュアルローディングフィーダ７を併用する。

【0039】

配列決定部４４は、割り当て部４３に続いて動作する。配列決定部４４は、オートローディングフィーダ９およびマニュアルローディングフィーダ７の各々に割り当てられた部品種の使用数に基づいて、オートローディングフィーダ９およびマニュアルローディングフィーダ７を部品装着機１に配列する配列位置（スロット位置）を決定する。配列決定部４４が決定した結果は、集計部４２が次回の集計を行うまで適用される。さらに、配列決定部４４は、今後に生産する基板製品の複数の製品種に対してオートローディングフィーダ９の配列位置を固定する。記憶部４１、集計部４２、割り当て部４３、および配列決定部４４の機能および動作については、次の動作の説明の中で具体例を用いて述べる。

【0040】

４．生産支援装置３の動作
次に、実施形態の生産支援装置３の動作について、図４および図５を参考にして説明する。図４に示される生産支援装置３の動作フローは、部品装着機１の稼働中に繰り返して実行される。また、図５の一覧表は、動作フローが実行された結果の一例を示している。図５の左側には記憶部４１によって記憶された生産実績が示され、二重縦線の右側には集計部４２、割り当て部４３、および配列決定部４４の動作結果が示されている。また、基板製品１枚当たりの部品種ごとの装着個数は、装着シーケンスデータに含まれるデータである。なお、記憶部４１は、今後の生産計画を記憶していないものとする。

【0041】

図４のステップＳ１で、生産支援装置３は、部品装着機１が生産する基板製品の製品種を変更する段取り替えの時期であるか否かを判定する。ある製品種の生産途中であって段取り替えの時期でない場合、生産支援装置３は、直ちに動作フローを終了する。段取り替えの時期である場合、生産支援装置３は、動作フローの実行をステップＳ２に進める。

【0042】

ステップＳ２で、記憶部４１は、部品装着機１が直近に生産した基板製品の生産実績を記憶する。図５の例で、ステップＳ２は、既に８回以上実行されており、生産実績は、基板製品の生産順序１～８を用いて示される。生産順序１は最も古く、生産順序８は直近で最も新しい。生産順序１において、製品種Ａの基板製品が１００枚生産されている。製品種Ａの基板製品の１枚当たりに装着された部品の装着個数は、部品種Ｐ１が４個、部品種Ｐ２が２個、部品種Ｐ３が１個、部品種Ｐ４が１個である。また、生産順序２～８において、製品種Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅの基板製品がそれぞれ生産され、生産枚数および部品種ごとの装着個数は図５に示されるとおりである。

【0043】

次のステップＳ３で、集計部４２は、前回のステップＳ４～ステップＳ７の実行後に所定の経過期間が経過しているか否かを判定する。ここで、所定の経過期間は、集計部４２が集計を行う所定期間（集計期間）より短く設定されているものとする。これに限定されず、所定の経過期間および集計を行う集計期間は、独立して設定可能であり、かつ、両者の大小関係は限定されない。所定の経過期間を過小に設定すると、多くの段取り替え時期にフィーダ（７、９）の交換作業ないしは配列位置の変更作業を行うことになり、作業の手間が増えかつ煩雑となる。逆に、所定の経過期間を過大に設定すると、経過期間の途中で部品種の不足により生産できない製品種が発生しがちになる。

【0044】

本実施形態において、生産順序５の後の段取り替え時期にステップＳ４～ステップＳ７が実行されて、フィーダ（７、９）の交換作業ないしは配列位置の変更作業が行われたとする。さらに、生産順序６、７の後の段取り替え時期に未だ経過時間が経過しておらず、生産順序８の後の段取り替え時期に経過時間が経過しているとする。この場合、集計部４２は、生産順序６、７の後の段取り替え時期に、ステップＳ３の実行に続いて動作フローを終了する。また、集計部４２は、生産順序８の後の段取り替え時期に、動作フローの実行をステップＳ３からステップＳ４に進める。

【0045】

ステップＳ４で、集計部４２は、直近の所定期間に相当する生産順序５～８を集計期間として集計を行う。図５の例で、集計部４２は、部品種Ｐ１の使用数として、生産順序５の製品種Ａで４個×１００、生産順序６の製品種Ｂで１個×５０、生産順序７の製品種Ｃで２個×５０、生産順序８の製品種Ｅで０個、を加算して５５０個を求める。集計部４２は、同様の計算により、部品種Ｐ２の使用数２５０個、部品種Ｐ３の使用数１５０個、部品種Ｐ４の使用数１００個、部品種Ｐ５の使用数２３０個、部品種Ｐ６の使用数１８０個、部品種Ｐ７の使用数１３０個、および部品種Ｐ８の使用数１３０個をそれぞれ求める。

【0046】

次のステップＳ５で、割り当て部４３は、使用可能なオートローディングフィーダ９の台数を取得する。使用可能な台数は、保有する全てのオートローディングフィーダ９から他の部品装着機で使用中のもの、キャリアテープ（８５、８６）の幅寸法等の仕様が適合しないもの、およびメンテナンスや故障で使用できないものを差し引いた台数となる。したがって、使用可能な台数は、時に応じて変化する。以降では、使用可能な台数は４台であるとする。

【0047】

次のステップＳ６で、割り当て部４３は、集計部４２の集計結果の使用数が多い部品種をオートローディングフィーダ９に優先的に割り当てる。図５の例で、割り当て部４３は、使用数が多い順番に部品種Ｐ１、部品種Ｐ２、部品種Ｐ５、および部品種Ｐ６を４台のオートローディングフィーダ９に割り当てる（図５のＡＬＦ割り当ての欄に〇で示す）。ここで、部品種Ｐ１～Ｐ８の種類数が８種類であるのに対して使用可能なオートローディングフィーダ９が４台しかなく不足している。

【0048】

したがって、割り当て部４３は、マニュアルローディングフィーダ７を併用する。具体的に、割り当て部４３は、残された部品種Ｐ３、部品種Ｐ４、部品種Ｐ７、および部品種Ｐ８をマニュアルローディングフィーダ７に割り当てる。仮に、使用可能なオートローディングフィーダ９が８台ある場合、割り当て部４３は、オートローディングフィーダ９を全て使用し、マニュアルローディングフィーダ７を併用しない。

【0049】

次のステップＳ７で、配列決定部４４は、複数のフィーダ（７、９）の各々に割り当てられた部品種の使用数に基づいて、フィーダ（７、９）の配列位置（スロット位置）を決定する。図５の例で、配列決定部４４は、使用数が最も多い部品種Ｐ１のオートローディングフィーダ９の配列位置を、最も有利な第５スロットＳＬ５に決定する。さらに、配列決定部４４は、使用数が２～４番目に多い部品種Ｐ２、部品種Ｐ５、および部品種Ｐ６のオートローディングフィーダ９の配列位置を、相対的に有利な第４スロットＳＬ４、第６スロットＳＬ６、および第３スロットＳＬ３に決定する。

【0050】

一方、配列決定部４４は、使用数が５～８番目と少ない部品種Ｐ３、部品種Ｐ７、部品種Ｐ８、および部品種Ｐ４のマニュアルローディングフィーダ７の配列位置を、相対的に不利な第７スロットＳＬ７、第２スロットＳＬ２、第８スロットＳＬ８および第１スロットＳＬ１に決定する。割り当て部４３の割り当て結果および配列決定部４４の決定結果は、表示部に表示される。これで、動作フローが終了する。

【0051】

オペレータは、表示内容を確認して、フィーダ（７、９）の段取り替え作業を行う。この後、部品装着機１は、次および次以降の製品種の基板製品の生産を行う。ここで、今後の使用数が多いと推定される部品種をオートローディングフィーダ９に割り当てているので、第二のキャリアテープ８６の挿入作業の実施時期に自由度が生じ、作業性が良好となる。また、今後の使用数が少ないと推定される部品種をマニュアルローディングフィーダ７に割り当てているので、スプライシング作業の回数が少なくなる。

【0052】

さらに、使用可能なオートローディングフィーダ９の全数を有効利用することができるので、コストパフォーマンスが向上する。加えて、今後の使用数が多いと推定される部品種を割り当てたオートローディングフィーダ９を有利な配列位置（スロット位置）に配列するので、部品装着動作を行う装着ヘッド１４５の移動距離および移動時間が小さくなる。その結果、部品移載装置１４の動作効率を高くすることができる。

【0053】

なお、４台のオートローディングフィーダ９の配列位置（ＳＬ３～ＳＬ６）は、今後に生産する基板製品の複数の製品種に対して固定される。これによれば、集計部４２が次回の集計を行う以前の段取り替え時期に、オートローディングフィーダ９の配列位置（ＳＬ３～ＳＬ６）を変更する段取り替え作業は不要となる。仮に、生産実績に無い特異な製品種の生産が予定されて、段取りされたフィーダ（７、９）では生産を行えない場合、オペレータは、マニュアルローディングフィーダ７の段取り替え作業により対応する。

【0054】

実施形態の生産支援装置３では、複数の製品種（Ａ～Ｅ）の生産実績に基づいて、使用された部品の使用数を部品種（Ｐ１～Ｐ８）ごとに集計し、今後の生産を対象として、使用数が多い部品種（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ５、Ｐ６）をオートローディングフィーダ９に優先的に割り当てる。ここで、基板生産ラインや部品装着機１は、複数の製品種（Ａ～Ｃ）の基板製品を繰り返して生産し、あるいは、類似した複数の製品種を受け持つ場合が多い。このため、生産実績における部品の使用数と、今後の生産における部品の使用数との間に強い相関関係が生じる。したがって、保有台数が限られたオートローディングフィーダ９に対して、今後の使用数が多いと推定される部品種（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ５、Ｐ６）を優先的に割り当てることができ、オートローディングフィーダ９の有効利用を可能とすることができる。これにより、部品補給作業の実施時期に自由度が生じて作業が平準化され、作業性が良好となる。

【0055】

さらに、マニュアルローディングフィーダ７の使用が抑制される。具体的には、マニュアルローディングフィーダ７は、オートローディングフィーダ９の台数が不足する場合に限って併用され、かつ、今後の使用数が少ないと推定される部品種（Ｐ３、Ｐ４、Ｐ７、Ｐ８）が割り当てられる。したがって、スプライシング作業の回数が少なくなり、スプライシングラッシュや部品切れが減少する。

【0056】

５．動作の応用例
次に、実施形態の生産支援装置３の動作の応用例について、図５および図６を参考にして説明する。応用例において、記憶部４１は、生産順序８の後の段取り替え時期に「今後に製品種Ａ、Ｂ、Ｃを順番に生産する、ただし現時点でそれぞれの生産枚数は未定」という生産計画を記憶している。この場合、集計部４２は、生産計画を参考にして、直近以外の集計期間を設定することができる。図５に示される生産実績において、生産計画と同様に製品種Ａ、Ｂ、Ｃを順番に生産した実績が生産順序１～３、および生産順序４～７に存在する。つまり、製品種Ａ、Ｂ、Ｃは、リピート製品種に該当する。したがって、集計部４２は、リピート製品種について集計を行う。

【0057】

具体的には、動作フローのステップＳ４で、集計部４２は、生産順序８の後の段取り替え時期に、生産順序５～７の製品種Ａ、Ｂ、Ｃを集計期間として集計を行う。すなわち、図６に示されるように、集計部４２は、部品種Ｐ５の使用数として、生産順序５の製品種Ａで０個、生産順序６の製品種Ｂで２個×５０、生産順序７の製品種Ｃで１個×５０、を加算して１５０個を求める。集計部４２は、同様の計算により、部品種Ｐ１の使用数５５０個、部品種Ｐ２の使用数２５０個、部品種Ｐ３の使用数１５０個、部品種Ｐ４の使用数１００個、部品種Ｐ６の使用数１００個、部品種Ｐ７の使用数５０個、および部品種Ｐ８の使用数５０個をそれぞれ求める。

【0058】

次のステップＳ５で、割り当て部４３は、使用可能なオートローディングフィーダ９の台数が４台であることを取得する。次のステップＳ６で、割り当て部４３は、使用数が多い順番に部品種Ｐ１、部品種Ｐ２、部品種Ｐ３、および部品種Ｐ５をオートローディングフィーダ９に割り当てる（図６のＡＬＦ割り当ての欄に〇で示す）。また、割り当て部４３は、残された部品種Ｐ４、部品種Ｐ６、部品種Ｐ７、および部品種Ｐ８をマニュアルローディングフィーダ７に割り当てる。

【0059】

次のステップＳ７で、配列決定部４４は、図６に示されるように、使用数が最も多い部品種Ｐ１のオートローディングフィーダ９の配列位置を、最も有利な第５スロットＳＬ５に決定する。さらに、配列決定部４４は、使用数が２～４番目に多い部品種Ｐ２、部品種Ｐ３、および部品種Ｐ５のオートローディングフィーダ９の配列位置を、相対的に有利な第４スロットＳＬ４、第６スロットＳＬ６、および第３スロットＳＬ３に決定する。

【0060】

一方、配列決定部４４は、使用数が５～８番目と少ない部品種Ｐ４、部品種Ｐ６、部品種Ｐ７、および部品種Ｐ８のマニュアルローディングフィーダ７の配列位置を、相対的に不利な第７スロットＳＬ７、第２スロットＳＬ２、第８スロットＳＬ８、および第１スロットＳＬ１に決定する。図６に示された割り当て部４３の割り当て結果および配列決定部４４の決定結果は、図５と相違する。

【0061】

応用例によれば、集計部４２は、偶発性の高い生産順序８の製品種Ｅを除外して、生産順序５～７のリピート製品種を集計期間とするので、今後の使用数が多い部品種を高い精度で推定することができる。その結果、オートローディングフィーダ９で作業性が良好となる効果、および、マニュアルローディングフィーダ７でスプライシング作業の回数が少なくなる効果が確実なものとなる。さらに、オートローディングフィーダ９を有効利用できる効果や、部品移載装置１４の動作効率を高くする効果が確実なものとなる。

【0062】

６．実施形態の応用および変形
なお、部品装着機１やオートローディングフィーダ９の構成は、様々に変形可能である。また、配列決定部４４は、省略されてもよい。この場合、複数のフィーダ（７、９）の配列位置の決定は、別のソフトウェアによって行われ、あるいはオペレータによって行われる。本実施形態および応用例は、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 ３：生産支援装置 ４１：記憶部 ４２：集計部 ４３：割り当て部 ４４：配列決定部 ４５：データベース ７：マニュアルローディングフィーダ ８１：共通パレット ８２：リール保持装置 ８５：第一のキャリアテープ ８６：第二のキャリアテープ ９：オートローディングフィーダ ９１：挿入部 ９４：供給部 Ｋ：基板 Ａ～Ｅ：製品種 Ｐ１～Ｐ８：部品種 ＳＬ１～ＳＬ９：第１～第９スロット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】