JP2007013033A - 実装ラインの管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】予測不可能な外乱の発生に対しても生産効率の低下を抑えることができる実装ラインの管理方法を提供する。
【解決手段】生産動作中に、各実装機が割り当てられている実装作業の実行に要している作業時間を検出し、各実装機の作業時間が所定の許容条件を満たすか否かを判断する。部品切れ等の外乱の発生により、前記許容条件を満たさないほど作業時間が長時間化した実装機があれば、その実装機に割り当てられている実装作業の一部または全部を、他の実装機に移動させる。これにより、外乱の発生した実装機がボトルネックとなって、実装ライン全体の生産効率が低下することを抑えることができる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、プリント基板上に部品を実装する実装ラインの管理方法に関する。

プリント基板上に電子部品を実装する実装機として、複数取り付けられた部品供給装置からＩＣ等の電子部品を吸着ヘッドでプリント基板上に移送して装着するものが知られている。またこのような実装機を複数台接続して実装ラインを構成し、基板に電子部品を実装する実装作業を各実装機に分担させる方法が知られている。

このような実装ラインを構成する各実装機に割り当てる部品の実装作業の設定や、各実装作業を行うための部品供給装置の配置については、様々な最適化手法が提案され、生産効率の向上が図られている（下記特許文献１、２等参照）。
特開平１０−２０９６８１号公報 特開平０８−１３７８２８号公報

しかしながら、実際の実装ラインにおいては、部品切れやエラー等、事前に予測不可能な外乱が発生し、期待される生産効率が得られない場合があり、改善の余地があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、外乱の発生に対しても生産効率の低下を抑えることができる実装ラインの管理方法等を提供することを目的とする。

本発明は下記の手段を提供する。

［１］複数の実装機を備えた実装ラインにおける実装作業の管理方法であって、
生産動作中に、各実装機が割り当てられている実装作業の実行に要している作業時間を検出し、
各実装機の作業時間が所定の許容条件を満たすか否かを判断し、
前記許容条件を満たさない作業時間の実装機があれば、その実装機に割り当てられている実装作業の一部または全部を、他の実装機に移動させることを特徴とする実装ラインの管理方法。

［２］前記許容条件は、各実装機の作業時間の差に基づいて設定される前項１に記載の実装ラインの管理方法。

［３］前記許容条件は、作業時間が長時間化している状態の継続期間に基づいて設定される前項１または２に記載の実装ラインの管理方法。

［４］前記許容条件を満たさない作業時間の実装機に割り当てられている実装作業の一部または全部を、複数の他の実装機に分配して移動させる前項１〜３のいずれかに記載の実装ラインの管理方法。

［５］複数の実装機を備えた実装ラインであって、
生産動作中に、各実装機が割り当てられている実装作業の実行に要している作業時間を検出する検出手段と、
各実装機の作業時間が所定の許容条件を満たすか否かを判断する判断手段と、
前記許容条件を満たさない作業時間の実装機があれば、その実装機に割り当てられている実装作業の一部または全部を、他の実装機に移動させる割当移動手段と、
を備えたことを特徴とする実装ライン。

［６］実装ラインを構成する実装機であって、
生産動作中に、当該実装機が割り当てられている実装作業の実行に要している作業時間を検出する検出手段と、
当該実装機の作業時間が所定の許容条件を満たしていない場合には、当該実装機に割り当てられている実装作業の一部または全部を、他の実装機に移動させる割当移動手段と、
を備えたことを特徴とする実装機。

上記発明［１］によると、事前に予測不可能な外乱が発生した場合であっても、その外乱が発生した実装機の作業時間が長時間化して所定の許容条件を満たさなくなれば、当該実装機に割り当てられている実装作業の一部または全部を他の実装機に移動させる。これにより、外乱の発生した実装機がボトルネックとなって、実装ライン全体の生産効率が低下することを抑えることができる。

上記発明［２］によると、許容条件が各実装機の作業時間の差に基づいて設定されるため、各実装機間の作業時間のバランスの崩れに対応して、実装ライン全体の生産効率の低下を抑えることができる。

上記発明［３］によると、許容条件が作業時間が長時間化している状態の継続期間に基づいて設定されるため、短時間に解消する外乱に過敏に反応することを抑制することができる。

上記発明［４］によると、作業時間が長時間化している実装機の実装作業を複数の他の実装機に分配して移動させるため、各実装機の作業時間をより均等化させて、より的確に実装ライン全体の生産効率の低下を抑えることができる。

上記発明［５］によると、事前に予測不可能な外乱が発生した場合であっても、その外乱が発生した実装機の作業時間が長時間化して所定の許容条件を満たさなくなれば、当該実装機に割り当てられている実装作業の一部または全部を他の実装機に移動させる。これにより、外乱の発生した実装機がボトルネックとなって、実装ライン全体の生産効率が低下することを抑えることができる。

上記発明［６］によると、事前に予測不可能な外乱が発生した場合であっても、その外乱が発生した実装機の作業時間が長時間化して所定の許容条件を満たさなくなれば、当該実装機に割り当てられている実装作業の一部または全部を他の実装機に移動させる。これにより、外乱の発生した実装機がボトルネックとなって、実装ライン全体の生産効率が低下することを抑えることができる。

図１は、本発明の一実施形態にかかる実装作業の管理方法が適用される実装ラインの概略側面図である。同図に示すように、この実装ライン９０は、生産ラインの上流側から下流側にかけて、基板搬入機９１、印刷機９２、複数（３台）の実装機１０…、検査機９３、リフロー炉９４および基板搬出機９５等の設備が並んで配置されている。

基板搬入機９１は、多数の基板が収容されており、基板を印刷機９２に順次搬入するものである。印刷機９２は、搬入された基板の処理領域にクリーム半田を印刷により塗布するものである。実装機１０…は、基板の所定位置に電子部品を実装するものである。検査機９３は、基板に実装される電子部品の実装状態を検査するものである。リフロー炉９４は、クリーム半田をリフローさせて、基板と部品とを半田接合するものである。さらに基板搬出機９５は、リフロー炉９４から搬出される基板を順次収容するものである。

また実装ラインを構成する実装機１０等の各設備は、パーソナルコンピュータなどによって構成される制御装置９９…をそれぞれ備え、各制御装置９９…によって、各設備の駆動が制御されるよう構成されている。さらに各制御装置９９…は、通信手段を介して接続されており、各制御装置９９…間において、信号の送受信を行うことにより、実装ライン全体として後に詳述する動作が行われるよう構成されている。

またこれらの各設備には、動作状況などを表示するモニターなどの表示装置９８…がそれぞれ設けられている。

図２は、実装機の一例を示す平面図である。同図に示すように、実装機１０は、基台１１上に配置されてプリント基板Ｐを搬送するコンベア２０と、このコンベアの両側に配置された部品供給部３０と、基台１１の上方に設けられた電子部品実装用のヘッドユニット４０とを備えている。

部品供給部３０は、コンベア２０に対してフロント側とリア側のそれぞれ上流部と下流部に設けられている。この実施形態では、フロント側とリア側上流部にはテープフィーダ等の部品供給装置を複数並べて取り付け可能な部品供給部３１が設けられ、リア側下流部にはパレット等のトレイ支持部材を積層して収納可能とするとともに、トレイ支持部材を基台１中央側に引出可能なトレイ供給装置からなる部品供給部３２が設けられている。これらの部品供給部３０から供給される部品は、ヘッドユニット４０によってピックアップできるようになっている。

ヘッドユニット４０は、部品供給部３０から部品をピックアップしてプリント基板Ｐ上に装着し得るように、部品供給部３０とプリント基板Ｐ上の実装位置とにわたる領域を移動可能となっている。具体的には、ヘッドユニット４０は、Ｘ軸方向（コンベア２０の基板搬送方向）に延びるヘッドユニット支持部材４２にＸ軸方向に移動可能に支持され、このヘッドユニット支持部材４２はその両端部においてＹ軸方向（水平面内でＸ軸と直交する方向）に延びるガイドレール４３，４３にＹ軸方向に移動可能に支持されている。そしてヘッドユニット４０は、Ｘ軸モータ４４によりボールねじ４５を介してＸ軸方向の駆動が行われ、ヘッドユニット支持部材４２は、Ｙ軸モータ４６によりボールねじ４７を介してＹ軸方向の駆動が行われるようになっている。

また、ヘッドユニット４０には、複数のヘッド４１がＸ軸方向に並んで搭載されている。各ヘッド４１は、Ｚ軸モータを駆動源とする昇降機構により上下方向（Ｚ軸方向）に駆動されるとともに、Ｒ軸モータを駆動源とする回転駆動機構により回転方向（Ｒ軸方向）に駆動されるようになっている。

各ヘッド４１の先端には、電子部品を吸着して基板に装着するための吸着ノズルが設けられている。各ノズルは、部品吸着時には図外の負圧手段から負圧が供給されて、その負圧による吸引力で電子部品を吸着できるようになっている。

なお図２において、符号１２はカメラであって、ヘッドユニット４０で吸着された部品の状態を撮像して、部品のノズルに対する位置ずれなどを検出できるようにしている。

このような実装機１０…を複数備えた実装ライン９０においては、基板搬入機９１から搬入された基板に印刷機９２によってクリーム半田が印刷された後、複数台の実装機１０…によって電子部品が実装されるが、生産対象の各基板に対して各部品を実装する実装作業は、複数の実装機１０…で分担することで、効率的に基板の生産が行えるようになっている。

実装ライン９０全体としての生産効率の向上の観点から、各実装作業をどの各実装機１０に割り当てるかは、公知の最適化手法によって求めることができる。

この実施形態では、こうして最適化された各実装機１０への実装作業の割り当てが求められると、各実装機１０…の制御装置９９…に設けられる記憶装置には、割り当てられた実装作業を行うための生産プログラムが当初の生産プログラムとして記憶されるようになっている。この生産プログラムには、各実装作業について、実装する部品の種類や基板上における実装座標位置に関するデータ等の他、各実装作業を行うための部品を供給する部品供給装置を各実装機１０のどこに取り付けるかという部品供給装置の配置に関する情報も有している。

このように実装作業の割り当てが最適化された状態によれば、通常時は、高い生産効率が得られる。

ところが、実際の実装ラインでは、部品切れやエラー等、事前に予測不可能な外乱が発生しうるものであり、外乱が発生している実装機では、予め割り当てられた実装作業の実行に要する時間が長時間化してしまう場合がある。たとえば、部品切れが生じたために予備部品への切り替え運転を行っている場合、設備故障が生じた場合、部品吸着ミスが多発する場合、部品吸着ミスを低減するため運転速度を通常よりも低速に設定した場合等である。

そして、このような外乱等の影響で作業時間が長時間化した実装機が発生すれば、この実装機がボトルネックとなり、この長時間化した作業時間に合わせて実装ラインを構成する作業時間の短い他の機械には遊び時間が必要となってしまう。すなわち、実装ラインを構成する各機械において基板が搬入されてから搬出されるまでのラインタクトタイムが長くなり、実装ラインから実装作業を完了した基板がラインアウトされる時間間隔が長くなり、生産ライン全体としての生産効率の低下を招くことになる。

そこで、この実施形態にかかる実装ライン９０では、生産動作中に各実装機の作業時間を監視し、作業時間が長時間化している実装機があれば、当該実装機に割り当てられている実装作業を他の実装機に移動させて負担を軽減させ、実装ライン全体の生産効率が低下することを抑えるようになっている。なお実装作業を移動させるとは、ある実装機で行うことが予定されていた部品を基板に搭載するという仕事（実装作業）を、他の実装機が代わって行うことである。

このような実装作業の移動を検討する基準となる作業時間の許容条件は、この実施形態では、各実装機の作業時間の差に基づいて設定されるようになっている。これにより、各実装機の作業時間のバランスの崩れに対応して、生産ライン全体の生産効率の低下を抑えることができる。

また、作業時間の許容条件は、作業時間が長時間化している状態の継続期間にも基づいて設定されるようになっている。これにより短時間に解消する些細な外乱に対して、過敏に反応してしまうことを抑制することができる。

また、この実施形態では、各実装機１０の制御装置９９が、それぞれ自身の作業時間を監視し、前記所定の許容条件を満たすか否かを判断し、満たさない場合には自身の実装作業を他の実装機に引き受けてもらうように依頼することで、実装作業の移動を実現するようになっている。すなわち、各実装機１０の制御装置は、実装作業の実行に要している作業時間を検出する検出手段、作業時間が所定の許容条件を満たすか否かを判断する判断手段、および実装作業を他の実装機に移動させる割当移動手段として機能している。

このように、この実施形態では、各実装機１０の制御装置９９が各種判断等を行うため、この実装ライン９０では、各実装機間でそれぞれの作業時間を負荷情報として互いに送受するとともに、必要に応じて実装作業を移動させるという情報の送受が行われるようになっている。

図３は、各実装機間での情報の送受を概念的に示した説明図である。同図（ａ）に示すように、各実装機は、自身に割り当てられている実装作業の実行に要している作業時間を負荷情報（自設備負荷情報）として断続的に他の全ての実装機に対して送信（ブロードキャスト）している。また各実装機は他の実装機から送信されている負荷情報（他設備負荷情報）を受信している。各実装機の制御装置９９が備える通信手段は、各実装機の作業時間（負荷情報）を外部に送信する送信手段として機能している。

こうして他の実装機における作業時間（負荷情報）を得る各実装機は、当該実装機の作業時間（負荷情報）と他の実装機の作業時間（負荷情報）とを比較して、当該実装機の実装作業を他の実装機に移動すべきかを判断する。

この判断の結果、移動すべきであれば、当該実装機に割り当てられている実装作業から、他のいずれかの実装機に移動させることができる実装作業を適宜抽出する。そして、同図（ｂ）に示すように、移動させたい実装作業を行うための実装データを含む実装作業移動要求を、実装作業の移動先としたい他の特定の実装機に送信する。これを受信した他の特定の実装機では、要求を受理できるならば、その旨を実装作業の移動元の実装機に送信し、移動元の実装機はこの要求受理を受信することで、当該実装機に割り当てられていた実装作業を移動できたことを確認できる。

図４は、外乱が生じた場合に実装作業を移動させる一例の説明図である。同図では、４台の実装機Ａ〜Ｄが連結されて実装ラインが構成され、生産対象である基板（ワーク）が実装機Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順に流れて行く過程で、順次必要な実装作業が行われるようになっている。同図では上下方向が時間経過を示しており、各行の数字は各時点での各実装機の作業時間（秒）を示している。

前提として、任意の最適化処理によって各実装機Ａ〜Ｄの作業時間はいずれも６０秒となるように、実装作業が割り当てられている。

生産開始時点から最上流の実装機Ａには基板Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが６０秒毎に順次搬入され、下流側の実装機Ｂ，Ｃ，Ｄに送り出されていく。各実装機Ａ〜Ｄで基板への実装作業が行われるようになった定常状態では、各実装機Ａ〜Ｄにおいてそれぞれに割り当てられた実装作業に要する作業時間は全て６０秒であるから、ラインタクトタイムは６０秒で、６０秒毎に実装作業を完了した基板が完成することになる。

ここで、実装機Ｂに外乱が発生した場合を想定する。例えば部品切れが発生して予備部品を利用した切り替え運転状態となった場合である。実装機Ｂではこの外乱のために、本来６０秒であった作業時間が９０秒に長時間化したとする。このとき、実装機Ｂの実装作業が完了するまで、上流側の実装機Ａは次の基板を送り込めず、また下流側の実装機Ｃには次の基板が送り込まれないため、実装機Ｂがボトルネックとなって、ラインタクトタイムも９０秒に延び、９０秒毎に基板が完成することになる。

実装機Ｂに外乱が発生している状態が続けば、実装機Ｂ以外は定常状態と変わらず割り当てられた実装作業を６０秒で完了しているにもかかわらず、ラインタクトタイムは９０秒である。

このような状態が継続すると（ここでは基板３枚を生産する期間以上継続すると）、実装機Ｂに割り当てられている実装作業の一部を、他の実装機Ａ，Ｃ，Ｄに分配して一時的に移動させる。この実施形態では、このようにある実装機の実装作業を他の１台あるいは複数台の実装機に移動させて生産を行うことを分散処理と呼ぶ。この分散処理では、各実装機の作業時間が均等化されるように、移動させる実装作業および移動先が選択されるようになっている。

この例では、実装作業の一部を他の実装機に移動させた実装機Ｂ、および実装作業を引き受けた他の実装機Ａ，Ｃ，Ｄとも、作業時間７０秒と均等化されており、生産ラインのラインタクトタイムも７０秒に減少して生産効率の低下が抑制された状態となっている。

実装機Ｂに外乱が発生している間はこの分散処理状態が継続するが、実装機Ｂの外乱が解消すると、実装機Ｂにおける作業時間は定常状態の６０秒より短く、ここでは５０秒になっている。もともと割り当てられていた実装作業の一部を他の実装機Ａ，Ｃ，Ｄに代わって行っているからである。

このように外乱が解消すれば分散処理を終了して実装機Ａ，Ｃ，Ｄに一時的に移動させていた本来実装機Ｂに割り当てられていた実装作業が実装機Ｂに戻され、各実装機が健全であれば最適な生産効率が得られる定常状態に戻る。

なお、上記の分散処理で実装機Ｂから他の実装機Ａ，Ｃ，Ｄに移動させた実装作業の作業時間は、定常状態では１０秒分（定常状態の作業時間６０秒−分散処理後（外乱解消後）の作業時間５０秒）であり、外乱発生状態では実装機Ｂでは２０秒分（分散処理前の作業時間９０秒−分散処理後の作業時間７０秒）である。一方、これらの実装作業に対して、分散処理中の実装機Ａ，Ｃ，Ｄでは合計して３０秒分（１台あたり６０秒から７０秒への１０秒の作業時間増加×３台）の作業時間を要している。このように作業時間が一致しないのは、当初実装機Ｂに割り当てられていた実装作業は実装機Ｂに適しており、実装機Ｂがより効率よく（短時間に）処理できる実装作業であったという場合等がある。

次にこのような分散処理が行われる場合の動作手順についてフローチャートに基づいて説明する。

図５は、この実装ラインにおける分散処理の手順を示すフローチャートである。同図では、複数の実装機のうち、作業時間が長時間化して自身に割り当てられた実装作業を他の実装機に依頼する実装作業移動元と、かかる依頼を受ける実装作業移動先とにおける処理を並列に表現している。

同図に示すように、生産動作中、分散処理プログラムが並行して実施され、各実装機は、断続的に当該実装機（自設備）における負荷情報（作業時間）を、相互に伝達し合っている（ステップＳ１０）。

この状態において、各実装機は、当該実装機（自設備）が割り当てられている実装作業の実行に要している作業時間が所定の許容条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ１２）。

この許容条件を満たさないと判断する具体例としては、例えば、当該実装機の作業時間が、（１）全実装機の平均作業時間の２０％以上を要している、（２）全実装機の平均作業時間１０％以上を要する状態が最近の基板５枚分以上にわたって継続している、等を挙げることができる。また、これら例示した２つの条件のいずれかに当て嵌まる、あるいは両方に当て嵌まる場合等に許容条件を満たさないと判断するなど、複数の小条件の組合せ判断とすることもできる。また、各実装機の作業時間の差に基づいて判断する場合であっても、上述のように平均作業時間と比較するほか、他の実装機のうちで最も短い作業時間と比較するようにするなどしてもよい。あるいは予め設定しておいた所定の作業予定時間（たとえば６０秒）との比較によって判断してもよい。

さらにまた、作業時間が長時間化した原因（外乱）が、予め設定されたイベントであるか否かによって判断してもよい。たとえば、部品切れや部品供給装置の故障、部品供給装置が作業者によって取り外される等の事態に対応して、予備部品を使用した切り替え運転が行われる場合等を予め分散処理の検討を開始するイベントとして設定しておいてもよい。

なおこれらの許容条件は例示であって他の条件を設定してもよい。

許容条件を満たしていれば（ステップＳ１２でＹＥＳ）、当該実装機から実装作業を移動させる必要がないため、他の実装機からの実装作業の移動要求を受けられるように、負荷情報の相互伝達に戻る（ステップＳ１０）。

許容条件を満たしていなければ（ステップＳ２２でＮＯ）、移動させたい実装作業を抽出する（ステップＳ１４）。移動させたい実装作業は、その実装作業に使用される部品が部品供給部３０に搭載されている他の実装機が存在しており、移動可能なものであることが前提となる。そして、この実装作業を他の実装機に移動させた結果、当該実装機と他の実装機の作業時間がより均等化されるものであることが好ましい。移動させたい実装作業は、１つだけでも複数でもよい。また同じ部品についての実装作業が複数割り当てられている場合など、その一部だけを移動させてもよい。また、実装作業の移動先となる他の実装機は１台のみであっても複数であってもよい。複数の他の実装機の作業時間が同程度であった場合には、複数の実装作業を、複数の他の実装機に分配して移動させることが好ましい。このようにすると、当該実装機と複数の他の実装機の作業時間をより均等化させることが容易となる。また当該実装機に割り当てられている実装作業の一部だけを移動させても、全部を移動させてもよい。たとえば当該実装機が故障等により実装作業が行えない状態となった場合等であっても、当該実装機に割り当てられている実装作業を可能であれば全て他の実装機に移動させることにより、実装ライン全体としては基板生産を継続することができる。

移動可能な実装作業がなければ（ステップＳ１６でＮＯ）、当該実装機から実装作業を移動させることができないため、他の実装機からの実装作業の移動要求を受けられるように、負荷情報の相互伝達に戻る（ステップＳ１０）。

移動可能な実装作業があれば（ステップＳ１６でＹＥＳ）、移動させたい実装作業の実装データを抽出し（ステップＳ１８）、実装作業移動要求として移動先となりうる実装機に送信する（ステップＳ２０）。この移動要求には同時に複数の実装作業が含まれていても良く、各実装作業の実装データには、部品名称と基板上の搭載座標データ等が含まれる。また、移動先としたい実装機が複数台ある場合には、各実装機に対して移動要求が送信される。

また、移動元が移動先より上流側にある場合には、この実装作業の移動要求には、実装作業を行う実装機が変更になった状態で生産されることになる基板（以下、かかる基板を分散処理適用ワークと呼ぶ。）を特定する情報が含まれる。この情報としては、例えば基板のシリアル管理番号やロット内連番を挙げることができる。このような基板を特定する情報を含めるのは、実装作業を移動させた状態で生産された分散処理適用ワークは、上流側の装置で特定されるものだからである。

移動先となる実装機側では、実装作業移動要求を受信すると（ステップＳ２２）、この移動要求を受け入れ可能か否かを判断する（ステップＳ２４）。

この判断は、たとえば移動要求にかかる実装作業に使用する部品の残数が十分か、この部品が当該移動先実装機内において予備部品への切り替え運転中ではないか、さらに移動先実装機が移動元実装機より上流側にある場合は、この移動要求にかかる実装作業の対象となる基板が生産予定枚数に達して、既に次の品種の基板の生産に取りかかっていないか、等を評価して行う。

移動要求を受け入れ不可能であれば（ステップＳ２４でＮＯ）、移動要求を却下する旨を移動元に返信し（ステップＳ２６）、移動元はこの却下結果を受信すると（ステップＳ２８）、他の実装作業の移動を検討するべく移動させたい実装作業の抽出に戻る（ステップＳ１４）。

移動先において移動要求を受け入れ可能であれば（ステップＳ２４でＹＥＳ）、移動要求を受理する旨を移動元に返信する（ステップＳ３０）。移動先が移動元より上流側にある場合は、移動要求を受理する旨の返信に、分散処理適用ワークを特定する情報が含まれる。このような情報を含めるのは、実装作業を移動させた状態で生産された分散処理適用ワークは、上流側の装置で特定されるものだからである。

こうして移動要求を受け入れた移動先の実装機では、生産対象となっている基板が分散処理適用ワークであるか否かが判断され（ステップＳ３２）、分散処理適用ワークでなければ（ステップＳ３２でＮＯ）、実装作業を移動させる前の状態での生産を継続して、分散処理適用ワークの到来を待つ。分散処理適用ワークであれば（ステップＳ３２でＹＥＳ）、受け入れた実装作業を、この移動先の実装機で行う実装作業に追加処理して分散処理状態とする（ステップＳ３４）。

一方、移動元の実装機でも移動要求の受理結果を受信すると（ステップＳ３６）、生産対象となっている基板が分散処理適用ワークであるか否かが判断され（ステップＳ３８）、分散処理適用ワークでなければ（ステップＳ３８でＮＯ）、実装作業を移動させる前の状態での生産を継続して分散処理適用ワークの到来を待つ。分散処理適用ワークであれば（ステップＳ３８でＹＥＳ）、移動させた実装作業をこの移動元の実装機で行わないように、移動させた実装作業のスキップ処理を行って分散処理状態とする（ステップＳ４０）。このようなスキップ処理で対応するのは、実装作業の割り当ては最適化計算によって求められたものであり、外乱等が解消すれば当初の実装作業の割り当てに戻して生産を再開することが望ましいため、移動させる実装作業を当該実装機の生産プログラムから消去しないためである。

ステップＳ３４とステップＳ４０による分散処理状態は、実装作業の移動先の実装機と、実装作業の移動元の実装機のいずれか一方の上流側の実装機でまず開始され、この分散処理に基づく実装作業がされた基板が他方の下流側の実装機に到達して、この実装機において開始される。この分散処理状態は、過負荷状態が解消するまで継続する（ステップＳ４２でＮＯ）。過負荷状態が解消しているか否かは、当該実装機における作業時間から判断できる。

実装作業の移動元の実装機側において外乱等の影響が無くなり、過負荷状態が解消すれば（ステップＳ４２）、分散処理を終了する旨を実装作業の移動先である実装機に対して送信する（ステップＳ４４）。複数の他の実装機に実装作業を移動させている場合には、各実装機に送信する。

そして、生産対象となっている基板が分散処理適用ワークであるか否かが判断され（ステップＳ４６）、分散処理適用ワークであれば（ステップＳ４６でＹＥＳ）、分散処理状態を継続し、分散処理適用ワークでなければ（ステップＳ４６でＮＯ）、移動させた実装作業のスキップ処理を終了して、通常の生産状態に戻る（ステップＳ４８）。

一方、実装作業の移動先の実装機においても、分散処理の終了を受信すると（ステップＳ５０）、生産対象となっている基板が分散処理適用ワークであるか否かが判断され（ステップＳ５２）、分散処理適用ワークであれば（ステップＳ５２でＹＥＳ）、分散処理状態を継続し、分散処理適用ワークでなければ（ステップＳ５２でＮＯ）、移動により追加していた実装作業の追加処理を終了して、通常の生産状態に戻る（ステップＳ５４）。ステップＳ４８とステップＳ５４による分散処理状態の終了は、実装作業の移動先の実装機と、実装作業の移動元の実装機の内いずれか一方の上流側の実装機でまず通常の生産状態に戻されるとともに、この通常の実装作業がされた基板が他方の下流側の実装機に到達して、この実装機において通常の生産状態に戻されることで実施される。

このように過負荷状態が解消して、長時間化していた作業時間が回復すれば分散処理を終了するため、実装作業の割り当てが最適化された通常の生産状態に速やかに復帰して、高い生産性を確保することができる。

図６は、生産動作中に部品切れが生じた場合に行われる実装作業移動の例の説明図である。同図（ａ）〜（ｃ）に示すように、上流側の実装機Ａに部品Ａ，Ｂ，Ｃを供給する部品供給装置が取り付けられ、これらの部品を搭載する実装作業が割り当てられている。また下流側の実装機Ｂには部品Ａ，Ｄ，Ｅを供給する部品供給装置が取り付けられ、これらの部品を搭載する実装作業が割り当てられている。

部品Ａに着目すると、各基板には複数の部品Ａが搭載されることになっており（例えば６０個）、基板に複数の部品Ａをそれぞれ搭載する複数の実装作業が、実装機Ａ，Ｂに半分ずつ（例えば３０個ずつ）割り当てられている。したがって、平常の生産中に生産された基板（１）では、実装機Ａで搭載された部品Ａと実装機Ｂで実装された部品Ｂとが半分ずつ（３０個ずつ）となっている。

ここで、下流側の実装機Ｂに何らかの外乱が発生し、その作業時間が長時間化した場合を想定する。この場合、作業時間が長期化した実装機Ｂは、実装機Ａとの作業時間を均等化させるように、同じ部品Ａを持つ実装機Ａに対して、部品Ａについての実装作業の一部（例えば１２個分）についての移動要求を行う。これを受け入れた実装機Ａでは、既に基板（２）への全ての実装作業が完了しているとする。

つづいて同図（ｂ）に示すように、実装機Ａに次の基板（３）が搬入されると、実装機Ａは実装機Ｂから依頼された実装作業を追加した分散処理を行う。しかしこの時点で実装機Ｂに搬入された基板（２）は分散処理が適用される前の基板であるので、実装機Ｂは実装作業のスキップ処理を行わず、平常の生産時と同様の実装作業（部品Ａについて３０個）を行う。

つづいて同図（ｃ）に示すように、実装機Ｂに分散処理が適用された基板（３）が搬入されれば、既に実装機Ａによって分散処理として追加した実装作業（部品Ａについて３０個＋１２個＝４２個）が行われているため、実装機Ｂでは移動した実装作業をスキップし、残る実装作業（部品Ａについて３０個−１２個＝１８個）のみを行っている。

以上のように、この実施形態によると、事前に予測不可能な外乱が発生した場合であっても、その外乱が発生した実装機の作業時間が長時間化して所定の許容条件を満たさなくなれば、当該実装機に割り当てられている実装作業の一部または全部を他の実装機に移動させる対応を実装ラインの各実装機が自動的に行い、外乱の発生した実装機がボトルネックとなって、実装ライン全体の生産効率が低下することを抑えることができる。

また、作業時間の許容条件を各実装機の作業時間の差に基づいて設定されるようにしたため、各実装機間の作業時間のバランスの崩れが生じているか否かを直接的に判断することができ、実装ライン全体の生産効率の低下を抑えることができる。

また、作業時間の許容条件が作業時間が長時間化している状態の継続期間に基づいて設定されるため、短時間に解消する外乱に過敏に反応することを抑制することができる。

また、作業時間が長時間化している実装機の実装作業を複数の他の実装機に分配して移動させるため、各実装機の作業時間をより均等化させて、より的確に実装ライン全体の生産効率の低下を抑えることができる。

以上、本発明を一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記構成に限定されず下記のように適宜変更しても良い。

たとえば、上記実施形態では、部品供給装置としてテープフィーダとパレットを例としたが、部品供給装置はこれに限定されず、バルクフィーダや、ベアチップが搭載されたウェハを供給するようにしたフィーダ等、他のタイプの部品供給装置であってもよい。

また、実装機としては、部品を基板に搭載するためのヘッドが直線一軸方向に移動可能なもの、平面上を２方向自由に移動可能なもの、あるいは円周上を移動可能なもの等であっても良い。また、実装機は部品供給装置を搭載するものを例としたが、外付けの部品供給機を接続するもの、あるいは近傍に配置するだけのものであっても、その供給装置の部品を基板に搭載可能なものであれば良い。本発明に関わる実装ラインはこれらの各種の実装機の内１種、あるいは複数を組み合わせて形成することができる。

上記実施形態では、各実装機の作業時間の検出、所定の許容条件を満たすか否かの判断、それに実装作業の移動を、各実装機自身の制御装置において行ったが、これらは、実装ラインを統括管理する上位のコンピュータ等で行っても、いずれかの特定の実装機が統括して行っても良い。

本発明の一実施形態にかかる実装ラインの管理方法が適用される実装ラインの概略側面図である。 実装機の一例を示す平面図である。 各実装機間での情報の送受を概念的に示した説明図である。 外乱が生じた場合に実装作業を移動させる一例の説明図である。 この実装ラインにおける分散処理の手順を示すフローチャートである。 生産動作中に部品切れが生じた場合に行われる実装作業移動の例の説明図である。

符号の説明

１０ 実装機
９０ 実装ライン
Ｐ 基板（プリント基板）

Claims (6)

1. 複数の実装機を備えた実装ラインの管理方法であって、
   生産動作中に、各実装機が割り当てられている実装作業の実行に要している作業時間を検出し、
   各実装機の作業時間が所定の許容条件を満たすか否かを判断し、
   前記許容条件を満たさない作業時間の実装機があれば、その実装機に割り当てられている実装作業の一部または全部を、他の実装機に移動させることを特徴とする実装ラインの管理方法。
2. 前記許容条件は、各実装機の作業時間の差に基づいて設定される請求項１に記載の実装ラインの管理方法。
3. 前記許容条件は、作業時間が長時間化している状態の継続期間に基づいて設定される請求項１または２に記載の実装ラインの管理方法。
4. 前記許容条件を満たさない作業時間の実装機に割り当てられている実装作業の一部または全部を、複数の他の実装機に分配して移動させる請求項１〜３のいずれかに記載の実装ラインの管理方法。
5. 複数の実装機を備えた実装ラインであって、
   生産動作中に、各実装機が割り当てられている実装作業の実行に要している作業時間を検出する検出手段と、
   各実装機の作業時間が所定の許容条件を満たすか否かを判断する判断手段と、
   前記許容条件を満たさない作業時間の実装機があれば、その実装機に割り当てられている実装作業の一部または全部を、他の実装機に移動させる割当移動手段と、
   を備えたことを特徴とする実装ライン。
6. 実装ラインを構成する実装機であって、
   生産動作中に、当該実装機が割り当てられている実装作業の実行に要している作業時間を検出する検出手段と、
   当該実装機の作業時間が所定の許容条件を満たしていない場合には、当該実装機に割り当てられている実装作業の一部または全部を、他の実装機に移動させる割当移動手段と、
   を備えたことを特徴とする実装機。
   

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