JP6280639B2 - 複数品種の工業製品を生産する生産システム - Google Patents

Description

本明細書は、複数品種の工業製品を順に生産する生産システムに関し、特に、工業製品の生産に伴って廃棄物を発生する生産システムに関する。

特開２００４−２９６９８２号公報に、部品実装基板を生産する部品装着システムが記載されている。この部品装着システムは、廃棄物ボックスを有しており、テープ屑や不良部品といった、部品実装基板の生産時に発生する廃棄物を、廃棄物ボックスに回収するように構成されている。廃棄物ボックスに回収された廃棄物は、廃棄物ボックスが一杯になったときや、一日の生産の最初又は最後などに、作業者によって回収される。

通常、部品装着システムは、単一品種の生産に限られず、複数品種の生産に使用される。この場合、各々の品種で発生する様々な廃棄物が、同じ廃棄ボックスへ一緒に回収され、区別されることなく処分されている。この点に関して、従来の技術では特に問題視されていないが、特定の品種の生産で発生した廃棄物が、他の品種の生産で発生した廃棄物と一緒に処分された場合、例えば機密情報が漏洩するといった問題が生じ得る。このような問題を避けるためには、特定の品種の生産で発生した廃棄物を、様々な廃棄物が混在する廃棄ボックスのなかから抽出し、所定のルールに従って処分することが考えられる。しかしながら、面倒な作業が必要とされるとともに、見逃された廃棄物が他の廃棄物と共に不適切に処分されることも考えられる。

上記した問題は、部品装着システムに限られず、複数品種の工業製品を順に生産する生産システムにも共通して存在し得る。

上記した実情を考慮して、本明細書は、工業製品の生産システムで発生する廃棄物に関して新規な技術を開示する。

上記の課題を解決するために、生産システムが開示される。この生産システムは、少なくとも第１の品種と第２の品種とを含む、複数品種の工業製品を順に生産する。この生産システムは、第１の品種の生産に用いられる第１の生産仕様データと、第２の品種の生産に用いられる第２の生産仕様データとを記憶する記憶手段と、前記第１の生産仕様データと第２の生産仕様データとの少なくとも一方に基づいて、作業者に作業指示を与える指示手段とを備える。そして、第１及び第２の生産仕様データの少なくとも一方には、当該品種の生産で発生する廃棄物に定められた回収ルールが記述されている。このような構成によると、生産システムは、生産仕様データに記述された回収ルールに応じて、廃棄物を回収するタイミング及び／又はそのルールを、作業者に適切に指示することができる。

部品装着システムの構成を模式的に示す図。 生産仕様データの構成を模式的に示す図。 部品装着装置の機械的な構成を模式的に示す図。 部品装着装置の電気的な構成を模式的に示す図。 各品種に定められた回収ルールの一例を示すテーブル。 生産ラインが複数品種を生産する順序の一例を示す図。 各品種に定められた回収ルールを別の一例を示すテーブル。 生産ラインが複数品種を生産する順序の別の一例を例示す図。

本技術の一実施形態において、指示手段は、第１の品種の生産から第２の品種の生産への移行時に、第１及び第２の生産仕様データの少なくとも一方に記述された回収ルールに基づいて、作業者に廃棄物の回収指示を与えることが好ましい。例えば、指示手段は、第１及び第２の生産仕様データの一方に、特定の回収ルールが記述されているときは、他方に記述された回収ルールにかかわらず、作業者に廃棄物の回収指示を与えてもよい。あるいは、第１及び第２の生産仕様データに記述された回収ルールの関係に基づいて、作業者に廃棄物の回収指示を与えてもよい。

上記した実施形態において、指示手段は、第１の生産仕様データに記述された回収ルールと、第２の生産仕様データに記述された回収ルールとが一致しないときに、作業者に廃棄物の回収指示を与えることが好ましい。このような構成によると、第１の品種の生産で発生する廃棄物と、第２の品種の生産で発生する廃棄物との間で、回収ルールが互いに異なるときに、第２の品種の生産に先立って、作業者に廃棄物の回収指示を与えることができる。それにより、第１の品種の生産で発生した廃棄物に、第２の品種の生産で発生する廃棄物が混ざり合うことを、事前に防止することができる。

上記した実施形態において、指示手段は、回収指示を作業者に与えるときに、第１の生産仕様データに記述された回収ルールを、さらに指示することが好ましい。このような構成によると、作業者は、廃棄物の回収を適切な回収ルールに従って行うことができる。

上記した実施形態において、生産システムは、指示手段が作業者に廃棄物の回収指示を与えたときに、作業者による廃棄物の回収が完了するまで、前記第２の品種の生産の開始を保留することが好ましい。この場合、生産システムは、廃棄物の回収の完了をセンサによって検出してもよいし、廃棄物の回収を完了した作業者からの指示を待ってもよい。

本技術の一実施形態において、指示手段は、第１の品種の生産中に作業者が廃棄物の回収を行うときは、第１の生産仕様データに記述された回収ルールを作業者に指示することが好ましい。加えて、又は代えて、指示手段は、第２の品種の生産中に作業者が廃棄物の回収を行うときは、第２の生産仕様データに記述された回収ルールを作業者に指示することが好ましい。このような構成によると、生産する品種の移行時に限られず、作業者が任意のタイミングで廃棄物を回収するときでも、作業者に有用な指示を与えることができる。

本技術の一実施形態において、指示手段は、回収指示を作業者に可視的に表示する表示手段をさらに備えることが好ましい。但し、指示手段は、可視的な表示手段に限られず、音声や振動によって作業者に回収指示を与えるものであってもよい。

本技術の一実施形態において、生産システムは、工業製品として、回路基板に電子部品を装着した部品実装基板を生産するシステムであることが好ましい。この場合、第１及び第２の生産仕様データには、それぞれ、第１及び第２の品種の部品実装基板の生産に用いられる複数の電子部品が記述されていることが好ましい。加えて、第１及び第２の生産仕様データは、部品実装基板の生産に必要な各種の情報が含むことができる。

上記した実施形態において、第１の生産仕様データには、当該第１の生産仕様データに記述された電子部品に基づいて回収ルールが記述されており、第２の生産仕様データには、当該第２の生産仕様データに記述された電子部品に基づいて回収ルールが記述されていることが好ましい。部品実装基板の生産において、部品実装基板に使用される電子部品に関する情報は、機密情報として管理したいという要望が多く存在する。そのためには、生産仕様データに記述された電子部品に基づいて、即ち、部品実装基板に使用される電子部品に基づいて、回収ルールを定めることが有効である。

図面を参照して実施例の部品装着システム１０について説明する。部品装着システム１０は、複数品種の部品実装基板を生産する生産システムである。図１に示すように、部品装着システム１０は、データサーバ２０と、データ管理装置３０と、少なくとも一つの生産ライン５０を備える。各々の生産ライン５０は、電気通信回線４０を介してデータサーバ２０に接続されており、データサーバ２０との間で通信可能となっている。

生産ライン５０は、一例ではあるが、はんだ印刷装置５２と、一又は複数の部品装着装置５４と、検査装置５６とを有する。はんだ印刷装置５２は、回路基板にはんだを印刷する装置であり、部品装着装置５４は、はんだ印刷後の回路基板に電子部品を装着する装置である。そして、検査装置５６は、電子部品が装着された回路基板を検査する装置である。データサーバ２０は、各々の生産ライン５０が使用する電子データが記憶されている。データ管理装置３０は、データサーバ２０と通信可能に接続されており、データサーバ２０に対する電子データの追加、編集、削除といったデータ処理に用いられる。

各々の生産ライン５０は、データサーバ２０に記憶された電子データを用いて、部品実装基板を生産する。例えば、データサーバ２０には、生産仕様データ１００が記憶されている。図２に示すように、生産仕様データ１００には、部品実装基板の品種Ａ〜Ｅ毎に用意された、複数の生産仕様データ１００ａ〜１００ｅが含まれている。例えば、生産ライン５０は、品種Ａの生産仕様データ１００ａを使用することによって、品種Ａの部品実装基板を生産することができ、品種Ｂの生産仕様データ１００ｂを使用することによって、品種Ｂの部品実装基板を生産することができる。生産ライン５０は、複数の生産仕様データ１００ａ〜１００ｅを選択的に使用することによって、複数品種Ａ〜Ｅの部品実装基板を任意の順序で生産することができる。

生産仕様データ１００には、基板データ１０２と、生産プログラム１０４と、回収ルール１０６とが記述されている。基板データ１０２は、部品実装基板の生産に使用される回路基板を記述するデータである。生産プログラム１０４は、部品実装基板の生産に使用される複数の電子部品を記述するデータである。生産プログラム１０４には、回路基板に装着する電子部品の順序、それぞれの電子部品の装着位置、及びその他の情報が記述されている。なお、生産仕様データ１００の構成は特に限定されない。生産仕様データ１００は、生産する品種Ａ〜Ｅに応じて選択的に使用される電子データであればよく、基板データ１０２及び生産プログラム１０４を含まないデータであってもよいし、その他の情報が記述されたデータであってもよい。生産仕様データ１００に記述された回収ルール１０６については、後段において詳細に説明する。

図３、図４を参照して、部品装着装置５４を説明する。但し、この説明は、生産ライン５０において廃棄物を発生する装置の一例を示すものであって、生産ライン５０及びそれを構成する装置の限定を意図するものではない。

図３、図４に示すように、部品装着装置５４は、回路基板２を支持するコンベア６２と、電子部品４を供給する複数の部品フィーダ６４と、部品フィーダ６４が供給する電子部品４をコンベア６２上の回路基板２に装着するヘッド６６を備える。また、部品装着装置５４は、ヘッド６６を移動させる移動装置６８と、ヘッド６６が保持する電子部品４の良否を判定するためのカメラ７０とを備える。これらに加え、部品装着装置５４は、ノズル交換装置やディップユニットといった、各種の装置をさらに備えてもよい。

部品装着装置５４は、タッチパネル８０と制御装置８２とを備える。タッチパネル８０は、作業者からの指示を受け付けるユーザインターフェースであり、かつ、各種の情報を作業者に表示する表示装置である。制御装置８２は、部品装着装置５４の動作を制御する。図４に示すように、制御装置８２は、記憶装置８４と処理装置８６とを有する。記憶装置８４は、データサーバ２０から取得した生産仕様データ１００を記憶する。処理装置８６は、記憶装置８４が記憶する生産仕様データ１００に基づいて、部品装着装置５４を制御するのに必要な処理を実行する。

部品装着装置５４はさらに、廃棄物ボックス７２と、廃棄物ボックスの回収量を検出するセンサ７４と、部品フィーダ６４が発生するテープ屑６を切断するテープカッター７６とを備える。廃棄物ボックス７２は、部品装着装置５４で発生する廃棄物を回収する容器である。例えば、廃棄物ボックス７２は、部品フィーダ６４が発生するテープ屑６やテープリール８を廃棄物として回収することができる。また、廃棄物ボックス７２は、ヘッド６６から落下した電子部品４や、カメラ７０によって不良品とされた電子部品４を、廃棄物として回収することができる。なお、廃棄物ボックス７２は、廃棄物を回収する回収部の一例である。部品装着装置５４は、廃棄物ボックス７２に加えて、又は代えて、廃棄物トレイ、廃棄物コンベア、廃棄物バッグといった他の回収部を備えてもよい。

生産ライン５０で発生する廃棄物には、機密情報が含まれることがある。例えば、廃棄物ボックス７２に回収された電子部品４、テープ屑６、テープリール８から、部品実装基板に使用される電子部品４の特性が把握されることがある。部品実装基板の生産において、使用される電子部品４の特性は、外部への漏洩が避けられるべき機密情報の一つといえる。従って、生産ライン５０で発生した廃棄物は、適切に処分される必要があり、それによって、機密情報が外部に漏洩することを防ぐことができる。そこで、本実施例の部品装着システム１０では、品種Ａ〜Ｅ毎に定められた廃棄物の回収ルール１０６が、生産仕様データ１００に記述されている。例えば図５に示すように、回収ルール１０６として、品種Ａには第１ルールを定め、品種Ｂ、Ｃには第２ルールを定め、品種Ｄ、Ｅには第３ルールを定めることができる。なお、各品種Ａ〜Ｅの回収ルール１０６は、主に、各品種Ａ〜Ｅの生産に使用される電子部品４に基づいて定められている。例えば、品種Ｂと品種Ｃにおいて、同じ製造業者の電子部品が使用されているときは、同じ回収ルールを割り当てることができる。

制御装置８２は、生産仕様データ１００の回収ルール１０６に基づいて、作業者に廃棄物の回収指示を与える。例えば図６に示すように、生産ライン５０が、品種Ａ〜Ｅを順に生産することを想定する。この場合、処理装置８６は、品種Ａの生産から品種Ｂの生産への移行時Ｔ１に、品種Ａの生産仕様データ１００ａに記述された回収ルール１０６と、品種Ｂの生産仕様データ１００ｂに記述された回収ルール１０６とを比較する。そして、処理装置８６は、両者の回収ルール１０６が一致しないときに、作業者に廃棄物の回収指示を与える。この廃棄物の回収指示は、タッチパネル８０を用いて可視的に表示される。このとき、タッチパネル８０は、移行前の品種Ａの回収ルール１０６を、メッセージ（例えば「袋につめて製造元（ＡＢＣカンパニー）へ返却」）等によって、さらに表示してもよい。

作業者は、タッチパネル８０に表示された回収指示に応じて、廃棄物ボックス７２から廃棄物を回収する。それにより、回収ルール１０６の相違する廃棄物が、同じ廃棄物ボックス７２に混在することを、未然に防ぐことができる。同様の処理は、生産する品種を移行する他の時点Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４でも行われる。図６に示す例では、品種Ａから品種Ｂへの移行時Ｔ１と、品種Ｃから品種Ｄへの移行時Ｔ３において、作業者に回収指示が与えられる。一方、品種Ｂから品種Ｃへの移行時Ｔ２と、品種Ｄから品種Ｅへの移行時Ｔ４では、作業者に回収指示は与えられない。

制御装置８２は、作業者に廃棄物の回収指示を与えた後は、作業者による廃棄物の回収が完了するまで、次の品種の生産の開始を保留する。この場合、作業者は、廃棄物の回収を完了した後に、タッチパネル８０を操作することによって、次の品種の生産を開始させることができる。なお、制御装置８２は、センサ７４の出力信号に基づいて、作業者による廃棄物の回収の完了を検出し、次の品種の生産を開始することもできる。

作業者による廃棄物の回収は、上記したタイミングに限られない。例えば、制御装置８２は、センサ７４の出力信号に基づいて、廃棄物ボックス７２の廃棄物が一杯になったときに、作業者に廃棄物の回収指示を与えることができる。あるいは、制御装置８２は、テープカッターの切断回数が所定回数に達したときに、廃棄物ボックス７２の廃棄物が一杯になったと推定して、作業者に廃棄物の回収指示を与えてもよい。さらに、作業者が任意のタイミングで自発的に廃棄物の回収を行ってもよい。このような場合、制御装置８２は、例えば品種Ａの生産中であれば、品種Ａに定められた回収ルール１０６を作業者に指示し、品種Ｂの生産中であれば、品種Ｂに定められた回収ルール１０６を指示するとよい。また、制御装置８２は、一日の生産の終了時Ｔ５に、その日の最後に生産した品種Ｅの回収ルール１０６を作業者に指示してもよいし、一日の生産の開始時Ｔ０に、その前日に最後に生産した品種の回収ルール１０６を作業者に指示してもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

例えば、廃棄物の回収ルール１０６は、複数品種Ａ〜Ｅの全てに定めなくてもよい。図７、図８に示すように、複数品種Ａ〜Ｅのなかの一つの品種Ｃのみに、例えば「特別ルール」といった回収ルール１０６を定めてもよい。この場合、品種Ｃの生産仕様データ１００ｃのみに回収ルール１０６が記述され、他の品種Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅの生産仕様データ１００ａ、１００ｂ、１００ｄ、１００ｅには、回収ルール１０６が記述されなくてもよい（即ち、回収ルール１０６はブランクデータでよい）。

上記の場合でも、制御装置８２は、一の品種の生産から他の品種の生産への移行時に、その二つの品種の生産仕様データ１００を参照する。そして、制御装置８２は、二つの生産仕様データ１００の少なくとも一方に、所定の回収ルール１０６（この例では「特別ルール」）が記述されているときは、他方の生産仕様データ１００の回収ルール１０６にかかわらず、作業者に廃棄物の回収指示を与える。即ち、図８に例示する生産スケジュールでは、品種Ｂから品種Ｃへの移行時Ｔ２と、品種Ｃから品種Ｄへの移行時Ｔ３において、作業者に廃棄物の回収指示が与えられる。これにより、品種Ｃの生産で発生する廃棄物のみが、他の品種Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅの生産で発生する廃棄物から区別して回収される。

実施例で説明した技術は、部品装着システム１０に限られず、複数品種の工業製品を生産する生産システムに広く適用することができる。本技術を適用することによって、生産する工業製品の種類にかかわらず、生産システムで発生する廃棄物を適切に処分することが可能となり、機密情報の漏洩といった問題を未然に避けることができる。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：回路基板
４：電子部品
６：テープ屑
８：テープリール
１０：部品装着システム
２０：データサーバ
３０：データ管理装置
５０：生産ライン
５２：印刷装置
５４：部品装着装置
５６：検査装置
６４：部品フィーダ
６６：ヘッド
７２：廃棄物ボックス
７４：センサ
７６：テープカッター
８０：タッチパネル
８２：制御装置
８４：記憶装置
８６：処理装置
１００：生産仕様データ
１０２：基板データ
１０４：生産プログラム
１０６：回収ルール

Claims (10)

1. 少なくとも第１の品種と第２の品種とを含む、複数品種の工業製品を順に生産する生産システムであって、
   前記第１の品種の生産に用いられる第１の生産仕様データと、前記第２の品種の生産に用いられる第２の生産仕様データとを記憶する記憶手段と、
   前記第１の生産仕様データと第２の生産仕様データとの少なくとも一方に基づいて、作業者に作業指示を与える指示手段と、を備え、
   前記第１及び第２の生産仕様データの少なくとも一方には、当該品種の生産で発生する廃棄物に定められた回収ルールが記述されている、
   生産システム。
2. 前記指示手段は、前記第１の品種の生産から前記第２の品種の生産への移行時に、前記第１及び第２の生産仕様データの少なくとも一方に記述された回収ルールに基づいて、作業者に前記廃棄物の回収指示を与える、請求項１に記載の生産システム。
3. 前記指示手段は、前記第１の生産仕様データに記述された回収ルールと、前記第２の生産仕様データに記述された回収ルールとが一致しないときに、作業者に前記廃棄物の回収指示を与える、請求項２に記載の生産システム。
4. 前記指示手段は、前記回収指示を作業者に与えるときに、前記第１の生産仕様データに記述された回収ルールをさらに指示する、請求項２又は３に記載の生産システム。
5. 前記指示手段が作業者に前記廃棄物の回収指示を与えたときは、作業者による廃棄物の回収が完了するまで前記第２の品種の生産の開始を保留する、請求項２から４のいずれか一項に記載の生産システム。
6. 前記指示手段は、前記第１の品種の生産中に作業者が廃棄物の回収を行うときは、前記第１の生産仕様データに記述された回収ルールを作業者に指示する、請求項１から５のいずれか一項に記載の生産システム。
7. 前記指示手段は、前記第２の品種の生産中に作業者が廃棄物の回収を行うときは、前記第２の生産仕様データに記述された回収ルールを作業者に指示する、請求項１から６のいずれか一項に記載の生産システム。
8. 前記指示手段は、前記回収指示を作業者に可視的に表示する表示手段をさらに備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の生産システム。
9. 前記工業製品は、回路基板に電子部品を装着した部品実装基板であり、
   前記第１及び第２の生産仕様データには、それぞれ、前記第１及び第２の品種の部品実装基板の生産に用いられる複数の電子部品が記述されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の生産システム。
10. 前記第１の生産仕様データには、当該第１の生産仕様データに記述された電子部品に基づく前記回収ルールが記述されており、
    前記第２の生産仕様データには、当該第２の生産仕様データに記述された電子部品に基づく前記回収ルールが記述されている、請求項９に記載の生産システム。

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