JP2022122998A - 生産指標表示方法および生産管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より実生産に近い生産指標を提供することができる生産指標表示方法および生産管理装置を提供する。【解決手段】ワーク（基板）を搬送して生産作業（部品実装作業）を行う複数の生産設備が連結した生産ライン（部品実装ライン）において複数の品種の製品（実装基板）を生産する生産能力を示す生産指標を表示する生産指標表示方法は、所定期間に生産が計画される複数の品種毎に、生産時間と品種の切り替え時間とに基づく第１の生産指標（予測値）を算出し、第１の生産指標と所定期間に生産が計画される複数の品種毎の生産時間を併せて表示し、複数の品種毎の生産時間は、生産時間の長さに応じた複数の第１形状で表示する。【選択図】図６

Description

本発明は、生産ラインにおいて複数の品種の製品を生産する生産指標を表示する生産指標表示方法および生産管理装置に関する。

基板に部品を実装した実装基板などの製品を複数の生産設備で搬送しながら生産する生産ラインでは、複数の品種の製品が生産されるように生産計画が作成される。生産計画を作成するにあたって製品の生産に要するサイクルタイムが算出され、そのサイクルタイムを用いて生産計画が作成される。特許文献１には、生産ラインを構成する各生産設備のサイクルタイムを取得して、ボトルネックとなる生産設備のサイクルタイムを超えないようにその他の生産設備を構成した生産計画を作成することが記載されている。

国際公開第２０１４／０４１６８６号

しかしながら、複数の品種の製品を連続的に生産する場合は、生産設備の稼働を停止させて生産設備の構成を変更する品種の切り替えが必要な品種もあり、精度の高い生産計画を作成するためには、品種の切り替え時間等の製品を生産する時間以外の時間も考慮した生産計画を作成するための生産指標が必要であるという課題があった。

そこで本発明は、より実生産に近い生産指標を提供することができる生産指標表示方法および生産管理装置を提供することを目的とする。

本発明の生産指標表示方法は、ワークを搬送して生産作業を行う複数の生産設備が連結した生産ラインにおいて複数の品種の製品を生産する生産能力を示す生産指標を表示する生産指標表示方法であって、所定期間に生産が計画される複数の前記品種毎に、生産時間と品種の切り替え時間とに基づく第１の生産指標を算出し、前記第１の生産指標と前記所定期間に生産が計画される複数の前記品種毎の前記生産時間を併せて表示し、複数の前記品種毎の前記生産時間は、前記生産時間の長さに応じた複数の第１形状で表示する。

本発明の生産管理装置は、ワークを搬送して生産作業を行う複数の生産設備が連結した生産ラインにおいて複数の品種の製品を生産する生産能力を示す生産指標を表示する生産管理装置であって、所定期間に生産が計画される複数の前記品種毎に、生産時間を算出する生産時間算出部と、複数の前記品種毎に、前記生産時間と品種の切り替え時間とに基づく第１の生産指標を算出する生産指標算出部と、前記第１の生産指標と前記所定期間に生産が計画される複数の前記品種毎の前記生産時間を併せて表示する表示部と、を備え、前記表示部は、複数の前記品種毎の前記生産時間を、前記生産時間の長さに応じた複数の第１形状で表示する。

本発明によれば、より実生産に近い生産指標を提供することができる。

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 本発明の一実施の形態の部品実装システムが備える部品実装ラインの構成説明図 本発明の一実施の形態の部品実装システムが備える部品実装ラインにおける生産時間の説明図 本発明の一実施の形態の部品実装システムが備える部品実装装置における待機時間の説明図 本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（生産管理装置）の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（生産管理装置）が備える表示部に表示された生産指標表示画面の一例を示す図 本発明の一実施の形態の生産指標表示方法のフローを示す図

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、部品実装ライン、印刷装置、部品実装装置の仕様に応じ、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。図２では、紙面右側を基板搬送方向の上流側、紙面左側を基板搬送方向の下流側と称し、紙面下側を前側、紙面上側を後側と称する。

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１は、フロアＦに配置された４本の部品実装ラインＬ１～Ｌ４が有線または無線による通信ネットワーク２によって接続され、管理コンピュータ３によって管理される構成となっている。各部品実装ラインＬ１～Ｌ４は、後述するように部品実装装置を含む複数の生産設備を連結して構成され、基板に部品を実装した実装基板を製造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は４本である必要はなく、１本、２本、３本及び５本以上でも良い。

次に図２を参照して、部品実装ラインＬ１～Ｌ４の詳細な構成を説明する。部品実装ラインＬ１～Ｌ４は同様の構成をしており、以下、部品実装ラインＬ１について説明する。部品実装ラインＬ１は、上流側から下流側に向けて配置された基板供給装置Ｍ１Ｆ，Ｍ１Ｒ、印刷装置Ｍ２、部品実装装置Ｍ３、部品実装装置Ｍ４、基板振分け装置Ｍ５、リフロー装置Ｍ６Ｆ，Ｍ６Ｒ、基板回収装置Ｍ７Ｆ，Ｍ７Ｒを通信ネットワーク２によって接続し、全体が管理コンピュータ３によって制御される構成となっている。

印刷装置Ｍ２、部品実装装置Ｍ３、部品実装装置Ｍ４、基板振分け装置Ｍ５は、基板４を搬送する前側の搬送レーン５Ｆおよび後側の搬送レーン５Ｒを備えている。印刷装置Ｍ２、部品実装装置Ｍ３、部品実装装置Ｍ４、基板振分け装置Ｍ５において、前側の搬送レーン５Ｆは隣接する装置の前側の搬送レーン５Ｆと互いに連結されており、後側の搬送レーン５Ｒは隣接する装置の後側の搬送レーン５Ｒと互いに連結されている。

図２において、前側の基板供給装置Ｍ１Ｆが備える搬送レーン５Ｆは、印刷装置Ｍ２の前側の搬送レーン５Ｆと連結されている。後側の基板供給装置Ｍ１Ｒが備える搬送レーン５Ｒは、印刷装置Ｍ２の後側の搬送レーン５Ｒと連結されている。基板供給装置Ｍ１Ｆ，Ｍ１Ｒは、複数のワークである基板４を収納するラック等の収納部を含む供給機構６を備えており、供給機構６によって収納部から取り出した基板４を下流側の装置に供給する基板供給作業を実行する。すなわち、前側の基板供給装置Ｍ１Ｆは印刷装置Ｍ２の前側の搬送レーン５Ｆに基板４を供給し、後側の基板供給装置Ｍ１Ｒは印刷装置Ｍ２の後側の搬送レーン５Ｒに基板４を供給する。

印刷装置Ｍ２は、前側の搬送レーン５Ｆを含んで構成される前側の印刷機構７Ｆと、後側の搬送レーン５Ｒを含んで構成される後側の印刷機構７Ｒを備えている。２つの印刷機構７Ｆ，７Ｒは、それぞれ上流側から搬入された基板４の電極にマスクを介して半田を印刷（堆積）する半田印刷作業を実行する。なお、印刷機構７Ｆ，７Ｒは、ディスペンサによって基板４に半田を堆積する構成でもよい。印刷装置Ｍ２において、生産する実装基板（製品）の品種が変更される際は、作業者によるマスクの交換などの段取り作業が行われる。

また、部品実装ラインＬ１が備える２つの印刷機構７Ｆ，７Ｒは、２つの印刷機構７Ｆ，７Ｒを有する印刷装置Ｍ２で構成される構成に限定されることはない。例えば、１つの印刷機構を備える印刷装置を２台背面合わせで配置して、それぞれ前側の搬送レーン５Ｆおよび後側の搬送レーン５Ｒに連結する構成で実現してもよい。

図２において、部品実装装置Ｍ３，Ｍ４は、前側の搬送レーン５Ｆの前側と後側の搬送レーン５Ｒの後側に、部品供給部８をそれぞれ備えている。部品供給部８には、基板搬送方向に並ぶ複数のテープフィーダ９がセットされている。テープフィーダ９は、キャリアテープに保持された部品をピッチ送りして、実装ヘッド１０Ｆ，１０Ｒによるピックアップ位置まで供給する。

実装ヘッド１０Ｆ，１０Ｒは、図示省略するヘッド移動機構によって水平方向に移動して、それぞれ部品供給部８から供給された部品を吸着ノズルによりピックアップして前側の搬送レーン５Ｆまたは後側の搬送レーン５Ｒの実装作業位置に位置決めされた基板４に実装する。すなわち、実装ヘッド１０Ｆ，１０Ｒは、並行に配置されたワーク（基板４）を搬送する複数のレーン（前側の搬送レーン５Ｆ、後側の搬送レーン５Ｒ）と、複数のレーンに搬送されるワークに対して生産作業（部品実装作業）を行う作業手段である。このように、部品実装装置Ｍ３，Ｍ４は、半田が堆積された基板４（ワーク）に部品を実装ヘッド１０Ｆ，１０Ｒで実装する。

実装ヘッド１０Ｆ，１０Ｒによる部品実装作業は、部品実装装置Ｍ３，Ｍ４が備える制御部によって制御され、生産する実装基板の品種に応じて独立実装モード、交互実装モードなど複数のモードで実行される。独立実装モードでは、前側の実装ヘッド１０Ｆは前側の搬送レーン５Ｆの実装作業位置に位置決めされた基板４に部品を実装し、後側の実装ヘッド１０Ｒは後側の搬送レーン５Ｒの実装作業位置に位置決めされた基板４に部品を実装する。独立実装モードでは、各実装ヘッド１０Ｆ，１０Ｒが基板４に部品を実装するタイミングは互いに独立であり、部品実装作業における各実装ヘッド１０Ｆ，１０Ｒの移動距離も短いため、部品実装の作業効率が高いという特徴がある。

交互実装モードでは、前側の搬送レーン５Ｆの実装作業位置に位置決めされた基板４または後側の搬送レーン５Ｒの実装作業位置に位置決めされた基板４のいずれか一つに対して、前側の実装ヘッド１０Ｆと後側の実装ヘッド１０Ｒが交互に部品を実装する。交互実装モードでは、一方の実装ヘッド１０Ｆ，１０Ｒがテープフィーダ９の部品を吸着している間に、他方の実装ヘッド１０Ｆ，１０Ｒが基板４に部品を実装することで、作業効率の向上を図ることができる。また、一方の搬送レーン５Ｆ，５Ｒで基板４の搬送をしている間に、他方の搬送レーン５Ｆ，５Ｒの実装作業位置に位置決めされた基板４に対する部品実装を行うことで、作業効率の向上を図ることができる。

なお、交互実装モードでは、一方の搬送レーン５Ｆ，５Ｒに位置決めされた基板４に対する部品実装が行われている間に、他方の搬送レーン５Ｆ，５Ｒにおいて次に実装作業の対象となる基板４の位置決めが完了すると、次の基板４は一方の搬送レーン５Ｆ，５Ｒに位置決めされた基板４に対する部品実装が終了するまで待機する必要がある。すなわち、作業手段（実装ヘッド１０Ｆ，１０Ｒ）が複数のレーン（前側の搬送レーン５Ｆ、後側の搬送レーン５Ｒ）のうちの一のレーンに搬送されたワーク（基板４）に対して生産作業を行っている間に、複数のレーンのうちの他のレーンに搬送されたワークが作業手段による生産作業を待つ作業待機時間Ｔｗ（第２の待機時間）が発生する。

部品実装装置Ｍ３，Ｍ４において、生産する実装基板の品種が変更される際は、作業者によるテープフィーダ９の交換、吸着ノズルの交換などの段取り作業が行われる。なお、変更後の実装基板に実装される部品を供給するテープフィーダ９が既に部品供給部８にセットされている場合は、段取り作業時のテープフィーダ９の交換を省略することができる。また、部品実装ラインＬ１が備える部品実装装置Ｍ３，Ｍ４は２台である必要はなく、１台、又は３台以上でも良い。

図２において、基板振分け装置Ｍ５は、部品実装装置Ｍ４の前側の搬送レーン５Ｆから基板４を受け取って前側のリフロー装置Ｍ６Ｆの搬送レーン５Ｆに受け渡す基板通過機構を備えている。また、基板振分け装置Ｍ５は、部品実装装置Ｍ４の後側の搬送レーン５Ｒから受け取った基板４を後側（矢印ａ）に移動させて後側のリフロー装置Ｍ６Ｒの搬送レーン５Ｒに受け渡す基板振分け機構を備えている。

基板振分け装置Ｍ５は、上流側の部品実装装置Ｍ４と下流側のリフロー装置Ｍ６Ｆ，Ｍ６Ｒの搬送レーン５Ｆ，５Ｒの位置のずれを吸収して基板４を搬送する装置である。そのため、部品実装装置Ｍ４とリフロー装置Ｍ６Ｆ，Ｍ６Ｒの搬送レーン５Ｆ，５Ｒの位置が同じ場合は、基板振分け装置Ｍ５を使用することなく部品実装装置Ｍ４とリフロー装置Ｍ６Ｆ，Ｍ６Ｒの搬送レーン５Ｆ，５Ｒを直接連結してもよい。

図２において、リフロー装置Ｍ６Ｆ，Ｍ６Ｒは、基板４を上流側から下流側に搬送しながら部品が搭載された基板４を加熱して半田を融解させた後に固化させて部品を基板４に半田付けするリフロー機構１１を備えている。前側のリフロー装置Ｍ６Ｆが備える搬送レーン５Ｆは、前側の基板回収装置Ｍ７Ｆが備える搬送レーン５Ｆと連結されている。後側のリフロー装置Ｍ６Ｒが備える搬送レーン５Ｒは、後側の基板回収装置Ｍ７Ｒが備える搬送レーン５Ｒと連結されている。

基板回収装置Ｍ７Ｆ，Ｍ７Ｒは、複数の基板４を収納するラック等の収納部を含む回収機構１２を備えており、上流側の装置が搬出する基板４を受け取って回収機構１２によって収納部に回収する基板回収作業を実行する。すなわち、前側の基板回収装置Ｍ７Ｆは前側のリフロー装置Ｍ６Ｆが搬出した基板を回収し、後側の基板回収装置Ｍ７Ｒは後側のリフロー装置Ｍ６Ｒが搬出した基板４を回収する。このように、部品実装ラインＬ１～Ｌ４は、ワーク（基板４）を搬送して生産作業を行う複数の生産設備が連結した生産ラインである。

次に、図２～図４を参照しながら、部品実装ラインＬ１において実装基板を生産する手順について説明する。まず、部品実装ラインＬ１において基板４の両面に部品を実装した両面実装基板を生産する例を説明する。図３は、部品実装ラインＬ１における実装基板の生産を時系列で示している。以下、部品実装ラインＬ１における前側の搬送レーン５ＦをレーンＬ１Ｆ、後側の搬送レーン５ＲをレーンＬ１Ｒと称す。

図３において、まず部品実装ラインＬ１では、品種ａａの両面実装基板（ロットＡ）を生産するための段取り作業が行われる。具体的には、印刷装置Ｍ２におけるマスクの交換、部品実装装置Ｍ３，Ｍ４におけるテープフィーダ９の交換、吸着ノズルの交換、リフロー装置Ｍ６Ｆ，Ｍ６Ｒにおける加熱条件の変更などが実行される。前の品種から品種ａａへの切り替えに要する品種の切り替え時間を段取り作業時間Ｔｃ１と称す。段取り作業によって、前側のレーンＬ１Ｆにおいて基板４の表面側に部品を実装し、後側のレーンＬ１Ｒにおいて基板４の裏面側に部品を実装する準備が完了する。

品種ａａの両面実装基板の生産では、まず作業者は、前側の基板供給装置Ｍ１Ｆの収納部に表面側を上に向けた複数の基板４を収納する。以下、表面側を上に向けた基板４をロットＡ＿Ｔと称する。ロットＡ＿Ｔの基板４がセットされると、前側の基板供給装置Ｍ１Ｆは基板４を下流側の印刷装置Ｍ２に供給し、印刷装置Ｍ２は前側の印刷機構７Ｆによって基板４の表面側に半田を印刷（堆積）する。次いで部品実装装置Ｍ３，Ｍ４は、交互実装モードにより前側の搬送レーン５Ｆに位置決めされた基板４の表面側に部品を実装する。

次いで基板振分け装置Ｍ５を介して前側のリフロー装置Ｍ６Ｆに基板４が搬送されて、前側のリフロー装置Ｍ６Ｆによって部品が半田付けされる。次いで前側の基板回収装置Ｍ７Ｆの収納部に表面側に部品が半田付けされた基板４が回収される。前側のレーンＬ１Ｆでは、前側の基板供給装置Ｍ１Ｆの収納部が空になると、作業者はロットＡ＿Ｔの基板４を収納部にセットする。このように、前側のレーンＬ１ＦではロットＡ＿Ｔの基板４の表面側に部品が半田付けされて、前側の基板回収装置Ｍ７Ｆの収納部に順次収納される。

図３において、前側の基板回収装置Ｍ７Ｆの収納部に所定数（例えば１０枚）の基板４が回収されると、作業者は回収された基板４を後側の基板供給装置Ｍ１Ｒまで運び（矢印ｂ）、後側の基板供給装置Ｍ１Ｒの収納部に基板４の裏面側を上に向けて収納する。以下、裏面側を上に向けた基板４をロットＡ＿Ｂと称する。なお、前側の基板回収装置Ｍ７Ｆから後側の基板供給装置Ｍ１Ｒまで、自動搬送装置が基板４を搬送してもよい。

ロットＡ＿Ｂの基板４がセットされると、後の基板供給装置Ｍ１Ｒは基板４を下流側の印刷装置Ｍ２に供給し、印刷装置Ｍ２は後側の印刷機構７Ｒによって基板４の裏面側に半田を印刷（堆積）する。次いで部品実装装置Ｍ３，Ｍ４は基板４の裏面側に部品を実装し、後側のリフロー装置Ｍ６Ｒによって部品が半田付けされる。次いで後側の基板回収装置Ｍ７Ｒの収納部に両面に部品が半田付けされた基板４（両面実装基板）が回収される。作業者は、後側の基板回収装置Ｍ７Ｒの収納部に所定数の基板４が回収されると、収納部より基板４を取り出す。

このように、部品実装ラインＬ１の前側のレーンＬ１Ｆ（一のレーン）で基板４（ワーク）に対する表面側への部品の実装（第１の生産作業）が行われ、部品実装ラインＬ１の後側のレーンＬ１Ｒ（他のレーン）で基板４（ワーク）に対する裏面側への部品の実装（第２の生産作業）が行われる。

図３において、部品実装ラインＬ１におけるロットＡの基板４の両面への部品実装作業に要する生産時間Ｔｐａは、前側の基板供給装置Ｍ１Ｆに最初の基板４がセットされてから、後側の基板回収装置Ｍ７Ｒに両面に部品が実装された最後の基板４が回収せれるまでの時間である。すなわち、生産時間Ｔｐａは、複数のレーンＬ１Ｆ，Ｌ１Ｒのうちのいずれかで生産作業が開始されてから、複数のレーンＬ１Ｆ，Ｌ１Ｒの全てで生産作業が終了するまでの時間である。

図４は、品種ａａの両面実装基板の生産における部品実装装置Ｍ３における部品実装作業の詳細を示している。前側の搬送レーン５Ｆにおいて基板４ｕの表面側に交互実装モードにより部品実装作業（以下、単に「実装Ｔ」と称する。）が実行されている間に、後側の搬送レーン５Ｒには、前側のレーンＬ１Ｆにおいて表面側に部品が実装された基板４ａが裏面側を上に向けて実装作業位置まで搬入される。基板４ｕの実装Ｔが終了すると、後側の搬送レーン５Ｒにおいて基板４ａの裏面側に対する交互実装モードによる部品実装作業（以下、単に「実装Ｂ」と称する。）が開始される。

すなわち、基板４ａが実装作業位置に位置決めされてから基板４ｕの実装Ｔが終了するまで、基板４ａ（ワーク）が実装ヘッド１０Ｆ，１０Ｒ（作業手段）による実装Ｂ（生産作業）の開始を待つ作業待機時間Ｔｗ１（第２の待機時間）が発生する。基板４ａの実装Ｂの間に、前側の搬送レーン５Ｆでは基板４ｕの搬出と次の基板４ｖの搬入が実行される。基板４ａの実装Ｂが終了すると、基板４ｖの実装Ｔが開始される。すなわち、基板４ｖの搬入後、作業待機時間Ｔｗ２後に基板４ｖの実装Ｔが開始される。

図４において、基板４ｖの実装Ｔの間に、後側の搬送レーン５Ｒでは基板４ａの搬出と次の基板４ｂの搬入が実行され、作業待機時間Ｔｗ３後に基板４ｂの実装Ｂが開始される。一方、基板４ｖの実装Ｔが終了した時点で、下流側の部品実装装置Ｍ４の前側の搬送レーン５Ｆには部品実装作業中、エラー処理中、搬出待機中などの理由により前の基板４ｕが残っている。そのため、基板４ｖは下流の搬送レーン５Ｆが搬入可能になるまで待機する搬出待機時間Ｔｔ１（第１の待機時間）が発生する。すなわち、ワーク（基板４）が隣の生産設備（部品実装装置Ｍ４）に搬送されるのを待つ第１の待機時間（搬出待機時間Ｔｔ１）が発生する。

部品実装装置Ｍ３の前側の搬送レーン５Ｆでは、基板４ｖの実装Ｔが終了してから搬出待機時間Ｔｔ１後から基板４ｖの搬出と次の基板４ｗの搬入が実行される。部品実装装置Ｍ３の後側の搬送レーン５Ｒでは、基板４ｂの実装Ｂが終了した時点で下流側の部品実装装置Ｍ４の後側の搬送レーン５Ｆに基板４ａがあるため、搬出待機時間Ｔｔ２後に基板４ｂの搬出と次の基板４ｃの搬入が開始される。基板４ｃの搬入が終了した時点で、基板４ｗの実装Ｔが実行中であるため、作業待機時間Ｔｗ４後に基板４ｃの実装Ｂが開始される。

このように、部品実装ラインＬ１における品種ａａの生産時間Ｔｐａには、ワーク（基板４）が隣の生産設備に搬送されるのを待つ第１の待機時間（搬出待機時間Ｔｔ）と、作業手段（実装ヘッド１０Ｆ，１０Ｒ）が複数のレーンＬ１Ｆ，Ｌ１Ｒのうちの一のレーンに搬送されたワークに対して生産作業（実装Ｔ、実装Ｂ）を行っている間に、複数のレーンＬ１Ｆ，Ｌ１Ｒのうちの他のレーンＬ１Ｆ，Ｌ１Ｒに搬送されたワークが作業手段による生産作業を待つ第２の待機時間（作業待機時間Ｔｗ）が含まれる。

図３において、部品実装ラインＬ１では、品種ａａの生産が終了すると、段取り作業時間Ｔｃ２の段取り作業が実行されて、前側のレーンＬ１Ｆで品種ｂｂの実装基板（ロットＢ）、後側のレーンＬ１Ｒで品種ｃｃの実装基板（ロットＣ）の生産が実行される。品種ｂｂの部品実装作業に要する生産時間Ｔｐｂと品種ｃｃの部品実装作業に要する生産時間Ｔｐｃには、品種ａａの生産時間Ｔｐａと同様に第１の待機時間（搬出待機時間Ｔｔ）と第２の待機時間（作業待機時間Ｔｗ）が含まれている。

次に図５を参照して、管理コンピュータ３の構成について説明する。管理コンピュータ３は、処理部２０、記憶装置である生産計画記憶部２４、ライン情報記憶部２５、算出情報記憶部２６の他、入力部２７、表示部２８を備えている。処理部２０はＣＰＵなどのデータ処理装置であり、内部処理部として生産時間算出部２１、生産指標算出部２２、表示処理部２３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。

入力部２７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２８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２７による操作のための操作画面、生産指標表示画面などの各種情報を表示する。

図５において、生産計画記憶部２４には、生産計画情報２４ａ、品種情報２４ｂ、段取り作業情報２４ｃなどが記憶されている。生産計画情報２４ａには、生産される実装基板のロット毎に、生産する品種を特定する情報、生産枚数、実装基板を生産する部品実装ラインＬ１～Ｌ４を特定する情報、生産順序などを含む生産計画が記憶されている。

品種情報２４ｂには、生産される実装基板の品種毎に、基板４に実装される部品の部品種、実装位置など部品実装作業に必要な情報などが記憶されている。例えば、品種情報２４ｂには、品種毎に基板４に実装される部品数（実装点数）、部品実装作業のモード（独立実装モード、交互実装モード）が含まれている。段取り作業情報２４ｃには、予め生産順序、実装される部品の部品種などに基づいて決められた生産する品種を切り替える段取り作業の計画、予測される段取り作業時間Ｔｃ（品種の切り替え時間）などが記憶されている。

図５において、ライン情報記憶部２５には、ライン構成情報２５ａ、生産設備情報２５ｂなどが記憶されている。ライン構成情報２５ａには、各部品実装ラインＬ１～Ｌ４を構成する生産設備の種類、連結された順番などの生産ラインの構成に関する情報が記憶されている。生産設備情報２５ｂには、部品実装ラインＬ１～Ｌ４を構成する生産設備の種類別に、生産作業における作業毎の所要時間など生産に要する時間に関する情報が記憶されている。例えば、生産設備情報２５ｂには、各生産設備における基板４の搬入時間、搬出時間、印刷装置Ｍ２における基板１枚あたりの印刷時間、部品実装装置Ｍ３，Ｍ４における部品１個あたりの実装時間の他、部品実装装置Ｍ３，Ｍ４における吸着ミスなど生産作業が中断される工程の発生確率などが記憶されている。

算出情報記憶部２６には、実装時間情報２６ａ、待機時間情報２６ｂ、生産時間情報２６ｃ、生産指標情報２６ｄなどが記憶されている。生産時間算出部２１は、内部処理部として実装時間算出部２１ａ、待機時間算出部２１ｂを備えている。実装時間算出部２１ａは、生産計画情報２４ａ、品種情報２４ｂ、ライン構成情報２５ａ、生産設備情報２５ｂに基づいて、品種毎に基板（製品）１枚あたりの実装時間（生産作業時間）を算出して実装時間情報２６ａとして算出情報記憶部２６に記憶させる。

待機時間算出部２１ｂは、生産計画情報２４ａ、品種情報２４ｂ、ライン構成情報２５ａ、生産設備情報２５ｂに基づいて、各品種の基板４毎に待機時間（搬出待機時間Ｔｔ、作業待機時間Ｔｗ）を算出して待機時間情報２６ｂとして算出情報記憶部２６に記憶させる。待機時間算出部２１ｂは、生産装置で発生する作業の中断、前の装置における基板４の搬送待ちなど、所定の頻度で発生する事象も発生確率に基づいてシミュレーションして待機時間を算出する。

生産時間算出部２１は、生産計画情報２４ａに含まれる生産枚数、実装時間情報２６ａ、待機時間情報２６ｂ、生産設備情報２５ｂに含まれる基板４の搬入時間、搬出時間に基づいて、所定期間に生産が計画される複数の品種毎に、生産時間Ｔｐを算出して生産時間情報２６ｃとして算出情報記憶部２６に記憶させる。

図５において、生産指標算出部２２は、生産時間情報２６ｃに含まれる生産時間Ｔｐ、段取り作業情報２４ｃに含まれる段取り作業時間Ｔｃ（品種の切り替え時間）に基づいて、複数の品種毎に製品を生産する生産能力を示す予測生産指標（第１の生産指標）を算出して生産指標情報２６ｄとして算出情報記憶部２６に記憶させる。予測生産指標は、実際の製品の生産で発生する生産作業以外の段取り作業、待機時間など生産以外の時間を考慮した生産能力を示す指標であり、１時間当たりに基板４に実装される部品数（実装点数）で表される。具体的には、予測生産指標は、実装基板（製品）に実装される部品数にロットの生産枚数を掛けた総実装部品数を生産時間Ｔｐと段取り作業時間Ｔｃの和で除して算出される。

また、生産指標算出部２２は、実装時間情報２６ａに含まれる基板（製品）１枚あたりの実装時間（生産作業時間）に基づいて、段取り作業時間Ｔｃや待機時間を含まない理想的な理想生産指標（第２の生産指標）を算出して生産指標情報２６ｄとして算出情報記憶部２６に記憶させる。すなわち生産指標算出部２２は、所定期間に生産が計画される複数の品種毎に、待機時間を含まない生産時間Ｔｐに基づく理想生産指標（第２の生産指標）を算出する。なお、生産指標として待機時間を含む生産時間Ｔｐに基づく第３の生産指標を用いてもよい。

図５において、表示処理部２３は、生産計画情報２４ａ、生産指標情報２６ｄに基づいて、部品実装ラインＬ１～Ｌ４（生産ライン）毎に所定期間の予測生産指標の平均値、理想生産指標の平均値、理想生産指標の平均値に対する予測生産指標の平均値の比率、部品実装ラインＬ１～Ｌ４の予測生産指標の平均値と理想生産指標の平均値の合計値（フロア合計）などを算出して、表示部２８に生産指標表示画面として表示させる。すなわち、表示部２８は、第１の生産指標（予測生産指標）、第２の生産指標（理想生産指標）、第１の生産指標の平均値、第２の生産指標の平均値、生産ライン毎の第１の生産指標の平均値と、生産ライン毎の第１の生産指標の平均値の合計値などを表示する。

ここで図６を参照して、表示部２８に表示された生産指標表示画面３０の例について説明する。生産指標表示画面３０には、フロアＦで生産される実装基板のロット毎の生産時間ＴｐをフロアＦに配置された部品実装ラインＬ１～Ｌ４のレーン毎に時系列で表示する生産時間表示領域３１、部品実装ラインＬ１～Ｌ４毎のライン平均の生産指標を表示するライン平均表示領域３２、生産指標のフロア合計を表示するフロア合計表示領域３３が含まれている。生産時間表示領域３１に表示された矩形はロット毎の生産時間Ｔｐを表しており、矩形の間は段取り作業時間Ｔｃまたは部材待ちなどで段取り作業の着手を待機している時間を表している。

ライン平均表示領域３２には、部品実装ラインＬ１～Ｌ４毎に予測生産指標（第１の生産指標）の平均値、理想生産指標（第２の生産指標）の平均値、理想生産指標の平均値に対する予測生産指標の平均値の比率が表示されている。フロア合計表示領域３３には、予測生産指標（第１の生産指標）の平均値、理想生産指標（第２の生産指標）の平均値のフロア合計（部品実装ラインＬ１～Ｌ４の合計）と、フロア全体の理想生産指標の平均値に対する予測生産指標の平均値の比率が表示されている。このように、表示部２８は、第２の生産指標（理想生産指標）の平均値を第１の生産指標（予測生産指標）の平均値と比較して表示する。

次に図７のフローに沿って、生産ライン（部品実装ラインＬ１～Ｌ４）において複数の品種の製品（実装基板）を生産する生産能力を示す生産指標を表示する生産指標表示方法について説明する。まず、管理コンピュータ３（生産管理装置）において、実装時間算出部２１ａは品種毎に基板４（製品）１枚あたりの実装時間（生産作業時間）を算出して実装時間情報２６ａとして記憶し、待機時間算出部２１ｂは基板４毎に待機時間（搬出待機時間Ｔｔ、作業待機時間Ｔｗ）を算出して待機時間情報２６ｂとして記憶させる（ＳＴ１）。

次いで生産時間算出部２１は、実装時間情報２６ａ、待機時間情報２６ｂに基づいて、ロット毎（品種毎）に生産時間Ｔｐを算出して生産時間情報２６ｃとして記憶させる（ＳＴ２：生産時間算出工程）。次いで生産指標算出部２２は、生産時間情報２６ｃに基づいて、所定期間に生産が計画される複数の品種毎に、生産時間Ｔｐと段取り作業時間Ｔｃ（品種の切り替え時間）とに基づく予想生産指標（第１の生産指標）、生産時間Ｔｐに基づく理想生産指標（第２の生産指標）を算出して生産指標情報２６ｄとして記憶させる（ＳＴ３：生産指標算出工程）。

次いで表示処理部２３は、生産ライン毎の第１の生産指標の平均値と、生産ライン毎の前記第１の生産指標の平均値の合計値を算出し、第２の生産指標の平均値を第１の生産指標の平均値と比較して表示する生産指標表示画面３０を表示部２８に表示させる（ＳＴ４：生産指標表示工程）。これによって、より実生産に近い生産指標（予測生産指標）を表示部２８に表示させて管理者に提供することができる。

なお、特定ロットに対する生産ライン毎の第１の生産指標と、第２の生産指標と、第２の生産指標を第１の生産指標と比較した比較値とを生産指標表示画面３０に表示させてもよい。また、両面実装基板のロットであれば、表側と裏側の合計とともにそれぞれ分けて、第１の生産指標、第２の生産指標、第２の生産指標を第１の生産指標と比較した比較値とを生産指標表示画面３０に表示させてもよい。

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、所定期間に生産が計画される複数の品種毎に、生産時間Ｔｐを算出する生産時間算出部２１と、複数の品種毎に、生産時間Ｔｐと品種の切り替え時間（段取り作業時間Ｔｃ）とに基づく第１の生産指標（予測生産指標）を算出する生産指標算出部２２と、第１の生産指標を表示する表示部２８と、を備え、ワーク（基板４）を搬送して生産作業（部品実装作業）を行う複数の生産設備が連結した生産ライン（部品実装ラインＬ１～Ｌ４）において複数の品種の製品（実装基板）を生産する生産能力を示す生産指標を表示する生産管理装置である。これによって、より実生産に近い生産指標（予測生産指標）を表示部２８に表示させて管理者に提供することができる。

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、生産ラインで生産される製品の種類、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。例えば生産ラインは、生産物である電子機器を組み立てる組立ラインであっても、生産物である食品加工製品を製造する食品加工ラインであってもよい。

なお、ライン平均表示領域３２における部品実装ラインＬ１～Ｌ４毎に予測生産指標（第１の生産指標）の平均値、理想生産指標（第２の生産指標）の平均値、理想生産指標の平均値に対する予測生産指標の平均値の比率は、生産時間表示領域３１に表示される全てのロットの平均値であっても、表示されていない過去のロットを含む平均値であっても、作業者による選択やあらかじめ設定された任意のロットの平均値であってもよい。

また、ライン平均表示領域３２の各部品実装ラインＬ１～Ｌ４の平均値に入力デバイスでカーソルを合わせたり、タッチしたり、クリックしたりすることで、対象のロットを表す矩形の色をその他のロットを表す矩形の色と変えてもよい。また、各実装ラインのうち、予測値と理想値との差異が最も小さいライン平均表示領域３２と予測値と理想値との差異が最も大きいライン平均表示領域３２の色を変えてもよい。このようにすることで、作業者の視認性がよくなる。

本発明の生産指標表示方法および生産管理装置は、より実生産に近い生産指標を提供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。

３ 管理コンピュータ（生産管理装置）
４，４ａ～４ｃ,４ｕ～４ｗ 基板（ワーク）
１０Ｆ，１０Ｒ 実装ヘッド
Ｌ１～Ｌ４ 部品実装ライン（生産ライン）
Ｍ２ 印刷装置（生産装置）
Ｍ３，Ｍ４ 部品実装装置（生産装置）
Ｔｃ１，Ｔｃ２ 段取り作業時間（品種の切り替え時間）
Ｔｐａ～Ｔｐｃ 生産時間
Ｔｔ１，Ｔｔ２ 搬出待機時間（第１の待機時間）
Ｔｗ１～Ｔｗ４ 作業待機時間（第２の待機時間）

Claims (6)

1. ワークを搬送して生産作業を行う複数の生産設備が連結した生産ラインにおいて複数の品種の製品を生産する生産能力を示す生産指標を表示する生産指標表示方法であって、
   所定期間に生産が計画される複数の前記品種毎に、生産時間と品種の切り替え時間とに基づく第１の生産指標を算出し、
   前記第１の生産指標と前記所定期間に生産が計画される複数の前記品種毎の前記生産時間を併せて表示し、
   複数の前記品種毎の前記生産時間は、前記生産時間の長さに応じた複数の第１形状で表示する、生産指標表示方法。
2. 複数の前記第１形状の間の時間は、前記生産時間の段取り作業時間または段取り作業の着手を待機している待機時間で表わされる、請求項１に記載の生産指標表示方法。
3. 複数の前記品種毎の前記生産時間に基づく第２の生産指標を算出し、
   前記第２の生産指標を、前記第１の生産指標と合わせて表示する、請求項１に記載の生産指標表示方法。
4. 前記生産ラインはフロアにおいて複数存在し、
   前記生産ラインを複数備えたフロア全体の第１の生産指標の平均値および第２の生産指標の平均値を合わせて表示する、請求項３に記載の生産指標表示方法。
5. 前記生産時間は、ワークが隣の前記生産設備に搬送されるのを待つ第１の待機時間が含まれる、請求項１から４のいずれか１項に記載の生産指標表示方法。
6. ワークを搬送して生産作業を行う複数の生産設備が連結した生産ラインにおいて複数の品種の製品を生産する生産能力を示す生産指標を表示する生産管理装置であって、
   所定期間に生産が計画される複数の前記品種毎に、生産時間を算出する生産時間算出部と、
   複数の前記品種毎に、前記生産時間と品種の切り替え時間とに基づく第１の生産指標を算出する生産指標算出部と、
   前記第１の生産指標と前記所定期間に生産が計画される複数の前記品種毎の前記生産時間を併せて表示する表示部と、を備え、
   前記表示部は、複数の前記品種毎の前記生産時間を、前記生産時間の長さに応じた複数の第１形状で表示する、生産管理装置。

Images