CN100508726C - 用于优化元件安装顺序的方法,采用该方法的装置及组装机器 - Google Patents

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Abstract

当一个生产线联动拣拾头能够同时拣拾最多n(这里为4)个元件时执行如下处理。首先，从需要优化的所有元件中将相同类型的元件组合设置为元件带，而且元件带按照元件数下降的顺序排列以便产生一个元件直方图(406a)。其次，从该元件直方图(406a)中取出作为该元件直方图(406a)一部分的一个局部直方图(400)，并将它排列到一个两维坐标，其中一根水平轴(Z轴)代表某种元件盒排列，而一根垂直轴代表该生产线联动拣拾头的拣拾操作数。然后，通过排列该局部直方图(401a与401b)将元件带排成行，以便产生一个在该水平轴上的宽度(元件数)为n(＝4)的模式图(406b)。

Description

用于优化元件安装顺序的方法，采用该方法的装置及组装机器
本发明为由松下电器产业株式会社于2001年8月2日申请的发明名称为“用于优化元件安装顺序的方法，采用该方法的装置及组装机器”，申请号为01816440.4的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及确定一台组装机器将电子元件安装到某个片基(譬如一块印刷电路板)的最优顺序的一种方法。特别是，对于装备有拣拾一组元件并将它们安装到某个片基的一个安装头单元的一台组装机器，本发明涉及针对这种组装机器的元件安装顺序的优化。
背景技术
传统上，通过对一台组装机器将电子元件安装到某块印刷电路板或者其他片基的顺序进行优化来使生产节拍时间(就是说，安装所用的时间)最小。作为该优化的一部分，必须事先对含有需要安装的元件的各种元件供应装置在该组装机器中的排列顺序进行优化。
这种技术的一个示例是“Japanese Laid-Open Patent Application”(《日本公示专利申请》)H05-104364中公布的用于优化某种元件安装顺序的方法。这个方法由许多步骤组成。在一个第一步骤中，许多元件供应装置按照这些元件的安装速度被分类成组，容纳在某个片基的很少位置上安装的元件的供应装置与同一组的容纳在很多位置上安装的元件的供应装置被搭配成对，从而使由每一对供应装置安装的元件总数相等。在第二步骤中，按照安装速度的顺序来排列这些供应装置并在每组中按照该第一步骤中确定的配对来排列这些供应装置，从而确定这些供应装置的顺序。最后在第三步骤中，仅仅以元件安装顺序为一个参数来执行某种优化过程。
上述方法不需要执行某种复杂的双参数(即供应装置顺序与元件安装顺序)优化，而且由于优化针对一个单独参数进行，所以能在一个短时间内完成。
但是，上述传统优化方法有一个前提，即该安装头单元在安装过程中每次只从一个供应装置拣拾一个元件。该方法不能用于装备有能拣拾多个元件(譬如10个元件)并将它们安装到一块片基的某种先进安装头单元(有时称为“生产线联动拣拾头”)的一种组装机器。
随着当前对电子设备(譬如移动电话与笔记本计算机)需求的爆炸，开发了装备有能拣拾若干元件并将它们安装到片基的、具有高生产率的生产线联动拣拾头的组装机器。这就导致了对这些先进组装机器所用的元件安装顺序的某种新型优化方法的需求。
发明内容
由于上述问题，所以本发明的一个第一目的是提供(a)对某种高生产力组装机器使用的某种元件安装顺序的一种优化方法，就是说，一种能够以提高的生产率安装元件的元件安装顺序，(b)采用这一方法的某种优化装置，以及(c)按照已用这种方法优化的某种方法来安装元件的一台组装机器。
作为一个更加具体的示例，本发明的一个目的是，对装备有能拣拾若干元件并将这些元件安装到一块片基的一台生产线联动拣拾头的某台组装机器，提供一种优化某种元件安装顺序的方法。
该上述第一目的可以由一种优化方法来实现，该方法利用一台计算机来对包含至少一台组装机器的某条生产线将许多元件安装到一块片基的某种元件安装顺序进行优化，该优化方法包括如下步骤：一个分类步骤，用来通过将高度相等或者在某个预定范围之内的元件组合设置为元件组的方法将这许多元件分类为元件组；以及一个排序步骤，用来为每个元件组确定安装顺序，以使属于低元件元件组的元件被首先安装到该片基。
由于采用上述方法的结果，元件就以从低元件组开始的顺序被安装。这就避免了首先在一块片基上安装高元件时出现的问题，这些问题包括导致安装时间上升的、对该生产线联动拣拾头移动的限制，以及已经被该生产线联动拣拾头拣拾的元件与已经安装到该片基的元件之间的碰撞。这也可以使细距安装(元件可以在某块片基上极为靠近的位置处快速安装)成为可能，并能够提高安装质量。
该上述第一目的还可以由一种优化方法来实现，该方法利用一台计算机对装备有一个第一平台与第二平台的一台组装机器将许多元件按照到一块片基的某种元件安装顺序进行优化，该第一与第二平台是独立的，而且每个平台都包括能从储存元件的元件盒的某种排列中拣拾最多n(n不小于2)个元件并能够将这些元件安装到一块片基的一个安装头，该优化方法将元件盒分配到该第一平台与第二平台以便均衡安装期间各平台的负荷，该优化方法包括如下步骤：一个初始分配步骤，用来根据预定的规则将这许多元件中的每一个分配到该第一与第二平台中的一个，并为这些已分配的元件指定许多山峰以便使这些安装头能拣拾n个元件的次数最多，一座山峰是许多相关的元件带，一个元件带是一组某种相同类型的元件；以及一个重新排列步骤，用来以元件带或山峰为单位在该第一与第二平台之间重新分配元件，从而改变这些元件在该初始分配步骤中向该第一与第二平台分配的模式，以使该第一与第二平台的负荷水平近似相等，某个平台的负荷水平说明安装分配到该平台的全部元件的一个处理量。
由于采用上述方法的结果，如果元件由包括两台或多台独立组装机器的一条生产线连续安装，那么每个平台的处理负荷就能够得以平衡，从而增加了该生产线的管道效率并降低元件的总体安装时间。
该上述第一目的还可以由一种优化方法来实现，该方法利用一台计算机来优化一台组装机器将许多元件安装到一块片基的某种元件安装顺序，该优化方法包括如下步骤：一个分类步骤，用来根据元件的高度将这许多元件分类为一个小型元件组与一个通用元件组；一个小型元件组优化步骤，用来采用某个第一算法为属于该小型元件组的元件优化某种安装顺序；以及一个通用元件优化步骤，用来采用某个与该第一算法不同的第二算法为属于该通用元件组的元件优化某种安装顺序。
上述方法充分利用了安装到大多数电路板(譬如移动电话的电路板)上的元件的特性。对这些电路板，大量(譬如说90％)元件是被称为“芯片元件”的小型元件，譬如电阻器，其他少量(譬如说10％)元件是较大的、形状不规则的、被称为通用元件的元件，譬如接触器。结果，相对于优化所需的时间而言，上述方法可以达到某种较高的优化级别。
举一个具体示例，对小型元件可以采用一种通过构成同时拣拾10个任务的拣拾模式来高速执行优化的算法。但对通用元件，可以采用一种通过以每个任务的某个安装时间作为一种评价函数来在各个可能安装顺序之间切换以便寻找一个最优安装顺序的灵活算法。这样，就可以提高总体优化级别。
该上述第一目的还可以由一种优化方法来实现，该方法利用一台计算机来优化一台组装机器将许多元件安装到一块片基的某种元件安装顺序，该组装机器包括能在元件带被存放在元件盒内的情况下从这些元件盒的某种排列中拣拾最多n(n不小于2)个元件的一个安装头，一个元件带是一组某种相同类型的元件，该优化方法优化这些元件盒中的元件带的某种排列，该优化方法包括如下步骤：一个直方图生成步骤，用来产生一个元件直方图，图中，需要被安装的这许多元件以已经按照每个元件带中需要安装的元件数降序排列的元件带为单位显示；以及一个模式图生成步骤，该步骤被(1)用来取出若干局部直方图，其中每个局部直方图都是该生成的元件直方图的一部分，(2)用来在两维坐标中排列这些局部直方图，其中一根水平轴表示某种元件盒排列，一根垂直轴表示由该安装头执行的拣拾操作数，所以两维排列的这些局部直方图构成一个模式图，该模式图的生成方式应使该模式图中尽可能多的行的元件数为n或者n的某个整数倍，以及(3)用来将与该生成的模式图对应的某种元件带排列设置为一种最优元件带排列。
在采用上述方法时，由某个元件直方图构成的、表示该最优元件带排列的某个模式图的宽度接近于n(该生产线联动拣拾头能够拣拾的元件数)或者n的某个整数倍。结果，该生产线联动拣拾头可以经常在一次单独喷嘴冲程中拣拾n个元件，所以能够以某个较低的喷嘴冲程数量来完成所有元件的安装。
该上述第一目的还可以由某种优化方法来实现，该方法利用一台计算机来优化一台组装机器将许多元件安装到一块片基的某个安装顺序，该组装机器包括在元件被存放在元件盒的情况下从某种元件盒排列中拣拾最多n(n不小于2)个元件的一个安装头，一个元件带是一组某种相同类型的元件，而且该优化方法优化这些元件盒中的元件带排列，该优化方法包括如下步骤：一个直方图生成步骤，用来产生某个元件直方图，图中，这许多需要安装的元件以已经按照需要安装的元件数降序排列的元件带为单元显示；一个删减步骤，用来从该生成的元件直方图中重复除去拣拾模式，使得具有少量需要安装的元件的元件带首先被取出，这些拣拾模式中的每一个都是一系列在一个水平方向对齐的n个相邻的元件，如果已经不能取出n个元件的拣拾模式，就结束该删减步骤；一个核心破碎处理步骤，用来对已经执行该删减步骤的元件直方图的某个剩余部分重新改造，其目的是产生一个n元件宽的模式图；以及一个组合步骤，用来将所有在该删减步骤中除去的元件以及该元件直方图的重新改造部分的元件排列在一根水平轴上的相应位置，组合这些排列后的元件来产生一个修改后的元件直方图，而且将与该修改后的元件直方图对应的某种元件带排列设置为这些元件带的一个最优排列。
任务组方法产生可同时拣拾n个元件的任务(或者说任务组)的方法是，找出具有相同需要安装元件数的n个元件带的集合，然后同时安装来自这n个元件带中每个带的一个元件。与这种任务组方法比较，以上述方法执行删减过程具有如下优点。
首先，在该删减过程中，该元件直方图以元件带为单位划分，划分所得的部分可以被分配到该前、后平台，所以与任务组方法相比，元件能以一个较小的单位移动，从而降低了Z轴上(即元件供应单元中)出现间隙的频率，而且有利于调整该前、后平台之间的平衡。
第二，在该任务组方法中，元件在任务组之内划分，划分所得的元件带被排列到元件盒中，而在该删减过程中，元件只对该这些核心盒带划分，产生的划分数较低。这就减少了容纳由元件划分产生的元件带所需的元件盒数量。
该上述第一目的还可以由某种优化方法来实现，该方法采用一台计算机为一台组装机器优化某个安装顺序，该组装机器装备有能从储存元件的元件盒的某种排列中拣拾元件并将它们安装到一块片基的一个安装头，该优化方法包括如下步骤：一个用来生成一个初始状态的初始化步骤，该初始状态是要被使用的一个第一状态，是该元件安装顺序中所有元件的所有可能安装顺序中的一个状态；一个状态改变步骤，用来通过暂时改变该第一状态以便生成一个第二状态；一个判断步骤，用来判断(1)该组装机器能否按照与该生成的第二状态对应的某种安装顺序来安装所有元件，以及(2)在所以元件都按照该第二状态安装时，该组装机器是否比所有元件都按照该第一状态来安装需要更少的时间；以及一个重复控制步骤，如果一个判断步骤判定该组装机器能够安装所有元件而且在这些元件按照该第二状态安装时需要较少的时间，那么它就通过将该第二状态设置为一个新的第一状态来优化该元件安装顺序，而且然后它使该状态改变步骤与判断步骤重复执行以便修改该第一状态。
结果，一定可以在生产节拍时间对状态的某种分布中求得一个全局极小值来作为该最优解。
这里，在该状态改变步骤中，所有可能的状态被分类为许多组，可以产生第二状态以使包含可作为该第二状态产生的状态的概率对这许多组中每个组均相等。
在上述方法中，联合使用某种局部搜索与某种全局搜索就得到一个最优解。这就避免了该方法只求得一个局部最优解但并非全局最优解的这种不希望的结果。
该上述第一目的还可以由某种优化方法来实现，该方法利用一台计算机来为一台组装机器优化某个安装顺序，该组装机器装备有能从容纳元件的元件盒的某种排列中拣拾最多n(n不小于2)个元件并将这些元件安装到一块片基的一个安装头，该优化方法确定某种任务排列，这里一个任务是在该安装头拣拾、传输并安装元件的一个重复操作系列的一次重复中安装的元件的一个集合，其中该安装头可以装备最多n个用来拣拾元件的可互换喷嘴，这些要被安装的元件包括至少两种采用不同类型喷嘴来拣拾的元件类型，而且该优化方法包括如下步骤：一个直方图生成步骤，用来对几个相同类型元件组被当作单独元件带处理的情况以及用来为需要安装的元件所需的每种喷嘴类型产生一个两维直方图，图中一根水平轴代表某种元件带排列，一根垂直轴代表需要安装的元件数，每个直方图中对每种喷嘴类型的元件带按照需要安装的元件数降序排列，而且该步骤用来将该生成的直方图排列到一根水平轴；以及一个任务生成步骤，用来重复扫描在水平轴上的生成直方图，除去元件来生成任务，并按照顺序排列该生成的任务，直到该排列后的直方图中的所有元件都被除去为止。
即使对需要用不同类型喷嘴拣拾的通用元件进行优化，用于搜索某种最优安装顺序的初始状态也不是一个随机选择的安装顺序，而是一个以与小型元件相同的方法(利用“划拨”)来增加该生产线联动拣拾头在一次单独喷嘴冲程中拣拾的元件数量的安装顺序。
该上述第一目的还可以由某种优化方法来实现，该方法利用一台计算机来为一台组装机器优化某个安装顺序，该组装机器装备有在几个相同类型元件组被当作元件带处理的情况下从容纳元件的元件盒的某种排列中拣拾元件并将这些元件安装到一块片基的一个安装头，而且该优化方法优化被存放在这些元件盒中的元件带的某种排列，并同时满足这样的限制，即某些元件带需要被排列在确定的位置，该优化方法包括如下步骤：一个临时优化步骤，用来以元件带为单位优化需要安装的所有元件的某种排列而不考虑那些限制；以及一个改变步骤，用来改变由该临时优化步骤产生的某种元件带排列以使该排列满足那些限制。
采用上述方法，在某个第一平台上，元件按照不受某种固定排列约束的假设来优化，所以不管对元件是否存在某种固定排列都采用某种相同的优化算法。这就意味着可以使用一个单独的程序而不管是否存在固定排列。
在这个处理某种固定排列的算法中，在没有某种固定排列时进行优化的情况下得到某种理想元件带排列在处理存在该固定排列所引起的限制时就会失败。这就使一位用户能够将该理想元件带排列的安装时间与存在某种固定元件带排列时的排列的安装时间加以比较。
结果，用户可以获得能使它们将采用某种固定排列时的设备维护简易性这一优点与不采用安装时间时安装时间较短这一优点加以比较的信息，从而能够重新考虑采用某种固定排列时涉及的折中方法。
该上述第一目的还可以由某种优化方法来实现，该方法利用一台计算机来为一台组装机器优化某种元件安装顺序，该组装机器装备有能从容纳元件的元件盒的某种排列中拣拾元件并将这些元件安装到一块片基的一个安装头，该优化方法包括如下步骤：一个产生任务组的任务组生成步骤，任务组就是任务的排列，一个任务是在该安装头拣拾、传输并安装元件的一个重复操作系列的一次重复中安装的元件的一个集合；以及一个任务互换步骤，用来改变每个任务组内的某种任务顺序，以便使安装构成每个任务组的所有元件所需的时间最短，而且将与某个结果任务顺序对应的某种元件安装顺序设置为一个最优元件安装顺序。
上述方法减少了该生产线联动拣拾头从一个任务的一次元件安装返回以便拣拾下一个任务的元件时所移动的距离。
该上述第一目的还可以由某种优化方法来实现，该方法利用一台计算机来为一台组装机器优化某种元件安装顺序，该组装机器装备有能从容纳元件的元件盒的某种排列中拣拾最多n(n不小于2)个元件并将这些元件安装到一块片基的一个安装头，该优化方法包括如下步骤：一个产生任务组的任务组生成步骤，任务组是任务的排列，一个任务是该安装头拣拾、传输并安装元件的一个重复操作系列的一次重复中所安装的元件的一个集合；以及一个任务互换步骤，用来在每个任务组内改变某种元件安装顺序，以使得安装构成该任务组的所有元件所需的时间最短，但不改变每个任务中一个元件带组合。
这里，该任务互换步骤可以包括如下步骤：一个探测步骤，用来在每个任务中，在用直线段连接该片基上两个被拣拾的相邻元件的安装点的情况下，探测在属于由相同元件类型的组合构成的两个不同任务的直线之间是否存在一个交叉；以及一个互换步骤，用来在该探测步骤探测到一个交叉时，在这两个任务之间互换相同元件类型的元件以便消除该探测到的交叉。
结果，就能消除在安装任务中的元件时所采取的无效安装路径，从而减少该元件安装过程中的总移动距离。这又能减少每个任务组的总安装时间。
该上述第一目的还可以由某种优化方法来实现，该方法利用一台计算机来为一台组装机器优化某个元件安装顺序，该组装机器装备有一个安装头，该安装头(1)从包含能够容纳两种类型元件的双盒在内的元件盒的某种排列中拣拾最多n(n不小于2)个元件，以及(2)将这些元件安装到一块片基，该优化方法满足这样一种限制，即被存放在一个双盒中的两种类型元件应当是具有某个相同供应间距的带装元件，而且对元件以元件带为单位被排列在元件盒中的情况，该优化方法优化某种元件带排列，一个元件带是一组某种相同类型的元件，该优化方法包括如下步骤：一个第一优化步骤，用来为采用一个第一供应间距的所有元件确定使该安装头能够拣拾n个元件的次数最多的一种元件带顺序；一个第一折叠步骤，用来在某个中央位置将该确定后的元件顺序裁截为一个前半部与后半部，并用来组合该前半部与后半部，使属于该前半部与后半部的元件带位置交替；一个第二优化步骤，用来为采用一个第二供应间距的所有元件确定使该安装头能够拣拾n个元件的次数最多的一种元件带顺序；一个第二折叠步骤，用来在某个中央位置将该确定后的元件顺序裁截为一个前半部与后半部，并组合该前半部与后半部，使属于该前半部与后半部的元件带位置交替；以及一个组合步骤，用来将由该第一折叠步骤产生的某种元件带排列与由该第二折叠步骤产生的某种元件带排列加以组合，并将一个组合结果设置为一个最优元件带排列。
采用上述方法，可以确定一个元件带排列以便使一台生产线联动拣拾头能够同时拣拾n个元件的次数最多，而同时保持具有相同供应间距的成对元件带。这种方法优化元件安装的顺序，即使对一台使用双盒的组装机器也适用。
该上述第一目的还可以由某种优化方法来实现，该方法利用一台计算机来为一台组装机器优化某种元件安装顺序，该组装机器装备有一个安装头，该安装头具有n(n不小于2)个喷嘴，所以能够从容纳元件的元件盒的某种排列中拣拾最多n个元件并将这些元件安装到一块片基，该优化方法以元件带为单位优化被存放在元件盒中的元件带的某种排列，一个元件带是一组某种相同类型的元件，并同时满足这样一种限制，即n个喷嘴中只有m个喷嘴能够在该片基的一个特定区域内安装元件，该优化方法包括如下步骤：一个元件直方图生成步骤，用来以元件带为单位，将未被排列在该特定区域中的元件按照需要安装的元件数降序排列，以便产生一个第一元件直方图，并以元件带为单位，将排列在该特定区域的元件按照需要安装的元件数量降序排列，以便产生一个第二元件直方图；一个删减步骤，用来从该第一与第二元件直方图的每一个中，按照顺序重复除去由一根水平方向上n个相邻元件构成的拣拾模式，使得具有少量需要安装元件的元件带中的元件被首先除去，直至再无拣拾模式可被除去为止，而且在一个第一坐标轴与一个第二坐标轴的相应位置上排列这些拣拾模式；一个核心破碎处理步骤，用来在该第一与第二坐标轴的相应位置上排列该第一与第二元件直方图中经过该删减步骤后的元件带，其目的是生成一个n个元件宽的模式图；以及一个组合步骤，用来组合由该核心破碎处理步骤排列在该第一与第二坐标轴上的元件直方图，而且将与由该组合产生的一个元件直方图对应的某种元件带排列设置为一个最优元件带排列。
作为某种进一步可能性，该上述第一目的还可以由某种优化方法实现，该方法利用一台计算机来对某台组装机器将许多元件安装到一块片基的某种元件安装顺序进行优化，该组装机器装备有一个第一平台与第二平台，该第一与第二平台是独立的，每个平台都包括能从储存元件的元件盒的某种排列中拣拾元件并将这些元件安装到一块片基的一个安装头，该优化方法将元件盒分配给该第一平台与第二平台但同时满足这样一个限制，即该第一与第二平台中只有一个能在该片基的某个特定区域内安装元件，该优化方法包括如下步骤：一个第一分配步骤，用来为需要优化的安装顺序中的所有元件指定包含只能由该第一平台安装的元件的元件带，一个元件带是一组某种相同类型的元件，而且将这些指定的元件带分配到该第一平台；一个第二分配步骤，用来为需要优化的安装顺序中的所有元件指定包含只能由该第二平台安装的元件的元件带，而且将这些指定的元件带分配到该第二平台；以及一个划分步骤，用来为需要优化的安装顺序中的所有既未被该第一分配步骤、又未被该第二分配步骤分配的元件带分配到该第一与第二平台中的一个。
该元件安装顺序可以在对该生产线联动拣拾头将元件安装到一块片基时执行的安装操作存在限制的情况下进行优化，譬如将元件安装到在该传输方向上比正常片基长的一块LL尺寸片基，或者在垂直于该传输方向上比正常片基长的一块XL尺寸片基。
该上述第一目的还可以由某种优化方法来实现，该方法利用一台计算机来为一台组装机器优化某个元件安装顺序，该组装机器装备有能从容纳元件的元件盒的某种排列中拣拾最多n(n不小于2)个元件并将这些元件安装到一块片基的一个安装头，该优化方法以元件带的为单位来优化容纳在这些元件盒中的元件带的某种排列，一个元件带是一组某种相同类型的元件，该优化方法包括如下步骤：一个排序步骤，用来以元件带为单位，将许多需要安装的元件按照元件数量降序排列到一个第一坐标轴；以及一个互换步骤，用来按照元件下降的顺序从该排序步骤中产生的该第一坐标轴上的一个排列中重复除去元件带，而且将这些元件带排列在与某种元件盒排列相应的一个第二坐标轴上，其中该互换步骤(1)将从该第一坐标轴上的排列中除去的一个第一元件带排列到该第二坐标轴，(2)将从该第一坐标轴上的排列中除去的一个第二至一个第m元件带中的每一个排列到该第二坐标轴上的某个位置，该位置在该第二坐标轴上前一批元件带的某个排列的一个起点与一个终点之间交替变化，而且(3)将第(m+1)个元件带往后的每一个元件带在该第二坐标轴上排列到该第二坐标轴上前一批元件带的某个排列的一个终点。
采用上述方法，这些元件带被互换来产生一个其一边比另一边陡峭的三角形元件直方图。这一处理过程不需要划分元件带(以及增加需要的元件带总数)就能生成一个接近于通过某个核心破碎过程所获得的理想形式的元件直方图。如果对可以使用的元件带数量有某种限制或者该元件供应单元中自由空间有限，那么元件能够以使需要安装的元件具有一个低任务数的方式来排列。
该上述第一目的还可以由某种优化方法来实现，该方法利用一台计算机来为一台组装机器优化某个元件安装顺序，该组装机器装备有能从容纳元件的元件盒的某种排列中拣拾最多n(n不小于2)个元件并将这些元件安装到一块片基的一个安装头，对存在与若干不同片基对应的许多NC(数字控制)数据集合的情况，该优化方法以元件带为单位优化被存放在这些元件盒中的元件带的某种排列，一个元件带是一组某种相同类型的元件，该优化方法包括如下步骤：一个探测步骤，用来从所有这些NC数据集合中探测包括如下一个特征的每个NC数据组，即各NC数据集合包含匹配的元件类型，一个NC数据组是具有某种预定类同之处的许多NC数据集合；一个组合步骤，用来组合每个NC数据组内的所有NC数据集合，以便为每个NC数据组产生一个新NC数据集合；以及一个排列确定步骤，用来在该组合步骤之后为每个NC数据集合确定一个最优元件带排列，这些NC数据集合按照对每个NC数据集合需要加工的片基数降序排列，其中如果该排列确定步骤为每个NC数据集合确定了一个元件带排列，那么就不再排列已经为某个以前的NC数据集合排列过的匹配元件带。
采用上述方法，就可能优化由两个或多个NC数据集合使用的某种元件带排列。如果组装机器的元件供应单元按照由这种方法确定的元件带排列来构造，那么在由这些组装机器生产的片基类型之间进行切换时就不再需要改变这些元件供应单元中设置的元件盒排列。
附图说明
图1表示根据本发明的一个安装系统10的整体结构。
图2是说明本元件安装系统中采用的某台组装机器整体结构的一幅顶视图。
图3是一台组装机器的生产线联动拣拾头与各元件供应装置之间的一幅位置关系图。
图4A表示本组装机器中提供的两个平台中得4个元件供应单元的具体结构的一个示例。
图4B是说明元件供应装置数量与它们在Z轴的位置的一张表格。
图5A与图5B是一幅示意图与表格，它们说明元件供应单元的Z轴位置示例，其中元件由一个装有10个喷嘴的生产线联动拣拾头来拣拾。
图6A至图6D表示需要安装的各种芯片形状的电子元件。
图7表示容纳元件的一个传送带以及这个传送带的供应卷轴的一个示例。
图8表示已经装载了带装电子元件的某个元件供应装置。
图9是说明某个优化装置硬件结构的一幅方框图。
图10表示图9所示的安装点数据的一个示例。
图11表示图9所示的元件库的一个示例。
图12表示图9所示的组装机器信息的一个示例。
图13是一幅表示优化装置结构的功能方框图。
图14表示构成图9所示优化程序的功能模块。
图15A表示由元件组生成部分生成的元件组，而图15B表示由元件组生成部分执行的元件组生成过程中产生的一个元件表的一个示例。
图16表示生产节拍时间平衡优化部分的第一LBM部分315a将任务组分配到各平台的处理过程。
图17表示由生产节拍时间平衡优化部分的第二LBM部分执行的估计生产节拍时间平衡过程之前的生产节拍时间分布、该优化所进行的任务组移动以及该优化之后的生产节拍时间分布。
图18是由生产节拍时间平衡优化部分的第二LBM部分执行的生产节拍时间平衡的优化过程的一幅流程图。
图19是由状态优化部分的小型元件优化部分所执行的简化的小型元件安装顺序优化过程的一幅流程图。
图20被用来解释该拣拾模式。
图21表示该任务组生成方法为其产生拣拾模式的元件的元件直方图，以及从这个元件直方图产生的拣拾模式。
图22表示该元件直方图的未排列部分，以及从该元件直方图的这个未排列部分产生的拣拾模式。
图23表示由删减程序为其产生拣拾模式的所有元件的一幅元件直方图。
图24表示如何从图23所示的元件直方图中一次除去10个相邻的元件(即“删减”)。
图25表示图24所示删减过程之后遗留元件的一幅元件直方图。
图26表示如何根据任务组生成方法从图25所示的元件直方图来生成一幅模式图。
图27表示其Z轴位置已由该删减程序确定的元件带的拣拾模式。
图28表示与图27所示模式相应的(不改变Z轴而构成的)一幅元件直方图。
图29是根据随机选择来优化元件安装顺序时所用程序的一幅流程图，
图30表示两个安装点如何根据随机选择来互换。
图31表示由于消除交叉而产生的元件安装顺序优化。
图32表示用回程优化方法优化任务顺序时产生的、该生产线联动拣拾头的返回路径。
图33表示许多拣拾模式包含相同位置时产生的、该生产线联动拣拾头的返回路径。
图34A是说明通用元件优化部分优化通用元件安装顺序时所用程序的一幅流程图。图34B表示状态与生产节拍时间之间的关系来演示这一优化为求取最优解所用的方法。
图35是根据图34A所示的爬山法(S551、S553)进行优化时所采用的详细程序的一幅流程图。
图36是根据图34A所示的多重标准法(S552)进行优化时所采用的详细程序的一幅流程图。
图37表示通用元件优化部分316b所用的中间表达方式的一个示例，以及它们如何能被转换为Z轴上的某个排列。
图38是采用“任务组方法”解释优化概念的一幅元件直方图。
图39是说明小型元件优化处理的一幅流程图。
图40A表示其中有21个元件带的一幅元件直方图。图40B表示如何对这个元件直方图执行删减程序。
图41是说明如何执行核心压碎程序的一幅元件直方图。
图42是说明执行删减过程以及核心破碎过程之后的状态的一幅元件直方图。
图43表示某些安装路径以便演示通过消除交叉来优化的概念。
图44表示该生产线联动拣拾头的运动以便解释回程优化的概念。
图45是一幅元件直方图，它说明存在由某种固定排列引起的限制时的优化概念。
图46根据安装元件时对该生产线联动拣拾头的限制来说明某个LL尺寸片基上以及某个XL片基上的限定区域。
图47是用来演示LL尺寸片基优化概念的一幅元件直方图。
图48是用来演示根据删减程序进行优化的步骤(1)的一幅直方图。
图49是用来演示相同程序中步骤(2)的一幅直方图。
图50是用来演示相同程序中步骤(3)的一幅直方图。
图51是用来演示相同程序中步骤(4)的一幅直方图。
图52是用来演示相同程序中步骤(5)的一幅直方图。
图53是用来演示相同程序中步骤(6)的一幅直方图。
图54是用来演示相同程序中步骤(7)的一幅直方图。
图55是用来演示相同程序中步骤(8)的一幅直方图。
图56是用来演示相同程序中步骤(9)的一幅直方图。
图57是用来演示相同程序中步骤(10)的一幅直方图。
图58是用来演示相同程序中步骤(11)的一幅直方图。
图59是用来演示相同程序中步骤(12)的一幅直方图。
图60是用来演示相同程序中步骤(13)的一幅直方图。
图61是用来演示相同程序中步骤(14)的一幅直方图。
图62是用来演示相同程序中步骤(15)的一幅直方图。
图63是用来演示相同程序中步骤(16)的一幅直方图。
图64是用来演示相同程序中步骤(17)的一幅直方图。
图65是用来演示相同程序中步骤(18)的一幅直方图。
图66是用来演示相同程序中步骤(19)的一幅直方图。
图67是用来演示相同程序中步骤(20)的一幅直方图。
图68是用来演示相同程序中步骤(21)的一幅直方图。
图69是用来演示相同程序中步骤(22)的一幅直方图。
图70是用来演示相同程序中步骤(23)的一幅直方图。
图71是用来演示利用一个平行四边形模板、通过划分元件盒来执行的优化程序中的步骤(1)至(3)的一幅直方图。
图72是用来演示相同程序中步骤(4)至(6)的一幅直方图。
图73是用来演示相同程序中步骤(7)至(8)的一幅直方图。
图74是用来演示相同程序中步骤(9)的一幅直方图。
图75是用来演示相同程序中步骤(9)的其余部分与步骤(10)的一幅直方图。
图76是用来演示利用一个矩形模板、通过划分元件盒来执行的优化程序中的步骤(1)至(3)的一幅直方图。
图77是用来演示相同程序中步骤(3)至(5)的一幅直方图。
图78是用来演示相同程序中步骤(5)的一个部分的一幅直方图。
图79是用来演示相同程序中步骤(5)的其余部分的一幅直方图。
图80表示用来解释根据消除交叉来进行优化的安装路径。
图81表示用来演示消除交叉所用算法的安装路径。
图82表示用来演示消除交叉所用算法的某种应用的安装路径。
图83表示该生产线联动拣拾头所取的安装路径以便演示回程优化的概念。
图84A表示对同一个元件供应装置存在许多安装点时执行的“回程”操作，而图84B表示在利用该回程优化算法时模拟该生产线联动拣拾头返回路径的结果。
图85是用来演示存在一个双盒固定排列限制时执行的优化中的步骤(1)部分的一幅元件直方图。
图86是用来演示相同程序中的步骤(2)的一幅元件直方图。
图87是用来演示相同程序中的步骤(3)的一幅元件直方图。
图88是用来演示相同程序中的步骤(4)的一幅元件直方图。
图89是用来演示相同程序中的步骤(5)的一幅元件直方图。
图90是用来演示相同程序中的步骤(6)的一幅元件直方图。
图91是用来演示相同程序中的步骤(7)的一幅元件直方图。
图92是用来演示相同程序中的步骤(8)的一幅元件直方图。
图93是用来演示相同程序中的步骤(9)的一幅元件直方图。
图94是用来演示相同程序中的步骤(10)的一幅元件直方图。
图95A与图95B表示在Z轴上有可用空间时前平台与后平台的安装时间以及在这种情况下执行的生产节拍时间平衡处理的示例。图95C与图95D表示在Z轴上没有可用空间时前平台与后平台的安装时间以及在这种情况下执行的生产节拍时间平衡处理的示例。
图96是用来演示删减过程对双盒进行优化的步骤(1)的一幅元件直方图。
图97是演示相同程序中的步骤(2)的一幅元件直方图。
图98是演示相同程序中的步骤(3)的一幅元件直方图。
图99是演示相同程序中的步骤(4)的一幅元件直方图。
图100是演示相同程序中的步骤(5)的一幅元件直方图。
图101是演示相同程序中的步骤(6)的一幅元件直方图。
图102是演示相同程序中的步骤(7)的一幅元件直方图。
图103是演示相同程序中的步骤(8)的一幅元件直方图。
图104是演示相同程序中的步骤(9)的一幅元件直方图。
图105是演示相同程序中的步骤(10)的一幅元件直方图。
图106是演示相同程序中的步骤(11)的一幅元件直方图。
图107A与图107B被用来解释喷嘴互换算法。图107A是一张说明需要安装的元件类型(可以使用的喷嘴序号)与每个类型需要安装的元件数的表格。图107B是表示所执行的操作的一幅元件直方图。
图108表示“main screen”(“主屏幕”)的一幅示例显示。
图109表示“open”(“打开”)屏幕的一幅示例显示。
图110表示“optimization details”(“优化细则”)屏幕的一幅示例显示。
图111表示“set no.of cassettes”(“设置盒序号”)屏幕的一幅示例显示。
图112表示“set component division numbers”(“设置元件划分数”)屏幕的一幅示例显示。
图113表示“setno.of nozzles”(“设置喷嘴数”)屏幕的一幅示例显示。
图114表示“select nozzle station”(“选择喷嘴站”)屏幕的一幅示例显示。
图115表示“options”(“选项”)屏幕的一幅示例显示画面。
图116表示“Z-axis information”(“Z轴信息”)屏幕的一幅示例显示。
图117表示“nozzle station information”(“喷嘴站信息”)屏幕的一幅示例显示。
图118是说明不划分元件而确定高效拣拾模式(一个Z轴排列)的算法程序的一幅流程图。
图119表示一个演示图118流程图所示程序的元件带排列。
图120被用来演示图118所示优化算法的优化级别，它是其中元件带仅仅按照需要安装的元件数(从右向左)降序排列的一幅元件直方图。
图121表示图120所示元件直方图经过删减过程后生成的喷嘴冲程数模式。
图122表示按照图118所示程序重新排列该元件直方图时生成的一幅元件直方图。
图123表示图122所示元件直方图经过删减过程后生成的喷嘴冲程数模式。
图124是说明将山峰分配给左侧块及右侧块的程序的一幅流程图。
图125A至图125D表示图124所示流程图中执行的处理。
图126A至图126D表示在图124所示流程图中执行的处理的另一个示例。
图127是说明估计所用双盒供应装置数量的某个算法所采用的程序的一幅流程图。
图128表示属于一个元件组的元件带的划分。
图129A至图129D表示对所需双盒供应装置数量的一个示例计算。
图130是说明优化Z轴的排列并同时考虑双盒供应装置的固定配对时的某个优化算法所采用的程序的一幅流程图。
图131A与图131B表示图130的步骤S660中所执行的处理过程。
图132A与图132B表示图130的步骤S661中所执行的处理过程。
图133A与图133B表示图130的步骤S662中所执行的处理过程。
图134A与图134B表示图130的步骤S664中所执行的处理过程。
图135是一幅流程图，它表示考虑到存在一个故障头的某个优化算法所用的程序。
图136比较存在一个故障头情况下与不存在一个故障头情况下的拣拾模式，并表示该相应的元件直方图。
图137表示与图136所示的不存在故障头情况下的元件直方图对应的(由该删减处理与核心处理所生成的)拣拾模式。
图138表示2号安装头为故障头的情况下与图136所示元件直方图对应的拣拾模式。
图139是说明同时优化许多NC数据集合时采用的总体程序的一幅流程图。
图140是说明对许多NC数据集合优化Z排列时采用的总体程序的一幅流程图。
图141A与图141B是演示确定初始Z轴排列的三种方法的一个具体示例。
图142是说明能按照该“划拨”方法产生初始任务的算法程序的一幅流程图。
图143A至图143C表示在图142所示流程图中的处理的前一半(S720至S722)中操作过程的一个具体示例。
图144A至图144E表示在图142所示流程图中的处理的后一半(S723至S726)中操作过程的一个具体示例。
图145表示按照该“划拨”方法的优化效果。
图146是说明采用“任务划分”的某个喷嘴交换优化算法所用的程序的一幅流程图。
图147A至图147D表示在图146所示流程图的处理过程中所执行的操作的一个具体示例。
图148是说明采用“任务组合”的某个优化算法所用的程序的一幅流程图。
图149A至图149C表示在图148所示流程图的处理过程中所执行的操作的一个具体示例。
图150是说明按照“任务互换”来执行优化之前的某个喷嘴模式。
图151是说明采用“任务互换”的某个优化算法所用的程序的一幅流程图。
图152表示由采用“任务互换”的优化所得到的喷嘴模式的一些示例。
图153表示由该生产线联动拣拾头在喷嘴上方的可移动范围而引起的对喷嘴互换的限制。
图154A至图154C表示由该生产线联动拣拾头在元件供应单元上方的可移动范围而引起的对元件拣拾的限制。
图155是说明在确认对喷嘴站的一个给定喷嘴排列是否能够安装时所用程序的一幅流程图。
图156表示在所用喷嘴数为6的情况下的两个喷嘴模式的一个示例。
图157是一幅流程图，它说明采用图156所示喷嘴模式时如何确定拣拾元件的喷嘴互换时间。
具体实施方式
下文参考所附例图来描述本发明的一个实施计划。这份书面说明中所用的技术术语的含义在这些术语在正文中出现时给出，而且在该书面说明结束处的“词汇表”部分给出。
目录
1  安装系统
   1.1  组装机器的结构
   1.2  组装机器的限制
        1.2.1  生产线联动拣拾头
        1.2.2  元件识别摄像机
        1.2.3  元件供应单元
        1.2.4  元件供应装置
        1.2.5  其他限制
   1.3  优化装置
        1.3.1  优化装置的硬件结构
        1.3.2  优化装置的软件结构
2  优化装置的运行(概述)
   2.1  元件组的生成
   2.2  生产节拍时间平衡过程
   2.3  小型元件的优化
   2.4  任务组生成方法
   2.5  删减过程
   2.6  随机选择(“贪婪法”)
   2.7  消除交叉
   2.8  回程优化
   2.9  通用元件的优化
3  优化装置的运行(细则)
   3.1  删减步骤
3.1.1  任务组生成方法概述
     3.1.2  任务组生成方法的问题
     3.1.3  删减程序
     3.1.4  按照删减程序优化小型元件
     3.1.5  独立过程
3.2  消除交叉
     3.2.1  贪婪法概述
     3.2.2  贪婪法的问题
     3.2.3  消除交叉
     3.2.4  相关独立过程
3.3  回程优化
     3.3.1  元件安装操作的评价
     3.3.2  优化回程过程的必要性
     3.3.3  回程优化
     3.3.4  相关的独立过程
3.4  固定排列处理
     3.4.1  概述
     3.4.2  相关独立过程
3.5  处理LL尺寸片基
     3.5.1  概述
     3.5.2  在Z轴上互换元件带
     3.5.3  改变拣拾方法
     3.5.4  相关独立过程
3.6  处理XL尺寸片基
     3.6.1  概述
     3.6.2  相关独立过程
3.7  估计生产节拍时间平衡过程
     3.7.1  概述
     3.7.2  执行平衡调整的层次
     3.7.3  相关独立过程
3.8  生产节拍时间平衡过程
     3.8.1  概述
     3.8.2  执行平衡调整的层次
     3.8.3  相关独立过程
3.9  优化装置执行的各个过程的详细说明
     3.9.1  删减程序
     3.9.2  采用平行四边形划分盒
     3.9.3  采用矩形划分元件盒
     3.9.4  对一个给定数量元件盒的核心破碎过程
     3.9.5  小型元件任务生成过程
     3.9.6  消除交叉
     3.9.7  回程优化
     3.9.8  总体流程(从直方图开始)
     3.9.9  固定元件与山峰在一个盒块内的排列
     3.9.10  固定排列：判断一个固定位置是否可用
     3.9.11  双盒固定排列
     3.9.12  LL限制：改变拣拾方法(1)
     3.9.13  LL限制：改变拣拾方法(2)
     3.9.14  LL限制：互换Z轴上的元件带(1)
     3.9.15  LL限制：互换Z轴上的元件带(2)
     3.9.16  处理XL尺寸片基的过程(XL限制)
     3.9.17  估计生产节拍时间平衡调整过程(以山峰为单位)
      3.9.18  估计生产节拍时间平衡调整过程(以元件带为单位)
      3.9.19  一个山峰从前平台110移动到后平台120的处理
      3.9.20  一个元件从前平台110移动到后平台120的处理
      3.9.21  安装点从前平台110移动到后平台120的处理
      3.9.22  调整生产节拍时间平衡时执行的交换
      3.9.23  对双盒执行的删减程序
      3.9.24  喷嘴互换算法
3.10  示例屏幕显示
      3.10.1  主屏幕
      3.10.2  打开屏幕
      3.10.3  优化细则屏幕
      3.10.4  设置盒数量屏幕
      3.10.5  设置元件划分数屏幕
      3.10.6  设置喷嘴数屏幕
      3.10.7  选择喷嘴站屏幕
      3.10.8  选项屏幕
      3.10.9  Z轴信息屏幕
      3.10.10  喷嘴站信息屏幕
4  优化装置的运行(应用)
   4.1  小型元件的优化
      4.1.1  不划分元件时Z轴排列的优化
      4.1.2  通过分配到左侧块与右侧块的优化
      4.1.3  估计双盒供应装置数量
      4.1.4  确定双盒供应装置元件带配对
      4.1.5  存在一个故障头时的优化算法
4.2  几个NC数据集合的同时优化
4.3  通用元件的优化(基本规则简介)
     4.3.1 划拨
     4.3.2  任务划分
     4.3.3  任务组合
     4.3.4  任务互换
4.4  对于喷嘴限制的优化
     4.4.1  喷嘴站内喷嘴排列固定时执行的程序
     4.4.2  使用少于10个喷嘴时小型元件的优化
5  词汇表
下面按照上述标题给出各节的内容。
1  安装系统
图1表示根据本发明的一个安装系统10的整体结构。如该图所示，安装系统10包括许多(这里为两个)组装机器100与200，以及一个优化装置300。组装机器100与200构成在向下游传输的一块电路板20上安装电子元件的一条生产线。举例来说，优化装置300在该生产线的开始处根据各种数据库中的信息来优化所需电子元件的安装顺序，而且用该优化程序产生的NC数据来设置并控制该组装机器100与200。
组装机器100装备有两个平台(一个前平台110与一个后平台120)，它们同时并互相独立地工作，或者协调工作，甚至交替工作。平台110与120中的每一个都是一个垂直机器人安装平台，而且包括两个元件供应单元115a与115b、一个生产线联动拣拾头112、一个XY机器人113、一个元件识别摄像机116、以及一个托架供应单元117。元件供应单元115a与115b中每个都由一个托架构成，该托架具有多达48个储存元件带的元件供应装置114。生产线联动拣拾头112具有10个拣拾喷嘴(下文简称“喷嘴”)，它们能从元件供应装置114中拣拾最多10个元件并将它们安装到电路板20。XY机器人113移动生产线联动拣拾头112。元件识别摄像机116在两维和三维方向上观察已被生产线联动拣拾头112拣拾的元件的拣拾状态。托架供应单元117供应托架元件。
在这份书面说明中，词语“元件带”指若干相同类型元件已经被排列在其中的一个带(一个传送带)，这种元件带由一个缠绕该元件带的卷轴(供应卷轴)或类似设备供应。元件带通常被用来向一台组装机器供应被称为“芯片元件”的较小元件。但在优化过程中，一个“元件带”是指那些详细说明应当已被排列在某个虚拟带上的一组相同类型元件的数据。在被称为“元件划分”的过程中，(可能被排列在一个单独的元件带上的)一组相同类型的元件被划分到许多元件带。
注意，由一个元件带供应的元件有时被称为“带装元件”。
更详细地讲，组装机器100是一台安装设备，它既包括通常被称为一台高速组装机器的某种安装设备的功能，也包括一台被称为多功能组装机器的某种安装设备的功能。一台高速组装机器是能够在大约0.1秒内安装10mm2或更小电子元件的一台设备，而一台多功能组装机器是一个能够安装10mm2或更大的大型电子元件的设备、特殊形状的元件(譬如开关与连接器)、以及IC元件(如QFP，即四侧扁平组件)或者BGA(球形网格阵列)元件。
简言之，组装机器100被设计得能够安装几乎所有类型的电子元件，从0.6mm×0.3mm的芯片电阻器到200mm的连接器，而将需要数量得组装机器100排列成一行就构成一个生产线。
1.1  组装机器的结构
图2是一幅顶视图，它说明元件安装顺序由本发明来优化的组装机器100的总体结构。
一个往返传送装置118是一个移动工作台(一个收集传送装置)，它的上面放置一个取自托架供应单元117的元件，它能被移动到生产线联动拣拾头112可以从往返传送装置118拣拾元件的某个预定位置。一个喷嘴站119是一个工作台，其上放置与各种尺寸的元件对应的可互换喷嘴。
包含在每个平台110与120中的元件供应单元115a与115b位于元件识别摄像机116的左侧与右侧。生产线联动拣拾头112从元件供应单元115a与115b拣拾元件，经过元件识别摄像机116，然后重复如下一种操作，即生产线联动拣拾头112移动到电路板20上的一个元件安装点并安装已被拣拾的元件中的一个。
在这份书面说明中，生产线联动拣拾头112拣拾、传输并安装元件的重复系列过程中的一次重复以及在这次重复中处理的元件组都被称为一个“任务”。举一个例子，如果生产线联动拣拾头有10个喷嘴，那么能够由一个单独任务来安装的最大元件数也是10。还应当注意，一次“拣拾操作”指从该拣拾头开始拣拾元件到生产线联动拣拾头112传输这些元件之间执行的所有操作。在这份书面说明中，一次拣拾操作不仅指10个元件经由一次单独的喷嘴冲程(生产线联动拣拾头112的一次升降)被拣拾到生产线联动拣拾头112，而且也指采用几次喷嘴冲程来拣拾10个元件。
图3是生产线联动拣拾头112与元件供应装置114位置关系的一个说明。生产线联动拣拾头112采用一种被称为“组合拣拾”的方法，并且可以装备最多10个拣拾喷嘴112a至112b。如果这样装备，那么就可以在一次单独的喷嘴冲程(生产线联动拣拾头112的一次升降)中从元件供应装置114最多同时拣拾10个元件。
注意，一个“单盒”元件供应装置114只装入一个元件带，而一个“双盒”元件供应装置114能装入两个具有相同供应间距(2mm或4mm)的元件带。一个元件供应单元115a或115b中每个元件供应装置114(或元件带)的位置采用Z轴上的一个数值或Z轴上的一个位置来表示，从元件供应单元115a中最左边的位置(记为“1”)开始，各个位置被连续赋值。结果，为带装元件确定安装顺序就变成确定元件(或者元件带，或者已经装入元件带的元件供应装置114)的排序(即Z轴上的定位)。
图4A表示分别位于平台110与120中的元件供应单元115a与115b以及215a与215b的具体结构的一个示例。图4B是一张说明元件供应装置114的序号与它们在Z轴上的位置的一张表格。
如图4A所示，每个元件供应单元115a、115b、215a与215b都能储存最多48个元件带，这些元件供应单元中的位置分别编号为Z1至Z48、Z49至Z96、Z97至Z144以及Z145至Z192。如图4B所示，利用能够储存两个8mm宽元件带的双盒供应装置，那么每个元件供应单元(块A至块D)能够供应最多48种元件。一个元件供应单元中使用的元件带(元件供应装置)越宽，能够装入一个单独块中的供应装置数量也越少。
注意，在这份书面说明中，每个平台内最左边的元件供应单元115a与215a(块A与块C)被称为“左侧块”，而每个平台内最左边的元件供应单元115b与215b(块B与块D)被称为“右侧块”。
图5A与图5B是一幅示意图与表格，它们表示元件能够被一个具有10个喷嘴的生产线联动拣拾头拣拾的元件供应单元的几个Z轴位置示例。注意，这些示意图中以H1至H10给出的值代表10个喷嘴头的位置。
各喷嘴头之间的间隔相当于一个双盒供应装置的宽度(21.5mm)，所以能够在一次单独的喷嘴冲程中被拣拾的元件的Z序号是两个互不相邻的数(即要么全是奇数，要么全是偶数)。由于对具有10个喷嘴的一个生产线联动拣拾头在Z轴上的运动存在限制，就会重新某些喷嘴不能拣拾位置接近元件供应单元两端的元件的情况。这些情况在图5B中用“-”符号表示。
下面参考图6至图8来详细说明一个元件供应装置114的结构。
图6A至图6D表示各种芯片状电子元件423a至423d。如图7所示，元件423d被放置到一条传送带424上连续形成的存储空间424a，并在传送带424上加一层覆盖带425进行封装。一个预定长度的这种传送带424被缠绕在供应卷轴426上，这一最终产品作为一个元件带向用户供应。
带装元件(譬如电子元件423d)在使用时要首先被装入一个元件供应装置114，譬如图8所示的装置。在图8中，供应卷轴426被附装到卷轴侧板428以便自由转动，卷轴侧板428与一个主框架427连接。从供应卷轴426拉出的传送带424经一个供应滚轮429导向。已经安装有这个电子元件供应装置的一个自动电子元件安装装置(未画)按如下方法运行。同样也被安装在该装置中的一个供应连杆(未画)的运动使该电子元件供应装置的一个供应连杆430沿图8中Y1的方向移动。这一移动经由一个连杆机构431传输，结果使一个棘轮432转过一个预定的角度。供应滚轮429被安排得可与棘轮432一道运动，所以就移动一个固定的间距，譬如说一个2mm或4mm的供应间距。
覆盖带425由位于供应滚轮429之前(朝向供应卷轴426)的一个覆盖带剥离单元433分离。被分离的覆盖带425被卷到一个覆盖带收集卷轴434，已经除去覆盖带425的传送带424被传送到电子元件取出单元435。在供应滚轮429供应传送带424的同时，电子元件取出单元435随棘轮432的移动一道张开，一个真空吸取头(未画)采用吸引方法拣拾一个芯片状电子元件423d，从而将它从某个存储空间424a取出。然后，由该装置的供应连杆施加的压力被取消，一个张力弹簧436施加的力就使供应连杆430在图8所示的Y2方向移动。结果，供应连杆430回到它的起始位置。
上述的系列操作被重复进行，用完的传送带424被排出该电子元件供应装置之外。一个切割机(未画)与该电子元件供应装置一道运行，并将用完的元件带切割成小段以供处理。
应当注意，如果一个元件供应装置114是一个可以储存两个传送带424的双盒类型，那么就假定只能供应两个具有相同供应间距的运载带424。
组装机器100的典型操作如下。
(1)喷嘴互换
如果生产线联动拣拾头112上不存在下一个安装操作中所需的某个喷嘴，那么生产线联动拣拾头112就被移动到能进行喷嘴互换的喷嘴站119。可用的喷嘴类型取决于需要由生产线联动拣拾头112拣拾的元件尺寸。举例来说，可以提供“S型”、“M型”与“L型”的喷嘴。
(2)元件拣拾
生产线联动拣拾头112移动到元件供应单元115a与115b，并采用吸取方法来拣拾电子元件。如果10个元件不能被同时拣拾，那么生产线联动拣拾头112就可以被重新定位，并可以进行几次喷嘴冲程来拣拾最多10个电子元件。
(3)识别扫描
生产线联动拣拾头112以某个预定的速度移动越过元件识别摄像机116。元件识别摄像机116生成所有已被生产线联动拣拾头112拣拾的电子元件的图像，并探测这些元件是否在正确的位置上被拣拾。
(4)元件安装
电子元件被接连不断地安装在电路板20上。
上述操作(1)至(4)被重复进行，故而能够将所有需要的电子元件安装到电路板20。操作(2)至(4)构成了组装机器100安装元件时的主要操作，而且对应于一个“任务”。这就意味着，在一次单独的任务中最多10个元件可以被安装到一块片基。
1.2  对组装机器的限制
对元件安装顺序进行优化的目的是使组装机器100在单位时间内能够处理的片基数量最大。从上面所述的组装机器100的功能与运行特性可以理解，一个良好的优化方法(优化算法)是选择能够被有效安装到一块片基的10个电子元件、从一个元件供应单元同时拣拾所有10个元件、然后采用最短的可能路径连续地安装这些电子元件的一种方法。由这样一种优化算法确定的元件安装顺序在理想情况下的生产率是一台组装机器只装备一个喷嘴的情况的10倍。
然而，由于设备结构、成本以及可操作性等因素，每台组装机器都受到一定的、关于元件能够被安装的顺序的限制。所以更实际地讲，元件安装顺序的优化就是在受到各种限制时使一台组装机器在单位时间内能够处理的片基数量极大化。
下面说明组装机器100所受到的主要限制。注意，在这份书面说明中，在以后讨论各个单独优化算法时还会详细讨论这些限制。
1.2.1  生产线联动拣拾头
生产线联动拣拾头112具有10个可以独立拣拾并安装排成一行的电子元件的安装头。由于可以附接最多10个喷嘴，所以生产线联动拣拾头112可以在一次喷嘴冲程中拣拾最多10个元件。
在这份书面说明中，构成生产线联动拣拾头112的每个头(能够拣拾一个元件的部件)是指一个“安装头”，或简称为一个“头”。
构成生产线联动拣拾头112的10个安装头排成一条直线，这就对生产线联动拣拾头112在拣拾元件时以及安装元件时的可移动范围作出了限制。更详细地讲，如图5B所示，对哪一个安装头能够到达位于某个元件供应单元任一端(就是说，靠近左侧元件供应单元115a左端以及靠近右侧元件供应单元115b右端)的元件就存在限制。
在向一块片基安装电子元件时，对生产线联动拣拾头112的可移动范围也有限制。举例来说，在比某种标准片基更长或更宽的“LL”或“XL”片基(以后将加以说明)上安装元件时就会出现这些限制。
1.2.2  元件识别摄像机
至于元件识别摄像机116，组装机器100装备有一台能够生成两维图像的2D摄像机以及一台也能够探测高度的3D摄像机。对于该2D摄像机，根据需要摄像的区域大小提供了一台2DS摄像机与2DL摄像机。该2DS摄像机能够高速摄制一个小的区域，其特征是具有60mm×220mm的最大视场。该3D摄像机被用来在三维方向上探测一个IC元件的任何引线是否弯曲。
摄制电子元件时采用的识别扫描速度随所用摄像机的不同而异。在同一个任务中既有用2DS摄像机摄制的元件又有用3D摄像机设置的元件时，识别扫描需要以每个摄像机的扫描速度进行，所以必须有两种扫描操作。
1.2.3  元件供应单元
电子元件能够以一个元件带的形式来封装，其中元件由一条元件带存放，或者以一个平板形的托架形式来封装，其面积被划分成块以便符合元件的尺寸。
带装元件的供应由元件供应单元115a与115b实现，而托架元件的供应由托架供应单元117实现。
电子元件的带装方法已经被标准化，对不同尺寸的元件可以提供宽度为8mm至72mm的元件带。将由一条带(或者说一个“元件带”)存放的元件放置到一个宽度适合该带宽的元件供应装置(一个“带供应单元”)，就能够可靠地、接连不断地从这个带获得电子元件。
其中放置了元件供应装置的这些元件供应单元被设计得能使得宽达12mm的元件带以21.5mm的间距装入而不存在间隙。当元带宽为16mm或更宽时，放置元件带就需要根据该带宽而留有一个合适的间隙。为了同时(即在生产线联的拣拾头112的一次单独喷嘴冲程中)拣拾许多电子元件，这些安装头与元件供应装置应当按照同样的间距排列整齐。如果每个元件采用12mm或更窄的一条带来供应，那么生产线联的拣拾头112就可以同时拣拾10个元件。
注意，构成每个元件供应单元的两个元件供应单元(左侧块115a与右侧块115b)都能够容纳最多48条12mm宽或更窄的元件带。
1.2.4  元件供应装置
元件供应装置可以是只容纳一个元件带的单盒供应装置或者容纳最多两个带的双盒供应装置。放置在同一个双盒供应装置中的两个元件带需要具有相同的供应间距(2mm或者4mm)。
1.2.5  其他限制
除了由于组装机器100的结构而提出的上述限制之外，组装机器100还受到由采用该组装机器100的生产设施所引起的如下操作限制。
(1)固定排列
举一个例子，为了减少更换元件带所需的劳动量，就会存在这样一些情况，即将某个特别的元件带(或者容纳这个元件带的元件供应装置)放置到某个元件供应单元内的一个固定位置(Z轴上的一个位置)。
(2)对资源的限制
存在这样一些情况，即为相同类型元件提供的元件带的数量、用于容纳元件带的供应装置的数量、双盒供应装置的数量以及(每种类型)喷嘴的数量受到某些限制。
1.3  优化装置
在接到有关需要生产的产品(片基以及需要在上面安装的元件)以及生产机器(组装机器以及带有它们有限资源的平台)的通知时，优化装置300就确定一个能在最短时间内生产该成品片基的元件安装顺序，以便提高单位时间内可以生产的片基数量。
更详细地讲，为了使在每块片基上安装元件花费的时间最短，一台计算机要决定：装有元件带的元件供应装置应放置在哪台组装机器(平台)的哪个位置、每台组装机器(平台)的生产线联动拣拾头应当以什么顺序来从这些元件供应装置拣拾尽可能最多的元件、以及这些已拣拾的元件应当以什么顺序被安装到一块片基的哪个位置(安装点)。计算机通过求得最优解来作出这一决定。
在这样做的时候，该优化装置需要满足前面提到的对所用组装机器(平台)存在的限制。
1.3.1  优化装置的硬件结构
优化装置300通过使一个标准的计算机系统(譬如一台个人计算机)执行某个具体实现本发明的优化程序来实现。如果不与某个实际组装机器100相连，优化装置300还可以用作一台备用模拟器(一种对元件安装顺序的优化工具)。
图9是说明图1所示优化装置300的硬件结构的一幅方框图。为了使在一块片基上安装元件所需的生产线生产节拍时间(构成该生产线的平台的各单独生产节拍时间中的最长生产节拍时间)最短，优化装置300根据一个元件安装CAD(计算机辅助设计)装置或类似装置提供的所有元件的信息来确定每个平台安装哪些元件并为每个平台确定安装顺序。这样，优化装置300就产生最优NC数据。如图9所示，优化装置300包括一个计算控制单元301、一个显示器单元302、一个输入单元303、一个存储器单元304、一个优化程序存储单元305、一个通信接口306以及一个数据库单元307。
应当注意，在这份书面说明中，词语“生产节拍时间”指安装元件所需的总时间。
计算控制单元301是一个CPU(中央处理单元)、一个数字处理器或类似器件。根据用户的指令，计算控制单元301从优化程序存储单元305将需要的程序装入存储器单元304并执行这些程序。计算控制单元301根据该执行结果来控制标号为302至307的部件。
显示器单元302是一台CRT(阴极射线管)、一台LCD(液晶显示器)或类似设备，而输入单元303是一个键盘或一个鼠标这样的一种输入设备。这些部件受计算控制单元301控制，并被用来使用户与优化装置300发生交互作用。后面会用屏幕显示的示例来说明一个特定的用户界面。
通信接口单元306是一个LAN(局域网)适配器或类似设备，可被用来使优化装置300与组装机器100与200通信。
存储器单元304是能够为计算控制单元301提供工作空间的一个RAM(随机存取存储器)或者类似器件。优化程序存储单元305是储存各种实现优化装置300功能的优化程序的一个硬盘驱动器或者类似设备。
数据库单元307是一个硬盘驱动器或类似设备，它储存优化装置300所执行的优化过程中使用的输入数据(安装点数据307a、一个元件库307b和组装机器信息307c)以及由该优化过程产生的安装点数据和其他数据。
图10至图12分别表示安装点数据307a、元件库307b以及组装机器信息307c的示例。
安装点数据307a是说明所有需要安装的元件的安装点的一个信息集合。如图10所示，一个安装点pi由一个元件类型ci、一个X坐标xi、一个Y坐标yi与控制数据
Figure C200610006157D0046123240QIETU
组成。在本情况下，词语“元件类型”指图11所示元件库307b中一个元件的名称，“X坐标”与“Y坐标”是该安装点的坐标(表明一块片基上某个具体位置的坐标)，而“控制数据”则指与该元件安装有关的控制信息(譬如可以被使用的拣拾喷嘴类型与生产线联动拣拾头112应当移动的最大速度)。应当注意，需要最终产生的“NC数据”是能产生最短生产线生产节拍时间的一个有序的安装点清单。
元件库307b是将组装机器100与200能够处理的各种元件类型的具体信息收集到一起的一个库。如图11所示。元件库307b中的每项条目包括元件尺寸、生产节拍时间(受某些条件限制的每个元件类型的生产节拍时间)以及其他限制信息(譬如可以被使用的拣拾喷嘴类型、可以由元件识别摄像机116使用的识别方法以及生产线联动拣拾头112应当移动的最大速度)。应当注意，图11中已经显示了各种类型元件的外形以供参考。
组装机器信息307c是说明组成该生产线的每个平台的结构以及这些平台所受限制的信息。如图12所示，组装机器信息307c的构成信息可举例如下：与生产线联动拣拾头类型有关的安装头信息、与可以附接到该生产线联动拣拾头的喷嘴有关的喷嘴信息、与元件供应装置114的最高数量有关的供应装置信息、以及与托架供应单元117中储存托架的层数有关的托架信息。
上述信息按如下方法进行分类。所采用的类别为设备选项数据(对每个平台)、资源数据(可以装入每个平台的供应装置数以及每个平台中的喷嘴数)、喷嘴站排列数据(对装备了一个喷嘴站的每个站)、初始喷嘴模式数据(对每个平台)以及Z轴排列数据(对每个平台)。已经假设每种类型(譬如SX、SA与S)有至少10个喷嘴可以被当做资源。
1.3.2  优化装置的软件结构
储存在优化程序存储单元305中的优化程序的一个特征是，电子元件被分类为“小型元件”与“通用元件”，而且对这些类别中的每一类采用不同的优化算法。
在一块单个的片基上可以安装多达一千左右的电子元件，可是大约90％的这些元件是侧面积只有3.3mm2或更小的芯片元件。从此往后，这些元件被称为“小型元件”。小型元件包括元件大小只限于一定尺寸的电阻器与电容器。所有带装元件都被存放在8mm宽的元件带内，最多10个元件可以被同时拣拾。举一个例子，所有小型元件应当满足如下要求：
·元件面积为3.3mm2或更小。
·元件高度为4.0mm或以下。
·元件可采用2DS元件识别摄像机摄像。
·容纳这些元件的元件带为8mm宽。
其余10％的元件为形状不规则的元件，譬如连接器与IC。从此往后，不满足小型元件要求的大型元件被称为“通用元件”。由于这些元件中的某一些由托架供应或者需要特殊的喷嘴，所以这些元件具有若干在优化过程中必须加以考虑的参数。
结果，小型元件所用算法的目的就是生成最大数量的同时拣拾10个元件、而且能够高速执行该优化过程的任务。另一方面，为了提高优化级别，对通用元件采用一个高度灵活的算法，该算法以每个任务的安装时间作为一个评价函数，在切换于状态(可能的安装顺序)之间的同时求得该最优安装顺序。
图13是一幅功能方框图，它说明储存在图9所示优化程序存储单元305中的优化程序。这一优化程序的结构可以被粗略地分类为一个元件组生成部分314、一个生产节拍时间平衡优化部分315、以及一个状态优化部分316。应当注意，尽管没有画出，但该优化程序还包括一个允许用户交互作用的GUI(图形用户界面)。
元件组生成部分314根据元件厚度将由储存在数据库单元307中的安装点数据307a所指定的所有需要安装的元件排序为许多元件组(譬如9个元件组)。更详细地讲，在查询元件库307b中给出的元件尺寸并将每种元件类型与许多元件组之一进行关联之前，元件组生成部分314通过查询安装点数据307a中所示的所有元件类型来产生一张元件表，该表说明每种元件类型需要安装的元件数。然后，元件组生成部分314将这一分类结果(元件类型以及属于每个元件组的元件数)通知生产节拍时间平衡部分315。
根据从元件组生成部分314接收到的关于元件组的信息，生产节拍时间平衡优化部分315对生产节拍时间平衡进行优化(或者换句话说，为每个平台均衡生产节拍时间)以便使生产节拍时间最短，同时保证按照从元件厚度小的元件组开始的顺序来安装元件。为此，生产节拍时间平衡优化部分315具有三个与状态优化部分316一道运行的功能模块(即一个第一LBM部分315a、一个第二LBM部分315b以及一个第三LBM部分315c)。
应当注意，元件安装时优先安装元件厚度薄的元件组中的元件的理由是，它可以使生产线联动拣拾头112在一块片基上安装元件时能平稳移动，而且可以提高安装质量。
第一LBM部分315a在任务组中对由元件组生成部分314指明的许多元件组进行大致分配，以便使每个平台的生产节拍时间近似相等。换句话说，第一LBM部分315a通过进行某种粗调来优化该生产节拍时间平衡。这里，词语“任务组”指一个任务集合，它与通过重新排列该元件安装顺序来对其执行优化的元件组范围相符。
第二LBM部分315b通过在平台之间移动由第一LBM部分315a分配的每个平台的任务组来使该生产线生产节拍时间最短。换句话说，第二LBM部分315b通过进行细调来优化该生产节拍时间平衡。
第三LBM部分315c在已经由第二LBM部分315b优化的状态(即任务组的分配)之内以与第二LBM部分315b相同的方法来为各个独立的元件类型(元件带)优化该生产节拍时间平衡。
对由元件组生成部分314产生的许多元件组中的每一个，状态优化部分316确定哪个元件组应当构成每个任务组，而且为每一个所得的任务组确定优化状态(每个元件带在Z轴上的值、每个元件带中元件(安装点)的安装顺序)。状态优化部分316包括一个小型元件优化部分316a、一个通用元件优化部分316b以及一个优化引擎部分316c。小型元件优化部分316a为小型元件(譬如说，属于9个元件组中的5个元件组的元件)进行优化。通用元件优化部分316b为通用元件(譬如说，属于9个元件组中其余4个元件组的元件)进行优化。优化引擎部分316c执行小型元件优化部分316a与通用元件优化部分316b所进行的优化中的共同计算。应当注意，词语“状态”在这里指可能被用于元件或元件类型(元件带)的一种安装顺序。
应当注意，小型元件优化部分316a利用一个适合高速运行的简单算法来确定任务组并优化一个状态，而通用元件优化部分316b则用一个复杂的智能算法来优化一个状态。这是因为在大多数情况下，需要被安装在一部移动电话或类似设备的片基上的小型元件总数要比通用元件数大得多(譬如说9:1的比例)。对两种类型元件采用独立算法的总体结果是能够在一个更短的时间内求得一个更优的解。
根据小型元件优化部分316a与通用元件优化部分316b提供的参数，优化引擎316c利用一个启发式的、但是固定的算法(一种“爬山法”)来进行优化处理，并用一种基于概率、但能求得一个全局最优解的算法(“多重标准模拟”)来进行优化处理。
图14是一幅简化流程图，它说明计算控制单元310执行图9所示优化程序存储单元305中储存的优化程序时的处理流程。这幅图表示由图13所示功能块执行的典型过程，所以是优化装置300所执行的主要处理流程的一幅流程图。
该程序基本按照从上方步骤(用矩形框表示的过程)到下方步骤的顺序执行。注意在图14中，采用了一种递阶的表示方法，其中较高层次的过程由较低层次所示的过程(或过程的重复)来实现。
如图14所示，整个优化过程S310由6个主要步骤S311至S316构成。
(1)安装点数据的装载(S311)
首先将所有安装点数据307a从数据库307装载到存储器单元304。必要时也装载相关数据(元件库307b、组装机器信息307c)。
(2)元件清单的生成(S312)
将需要安装的元件的信息(元件库307b)链接到安装点数据307a，所以，通过装载所有安装点数据307a就能够生成表示每个元件类型有多少元件需要安装的一份元件清单。
(3)元件组的生成(S313)
然后，从该元件清单生成元件组。这里，词语“元件组”是指根据尺寸对元件清单中元件的某种分类，此处采用“小型元件”与“通用元件”的分类。举一个例子，小型元件可以进一步分类为如下3个元件组。
G1：0.6mm×0.3mm的元件
G2：1.0mm×0.5mm的元件
G3：1.6mm×0.8mm的元件
(4)对前后平台的初始分配(S314)
为每个电子元件确定一个标准安装时间，将各个元件类型(元件带)分配到前、后平台110与120，以便均衡分配到每个平台的所有元件的总标准安装时间。应当注意，一旦元件已经被分配到前平台110或后平台120，元件带就会以元件组为单位或类似单位被分配到该左侧或右侧块。
(5)生产节拍时间平衡过程(S315)
小型元件优化过程与通用元件优化过程被相继执行(S320、S321)。在这之后，在考虑到元件的任何固定排列的情况下将元件带分配到元件供应单元115a与115b(S322)。然后，为前、后平台110与120计算总安装时间，如果平台之间的平衡很差，就在前、后平台110与120之间移动元件(S323)，并重复小型元件与通用元件的优化过程。而且，执行考虑安装点位置(该片基上要安装元件的位置)的优化，就是说，通过消除交叉(下面将加以说明)来进行优化(S324)以及通过回程优化来进行优化(S325)。
应当注意，图14的流程图表示在由某个删减程序执行小型元件优化(S320)时所用的程序，删减程序是从许多可能方法中选出的一个典型方法。
(6)优化结果的输出(S316)
一旦上述所有过程均已结束，就输出如下数据。
·电子元件安装与任务构成的某种顺序
·元件供应单元115a与115b的规划(元件带的排列)
·对供应装置、喷嘴等的资源利用状态
·对前、后平台110与120中每个平台的估计安装时间
上述步骤与图13所示功能块的对应关系如下。步骤S311至S313主要由元件组生成部分314执行，而步骤S314则主要由生产节拍时间平衡优化部分315的第一LBM部分315a与第二LBM部分315b执行。步骤S315主要由生产节拍时间平衡优化部分315的第三LBM部分315c与状态优化部分316执行，而步骤S316则主要由操作数据平衡优化部分315与一个未画的用户接口部分执行。
在这些步骤中执行的过程将在本书面说明后面出现的“优化装置的运行(概述)”、“优化装置的运行(细则)”与“优化装置的运行(应用)”部分详细解释。应当注意，在例图中给出的缩写“HC方法”指“爬山法”，这是求最优解的一种启发式的、但是固定的算法，而缩写“MC方法”指求一个全局最优解的、基于概率的一种“多重标准模拟”方法。
更详细地讲，某种元件安装顺序的优化是一个从某个有限数量的可能安装顺序中找出满足一定条件(上述的“限制”)并导致最短安装时间的某种安装顺序的过程。
爬山法(“HC”方法)指求取一个局部最优解的问题求解方法。首先，选择一个满足所需条件的可能解，然后按照一个预定的修改方法进行修改(在这个示例中是改变安装顺序)，如果条件被满足并能观察到某种改进(在本示例中是安装时间的某种下降)，就采用该修改后的形式。重复这一处理过程直到修改不再导致进一步改进为止。
多重标准方法(“MC方法”)指求取一个全局最优解的问题求解方法。首先选择一个满足所需条件的可能解，然后按照多种无偏修改方法进行修改而同时继续观察这些条件。对每一种修改评估进一步改进(熵的下降)的概率，并采用具有最高改进概率的修改。重复这一步骤直到修改不再导致进一步改进为止。
注意，爬山法与多重标准法都以某种贪婪方式对前一个解作一个临时修改，如果仍然满足这些条件而且与该前一个解相比有所改进，就采用该修改后的解。在这个意义上讲，两种方法都是实现本书面说明所指的“贪婪法”的方法。
优化装置300通过一台基于专用软件的计算机所进行的计算来优化该元件安装顺序。在这份书面说明中，这就意味着，由该优化装置进行的对象(譬如元件、任务、任务组、元件供应装置以及元件带)的“移动”是指重写某个存储装置(譬如一个存储器或一个硬盘驱动器)中储存的数据，譬如表示这一元件安装顺序的数据。
2  优化装置的运行(概述)
下文描述具有上述结构的安装系统10中的优化装置300的基本运行情况。
2.1  元件组的生成
元件组生成部分314根据元件的厚度将由储存在数据库单元307内的安装点数据307a所指明的所有需要安装的元件分类为图15A所示的9个元件组G[1]至G[9]。这一过程对应于图14所示的步骤S313。
更详细地讲，元件组生成部分314查询安装点数据307a中所示的所有元件类型，并生成一个如图15B所示的元件表，该表格说明每个元件类型有多少需要安装的元件。元件组生成部分314通过查询元件库307b中给出的元件尺寸来使每个元件类型与9个元件组G[1]至G[9]中的一个相关联。然后，元件组生成部分314向生产节拍时间平衡优化部分315通报这一分类结果(就是说，哪些元件类型属于每个元件组，以及每个元件组中的元件数)
2.2  生产节拍时间平衡过程
图16表示生产节拍时间平衡优化部分315的第一LBM部分315a向各平台分配任务组的处理过程。这一过程对应于图14所示的步骤S314a。
第一LBM部分315a按包含薄元件的元件组在先的顺序列出所有任务组，然后从上游平台开始、以这个清单从前到后的顺序将任务组分配给平台，其分配方法应使每个平台的生产节拍时间尽可能接近下式给出的θ值。
θ＝所有元件组的总生产节拍时间/平台总数N
应当注意，所有元件组的总生产节拍时间可以通过查询安装点数据307a与元件库307b获得，而平台总数则通过查询组装机器信息307c获得。
图17表示由第二LBM部分315b进行的生产节拍时间平衡优化(任务组的移动)。上部图形405a表示进行优化前的生产节拍时间分配，这就是说，任务组已经被分配给各平台后的状况。中部图形405b表示由该优化进行的任务组移动，而下部图形405c表示已经进行优化后的生产节拍时间分配。这一过程对应于图14所示的步骤314b。
在图17所示的生产节拍时间分配中，垂直轴表示生产节拍时间的长度，而水平轴表示以从上游到下游的顺序构成该生产线的平台(在该演示示例中为6)。每个任务组都被表示为一个标记为“TGn-m”的方块，其高度与它的生产节拍时间长度成正比。在这些标记中，变量“n”的值在1与9之间，表示属于那个任务组的元件组序号，而变量“m”被用来识别通过划分该同一个任务组所产生的各个组。
应当注意，如果许多任务组被分配到同一平台，那么该平台首先安装属于薄元件的元件组的元件。但是，如果许多任务组都具有相同的元件组，那么对该安装顺序的这一限制便不再被强制实行。举一个例子，平台[3]可以按TG3-3→TG3-1→TG3-2的顺序安装这些元件。
图18是由第二LBM部分315b所执行的生产节拍时间平衡优化过程的一幅流程图。这对应于图17所示的处理过程。
第二LBM部分315b首先查询第一LBM部分315a生成的、图405a所示的初始状态(任务组的分配)，并指定具有最长生产节拍时间的平台“Smax”与具有最短生产节拍时间的平台“Smin”(S500)。在图17所示的示例中，第二LBM部分315b指定S[5]为Smax，S[2]为Smin。
然后，第二LBM部分315b将平台Smax的生产节拍时间储存为该生产线生产节拍时间LT(S501)。在本例中，第二LBM部分315b将S[5]的生产节拍时间储存为LT。
然后，对平台[Smin]与平台[Smax-1]之间的每个平台[i]，第二LBM部分315b在成对的相邻平台之间按顺序移动可移动的任务组(S502至S507)。
换句话说，第二LBM部分315b临时将一个任务组从平台[i+1]移动到平台[i](S503)，然后确认平台[i]的生产节拍时间是否低于该生产线生产节拍时间LT(S504)。
只是在已经确认平台[i]的生产节拍时间低于该生产线生产节拍时间LT时，第二LBM部分315b才实际移动该务组(S505)。结果，平台[i]与[i+1]的生产节拍时间被修改。在该演示示例中，任务TG3-1被从平台[3]移动到平台[2]。应当注意，如果选择这些任务组作为需要移动的候选组，那么薄元件的元件组所属的任务组应当被优先考虑。
如果已经对从[Smin]到[Smax-1]的所有平台重复了任务组的移动(S503至S506)，那么第二LBM部分315b就确认平台[Smax]的生产节拍时间是否已经减少，这就是说，第二LBM部分315b判断是否有一个或多个任务组已经从平台[Smax]移动到平台[Smax-1](S507)。
在确认了平台[Smax]的生产节拍时间已经减少后，第二LBM部分315b就判断是否仍然能够进行优化，如果能进行就重复这同一种类型的优化(S500至S507)。如果不能进行，第二LBM部分315b就判定很难进行进一步优化，并终止该处理过程(S507)。
应当注意，如果存在许多可以移动的任务组，那么在选择要被移动的任务组时就可能利用某些自由度，所以能够认为在允许的计算时间内可以尝试几种移动任务组的方法。
在具有最短生产节拍时间的平台与具有最长生产节拍时间的平台之间试用不同的移动任务组的方法，就可以缩短最长生产节拍时间(生产线生产节拍时间)，从而优化该生产线的生产节拍时间平衡。
如果上述优化已经完成，那么已经由第二LBM部分315b优化的该平台的生产节拍时间平衡(即任务组的分配)就以元件带为单位采用与第二LBM部分315b相同的程序进行优化。
这就是说，在第二LBM部分315b在相邻平台之间移动任务组(S503、S505)的同时，第三LBM部分315c在相邻平台之间移动构成每个任务组的元件类型(元件带)。结果，第三LBM部分315c可以对两个平台之间的生产节拍时间差别作比第二LBM部分315b更细的调整，从而就可能获得更精确的优化。这又使该生产线生产节拍时间的进一步缩短成为可能。
2.3  小型元件的优化
图19是一幅流程图，它表示状态优化部分316中小型元件优化部分316a所执行的、针对小型元件安装顺序的优化过程的一种简化。这个优化过程主要包括两个步骤。
小型元件优化部分316a首先为所有需要安装的元件生成一个拣拾模式(S520)。这样，小型元件优化部分316a就确定了元件类型(元件带)的排列，这就是说，元件供应装置114的顺序(Z轴位置)。
词语“拣拾模式”在这份书面说明中是指如图20所示的一个两维图形。在这幅图中，垂直轴代表生产线联动拣拾头112拣拾元件的顺序，水平轴代表元件供应装置114(元件带)(在Z轴的)的排列，而且在图中画出了由生产线联动拣拾头112同时拣拾的一个或多个元件组。可以由该拣拾操作来处理的独立元件(安装点)用小方框(正方形)表示。
应当注意，在图20中，拣拾模式按照生产线联动拣拾头112具有4个喷嘴头的情况来显示以便使说明简化。排列在一条水平线上的多达4个的方框对应于一次安装操作(拣拾、传输与安装)，或者换句话说，对应于一个任务。已经被圈定的每个任务集合对应于一个任务组。结果，图20显示了总共3个不同的任务组。
生成这种拣拾模式的方法是设置这些元件带的相对定位以便使该生产线联动拣拾头能够同时拣拾尽可能多的元件。用另一种方法来说，这就相当将所有元件带划分到许多单独排列的组(任务组)。
如图19所示，小型元件优化部分316a然后为步骤S520中产生的每个任务组内的每个元件带(即顺序已经固定的一组元件带)上的元件确定安装顺序，以便使每个任务组的总生产节拍时间最短(S521)。即使在元件取自同一个元件供应装置114的情况，与同一个任务中前一个安装点之间的距离也会因为前面所处理的安装点不同而异，所以这个优化相当于生产线联动拣拾头在安装过程中走过的距离(所用的安装时间)的最小化。
2.4  任务组生成方法
任务组生成是产生图19所示拣拾模式的一个第一特殊程序。
采用这一方法，可以对某个预定范围(这里是拣拾喷嘴数的两倍或两倍以下)内的若干元件带重复执行任务组生成过程。这一方法主要包括两个步骤，即一个第一步骤与一个第二步骤。图21说明该第一与第二步骤。在图21中，一个元件直方图406a是按照需要安装的元件数对元件带降序排列而成，而图406b表示由该第一步骤与第二步骤生成的拣拾模式。
第一步骤
在这一步骤，执行生成一个任务组的过程的前半部。换句话说，按照需要安装的元件数在Z轴上从左向右降序排列元件带来产生一个元件直方图。这由如下子步骤来实现：
(i)在仍然需要排序的元件带中，将一个具有最大需要安装元件数的元件带(“1号元件带”)放置在该Z轴上。
(ii)将具有第二最大需要安装元件数的元件带(“2号元件带”)放置在1号元件带的右侧。
(iii)将具有第三最大需要安装元件数的元件带(“3号元件带”)放置在2号元件带的右侧。
(iv)重复这一过程，重复次数等于生产线联动拣拾头112上的喷嘴数L(本例为4)。
结果，从元件直方图406a中取出4个元件带400，并将它们排列在模式图406b中标记为400的位置上。
第二步骤
这一步骤排列由该前半部处理过程产生的模式图中的元件直方图的内容，使得同时被拣拾元件数小于L的任务变成同时被拣拾元件数为L的任务。这由如下子步骤实现：
(i)1号元件带的被安装元件数减去L号元件带的被安装元件数。
(ii)选择一个被安装元件数不大于该相减结果、且最接近于该相减结果的元件带(“L+1号元件带”)，并将它排列在1号元件带的左侧。
(iii)2号元件带的被安装元件数减去(L-1)号元件带的被安装元件数。
(iv)选择一个被安装元件数不大于该第二相减结果、且最接近于该第二相减结果的元件带，并将它排列在(L+1)号元件带的左侧。
(v)重复这一过程，重复次数为L-1。
结果，两个元件带401a与410b被从元件直方图406a中取出，并被放置到图406b的标号401的位置。这样，元件带400以及元件带401就构成一个完整的拣拾模式。所以这一过程就为由6个元件带构成的一个任务组中的元件带确定了相对的Z值。
重复由上述第一与第二步骤进行的任务组生成过程直到不再有元件需要处理为止。
如果在该第二步骤中，剩余的元件带已不满足规定的条件，那么就执行下面的3个步骤(第三至第五步骤)以代替该第一与第二步骤。下面参考图22来说明这第三至第五步骤。在图22中，一个元件直方图415a表示元件直方图406a中仍需要排列的所有元件(实线包围的元件)，而一个元件直方图415b则表示由该第三至第五步骤生成的拣拾模式。
第三步骤
这一步骤通过排列一个元件直方图406a中仍需排列的的元件来构成一个元件直方图。这由如下子步骤实现：
(i)从仍需排列的元件带中找出具有最低需要安装元件数的元件带；然后
(ii)对每一个仍需排列的元件带，从需要安装的元件数中减去一个数值，该数值等于该最低数减1。
上述减法的结果就是仍需排列的元件带中需要安装的元件数，它们如元件直方图415a由粗实线包围。然后，采用这个元件直方图415a中的元件数来执行第四与第五步骤。
第四步骤
该第四步骤对应于上面描述的第一步骤，它由如下子步骤实现：
(i)从仍需要排序的元件带中，将一个具有最大需要安装元件数的元件带(“1号元件带”)放置到Z轴；
(ii)将具有第二最大需要安装元件数的元件带(“2号元件带”)放置到1号元件带的右侧；
(iii)将具有第三最大需要安装元件数的元件带(“3号元件带”)放置到2号元件带的右侧；然后
(iv)重复这一过程，重复次数等于生产线联动拣拾头112中的喷嘴数L(本示例中为3)。
结果，3个元件带410被从元件直方图415a中取出，并排列在图415b中标记为410的位置。
第五步骤
该第五步骤对应于与上面描述的第二步骤，它由如下子步骤实现：
(i)从1号元件带的被安装元件数中减去一个数，该数等于L号元件带的被安装元件数减1。
(ii)选择一个被安装元件数不大于该相减结果、且最接近该相减结果的元件带(“L+1号元件带”)，并将它放置到1号元件带的左侧。
(iii)从L+1号元件带的被安装元件数中减去L号元件带的被安装元件数。
(iv)选择一个被安装元件数不大于该第二相减结果、且最接近该第二相减结果的元件带，并将它放置到(L+1)号元件带的左侧。
(v)重复这一过程，重复次数为L。
结果，3个元件带411被从元件直方图415a中取出，并被放置在图415b中标记为411的位置。这样，元件带410与元件带411就构成一个完整的拣拾模式。这一过程(1)采用执行了该第一与第二步骤后剩余的元件带来生成由能够同时被拣拾的元件构成的任务组，就是说，采用需要安装的元件数相差不大的元件带，以及(2)确定这些元件带在Z轴上的相对位置。
2.5  删减过程
删减过程是为生成图19所示拣拾模式所使用的一个第二特殊算法。这一过程对应于图14的步骤S320a至S320d。
这一过程采用元件带按照需要安装的元件数降序沿Z轴上排列的一个元件直方图，并只在该生产线联动拣拾头不可能同时拣拾最大数量(L)的元件时才利用上述拣拾模式生成方法。这一方法也由两个主要步骤构成，即一个第一步骤与一个第二步骤。
第一步骤
在这一步骤中，从该元件直方图中重复除去(“删减”)由L个相邻元件构成的任务。
图23与图24表示本删减过程的第一步骤中所执行的操作。图23表示一个元件直方图450，其中需要安装的所有元件的元件带已经按照需要安装的元件数被降序排列。图24表示如何从图23的直方图450中一次除去(“删减”)L个(本示例中为10)相邻的元件。图23与图24所示的处理过程对应于图14的步骤S320a与S320b。
删减过程通过从元件直方图右侧除去L个相连的元件(用几组10个相邻圆圈、三角形或叉号表示)来实现，所以具有较少需要安装元件的元件带首先被除去。重复这一过程直到不再能删除L个相邻元件为止。
第二步骤
这一步骤从由已经执行删减后的剩余元件构成的一个元件直方图来生成一个模式图。这一模式图按照早先描述的任务组生成方法构成。
图25与图26表示该删减过程的第二步骤如何工作。图25表示对执行该删减过程第一步骤后剩余的元件带按照需要安装的元件数降序进行排列而产生的一个重构元件直方图451。图26表示如何按照早先描述的任务组生成方法来从该重构元件直方图451以便生成一个模式图。图25与图26所示的处理过程对应于图14的步骤S320d。
应当注意，由于该删减过程第一步骤中的处理，重构元件直方图451的宽度(即元件带的数目)肯定为L-1或更低。
更详细地讲，该第二步骤中的处理过程由如下子步骤组成：
(i)为经过该第一步骤删减后剩余的元件生成图25所示的元件直方图451，计算需要安装的元件总数(在本示例中为100)。
(ii)将该计算元件总数除以L(在本示例中为10)，以任务数等于该除法的结果(在本示例中为10)为目标生成拣拾模式。
(iii)按如下方法实现上述目标。如图26所示，识别那些需要安装的元件数超过该计算任务数(10)的元件带，取出数量超额的元件(或者这个超额数量经划分后的部分)，并将它们补充到元件直方图451的左侧。
图27表示Z轴位置已由上述删减过程的第一与第二步骤确定的元件带的拣拾模式452。如图27所示，所有元件构成了包含最大数目(10)元件的任务，所以能够以最高可能拣拾效率来进行安装。
图28表示与图27所示拣拾模式452对应的一个元件直方图453。这个元件直方图453是不改变Z轴位置而重新构造的。
从元件直方图453可见，该删减过程保持使具有大量需要安装元件数的元件带被排列到左侧的倾向。这就意味着，删减过程确定了一种考虑到生产线联动拣拾头112所取移动路径的元件排列。这些移动路径是这样的，从右侧块115b拣拾元件后，生产线联动拣拾头112必定在置于右侧块115b左侧的2D摄像机前方通过。通过使生产线联动拣拾头112移动的距离最短，该删减过程就产生了一个减少该总生产节拍时间的元件排列。
应当注意，对左块115a可以进行在Z轴上对称的处理过程。换句话说，元件带可以按照需要安装的元件数升序排列，然后利用上述步骤对任务进行删减。
2.6  随机选择(“贪婪法”)
随机选择是图19的S521所示的安装顺序优化所用的一个特殊算法的一个第一示例。这一过程对应于图14的步骤S320e。
在这一方法中重复以下的过程。简言之，如果能减少总生产节拍时间，就使同一任务组中两个随机选择的安装点互相交换。
图29是按照随机选择方法来优化元件安装顺序时所用程序的一幅流程图。图30表示如何按照随机选择方法来互换两个安装点。
首先，小型元件优化部分316a为该初始状态计算总生产节拍时间(S530)。这里，这一状态是构成一个任务组的所有元件(安装点)的安装顺序已经被确定的一个模式。从储存在数据库单元307中的信息307a至307c可以确定一个状态的总生产节拍时间。
接着，从所有安装点中随机选择两个安装点(S531)，对这两个选定的安装点在该安装顺序中互换的情况计算总生产节拍时间(临时生产节拍时间)(S532)。图30表示安装点B2与B4互换的一个示例。
然后，小型元件优化部分316a判断该算得的临时生产节拍时间是否比当前状态的总生产节拍时间短(S533)。
如果该临时生产节拍时间较短，那么小型元件优化部分316a就互换这些选定的安装点(S534)。换句话说，修改并储存该选定安装点已经被互换的情况下的状态与总生产节拍时间。然后，它判断该结束条件在这一点是否满足(该总生产节拍时间是否低于由该用户预先设置的一个目标生产节拍时间，或者该处理过程是否已经执行了设定的时间长度)(S535)，如果满足，就结束该处理过程。
另一方面，如果这两个选定安装点的互换不导致总生产节拍时间的下降(S533：No)，而且结束条件也不满足(S535：No)，那么就重复上述处理过程(S531至S533或S535)直到结束条件满足为止。这就意味着，随机选择可以优化元件安装顺序，对每个任务所能获得的生产节拍时间下降取决于所用处理时间的长短。
2.7  消除交叉
消除交叉是图19的S521所示的安装顺序优化所用的一个特殊算法的一个第二示例。这一过程对应于图14的步骤S324。
这一方法不是随机选择将要互换的两个安装点，而是按照预定的条件来选择两个将要互换的安装点，就是说，为了消除交叉，要选择在用若干直线段连接每个任务的安装点时会在路径之间产生一个交叉的安装点。
图31表示各由5个安装点构成的3个任务455a至455c，以及由消除交叉而产生的元件安装顺序优化。图形457表示路径之间的交叉被消除前的安装顺序(每个任务的路径分布)，而图形458表示路径之间的交叉已被消除后的安装顺序。注意，在这些图形中，同一元件类型(元件带)的安装点用相同的圆形符号表示。
首先，小型元件优化部分316a查询数据库307中的安装点数据307a，并详细列出初始状态中的所有交叉。这里，画直线段来连接属于同一任务、并由该生产线联动拣拾头相继向其移动的两个安装点，词语“交叉”指属于不同任务的线段之间的交叉，约束条件为两条交叉线段末端的安装点处所用的元件类型(元件带)相同。
然后，小型元件优化部分316a修改线段连接的方法，以便不断地消除所有列出的交叉。应当注意，消除交叉并不改变位于这些线段每一端的元件的元件类型，所以这仅仅是一种重画连接线段的方法，这种画线方法并不改变构成每个任务的元件类型的顺序。
按照这种方法消除交叉，就能避免生产线联动拣拾头112在任务期间作不必要的移动。换句话说，在确定这种元件安装顺序时应当抑制由生产线联动拣拾头112在相邻安装点之间的额外移动所引起的不必要的生产节拍时间增加。
2.8  回程优化
回程优化是图19的S521所示的安装顺序优化所用的一个特殊算法的一个第三示例。这一过程对应于图14的步骤S325。
这一方法集中考虑在一个任务组内生产线联动拣拾头112完成了一个任务中的元件安装之后为拣拾下一任务的元件所取的回程路径，它的目的是为了优化构成同一任务组的任务顺序。
图32表示采用这一回程优化方法来优化任务顺序时所采用的程序。在图32中，对10个任务在每个元件供应单元115a与115b中沿Z轴排列的情况，用箭头表示了生产线联动拣拾头112在该片基与各元件供应单元之间移动时所采取的移动路径(安装路径)。
图32中的圆圈表示生产线联动拣拾头112的典型位置。该片基上画的圆圈表示生产线联动拣拾头112在刚刚安装了一个任务中的最终安装点之后的位置(最终安装点)，而Z轴上的圆圈表示生产线联动拣拾头112在拣拾20个任务中的每个任务的第一个元件时的位置(下文称为“拣拾点”)。注意，已经在圆圈上附加了标号以便辨别不同的拣拾点(任务)。
第一步骤
这一步骤按照如下规则描绘安装路径。
(i)生产线联动拣拾头112应当从每个任务的最终安装点返回到最近的安装点，或者换句话说，该回程路径的长度应当最短。
(ii)要以该第一安装点作为出发点来连续画安装点。应当注意，一个拣拾点对应于一个任务，所以对每个拣拾点可以明确指定最终安装点。在图32中，按1、5、14、2、8、3、17、12、16、1的顺序画出了连接拣拾点与最终安装点的路径。
(iii)当该生产线联动拣拾头返回该第一拣拾点(1号拣拾点)时，将迄今为止产生的顺序储存为一个最短回路局部路径。
(iv)然后，找一个不包括在某个前述最短回路局部路径内的拣拾点。在图32的示例中，找到了4号拣拾点。
(v)该处理过程返回步骤(ii)，并从此往后重复该程序，直到不剩下拣拾点为止。在图32中，获得了5个最短回路局部路径。
这样，该第一步骤获得一个拣拾点顺序，这就是说，获得一个任务顺序，它在对一个指定的拣拾点开始安装的情况下使该生产线联动拣拾头112的总回程路径最短。
第二步骤
然后，对在该第一步骤中获得的每个最短回路局部路径，该第二步骤确定该最短回程局部路径应当从哪一个拣拾点开始。更详细地讲，为了使生产线联动拣拾头112在安装了一个最短回路局部路径内所有安装点的元件之后移动到下一个最短回路局部路径时所取的回程路径最短，该第二步骤确定每个最短回路局部路径所用的第一拣拾点，以及这些最短回路局部路径被使用的顺序。
这样，回程优化确定构成一个任务组的所有任务的执行顺序，以便使生产线联动拣拾头112在相邻任务之间所取的回程路径最短。
应当注意，既然图32表示20个拣拾点均处于不同位置的一个任务组的各安装路径，那么也就可能如图33所示对其中若干拣拾点互相重合的任务组执行优化。在这些情况下，在选择与一组重合的拣拾点相应的最终安装点时就有一个自由度能够被利用。结果，可以为不同的选择模式计算该任务组的总生产节拍时间，而且在产生这些最短回路局部路径时能够选择使总生产节拍时间最短的、该选择模式的最终安装点。
如上所述执行随机选择与消除交叉可以优化各任务之内的安装顺序并优化所有任务的安装顺序而不影响各任务本身。执行回程优化可以在所有任务已经固定之后(就是说，在每个任务的构成已经确定之后)来优化各任务的顺序。
2.9  通用元件的优化
对通用元件，在元件尺寸、所用喷嘴、所用元件识别摄像机以及供应方法(带、托架等等)上存在很大差别，所以在生成任务时各种不同元件可以被组合到一起。这里使用一种能有效改变各任务的状态而同时寻找最优状态的方法。这一过程对应于图14的步骤S321。
优化所用的评价指标是安装时间，所以提供了一个能正确模拟组装机器所需生产节拍时间的安装时间模拟器。对通用元件所用的优化算法如下。
(1)设置循环重复数
由于评价每种可能的元件安装方法并不现实，所以要预先为该处理过程设置结束条件。在当前情况下，如果对于某个预定的循环重复次数已经无法缩短安装时间，就结束该优化处理过程。
(2)生成一个初始状态
首先，对所有通用元件生成一个初始状态。在该初始状态，所有通用元件安装点被分类为任务单元，而且，倘若组装机器100所受的所有限制都被满足，就可以采用任何状态。
(3)改变状态
为求得最优状态而改变各任务的状态。能够用来改变各任务的状态的示例方法如下。
·互换不同任务中存在的安装点
·互换同一任务中两个安装点的安装顺序
·互换两个元件带
这里，为了灵活改变各任务的状态，还可以互换具有空闲安装点的任务。在这种情况下，一个安装点从一个任务移动到另一个不满的任务也可以被看作任务之间的安装点互换。重复这些过程就可以使任务数目下降。
决定是否接受对状态作出的改变的条件是根据安装时间是否已经减少。但是，如果始终接受导致安装时间减少的改变，那么就有陷入一个局部极小值的危险。所以，也要以一个给定的概率接受使安装时间上升的状态。
下面详细描述对通用元件优化的处理过程。
图34A是一幅流程图，它说明通用元件优化部分316b优化通用元件安装顺序时所用的程序。图34B被用来说明这一程序用来求得最优解的方法，并演示可以被使用的各种状态的生产节拍时间。
如图34A所示，通用元件优化部分316b首先对属于元件组G[6]至G[9]的所有元件(通用元件)生成一个初始状态X(S550)。然后，通用元件优化部分316b使优化引擎部分316c按照爬山法对该初始状态X进行优化，结果得到该优化状态的计算值Xopt(S551)。接着，通用元件优化部分316b使优化引擎部分316c按照多重标准法对该初始状态X进行优化以便修改步骤S551中算得的最优状态Xopt(S552)。最后，通用元件优化部分316b使优化引擎部分316c按照爬山法对修改后的最优状态Xopt进行优化以便进一步修改在步骤S552中算得的最优状态Xopt(S553)。
这样，在按照必定能求得一个局部最优解的爬山法进行的优化过程(S551、S553))的一个中间点执行了从某个全局观点搜索一个最优解的、按照多重标准的优化(S552)。结果，就可以避免最优状态搜索结束于一个从某个局部水平讲是最优、但从某个全局水平讲为次优的最优解(譬如图34B所示的状态①)，并能求得一个在全局水平上讲为最优的状态(图34B所示的状态⑤)。
图35是一幅流程图，它说明根据图34A所示爬山法进行优化时所用的详细程序。详细地讲，是向优化引擎316c通报初始状态X与结束条件。在生成这个初始状态X(S560)之后，优化引擎部分316c重复执行内循环(S562至S568)直到外循环结束条件满足为止(S561)。这里，词语“外循环结束条件”指采用那些能改变可以影响该状态的每一种类型参数并保证该最优解确实最优的条件。词语“内循环结束条件”指在一个预定范围内改变一种类型参数的条件。
在内循环中，优化引擎316c首先采用通用元件优化部分316b从9种状态变化形式(后面加以说明)中选择的一种状态变化形式来生成候选状态Xtmp(S563、S564)。如果这一候选状态Xtmp具有可行性(即可能有用)(S565)，并且其生产节拍时间比刚才前一个状态更短(S566、S567)，那么优化引擎部分316c就用这个候选状态Xtmp以及它的生产节拍时间来修改该状态与生产节拍时间(S568)。
这样，内循环必定求得某个局部水平上的最优状态。
图36是一幅流程图，它说明根据图34A所示多重标准法进行优化时所用的详细程序。在图36中，一个“箱号”是表示将图34B所示的水平轴(所有可能状态)划分为N等份时所产生的一个部分的(“箱”)序号。同时直方图H[i]也是一个变量，它存放箱号[i]已被选定时一个候选状态Xtmp属于该箱的总次数(S576、S577)，而且也已经判定该候选状态Xtmp可行(S578)并使熵降低(S579至S581)。
比较图36的流程图与图35所示的爬山法流程图就可以理解，两种方法在重复从初始状态X产生候选状态Xtmp以及后来判断这个候选状态Xtmp可否接受的一系列过程方面是类似的。两种方法的区别在于判断候选状态Xtmp可否被接受的方法。在图35所示的爬山法中，如果它的生产节拍时间低于状态X的生产节拍时间，就作出接受候选状态Xtmp的肯定判断。但在图36所示的多重标准法中，要检查由该生产节拍时间展示的熵，并作出一个关于是否接受该候选状态的基于概率的判断(S580、S582)。
为了解释图35与图36所示流程图中所用的9个状态变化方法与“可行性”概念，下面描述通用元件优化部分316b所用的中间表示方法。为便于优化，通用元件优化部分316b引入如下3种表示方法作为Z轴排列的中间表示方法，并利用这些表示方法来向优化引擎316c储存该状态并提供信息。
(i)Gorder[i](i＝1，...，L)
这个变量表示沿Z轴排列已输入的L个元件组(任务组TG[i](i＝1，...，L))时所用的优先级顺序，它取优先级顺序号1至L作为数值。当i!＝j时，Gorder[i]!＝Gorder[j]。
(ii)block[i](i＝1，...，L)
这个变量表示任务组TG[i](i＝1，...，L)是否应当被排列到左侧Z块或右侧Z块(元件供应单元115a与115b)，并用一个符号来表示左或右。
(iii)Corder[i][j](i＝1，...，L，j＝1，...，M[i])
这个变量表示属于任务组TG[i](i＝1，...，L)的元件带j(＝1，...，M[i])应当沿Z轴排列的顺序，而且取顺序号1至M[i]。如果j!＝k，那么Corder[i][j]!＝Corder[i][k]。注意，如果Corder[i][j]<Corder[i][k]，那么关系“元件带j的Z序号<元件带k的Z序号”成立。
图37表示通用元件优化部分316b所用的中间表示方法的一个示例。表格460表示通用元件优化部分316b所用的中间表示方法的一个具体示例，而表格461至464说明表格460所示的中间表示方法的含义(向沿Z轴排列的转换)。代表表格460所示中间表示方法的这些沿Z轴的排列通过执行下文描述的具体转换来指定。
首先，排列任务组TG[2]，其中Gorder[i]＝1，这是指在确定沿Z轴排列时具有最高优先级的任务组(表格461)。对TG[2]，变量block[2]被设置为“right”，所以TG[2]被放置在右侧块的最左位置，紧靠元件识别摄像机116。这里，对TG[2]来讲，总M[i＝2]等于6，这意味着容纳6个元件带j(i＝1，...，6)的元件供应装置114被排列在右侧块的最左位置，紧靠元件识别摄像机116，而具有最低Corder[i＝2][j]值的元件带的元件供应装置114被放置在左边最远的位置上。
然后，排列任务组TG[4]，其中Gorder[i]＝2(表格462)。对TG[4]，变量block[4]被设定为“left”，所以TG[4]被放置在左侧块的最右位置，紧靠元件识别摄像机116。这里，对TG[4]来讲，总M[i＝4]等于3，这意味着容纳3个元件带j(i＝1，...，3)的元件供应装置114被排列在紧靠元件识别摄像机116的最右位置，而具有最低Corder[i＝2][j]值的元件带的元件供应装置114被放置在右边最远的位置上。
以同样的方法，Gorder[i]＝3的TG[3]与Gorder[i]＝4的TG[1]都可以按照这个顺序排列(表格463与表格464)。
下面描述可以由通用元件优化部分316b选择的9种状态变化方法(图35的步骤S564、图36的步骤S577)。这9种状态变化方法如下。
(1)从同一个通用元件组中随机选择两个安装点，而且互换这些安装点的任务序号与头序号(生产线联动拣拾头112中拣拾喷嘴112a与112b的位置)。
(2)从同一个任务中随机选择两个安装点，而且互换这些安装点的安装顺序。
(3)随机选择两个任务组(两个通用元件组)，而且互换这些组的Gorder值。
(4)随机选择一个任务组(一个通用元件组)，而且改变这个组的block值(即切换到“left”或“right”)。
(5)随机选择同一个任务组中的两个元件带，而且互换这些元件带的Corder值。
(6)从同一个任务组中随机选择若干具有相邻Corder值的元件带而且进行平移。
(7)从同一个任务组中随机选择若干具有相邻Corder值的元件带并改变Corder值，以便按照这些元件带的安装点的平均X坐标值沿Z轴排列这些元件带。
(8)随机选择一个任务，而且根据这一任务的安装点的Z序号改变头序号。
(9)随机改变可以往返的托架元件的传输方式(在直接模式与往返模式之间)。
在这份书面说明中，词语“托架元件的传输模式”指利用具有许多层的托架元件供应单元117中提供的一架升降机来供应托架元件时所用的方法。供应元件就相当于将它们移动到它们可以被生产线联动拣拾头拣拾的位置。“直接模式”是每次将一个储存元件的托架直接送到生产线联动拣拾头112的一种方法，而“往返模式”是一台往返传送装置118作一个往返旅行来从许多托架收集元件并将一排元件送到生产线联动拣拾头112的一种方法。组装机器信息307c包括各种有关这些传输模式的信息，而所用的传输模式会影响将所需元件移动到所需位置所需的时间。
通用元件优化部分316b按照如下方法检查一个状态是否可行(图35的步骤S565或图36的步骤S578)。如果一个状态同时满足下列所有6个条件，那么通用元件优化部分316b就认为状态Xtmp是一个可行解。
(1)对每个任务，利用直接模式提供的安装点的Z序号必须在托架供应单元117的同一高度。这意味着只有当同时供应的元件位于同一高度时才试图采用直接模式。
(2)在构成每个任务的元件的拣拾点之间不应有干扰。换句话说，避免被同时拣拾的元件由于元件形状而接触的危险。
(3)在每个任务中，必须能够拣拾所有安装点所需要的元件(即安装点的头序号与Z序号的配对必须合适)。这一条件考虑了这样一个限制，即生产线联动拣拾头112上提供的每个拣拾喷嘴并非都能移动到96个元件供应装置114中的每一个位置。
(4)在每个任务中，必须能够在安装点安装元件(安装点的头序号与坐标的配对必须合适)。这一条件考虑了这样一个限制，即生产线联动拣拾头112上提供的每个拣拾喷嘴并非都能移动到一块片基上的每一个可能位置。
(5)喷嘴站119中的拣拾喷嘴的排列方法必须使每一个任务组中每一个任务的拣拾喷嘴模式能够实现。换句话说。这一条件考虑了与喷嘴站119中可以排列的替换拣拾喷嘴的位置与数量有关的限制。
(6)生产线联动拣拾头112上的喷嘴与沿Z轴排列的元件必须具有相同的间距。换句话说，它确认了一件事，即需要由生产线联动拣拾头112同时拣拾的元件(元件供应装置)已沿Z轴被适当排列。
这样，通用元件优化316b不是仅仅执行一种局部优化，而是执行一种包括某种基于概率的搜索的优化(图34A的步骤S550至S553)，从而避免了求出一个局部极小值来作为最优解的这种不希望的情况。
3  优化装置的运行(细则)
下文详细描述优化装置300的运行。这部分说明集中讨论早先提到的各种算法的详细内容，并说明它们在各种限制下如何运行。
3.1  删减程序
删减过程(图14的步骤S320a至S320d)是弥补前述任务组生成方法缺点的一个算法。下面详细说明该删减程序并同时阐明任务组生成方法的问题。
3.1.1  任务组生成方法概述
作为任务组生成方法之一部分的优化小型元件所用的算法的基本原理如下。如图38所示，如果该安装头上提供的喷嘴数为“n”，那么该算法就试图对所有需要安装的元件构成由n个具有相同需要安装元件数的元件带组成的组，并从这n个元件带中的每一个同时取一个元件，以便构成同时拣拾n个元件的任务。对本发明中所用的组装机器，“n”是值“10”(或“4”)。
图38是用来解释该任务组生成方法的一个元件直方图。图38的水平轴表示(元件供应装置(即元件带)沿其排列)的Z轴，而垂直轴表示每个元件类型需要安装的元件数。
然而，实际上由于并非所有元件带都具有相同的需要安装的元件数，所以上述算法要划分这些元件带来产生具有相同需要安装元件数的元件带。
如果n个元件带之间在需要安装的元件数(譬如图38中的元件A至J)方面仍有差别，那么就生成能补充需要安装的元件数、并消除这种差别的元件带，而且将它们排列在这n个元件带的旁边。用这种方法可以排列最多(n-1)个这种元件带(见图38左边部分506)。
这样生成的n至n+(n-1)个元件带构成的组就被设置为一个“任务组”。之所以采用这个名称是因为取自这些元件带的元件构成了若干任务。
通常会形成许多任务组。任务组的数目取决于元件带的总数，但在某些情况下，只形成一个任务组。
元件供应装置沿Z轴的排列以任务组为单位进行。
3.1.2  任务组生成方法的问题
任务组生成方法具有如下问题。
(1)由于元件供应装置以任务组为单位沿Z轴排列，所以除非在Z轴上具有至少10个空闲位置，否则就不能排列一个任务组。结果，沿Z轴就留下了一些未被利用的位置。
(2)在排列任务组时可用的自由度很小，而且由于很难在前平台110与后平台120之间移动元件类型(元件带与元件供应装置)，所用也就很难调整前平台110与后平台120的安装时间平衡。
(3)在一个任务组的生成过程中划分一个元件带时，由该划分产生的每个元件带采用另一个供应装置。如果考虑到任务组的总数，那么这种划分方法就有需要大量元件供应装置的趋势。
之所以产生这些问题是由于构成每一个元件组的元件带数量(当生产线联动拣拾头112具有10个喷嘴头时在10与19之间)与能够沿Z轴排列的元件带数量(采用单盒供应装置时为48，采用双盒供应装置时为96)具有相同的数量级。
结果，在沿Z轴排列任务组时可以利用的自由度很小。举一个例子，如果能够沿Z轴排列的最大元件带数量大约是构成一个任务组的元件带数量的10倍，那么就认为对排列元件带的自由度将会有较少的限制。
3.1.3  删减程序
删减程序由3个过程组成，即“元件直方图生成过程”(图14的步骤S320a)、“删减过程”(图14的步骤S320c)与“核心破碎过程”(图14的步骤S320d)。考虑到任务组生成方法的问题便设想出这些过程。注意，在下面的解释中，假设生产线联动拣拾头112上的喷嘴数为“n”。
(1)元件直方图生成过程(图14的步骤S320a)
元件直方图生成过程产生一个直方图(一个“元件直方图”)，其中元件带按照需要安装的元件数降序排列，存在这样一个元件直方图是该删减过程的一个前提。
在任务组生成方法中，元件带被分类为若干称为“任务组”的组。但是在该删减过程中，这些元件带被排列到称为“元件直方图”的一个单独的组。
将该元件直方图划分为元件带。所得的元件带可以被排列在前平台110或者后平台120，所以元件能够以比任务组生成方法中更小的单位在前平台110与后平台120之间移动。
(2)删减过程(图14的步骤S320c)
该删减过程从该元件直方图产生一个拣拾模式。该删减过程的基本操作是从该元件直方图内需要安装的剩余元件数较少的一侧的n个元件带中的每一个取走一个元件，以便构成能同时拣拾n个元件的拣拾模式。
由于该删减过程的结果，就会存在某些其中的元件仍然需要被拣拾的元件带。这些元件带被称为“核心元件带”。同样，容纳核心元件带的供应装置就被称为“核心供应装置”。
核心元件带的数目总是(n-1)，而不管构成初始元件直方图的元件带的数量。
删减过程的优点是，可能要对构成同时拣拾n个元件的任务的所有元件带进行划分的问题被简化成只需要划分该核心元件带来生成同时拣拾n个元件带的任务。
那些不是核心元件带的元件直方图部分已经被用来形成能同时拣拾n个元件的任务，所以只有核心元件带需要被划分来形成同时拣拾n个元件的任务。这一过程被称为“核心破碎过程”。
(3)核心破碎过程(图14的步骤S320d)
核心破碎过程是任务组生成方法的概念的一个扩展，它产生能弥补安装点数量短缺的元件带。这样，就生成了同时拣拾n个元件的任务。
由于存在1至(n-1)个核心元件带，所以出现安装点数量短缺的元件带的数量也在(n-1)与1之间。
在任务组生成方法中，每个组都需要补充元件带。另一方面，在删减过程中，只存在一组元件带，所以最多需要(n-1)个额外元件带。结果，会比任务组生成方法使用更少的供应装置。
在任务组生成方法中，如果每个元件带已经作了最大数目的划分，那么就会找到需要安装的元件数最大的元件带。由该任务组生成方法产生的拣拾模式(其中n个元件被同时拣拾)的数量就等于这个最大元件数。
另一方面，该核心破碎过程求得该核心元件带中的元件总数，它将这个数除以n，并使用这个值来估计同时拣拾n个元件的拣拾模式的数量。
3.1.4  按照删减程序优化小型元件
下面说明由具有上述优点的删减程序对小型元件执行的优化。
图39是说明该删减程序对小型元件进行的优化过程的一幅流程图(对应图14的步骤S320)。对小型元件执行优化的目的包括使生产线联动拣拾头112在拣拾元件时执行的喷嘴冲程数最少以及使生产线联动拣拾头112在安装元件时移动的距离最短。换句话说，这个过程确定由最多10个被同时拣拾元件构成的拣拾模式(S331)，并以使生产线联动拣拾头112移动距离最小的方式分配该安装数据(S335)。
(1)拣拾模式的确定(图39的步骤S331)
为确定拣拾模式，必须确定元件带的顺序以及其中元件被生产线联动拣拾头112拣拾的顺序。换句话说，必须确定在元件供应单元115a与115b中放置元件带的顺序以及生产线联动拣拾头112应当从如此放置的元件带拣拾元件的顺序。
(i)生成一个元件直方图(图39的S332)
将这些电子元件分类为元件类型，并生成一个元件直方图。水平轴代表元件带的顺序(Z轴排列)，所以元件直方图是一张表格，它说明这些元件已被放置到元件供应单元115a与115b中的哪一个。小型元件被封装在8mm带中，所以10个元件能够被同时拣拾。沿元件直方图的Z轴观看，很容易判断哪些元件可以被同时拣拾。图40A表示一个元件直方图500，其中有21个元件带，需要安装的元件的最低数量对任何元件带都是1，需要安装的元件的最高数量为15。
(ii)删减过程(图39的步骤S333)
在图40A所示的元件直方图500中，从排列具有少量需要安装的元件的元件带所在的右侧开始寻找10个相邻元件的集合。这个过程从具有少量需要安装的元件的元件带开始，从元件直方图500中删减一个10个元件的集合，所以被称为“删减过程”。如图40B所示，这个删减过程生成4个能同时拣拾10个元件的任务500a至500d。
(iii)核心破碎过程(图39的步骤S334)
如果从元件直方图500中除去能够同时拣拾10个元件的4个任务500a至500d，那么就产生一个如图41所示的底部较窄的元件直方图501。这个剩余的元件直方图501被称为“核心”。由于核心501在Z轴上的宽度小于10，所以不能在这一状态下用核心501生成一个同时拣拾10个元件的任务。因此，要执行“核心破碎过程”来破碎核心501，并生成能同时拣拾10个元件的任务。
首先，统计构成核心501的元件数，并设置一个目标。图41所示的元件直方图501中共有36个元件，所以就决定生成3个同时拣拾10个元件的任务以及一个同时拣拾6个元件的任务。
为了能够从图41所示的核心中删减同时拣拾10个元件的任务，核心501最低层还需要另外3个元件，第二最低层需要另外5个元件，第三最低层需要另外6个元件。总共36个元件已经被从核心501中删减后，就完成了图41的模式501b。将元件分配到模式501b就可以生成按该目标设置的任务。模式501b中包括的元件数等于模式501a中位于原来直方图第五层以上的元件数。这就是说，将模式501a中的元件划分为元件带，就可以在垂直方向填充模式501b。
如图41所示，模式501a中留下11个1号元件。这些元件被分为4+4+2+1的垂直部分，并按这个顺序插入模式501b。2号与3号元件中剩余的元件不进行划分，它们被插入模式501b来完成该核心破碎过程。
如果该删减过程与该核心破碎过程都已执行，那么该元件直方图就被变换成图42所示的元件直方图504。元件直方图504既包括由该删减过程生成的任务503，也包括由该核心破碎过程生成的任务502。这个元件直方图504对应于一个理想拣拾模式，所有元件由7个同时拣拾10个元件的任务以及一个同时拣拾6个元件的任务被有效拣拾。
(2)安装点数据的分配(图39的步骤S335)
安装点数据的分配从具有最低需要安装元件数的任务开始。在图42所示的元件直方图504中，安装点的分配从包含元件序号21的、只需要安装1个元件的任务开始。在任务1，对元件序号15至元件序号21这7个元件中的每一个，只有一个元件需要安装，所以该安装点数据中存在的数据不需要修改就可以分配。元件序号14有2个元件需要安装，这就产生了选择两组安装点数据中哪一组的问题。在这种情况下，应选择使生产线联动拣拾头112在安装了已经确定的元件15之后移动距离最少的那组安装点数据。
然而，由于元件序号15是用安装头H4拣拾，而元件序号14是用安装头H3拣拾，所以选择一个安装点时需要考虑安装头H3与H4之间的偏移。这也是为元件序号13选择安装点的情况。举一个例子，如果元件14a的安装点数据从元件序号14a与14b中选出，那么就计算离元件14a的安装点的距离来选择元件13的安装点。这相同的过程被重复一次或多次来选择元件序号12的一个安装点，从而为一个任务确定所有的安装点。
3.1.5  独立过程
删减程序是从已经归类为小型元件的元件组中的元件类型来生成任务(合适的拣拾模式)的一个过程。
这一过程的的细节在本书面说明的如下部分给出。
·删减程序
·小型元件任务生成过程
3.2  消除交叉
消除交叉是一种弥补早先描述的贪婪法缺点的算法。这个过程对应于图14的步骤S324。
下面在阐明贪婪法的问题的同时详细说明消除交叉方法。
3.2.1  贪婪法概述
在向任务分配安装点时，从元件类型中选择安装点应当使喷嘴在其上安装元件的安装点之间的距离最短。在计算该距离时要考虑喷嘴间距(即喷嘴之间的距离)。
所采用的安装点选择方法是贪婪法。这个过程对应于图14的步骤S320e。
在贪婪法中，即使一个给定任务的安装点之间的距离已经最短，但是它并没有考虑其他任务的安装点之间的距离，所以如果考虑所有任务，那么当前的安装点选择也许不是最优。
3.2.2  贪婪法的问题
在使用贪婪法将安装点分配到拣拾模式时，会出现这样一个问题，即在某些情况下选择了如图43所示的那些安装路径(图中构成每个任务的安装点已经按照它们在一块片基上的位置加以排列，并且按照安装顺序用线段连接)。
图43表示了一种存在3个任务、每个任务具有5个安装点的情况。在图43中，圆圈代表安装点，而箭头表示安装路径(安装顺序)。安装点旁所附的符号表示元件类型。譬如说，符号A1、A2与A3表示元件类型A的3个安装点。采用相同风格的箭头相连的安装点构成一个任务。
首先，在图43上部的“消除交叉前”状态，元件类型B1的安装点被选作最接近元件类型A1安装点的安装点，而元件类型C2的安装点(不是元件类型C1的安装点)被选择为最接近元件类型B1安装点的安装点。这是因为在贪婪法中，最近的安装点被选作需要进行安装的下一个安装点。
如果重复采用贪婪法来选择安装点，那么连接元件类型B3的安装点与元件类型C1的安装点的线段就会与连接其他安装点的线段交叉，如图43上部的“消除交叉前”状态所示。
3.2.3  消除交叉
如果由一个人来决定安装点，他或她就可能以某种使安装路径不交叉的方式来选择连接安装点，就像图43下部所示的“消除交叉后”状态所示。
因为如此，在采用贪婪法选择安装点之后，应当执行寻找安装路径之间的交叉并消除这些交叉的处理过程。这种处理被称为“消除交叉”。
如果执行了消除交叉，就会生成图43下部所示的“消除交叉后”状态。与消除交叉前的状态相比，可以预期安装路径的总长度会有某种下降。
更详细地讲，互换图43示例中元件类型B1至B3中两个安装点的选择，就可以重新构造该安装路径，而且重复这个过程就可以产生具有最短安装路径的任务。
应当注意，在实际情况下必须考虑喷嘴之间的间隔。构想上述示例只是为了演示消除交叉的概念，所以没有考虑这一点。消除交叉将作为下面给出的独立过程说明的一部分详细加以描述。
3.2.4  相关独立过程
消除交叉找出已经采用贪婪法选定安装点后安装路径之间的交叉，并消除这种交叉。与安装路径消除交叉前的状态相比较，可以预期安装路径的总长度会有某种下降。
这一过程的细节在如下部分给出。
·消除交叉
3.3  回程优化
下面详细说明“回程优化方法”，并同时阐明它的概念性过程。这一过程对应于图14的步骤S325。
3.3.1  元件安装操作的评价
如图44所示，安装元件的操作可以在某种宏观层次上分为如下3个过程。
(1)元件拣拾→元件识别摄像机
(2)识别→元件安装
(3)元件安装→下一次元件拣拾......(回程)
3.3.2  优化回程过程的必要性
上面给出的过程(1)通过将具有若干需要安装元件的元件带排列到Z轴上靠近元件识别摄像机的位置来得到优化。
在过程(2)，距离并不发生明显变化，所以不进行优化。这是因为该元件识别摄像机的位置与该片基的位置是固定的，在安装过程中该生产线联动拣拾头在该片基上方的运动与Z轴长度相比相对较小，而且认为所有安装点都靠近该片基的中心。
尽管移动的距离与过程(2)中移动的距离几乎相同，但是回程过程(3)却需要进行优化。通过优化这个过程，可以预期获得安装时间的下降。
3.3.3  回程优化
下面说明上述“回程”过程(过程(3))中使用的一个优化算法。
这一优化过程背后的基本概念是，从仍需安装的任务中找出一个其在Z轴的位置能使该生产线联动拣拾头从某个当前任务的最终安装坐标返回的距离最短的任务，并将这个任务设定为下一个需要安装的任务。譬如说，在图44中，任务B比任务A更靠近该最终安装点，所以任务B被选为需要安装的下一个任务。
3.3.4  相关独立过程
安装元件的操作可以按照某种宏观层面被划分为如下3个过程。
(1)元件拣拾→元件识别摄像机
(2)识别→元件安装
(3)元件安装→下一次元件拣拾(回程)
回程优化方法优化该生产线联动拣拾头在过程(3)中移动的距离，所以可以预期获得安装时间的某种下降。
这一过程的细节在如下部分给出。
·回程优化方法
3.4  固定排列处理
3.4.1  概述
在某些情况下，用户标明排列许多元件带的Z序号。这些序号表示元件类型沿Z轴的顺序，所以被称为“固定排列”。
另一方面，元件带沿Z轴的排列需要经过该优化算法的优化，所以必须采用考虑到用户标明的固定排列的某种优化算法。
应当注意，用户标明的各种固定排列可能有很大的区别。
即便在设计某个算法时能够预测许多固定排列，而且能够产生一个可以处理这些固定排列的优化算法，但这个优化算法也许无法处理其他固定排列。这是因为存在要使算法变成专用于这些预测到的固定排列的倾向，所以这些算法就有面对其他固定排列时失效的危险。
即使重新构造这些算法使它们能够处理其他固定排列，这也需要增加进行例外处理的算法，这就降低了一个程序的可读性，并使维护出现问题。
下面将参考图45来说明处理这一问题的最好方法。图45是一个元件直方图，它说明当一个固定排列的存在对能够进行的优化产生某种限制时所执行的优化过程。
(1)产生一个虚拟Z轴，在该虚拟Z轴上排列元件带而不考虑该固定排列。
(2)从该虚拟Z轴向该实际Z轴移动元件带。在这样做的时候，应满足该固定排列，所以先放置位置已由该固定排列确定的元件带。
(3)然后，将位置不由该固定排列确定的元件带从该虚拟Z轴移动到该实际Z轴。在这样做的时候，位置不由该固定排列确定的元件带被按顺序排列在尚未被根据该固定排列来排列的元件占据的位置中。
最后，对沿Z轴排列的元件带执行删减过程来生成拣拾模式。
按这种方法操作，就可以利用一个单独的算法来处理由该用户规定的任何固定排列。
这个能够处理固定排列的算法可以应付该用户标明的固定排列，方法是变更已经由在无固定排列情况下运行的某个算法生成的一个理想的元件带排列。
结果，就可以比较采用理想元件带排列的情况以及存在固定元件带排列的情况下的安装时间。
这就向用户提供了信息，使用户能够将采用某个固定排列时很容易改变设备设置的优点与不采用固定排列时所能实现的较短安装时间加以比较。结果，该用户就可以重新评价采用某个固定排列时出现的折中方案。
3.4.2  相关独立过程
通过设置一个固定排列，该用户可以指定用于排列许多元件带的Z序号。元件带沿Z轴的排列需经某个用户程序优化，所以该优化算法需要考虑由该用户指定的固定排列。
存在一个固定排列时所采用的算法应付该固定排列的方法是变更由无固定排列时采用的算法所产生的理想元件带排列。
这个过程在下述部分详细解释。
·总体流程(从直方图开始)
·供应装置块中的固定排列与“山峰”排列
·固定排列：判断固定位置是否可用
·双盒供应装置的固定排列
·双盒供应装置的固定排列(补充说明)
3.5  处理LL尺寸片基
3.5.1  概述
LL尺寸片基是其传输方向上的尺寸大于那些对安装区域无限制的普通片基的片基。如图46所示，LL尺寸片基具有元件只能由特殊的头(喷嘴)安装的一个安装区域(“LL限定区域”)。
这些特殊的头只能从位于某个Z序号范围之内的元件带(供应装置)中拣拾元件。
对LL尺寸片基的这些限制可以通过使用图47所示的如下两种方法处理。
(1)沿Z轴互换元件带位置
(2)改变拣拾方法
过程(1)排列的元件带包括需要在某个Z序号范围内的LL限定区域中的安装点进行安装的元件，在该Z序号范围内，元件可以由能在该LL限定区域安装元件的头拣拾。如果元件带已经被排列到Z轴上的所有Z序号，就可以通过互换元件带来实现这一点。
过程(2)实际上是将包括位于该LL限定区域的安装点的元件直方图划分为如下两个元件直方图。
·一个由位于该LL限定区域的安装点构成的元件直方图
·一个由不位于该LL限定区域的安装点构成的元件直方图
之后，在安装过程中，这些元件直方图分别对可以用于安装的头进行删减。然后组合该删减过程的结果，并将它设置为一个单独的任务。
3.5.2  在Z轴上互换元件带
(1)头1至6不能在该LL限定区域安装元件
(2)头7至10能够在该LL限定区域安装元件
(3)由于对组装机器结构的限制，每个头只能够从某个有限的Z位置范围拣拾元件
(4)如果安装点在该限定区域的元件带位于Z＝1至11的任何位置，那么这些元件带就与位于位置Z＝12或更高位置、但在该LL限定区域内没有安装点的元件带交换。
3.5.3 改 变拣拾方法
(1)将每个Z位置的安装点分类为“在LL限定区域内的安装点”与“不在LL限定区域内的安装点”。
(2)将头分为两组，头1至6与头7至10，这两组被看成彷佛它们构成两个独立的生产线联动拣拾头。
(3)用6个头对在该LL限定区域内没有安装点的元件带中的安装点执行删减过程来生成由6个安装点构成的任务。
(4)用4个头对在该LL限定区域内有安装点的元件带中的安装点执行删减过程来生成由4个安装点构成的任务。
(5)将该6个安装点的任务与4个安装点的任务加以组合来生成10个安装点的任务。
3.5.4  相关独立过程
为了处理LL尺寸片基，必须改变拣拾方法并沿Z轴互换元件带。为此提供两个算法。
这一过程的细节在如下部分说明。
·LL限制：改变拣拾方法(1)
为了处理LL尺寸片基，元件带被划分为安装点在该LL限定区域内的元件带以及安装点不在该LL限定区域内的元件带。安装点在该LL限定区域内的元件带由头7至10拣拾，而安装点不在该LL限定区域内的元件带由头1至6拣拾。
元件带按照从排列在该山峰侧面的元件带开始的顺序拣拾。在处理左侧块时，该处理过程从Z轴上Z序号比头1至6从中拣拾元件的Z序号高的区域开始，就是说，在向该元件识别摄像机移动的方向上进行。对右侧块的情况也是如此。
·LL限制：改变拣拾方法(2)
在LL限定区域内没有安装点的元件带按如下方法处理。这些元件按照从山峰侧面元件带开始的顺序由头1至6连续拣拾。然后，对在LL限定区域内具有安装点的元件带进行相同的处理，所以元件按照从山峰侧面的元件带开始的顺序由头1至6连续拣拾。
与“LL限制：改变拣拾方法(2)”不同，元件不一定沿朝向该元件识别摄像机的方向上拣拾。
·LL限制：在Z轴上互换元件带(1)
从在Z序号1至11上排列的元件带中找出安装点的X坐标高于400mm的元件带，并将它们与安装点的X坐标不高于400mm的元件带互换。
·LL限制：在Z轴上互换元件带(2)
这个处理过程以比上述“LL限制：在Z轴上互换元件带(1)”过程中更高的精度来处理安装点的X坐标。
3.6  处理XL尺寸片基
3.6.1  概述
XL尺寸片基是在垂直于传输方向的方向上大于那些对安装区域没有限制的普通片基的片基。如图46所示，XL尺寸片基具有元件只由前平台110与后平台120中的某一个来安装的一个安装区域(“XL限定区域”)。图46表示这些特殊尺寸(XL与LL)片基上的这些限定区域(某些头不能到达的区域，从而使得这些头无法进行安装)。
XL尺寸片基由如下3个安装区域组成。
·只有前平台110能够安装元件的区域
·只有后平台120能够安装元件的区域
·前平台110与后平台120能够安装元件的区域
与LL尺寸片基一样，也存在元件只能由某些头(喷嘴)安装的一个区域。
图46所示的对XL片基的限制采用如下方法处理。
(1)根据安装点的坐标将元件带分配到前平台110与后平台120。
(2)根据安装点的坐标划分元件带。
(3)采用前平台110与后平台120都能安装元件的区域作一个初始分配。
(4)避免LL限制。
这个处理过程在后面将作为相关独立过程的一部分详细加以说明。
3.6.2  相关独立过程
XL尺寸片基的处理方法是确定前平台110与后平台120中哪一个能够在每个安装点安装一个元件，然后将每个安装点相应地分配到前平台110或后平台120。
对XL尺寸片基的限制包含对LL尺寸片基的限制，所以对XL尺寸片基执行的处理过程包含对LL尺寸片基执行的处理过程。
这一处理过程的细节在本书面说明的如下部分给出。
·XL限制
3.7  估计生产节拍时间平衡过程
3.7.1  概述
估计生产节拍时间平衡过程是在该初始分配中以生产节拍时间水平为某个指标在前平台110与后平台120之间调整平衡的一个过程。
3.7.2  执行平衡调整的层次
前平台110与后平台120之间的平衡通过在这些平台之间移动元件来调整。这种元件的移动在如下两个层次上进行。
(1)以“山峰”为单位
(2)以元件带为单位
在本书面说明中，一个“山峰”指作为某种优化结果而生成的一组元件带。这个词语是指按照某种预定顺序排列的元件带组，或者对应于这样一组元件带的一个元件直方图。
估计生产节拍时间平衡过程与生产节拍时间平衡过程的区别就在于在平台之间移动元件的层次。
估计生产节拍时间平衡过程：山峰、元件带
生产节拍时间平衡过程：山峰、元件带、安装点
在估计生产节拍时间平衡过程所采用的估计生产节拍时间水平的计算中，对由通用元件构成的任务的估计生产节拍时间水平的数值精度很差。结果可以认定，估计生产节拍时间平衡过程对以小单位在平台之间移动元件是无效的，所以不执行以安装点为单位的元件移动。
这一处理过程的细节在下面的相关独立过程部分中给出
3.7.3  相关独立过程
“估计生产节拍时间平衡过程”是一个调整前平台110与后平台120之间平衡的过程。在向前平台110与后平台120分配元件带时需要执行这个过程。
首先，从前平台110开始排列元件带，不能被排列到前平台110的元件带则被排列到后平台120。
该所得状态被当做初始状态，并对前平台110与后平台120计算估计生产节拍时间平衡。之后，在前平台110内排列的元件带被按顺序移动到后平台120，直到估计生产节拍时间平衡在允许范围之内为止(“OK”)。
应当注意，每个平台的估计生产节拍时间按本书面说明的“用户装置的操作(概述)”部分所述的方法计算。
这一过程的细节在如下相关独立过程部分给出。
·估计生产节拍时间平衡调整(以山峰为单位)
·估计生产节拍时间平衡调整(以元件带为单位)
3.8  生产节拍时间平衡过程
3.8.1  概述
生产节拍时间平衡过程是在任务已经生成后以安装时间为某个指标在前平台110与后平台120之间调整平衡的一个过程。这个过程对应于图14的步骤S323。生产节拍时间平衡过程与估计生产节拍时间平衡过程具有类似的操作，它们的区别在于平衡所用的指标。
3.8.2  执行平衡调整的层次
前平台110与后平台120之间的平衡通过在平台之间移动元件来调整。这种元件移动在如下3个层次上进行。
(1)以“山峰”为单位
(2)以元件带为单位
(3)以安装点为单位
生产节拍时间平衡过程与估计生产节拍时间平衡过程的不同在于，它能在平台之间以安装点为单位移动元件带。
3.8.3  相关独立过程
生产节拍时间平衡过程是在前平台110与后平台120之间调整平衡的一个过程。在已经为前平台110与后平台120生成任务后，一个生产节拍时间模拟器为每个平台计算安装时间，并且通过从具有较长安装时间的平台将元件移动到具有较短安装时间的平台来调整前平台110与后平台120之间的生产节拍时间平衡。尽管采用了一个不同的测度平衡的指标，但这个过程与前述估计生产节拍时间平衡过程类似。
这一处理过程的细节在如下相关独立过程部分给出。
·一个山峰从前平台110向后平台120的移动
·一个元件带从前平台110向后平台120的移动
·一个安装点从前平台110向后平台120的移动
·生产节拍时间平衡过程内的交换
3.9  优化装置执行的各个过程的详细说明
3.9.1  删减程序
任务采用如下方法生成。
(1)生成一个元件直方图510(图48)。
(2)对元件直方图510执行删减过程以便留下核心部分(图49)。
在图49中，用矩形框包围的安装点是同时拣拾10个元件的拣拾模式。
(3)元件直方图被分离为删减部分511a(见图50A)与核心部分511b(见图50B)。
(4)将核心部分511b分配到一个模板512(见图51)。
在图51中，矩形框包围的黑正方形(安装点)是未被该模板覆盖的安装点。这些安装点被用来补充模板512左侧的513(用星号表示的位置)。
(5)确定用来补充模板512左侧的安装点514(见图52)。
(6)补充模板512左侧的513(见图53)。
在图53中，空心正方形表示用于补充的安装点，由边框包围的黑正方形表示不用于补充的安装点，而由边框包围的星号表示不能被补充的安装点。
(7)由核心部分以及被该模板包围的部分生成一个山峰515(见图54)。
(8)从过程(2)中由删减过程产生的任务511a生成另一个山峰516(见图55)。
(9)组合从该删减部分产生的山峰516与从核心部分产生的山峰515来生成山峰517(见图56)。
(10)对整个山峰517执行删减过程来产生拣拾模式518(见图57)。
在图57中，第24个任务(任务序号24)被一个边框包围，它表明在拣拾过程中该生产线联动拣拾头必须进行3次喷嘴冲程。
(11)如果没有限制，那么这些元件带可以如图所示沿Z轴排列(见图58)。
注意，如果必须考虑限制，那么就执行下列处理过程(从过程(12)往后)。
(12)执行删减过程来生成任务(由边框包围的元件集合)(见图59)。
这里执行对核心部分的处理。但是在这一阶段，不考虑可以使用的最大划分数、供应装置资源与Z序号的数量。
在这个示例中，元件在盒序号1至6之中进行划分。
盒序号1：元件A
盒序号2：元件B
盒序号3：元件C
盒序号4：元件D
盒序号5：元件E
盒序号6：元件F
这里采用如下标记符号。如果元件A被划分到5个盒，所得的元件就称为A1、A2、A3、A4、A5。
对元件B、C、D、E与F也是如此。在图59中其他元件已经用黑正方形表示。
(13)根据最大划分数来修正盒数(见图60)。
这里，以元件A可以被划分成的盒数是4为例来修正盒数。由于元件A已经被划分为5部分，所以A2至A5中的一个就要与A1至A5中的一个组合。在这样做的时候，从A2至A5中选择具有最少元件数的元件，那么由这种组合引起的对任务数的影响就可以最小。
在该示例中，元件A5具有最少需要安装的元件数(3)，所以元件A5被选择，并被分配到A1至A4。结果，曾由A5占据的位置变空，所以位于A5左边的元件(即F2、E2、D2)均向右移动一个位置。
(14)用图61的拣拾模式来表示这个修正后的盒排列。
在图61中，任务序号21至23由边框包围，这表示在拣拾过程中该生产线联动拣拾头必须进行两次喷嘴冲程。
(15)然后如模式图518c所示修正所用的盒数(见图62)。
这里假设，所用盒数比盒资源数多1。
在元件A2至A4、B2、C2、D2、E2与F2中，选择具有最少需要安装元件数的元件，并将它们与其他元件组合。在该示例中，F2具有最少需要安装的元件数(1)，所以与F1组合。
(16)用图63所示的拣拾模式518d表示这次修正后的盒排列。
从图63可见，盒数已经减少了1。
(17)然后，如模式图518e所示，修正在Z轴上占据的位置，就是说，检查Z轴的可用范围(见图64)。
这里，假设Z轴的已用位置数比Z轴上可用的空间多1。
在这种情况下，从元件A2至A4、B2、C2、D2与E2中选择一个具有最低需要安装元件数的元件，并将它与另一个元件组合。在该示例中，E2具有最少需要安装的元件数(2)，所以与E1组合。
(18)用图65所示的拣拾模式518f表示这次修正后的盒排列。
由于修正的结果，在拣拾过程中该生产线联动拣拾头的喷嘴冲程数对任务序号24不变，仍为4，但对任务序号23增加到3。
(19)在Z轴上排列元件。
这里假设元件B1被固定在Z序号“15”，如模式图518g所示(见图66)。
(20)首先，将固定盒519排列在Z轴上(见图57)。
(21)在Z轴上排列非固定盒。这样就生成拣拾模式520(见图68)。
这时，非固定盒沿Z轴以过程(19)所确定的盒序号排列元件，但要避开固定盒。
(22)元件被重组成“山峰”521的形状(见图69)。
(23)再次采用删减过程来生成任务，以便生成拣拾模式522(见图70)。
但是，这次不执行核心破碎过程。在这个示例中，该生产线联动拣拾头必须作3次喷嘴冲程来拣拾任务序号24中的元件，2次喷嘴冲程来拣拾任务序号22与23中每一个任务的元件，以及2次喷嘴冲程来拣拾任务17至19中每一个任务的元件。
3.9.2  采用平行四边形划分元件盒
下面说明采用一个形状为平行四边形的模板来划分核心部分的盒。
(1)在这个示例中，假设核心部分525中的元件总数为30(见图71的上部)。结果，作出决定生成3个同时拣拾10个元件的任务。
(2)由于存在9个盒，所以首先产生一个相应的平行四边形(模板)526(见图71中部的右侧)。应当注意，在该平行四边形中存在9个具有10个元件的行，加到平行四边形右侧的字母A至I就表示分配元件时的元件类型。
(3)集中考虑核心部分525的第一层(最低层)525a，元件“I”位于最右位置，所以这个元件被排列在平行四边形526中具有相同字母“I”的层(在该示例中为最低层)(见图71的下部)。
(4)集中考虑核心部分525的第二层525b，元件“F”位于最右位置，所以这个元件被排列在平行四边形526中具有相同字母“F”的层(在该示例中为第四层)(见图72的上部)。
(5)集中考虑核心部分525的第三层525b，元件“C”位于最右位置，所以这个元件被排列在平行四边形526中具有相同字母“C”的层(在该示例中为第七层)(见图72的中部)。
(6)由于不存在更多其最右方字母可以匹配的层，所以剩余的元件525c就排列到已经排列元件的层(第一、第四与第七层)中未用的位置(“X”)。
(7)这时，元件带按照需要安装的元件数降序(525e、525f)分配(见图73的上部与中部)。
(8)如果剩余的需要安装的元件数相等，那么元件就按照所分配的字母顺序分配，所以首先分配元件525g(见图73的下部)。
(9)根据上述规则将剩余的元件525h至525k分配到模板526(见图74与图75的上部)。
(10)如果所有元件都已经被分配到526，那么该第一、第四与第七层将会排满元件(见图75的中部)，除去该第一、第四与第七层之间的间隙就完成了盒划分(见图75的下部)。
3.9.3  采用矩形划分元件盒
下面说明采用一个形状为矩形的模板来划分核心部分的盒。
(1)在这个示例中，一个模板(在当前示例中，是10个元件宽、3个元件高的一个模板)528被放置在一个元件总数为30的核心部分525上(见图76的上部)。
(2)需要补充的区域528a(用空心正方形表示)被放置在该模板覆盖区域的左侧(见图76的中部)。
(3)从具有最多剩余的需要安装元件的元件527a与527b开始，将元件转移到该模板的补充区域528a(见图76的下部与图77的上部)。
(4)如果两个元件带具有相同数目的剩余元件数，那么就按照字母顺序分配元件，所以元件527c被首先分配(见图77的中部)。
(5)根据上述规则将剩余元件527d至527g排列到模板528a(见图78与图79)，如果所有元件均已排列，则该盒划分结束。
3.9.4  对一个给定数量元件盒的核心破碎过程
在执行了基本的核心破碎过程并形成该理想“山峰”之后，补充元件带的数量就压缩到可用盒资源允许的数量之内。
在执行核心破碎处理过程时，可以利用如下处理过程来生成与可用盒数量相等的补充盒。首先将许多元件分配到补充盒，并将核心部分留下的元件带中剩余的需要安装的元件均匀地分配到相同的元件类型中。
对双盒情况，在奇数号Z位置处留下一个核心，所以补充盒可以按照与单盒核心破碎过程相同的方法来产生。在这种情况下，这些补充盒只用在该双盒的奇数编号侧(奇数号Z位置)。压缩盒数量的处理过程以与单盒相同的方法执行。
更详细地讲，其处理过程如下。
(1)对该核心部分执行核心破碎处理来生成一个理想的“山峰”。
(2)求出补充盒的数量N。
(3)将补充盒数N与给定盒数M进行比较。
(4)如果N≤M，那么该过程结束。
这里假设返回值为“N”。
在该核心破碎处理中，存在不需要利用全部可用盒数的情况，所以N被设置为返回值。
由于最大补充盒数为9，所以在有10个或更多可用盒时，这个处理过程不起作用。
盒资源用该返回值N来管理。
(5)如果N>M，那么盒数就下降1。
(5.1)在该山峰中找到具有最低需要安装元件数的盒C。
(5.2)在该山峰中找到与盒C元件类型相同的盒D。这里，在某些情况下会存在许多合适的盒D。注意，盒C不包括在这些盒D之中。
(5.3)盒C中需要安装的元件数被平均分配到各个盒D。如果这个数字不能被平均分配，那么这些需要安装的元件就按照一种在该山峰中心附近增加需要安装的元件数的方法来分配。
举一个例子，如果盒C有5个需要安装的元件，并存在3个盒D，那么这些元件就被划分为2个元件、2个元件与1个元件，并按照从最靠近该山峰中心的盒开始的顺序分配成2个元件、2个元件与1个元件。
(6)从补充盒的数量N中减去1。
(7)该处理过程返回(3)
3.9.5  小型元件任务生成过程
这个过程确定哪些喷嘴序号应当对应于哪些Z序号，并为每个任务生成一个拣拾模式。
喷嘴与安装点之间的对应关系按照贪婪法确定。
该装置从“两侧”开始扫描该“山峰”，并生成一个拣拾模式。在这样做的时候，尽管从根本上讲是执行同样的操作，但对位于Z序号低的山峰左侧块与对Z序号高的山峰右侧块来讲，这些安装头与对Z轴的扫描方向正好相反。
在双盒情况下，在位于偶数号Z位置的元件带中所有需要安装的元件都被分配到拣拾模式后，位于奇数号Z位置上的元件带中需要安装的元件才被分配到拣拾模式。如果从位于偶数号Z位置的元件带生成的最后一个任务由不到10个元件构成，那么该拣拾模式中剩余的空间就可以被用来从位于奇数号Z位置的元件带中拣拾元件。
编程过程中需要考虑的要点
在下述处理过程中，要通过判断一个元件带是否属于正在处理的山峰来判断是否应当从排列在实际Z轴上的这个元件带拣拾元件。为此，作为一个属性，要为一个元件带提供某些信息，譬如说明它属于哪一个山峰的“山峰序号”等等。事先设置这个属性有助于该处理过程。在某些情况下，从相同的元件组可以生成两个或多个山峰，所以最好不用元件组序号来辨别一个山峰。
对左侧块的情况(对单盒的一个山峰)
(8)将任务序号t设置为“1”。
(9)对构成这个山峰的元件带求得安装点的总数，并将它设置为安装点的总数。
(9.1)如果该安装点总数为0，那么执行如下处理。
(9.1.1)进入过程(15)
不存在没有安装点的山峰，所以该处理返回一个出错信息。
(10)从任务序号为t的任务内尚未与某个Z序号关联的喷嘴中求得具有最低喷嘴序号的喷嘴，将它的喷嘴序号设置为Nvac。
这里，假设喷嘴标号为1至10。如果任何喷嘴均未与一个Z序号关联，则Nvac被设置为“1”。
(10.1)如果所有喷嘴均已与某个Z序号关联，那么执行如下处理。
(10.1.1)进入过程(13)
该处理进入下一个任务的拣拾模式生成过程。当前任务的被拣拾元件数为10。
(11)从构成该山峰的元件带的Z序号中找到序号Nvac的喷嘴能够拣拾一个元件的最低Z序号，并将它设置为Zvac。
对前平台110，这些Z序号是范围为1至48的奇数。
对后平台120，这些Z序号是范围为97至144的奇数。
(11.1)如果没有找到合适的Z序号就执行如下处理。
(11.1.1)进入过程(13)。
该处理进入下一个任务的拣拾模式生成过程，当前任务的被拣拾元件数小于10。
举一个例子，如果只在位置Z＝1有一个元件带，那么只有喷嘴1才能够拣拾一个元件。由于不存在喷嘴2至10能够从其中拣拾一个元件的元件带，所以不能设置Nvac的值。
(12)如果安装点的总数是一个有效值，而且Nvac是10或10以下，那么就执行如下处理过程。
(12.1)如果尚未有Z序号与喷嘴序号为Nvac的喷嘴关联，而且位于位置Zvac的一个元件带属于该山峰，那么就执行如下处理。
(12.1.1)使喷嘴序号为Nvac的喷嘴与位置Zvac关联。
(12.1.2)将位置Zvac处的元件带的安装点数量减1。
(12.1.3)将安装点总数减1。
举一个例子，如果用不拣拾一个元件的某个喷嘴执行一个第一拣拾操作，那么就不能保证在一个第二拣拾操作中相邻的喷嘴能拣拾一个元件，这就是为什么要判断是否尚未有Z序号与喷嘴序号为Nvac的喷嘴关联的原因。
而且，由于在该山峰中有可能会出现与当前山峰无关的一个元件带(譬如受某个固定排列限制的元件带)，所以(在该处理过程的后半部)要检查这个条件。
(12.2)将Nvac的值加1。
(12.3)将Zvac的值加2。
(12.4)该处理过程返回过程(12)。
(13)将任务序号加1。
(14)该处理返回过程(10)。
(15)拣拾模式生成程序结束。
对右侧块的情况(对单盒的一个山峰)
(16)将任务序号t设置为“1”。
(17)对构成这个山峰的元件带求得安装点的总数，并将它设置为安装点的总数。
(17.1)如果该安装点总数为0，那么执行如下处理。
(17.1.1)进入过程(23)。
不存在没有安装点的山峰，所以该处理返回一个出错信息。
(18)从任务序号为t的任务内尚未与某个Z序号关联的喷嘴中找到具有最高喷嘴序号的喷嘴，并将它的喷嘴序号设定为Nvac。
这里，假设喷嘴标号为1至10。如果任何喷嘴均未与一个Z序号关联，则Nvac被设置为“10”。
(18.1)如果所有喷嘴均已与某个Z序号关联，那么执行如下处理。
(18.1.1)进入过程(21)。
该处理进入下一个任务的拣拾模式生成过程。当前任务的被拣拾元件数为10。
(19)从构成该山峰的元件带的Z序号中找到序号为Nvac的喷嘴能够拣拾一个元件的最高Z序号，并将它设定为Zvac。
对前平台110，这些Z序号是范围为49至96的奇数。
对后平台120，这些Z序号是范围为145至192的奇数。
(19.1)如果找不到合适的Z序号，就执行如下处理。
(19.1.1)进入过程(21)。
该处理进入下一个任务的拣拾模式生成过程，当前任务的被拣拾元件数小于10。
举一个例子，如果只在位置Z＝1有一个元件带，那么只有喷嘴1能够拣拾一个元件。由于不存在喷嘴2至10能够从其中拣拾元件的元件带，所以不能设置Nvac。
(20)如果安装点的总数是一个有效值，而且Nvac是1或1以上，那么就执行如下处理过程。
(20.1)如果尚未有Z序号与喷嘴序号为Nvac的喷嘴关联，而且一个位于位置Zvac的元件带属于该山峰，那么就执行如下处理。
(20.1.1)使喷嘴序号为Nvac的喷嘴与位置Zvac关联。
(20.1.2)将位置Zvac处的元件带的安装点数量减1。
(20.1.3)将安装点总数减1。
举一个例子，如果用不拣拾一个元件的某个喷嘴执行一个第一拣拾操作，那么就不能保证在一个第二拣拾操作中那些相邻的喷嘴能拣拾一个元件，这就是为什么要判断是否尚未有Z序号与喷嘴序号为Nvac的喷嘴关联的原因。
而且，由于在该山峰中有可能会出现与当前山峰无关的一个元件带(譬如受固定排列限制的元件带)，所以(在该处理过程的后半部)要检查这个条件。
(20.2)将Nvac的值加1。
(20.3)将Zvac的值加2。
(20.4)该处理过程返回过程(20)。
(21)将任务序号加1。
(22)该处理返回过程(18)。
(23)拣拾模式生成程序结束。
对左侧块的情况(对双盒的一个山峰)
(24)以与上述左侧块情况(对单盒的一个山峰)相同的方法从双盒的偶数号Z位置拣拾元件。
该过程的区别是对偶数号Z位置执行拣拾过程，而不是对奇数号Z位置。
(25)如果由位于偶数号Z位置的元件带生成的上一个任务由少于10个元件构成，那么这个任务的任务序号就被设置为从该双盒的奇数号Z位置拣拾元件时要使用的初始值。
在这上一个任务中，按照从喷嘴1开始的顺序用喷嘴拣拾元件，所以未用的喷嘴具有高的喷嘴序号。举例来说，如果这个任务的拣拾模式被用作从奇数号Z位置拣拾元件的初始状态，那么就不可能从排列在位置Z＝1或其附近的元件带拣拾元件。因此，已经与喷嘴关联的安装点就被移动到具有高喷嘴序号的喷嘴，以便释放具有低喷嘴序号的喷嘴。
(26)以与上述左侧块情况(对单盒的一个山峰)相同的方法从双盒的奇数号Z位置拣拾元件。
该过程的区别是对偶数号Z位置执行拣拾过程，而不是对奇数号Z位置。
就是说，这个过程的区别在于，由于这个过程从双盒的偶数号Z位置拣拾元件，所以如果上一个任务由少于10个元件构成，那么这个任务就被用作从双盒的奇数号Z位置拣拾元件而生成的该第一任务的一个初始状态。
对右侧块的情况(对双盒的一个山峰)
(27)以与上述右侧块情况(对单盒的一个山峰)相同的方法从双盒的偶数号Z位置拣拾元件。
该过程的区别是对偶数号Z位置执行拣拾过程，而不是对奇数号Z位置。
(28)如果由位于偶数号Z位置的元件带生成的上一个任务由少于10个元件构成，那么这个任务的任务序号就被设置为在从该双盒的奇数号Z位置拣拾元件时要使用的初始值。
在这上一个任务中，按照从喷嘴序号10开始的顺序采用喷嘴拣拾元件，所以未用的喷嘴就具有低的喷嘴序号。举例来说，如果这个任务的拣拾模式被用作从奇数号Z位置拣拾元件的初始状态，那么就不可能从排列在位置Z＝96或其附近的元件带拣拾元件。因此，已经与喷嘴关联的安装点就被移动到具有低喷嘴序号的喷嘴，以便释放具有高喷嘴序号的喷嘴。
(29)以与上述右侧块情况(对单盒的一个山峰)相同的方法从双盒的奇数号Z位置拣拾元件。
该过程的区别是对偶数号Z位置执行拣拾过程，而不是对奇数号Z位置。
就是说，这个过程的区别在于，由于这个过程从双盒的偶数号Z位置拣拾元件，所以如果上一个任务由少于10个元件构成，那么这个任务就被用作从双盒的奇数号Z位置拣拾元件而生成的该第一任务的一个初始状态。
3.9.6  消除交叉
“消除交叉”是已经采用贪婪法或爬山法将安装点分配到拣拾模式而临时确定了任务之后执行的、用于分配安装点的优化算法。
图80A表示在执行消除交叉以前的(已经由贪婪法确定的)示例安装路径503a，而图80B表示已经执行了消除交叉以后的安装路径503b。如这些图形所示，该算法防止了该生产线联动拣拾头所采取的安装路径不必要地互相交叉。
应当注意，如果正在被处理的任务的安装点受到对一块LL或XL片基的安装头限制，那么只是在需要互换的部分任务中的所有安装点满足headl＝head2的情况下才能采用消除交叉算法。在其他情况下，使用消除交叉算法极有可能使该安装头不能到达某些安装点。
图81A表示用来解释消除交叉算法的某些安装路径。图81B表示对连接4个安装点的安装点存在一个交叉的一个示例。可以被使用的某个算法的一个特殊示例如下。
(0)计算生产线联动拣拾头对每个任务中的安装点移动的距离，并求得所有任务的总距离。
(1)将数值“1”代入Z坐标以及安装点将要与之互换的切割点(cutpoint)。
(2)将数值“1”代入安装点将要与之互换的task1(task1＝1)。
(3)将数值“task1+1”代入安装点将要与之互换的task2(task2＝task1+1)。
(4)对每个任务求得与该切割点对应的头序号(head1、head2)。
(5)这两个头序号是否合适？
(5.1)如果这两个头序号不合适(即与指示的Z序号不存在对应的安装点)，该处理进入过程(13)。
(5.2)如果该头序号合适，该处理前进至过程(6)。
(6)计算该生产线联动拣拾头为每个任务的安装点移动的距离，并求得总距离(olength)。
(7)互换该切割点左侧的部分任务。
(8)计算该生产线联动拣拾头为每个任务的安装点移动的距离，并求得总距离(nlengthL)。
(9)互换该切割点右侧的部分任务。
(10)计算该生产线联动拣拾头为每个任务的安装点移动的距离，并求得总距离(nlengthR)。
(11)将3个总距离olength、nlengthL与nlengthR进行比较来求得最短的总距离。
(12)将产生这个最短总距离的那些任务设置为新任务。
(13)使变量task2增加1(task2＝task2+1)。
(14)将变量task2与该任务总数进行比较。
(14.1)如果task2不超过该任务数，那么该处理返回过程(4)。
(14.2)否则，该处理前进至过程(15)。
(15)使变量task1增加1。(task1＝task2+1)
(16)将变量task1与该任务总数进行比较。
(16.1)如果task1不超过该任务数，那么该处理返回过程(3)。
(16.2)否则，该处理前进至过程(17)。
(17)使变量cutpoint增加1(cutpoint＝cutpoint+1)。
(18)将变量cutpoint与Z坐标的总数进行比较。
(18.1)如果变量cutpoint不超过Z坐标数，那么该处理返回过程(2)。
(18.2)否则，该处理前进至过程(19)。
(19)计算该生产线联动拣拾头为每个任务的安装点移动的距离，并求得所有任务的总距离。
(20)检查该生产线联动拣拾头移动的总距离是否下降。
(20.1)如果总距离下降，那么该处理返回过程(0)。
(20.2)否则，该处理过程结束。
图82A与图82B表示安装路径采用这种算法来消除交叉的一个示例。图82A表示消除交叉前的安装路径(由贪婪法生成的安装路径)，而图82B表示消除交叉后的安装路径。从图82A与图82B可见，这些安装路径交叉的处数与这些安装路径的总长度在消除交叉后大为减少。
3.9.7  回程优化
回程优化是安装点已经被分配到所有任务后对各任务的安装路径进行优化的一个算法。
更详细地讲，这个算法由如下过程组成。
【A】为各任务确定一个初始安装顺序
(0)求得每个任务最终安装点的X坐标。
(1)生成一个任务序号清单(up[])，其中任务按照最终安装点的最高X坐标降序排列。
(2)为每个任务的元件带求得最高Z坐标(头序号10从其拣拾一个元件的最高Z坐标)。
(3)生成一个任务序号清单(point[].task)，其中任务按照最高Z坐标降序排列。
(4)为每个任务构成一对任务，这对任务包括一个当前任务(这里称为“前任务”)以及一个在前任务之后安装的任务(这里称为“后任务”)。
(4.1)变量a被设置为“1”。
(4.2)将任务按照最终安装点的最高X坐标降序排列的任务序号清单(up[])中的第a个任务分配到包含第a个任务的一对任务中的前任务。
(4.3)将任务按照最高Z坐标降序排列的任务序号清单中的第a个任务(point[].task)分配到包含第a个任务的一对任务中的后任务。
(4.4)使变量a增加“1”。
(4.5)将变量a与任务数加以比较。
(4.5.1)如果变量a不超过任务数，那么该处理返回过程(4.1)。
(4.5.2)如果变量a超过任务数，那么该处理前进至(5)。
(5)将安装序号1分配到最终安装点具有最高X坐标的任务。
(6)将变量a设置为“1”。
(7)找到以安装序号为a的任务作为该前任务的一对任务。
(8)找到上述任务对中的后任务。
(9)检查一个安装序号是否已经分配给该后任务。
(9.1)如果一个安装序号尚未被分配给该后任务，那么就将安装序号(a+1)分配给该后任务。
(9.2)如果一个安装序号已经被分配给该后任务，那么就检查是否还存在任何尚未分配到一个安装序号的任务。
(9.2.1)如果仍然存在尚未分配到一个安装序号的任务，那么就将安装序号(a+1)分配给这些剩余任务中其最终安装点具有最高X坐标的任务。
(9.2.2)如果所有任务均已分配到一个安装序号，那么该初始化过程结束，该处理前进至过程(10)。
(9.3)使变量a增加“1”。
(9.4)该处理返回过程(7)以便找到需要处理的下一个任务。
【B】通过互换任务来为各任务搜索最优安装顺序
(10)计算该生产线联动拣拾头为每个任务的安装点移动的距离，并为所有任务求得总距离P1。
(11)临时互换该安装顺序中的两个任务，如果它导致该生产线联动拣拾头移动更短的距离，就修改该安装顺序。
(11.1)将数值1代入到用来在该安装顺序中互换任务的变量task1(task1＝1)。
(11.2)将数值(task1+1)代入也被用来在该安装顺序中互换任务的变量task2(task2＝task1+1)。
(11.3)求得该生产线联动拣拾头为每个任务的安装点移动的距离，并求得总距离(olength)。
(11.4)通过互换task1与task2为各任务产生一个新的安装顺序。
(11.5)计算该生产线联动拣拾头为每个任务的安装点移动的距离，并求得总距离(nlength)。
(11.6)比较两个总距离olength与nlength来求得该较短的总距离。
(11.7)将产生该较短总距离的安装顺序设定为新的安装顺序。
(11.8)使变量task2增加1(task2＝task2+1)。
(11.9)将变量task2与任务数比较。
(11.9.1)如果变量task2不超过任务数，那么该处理返回过程(11.3)。
(11.9.2)否则，该处理前进至过程(11.10)。
(11.10)使变量task1增加1(task1＝task1+1)。
(11.11)将变量task1与任务数比较。
(11.11.1)如果task1不超过任务数，那么该处理返回过程(11.2)。
(11.11.2)否则，该处理前进至过程(12)。
(12)对任务已经互换的安装点顺序，计算该生产线联动拣拾头为每个任务的安装点移动的距离，并为所有任务求得总距离P2。
(13)检查该生产线联动拣拾头移动的总距离是否变短(即是否P2<P1)。
(13.1)如果该总距离变短，则用数值P2代入P1，而且该处理返回过程(11)。
(13.2)否则，该处理过程结束。
从上面所述可以理解，这个算法可以大致划分为如下两个部分。
第一部分
(i)如图83所示，找到最接近每个任务最终安装点的拣拾点(任务)(用实线箭头表示)。图83表示图14所示的“回程”操作，它表示该片基上的最终安装位置(方框中的圆圈)以及应当从其拾取下一个元件的、沿元件盒Z轴的位置(已经排列在一根水平轴上的圆圈1至19)。
(ii)从1号拣拾点开始连续画出安装路径(图83中的虚线)
(iii)如果该安装头采取的路径返回1号拣拾点，那么至此所取的路径就被设置为最短回路局部路径1。
(iv)找出一个仍需被包括在至此生成的一个最短回路局部路径中的拣拾位置。在图83所示的示例中，找出了拣拾位置4。
(v)该处理过程返回(ii)。
由于这种处理，对图83所示的示例求出了5个最短回路局部路径。
第二部分
进行检查以便查明，为优化许多最短回路局部路径的安装顺序，应当首先处理哪一个拣拾点。注意，由于不需要返回该第一位置，所以安装可以按照从右侧开始的顺序执行。
图84A表示对同一元件带存在许多安装点时执行的“回程”操作，而图84B表示在采用回程优化算法时对该生产线联动拣拾头的回程路径进行模拟的结果。从图84B可见，与应用回程优化算法前的移动路径532b相比，应用回程优化算法产生的移动路径532a(该图形的左部)包含较少不必要的交叉。
3.9.8  总体流程(从直方图开始)
(1)由安装点数据构成元件组。
(2)由小型元件的元件组构成“山峰”。
(2.1)根据所用的盒将元件带分类为如下3组。
1.单盒中所用的元件带。
2.双盒中所用的元件带(供应间距2mm)。
3.双盒中所用的元件带(供应间距4mm)。
(2.2)在一根虚拟Z轴上为单盒中所用的元件带构成一个山峰。
(2.2.1)在该虚拟Z轴上生成一个元件直方图。
将元件带按照需要安装的元件数降序排列。
将具有最高需要安装元件数的元件带排列到位置Z＝1。
(2.2.2)构成元件直方图的元件带数量被设置为N。
(2.2.3)将该虚拟Z轴转换到一个实际Z轴。
将该虚拟Z轴上位置Z＝1至位置Z＝N的元件带排列到该实际Z轴上范围为Z＝1至Z＝2N的奇数号Z位置。
(2.3)在一根虚拟Z轴上为供应间距2mm的双盒中所用的元件带构成一个山峰。
(2.3.1)在该虚拟Z轴上生成一个元件直方图。
将元件带按照需要安装的元件数降序排列。
将具有最高需要安装元件数的元件带排列到位置Z＝1。
(2.3.2)将构成元件直方图的元件带数量设置为N。
(2.3.3)将N除以2所得的值(舎去所有小数部分)设置为M。
(2.3.4)准备M个双盒。
(2.3.5)准备一个第二虚拟Z轴。
(2.3.6)将M个双盒沿该第二虚拟Z轴上位置Z＝1至位置Z＝N排列，不留间隙。
(2.3.7)将该虚拟Z轴上位置Z＝1至位置Z＝M之间的元件带排列到该第二虚拟Z轴上的奇数号Z位置(Z—1，3，5，...，N-1)。
这样，元件带就被排列到这些双盒内的奇数号位置。
(2.3.8)将该虚拟Z轴上排列在位置Z＝(M+1)至N的元件带排列到该第二虚拟Z轴上的偶数号Z位置(Z—1，3，5，...，N-1)。
这样，元件带就被排列到这些双盒内的偶数位置。
如果N是一个奇数，那么排列在该第二虚拟Z轴上位置Z＝(N-1，N)的双盒中的偶数号Z位置为空闲位置，但按原样保留。
(2.3.9)将该第二虚拟Z轴设置为该虚拟Z轴。
(2.4)在一根虚拟Z轴上为供应间距4mm的双盒中所用的元件带构成一个山峰。
除了供应间距不同之外，执行与“(2.3)在虚拟Z轴上为供应间距2mm的双盒中所用的元件带构成一个山峰”中同样的处理过程。
(2.5)组合供应间距2mm与4mm的双盒元件直方图。
(2.5.1)将供应间距2mm的双盒的山峰排列到与供应间距4mm的双盒的山峰相同的虚拟Z轴上。
供应间距2mm的双盒的山峰被排列在位置Z＝1，供应间距4mm的双盒的山峰随后排列。
下面的过程改变盒的排列，所以在这一阶段，这些盒也可以按照相反顺序排列。
(2.5.2)按照位于该双盒的奇数号Z位置的元件带内需要安装的元件数，重新降序排列该虚拟Z轴上的双盒。
将包含需要安装元件数最大的元件带的双盒排列到位置Z＝1。
不改变每个双盒中的元件带配对。
将供应间距2mm的双盒与供应间距4mm的双盒混合起来产生一个山峰。
如果对具有奇数号Z序号的元件带查看需要安装的元件数，那么生成的直方图在需要安装的元件数方面表现出平稳的下降。
如果对具有偶数Z序号的元件带查看需要安装的元件数，那么就会存在生成的直方图在需要安装的元件数方面不表现出平稳下降的情形。
(3)将所有山峰“强制”排列到该实际Z轴。从前平台110开始不留间隔地排列，并检查是否所有山峰能被安排到该实际Z轴。
按照元件组的顺序每次排列一个山峰。
划分要延伸到后平台120的山峰，将后一部分分配到后平台120。
对小型元件，每个元件组被划分为“一个使用单盒的山峰”与“一个使用双盒的山峰”。注意，某些元件组也许只有一个这样的山峰。
如果一个小型元件的元件组已经被划分为“一个使用单盒的山峰”与“一个使用双盒的山峰”，那么产生的山峰就被认为是独立的。
通用元件以元件组为单位被排列到山峰。
这里，假设通用元件按照用户的指示来划分。
排列规则
由于单盒与双盒均被用于小型元件，所以这些盒按照下面的顺序排列。考虑到有关相邻盒的条件，这些盒排列的方法应当使单盒不会与双盒相邻。
1.将双盒排列在前平台110。
(i)从块A的Z序号(47，48)开始向具有更低Z序号的Z位置搜索空闲的Z位置。将盒排列到如此搜索到的空闲位置。
(ii)如果块A已经没有空闲位置，就从块B的Z序号(95，96)开始向具有更低Z序号的Z位置搜索空闲Z位置。将盒排列到如此搜索到的空闲位置。
2.将单盒排列在前平台110。
(i)从块B的Z序号49开始向具有更高Z序号的Z位置搜索空闲Z位置。将盒排列到如此搜索到的空闲位置。
(ii)如果块B已经没有空闲位置，就从块A的Z序号1开始向具有更高Z序号的Z位置搜索空闲Z位置。将盒排列到如此搜索到的空闲位置。
3.将双盒排列在后平台120。
(i)从块C的Z序号(143，144)开始向具有更低Z序号的Z位置搜索空闲Z位置。将盒排列到如此搜索到的空闲位置。
(ii)如果块C已经没有空闲位置，就从块D的Z序号(191，192)开始向具有更低Z序号的Z位置搜索空闲Z位置。将盒排列到如此搜索到的空闲位置。
4.将单盒排列在后平台120。
(i)从块D的Z序号145开始向具有更高Z序号的Z位置搜索空闲Z位置。将盒排列到如此搜索到的空闲位置。
(ii)如果块D已经没有空闲位置，就从块A的Z序号97开始向具有更高Z序号的Z位置搜索空闲Z位置。将盒排列到如此搜索到的空闲位置。
如果存在排列已经被固定的元件带，那么在排列其他(即非固定的)元件带之前，就在该固定排列所给定的Z序号上排列这些元件带。
存在一个双盒固定排列时执行的处理在下面“双盒固定排列”部分说明。
(3.1)用变量n来表示一个元件组序号，并设置n＝0。
(3.2)如果n的值大于最高元件组序号，那么该处理前进至过程(3.7)。
(3.3)如果存在一个属于元件组n的单盒的山峰，那么就执行如下步骤。
(3.3.1)在前平台110内排列元件带。
(3.3.2)如果存在不能排列在前平台110内的一些元件带，那么就以元件带为单元划分该山峰，并将不能排列在前平台110内的元件带排列到后平台120。
(3.3.3)如果存在不能排列在后平台120内元件带，该处理过程就返回一个出错信息。
在排列一个小型元件山峰时采用上述排列规则。
(3.4)如果存在一个属于元件组n的双盒的山峰，就执行如下步骤。
(3.4.1)在前平台110内排列元件带。
(3.4.2)如果存在不能排列在前平台110内的一些元件带，那么就以元件带为单元划分该山峰，并将不能排列在前平台110内的元件带排列到后平台120。
(3.4.3)如果存在不能排列在后平台120内元件带，该处理过程就返回一个出错信息。
在排列一个小型元件山峰时采用上述排列规则。
(3.5)将变量n增加1。
(3.6)该处理返回过程(3.2)。
(3.7)为前平台110与后平台120储存这些山峰的状态。
在这一处理过程中，所有这些山峰都要通过尽可能地紧凑压缩来加以排列。
(4)从前平台110开始通过不留间隙的紧密压缩来排列山峰。
在根据估计生产节拍时间来调整前平台110与后平台120之间的平衡时，就为山峰的排列生成了一个初始状态。
以“前平台110→后平台120”的顺序、在平台之间不留间隙地、按照元件组大小升序排列这些山峰来为山峰的排列生成一个初始状态。
如果存在排列已经被固定的一些元件带，那么在排列其他(即非固定的)元件带之前，就在该固定排列所给定的Z序号上排列这些元件带。
如果受到某个固定排列限制的元件带以及这些带所属的山峰被排列到相同的块，那么它们就被当作一个单独的山峰，然后接受删减程序处理。
如果受到某个固定排列限制的元件带以及这些带所属的山峰被排列到不同的块，那么它们就被当作两个单独的山峰，然后分别接受删减程序处理。
(4.1)用变量n表示一个元件组序号，并设置n＝0。
(4.2)如果n的值大于最高元件组序号，那么该处理前进至过程(4.8)。
(4.3)如果存在一个属于元件组n的单盒的山峰，就执行如下步骤。
(4.3.1)在前平台110内排列元件带。
(4.3.2)如果存在不能排列在前平台110内的一些元件带，那么就以元件带为单元划分该山峰，并将不能排列在前平台110内的元件带排列到后平台120。
(4.3.3)如果存在不能排列在后平台120内的一些元件带，该处理过程就返回一个出错信息。
将该山峰排列到左侧块与右侧块中具有最多空闲Z位置的块。
如果左侧块与右侧块具有相同数量的空闲Z位置，那么该山峰就排列在该右侧块。
如果在左侧块中有空闲位置，但该山峰不能装入该左侧块，那么就以元件带为单位将该山峰划分为两个部分，并将它们排列在该左侧与右侧的块。
(4.4)如果存在一个属于元件组n的双盒的山峰，就执行如下处理过程。
(4.4.1)在前平台110内排列元件带。
(4.4.2)如果存在不能排列在前平台110内的一些元件带，就以元件带为单元划分该山峰，并将不能排列在前平台110内的元件带排列到后平台120。
(4.4.3)如果存在不能排列在后平台120内元件带，该处理过程就返回一个出错信息。
将该山峰排列到左侧块与右侧块中具有最多空闲Z位置的块。
如果左侧块与右侧块具有相同数量的空闲Z位置，那么该山峰就排列在该右侧块。
如果在左侧块中有空闲位置，但该山峰不能装入该左侧块，那么就以元件带为单位将该山峰划分为两部分，并将它们排列在该左侧与右侧的块。
(4.5)根据已经分配到前平台110与后平台120的山峰的估计生产节拍时间进行重新排列。
对每个块，都以估计生产节拍时间的顺序排列山峰，使得具有长生产节拍时间的山峰靠近该元件识别摄像机。
(4.6)使变量n增加1。
(4.7)该处理返回过程(4.2)。
(4.8)为前平台110与后平台120储存这些山峰的状态。
(5)根据估计生产节拍时间调整前、后平台之间的平衡。
(5.1)执行“估计生产节拍时间平衡调整过程(以山峰为单位)”。
对此将在“估计生产节拍时间平衡调整过程(以山峰为单位)”部分详细说明。
在“估计生产节拍时间平衡调整过程(以山峰为单位)”中，估计生产节拍时间平衡的调整最终以安装点为单位来执行。
(6)对小型元件执行删减程序。
(6.1)对每个山峰执行该删减程序，留下核心部分。
(6.1.1)对单盒元件带的山峰，按照奇数号Z位置降序执行该删减程序。
如果不再能同时拣拾10个元件就结束该删减程序。
(6.1.2)对双盒元件带的山峰，按照偶数号Z位置降序、然后再按照奇数号Z位置降序执行该删减程序，。
如果在某个偶数号Z位置剩下至少一个元件，那么就从这个位置开始执行该删减程序。
举一个例子，如果从某个偶数号Z位置只能拣拾一个元件，那么就从一些奇数号Z位置拣拾其余9个元件。
如果不再能从一些奇数号Z位置同时拣拾10个元件就结束该删减程序。
在这些奇数号Z位置留下一个核心部分。
(6.2)对每一个山峰设置一个旗标。
每个旗标的初始设置为“true”(真)。
(6.3)为前平台110与后平台120储存这些山峰的状态。
(6.4)储存盒资源状态。
(6.5)从旗标状态为“true”的山峰中，找出核心部分内的最高山峰M。
(6.5.1)如果找到山峰M，该处理就前进至过程(7)。
这就意味着已经对所有山峰执行了该核心破碎过程。
(6.6)检查在该盒资源中是否还剩有一个与山峰M所用盒类型K具有相同类型的盒。
(6.7)如果还剩有一个相同类型的盒，就执行如下处理过程。
(6.7.1)将盒类型为K的一个盒加到山峰M所用的若干盒中，并且执行该核心破碎过程。
对此将在“对可用数量元件盒的核心破碎处理”部分说明。
(6.7.2)如果核心部分的高度不发生变化，那么该处理返回过程(6.6)。
(6.7.3)如果该核心部分的高度已经降低，那么该处理前进至过程(6.9)。
(6.8)如果未剩下一个相同类型的盒，就执行如下处理过程。
(6.8.1)使前平台110与后平台120的山峰状态恢复为前一个状态。
(6.8.2)将盒资源的状态恢复为前一个状态。
(6.8.3)将山峰M的旗标设置为“false”(假)。
(6.8.4)该处理返回过程(6.3)。
为找出该核心部分的次高山峰，执行如下处理过程。
(6.9)将所有山峰沿该实际Z轴排列。
(6.10)如果能够排列所有山峰，该处理就返回过程(6.1)。
(6.11)如果不能，就执行以下处理过程。
(6.11.1)将前平台110与后平台120的山峰状态恢复为前一个状态。
(6.11.2)将盒资源的状态恢复为前一个状态。
(6.11.3)将山峰M的旗标设置为“false”(假)。
(6.11.4)该处理返回过程(6.3)。
(7)为小型元件生成任务。
(7.1)执行“小型元件任务生成过程”。
对此将在本书面说明后面出现的“小型元件任务生成过程”部分详细说明。
(8)对通用元件执行优化
(9)根据安装时间调整前平台110与后平台120之间的平衡。
(9.1)执行“一个山峰从前平台110移动到后平台120的处理”。
对此将在本书面说明后面出现的“一个山峰从前平台110移动到后平台120的处理”部分详细说明。
3.9.9  固定元件与山峰在一个盒块内的排列
一根虚拟Z轴上的山峰由排列固定的元件带与排列不固定的元件带构成。
这里，排列固定的元件带被称为“固定元件带”，而排列不固定的元件带被称为“非固定元件带”。
盒块也经常被简称为“块”。
左侧盒块被称为“左侧块”，而右侧盒块被称为“右侧块”。
用以排列固定元件带的Z序号被称为“固定位置”。
如果对某个元件带(一个元件类型)进行划分来产生许多元件带，那么所得的元件带就被放置到一个“盒”中，这个盒则被排列在该Z轴上。
如果对某个元件带不进行划分，那么就认为划分数是“1”，所以事实上，通过划分这个元件带“产生”了一个元件带。
(10)统计右侧块中的固定位置数量，并设置为NR。
这里，只统计与属于当前山峰的固定元件带有关的固定位置。
在某些情况下，存在几个属于当前山峰的固定元件带。
而且在某些情况下，一个单独元件带具有几个固定位置。
(11)统计左侧块中的固定位置数量，并设置为NL。
像对右侧块一样，只统计固定位置的数量。
(12)如果NR>NL，执行如下处理。
这对应于右侧块中固定位置数较大的情况。
(12.1)在右侧块中排列当前山峰。
在这个块中排列山峰的过程如下所述。
这一过程在本书面说明中后面的“固定排列：判断一个固定位置是否可用”部分详细说明。
(12.2)如果该山峰不能被排列到该右侧块，就将它排列到该左侧块。
在某些情况下，其他山峰已经被排列到该右侧块，所以在该Z轴上没有足够的空间来排列该当前山峰。
结果，尽管不执行穿越左侧与右侧块之间边界的拣拾操作，但固定元件带终止于该右侧块，而一个山峰终止于该左侧块。该右侧块中的固定元件带与该左侧块中的山峰被当作两个单独的山峰。
(12.2.1)如果该山峰不能被排列到该左侧块，就以元件带为单位将它划分为两部分，并将所得的部分排列到该左侧与右侧块。
由于一个山峰被一分为二，所以可以产生一个与该固定元件带属于同一块的山峰与一个与该固定元件带属于某个不同块的山峰。
如果一个山峰属于与该固定元件带相同的块，那么在执行删减程序时，该山峰与固定元件带就被当作该虚拟Z轴上的一个单独的山峰(直方图)。
(13)如果NR＝NL，就执行如下处理。
这是左侧与右侧块固定位置数相等的情况。
(13.1)将当前山峰排列到左侧与右侧块中具有较多空闲Z位置的块。
(13.2)如果左侧与右侧块中空闲Z位置数量相等，该山峰就排列到该右侧块。
(13.3)如果该山峰不能被排列到该右侧块，就将该山峰排列到该左侧块。
在某些情况下，其他山峰已经被排列到该右侧块，所以该Z轴上没有足够的空间来排列该当前山峰。
结果，尽管不执行穿越左侧与右侧块之间边界的拣拾操作，但固定元件带终止于该右侧块，而一个山峰终止于该左侧块。该右侧块中的固定元件带与该左侧块中的山峰被当作两个单独的山峰。
(13.3.1)如果该山峰不能被排列到该左侧块，就以元件带为单位将它划分为两部分，并将所得的部分排列到该左侧与右侧块。
由于一个山峰被一分为二，所以可以产生一个与该固定元件带属于同一块的山峰以及一个与该固定元件带属于某个不同块的山峰。
如果一个山峰属于与该固定元件带相同的块，那么在执行删减程序时，该山峰与固定元件带就被当作该虚拟Z轴上的一个单独的山峰(直方图)。
(14)如果NR<NL，就执行如下处理。
这是左侧块中固定位置数多于右侧块的情况。
(14.1)将当前山峰排列到该左侧块。
(14.2)如果该山峰不能被排列到该左侧块，就将该山峰排列到该右侧块。
在某些情况下，其他山峰已经被排列到该左侧块，所以该Z轴上没有足够的空间来排列该当前山峰。
结果，尽管不执行穿越左侧与右侧块之间边界的拣拾操作，但固定元件带终止于该左侧块，而一个山峰终止于该右侧块。该左侧块中的固定元件带与该右侧块中的山峰被当作两个单独的山峰。
(14.2.1)如果该山峰不能被排列到该右侧块，就以元件带为单位将它划分为两部分，并将所得的部分排列在该左侧与右侧块。
由于一个山峰被一分为二，所以可以产生一个与该固定元件带属于同一块的山峰以及一个与该固定元件带属于某个不同块的山峰。
如果一个山峰属于与该固定元件带相同的块，那么在执行删减程序时，该山峰与固定元件带就被当作该虚拟Z轴上的一个单独的山峰(直方图)。
3.9.10  固定排列：判断一个固定位置是否可用
被当作一个固定元件带的一个元件带可以被划分的最大划分数被称为ND。
在删减程序(核心破碎过程)中从这样一个元件带生成的元件带数量被称为NT。这里，NT≤ND的条件必定满足。
在与这个元件带有关的块中的固定位置数量被称为NZ。
更详细地讲，是执行如下过程。
(1)对构成一个山峰的元件带按照从该山峰一侧开始的顺序执行如下过程。
(1.1)选择一个元件带。
(1.2)如果对这个元件带有NT≤(ND-NZ)，就执行如下过程。
(1.2.1)将构成该山峰的NT个元件带排列在该Z轴上而不对这个元件带使用任何固定位置
这里，元件带根据该山峰的形状排列。
结果，在某些情况下元件带被排列在这些固定位置上，但这不会引起问题。
(1.2.2)将元件带排列在固定位置。
元件带根据用户的指示来排列。在对受优化限制的片基进行安装时，不从这些固定位置拣拾元件，但对其他片基进行安装时可以拣拾。
(1.3)如果对该选定的元件带有NT>(ND-NZ)，就执行如下过程。
(1.3.1)从构成包含该所选元件带的山峰的元件带中，将NT-(ND-NZ)个元件带从具有最低需要安装元件数的元件带开始排列在固定位置上。
这里，与该实际Z轴上的山峰接近的固定位置被选作这些元件带的固定位置。
(1.3.2)将其余的元件带排列在该Z轴上而不对该所选元件带使用任何固定位置。
结果，在某些情况下元件带被排列在这些固定位置上，但这不会引起问题。
(1.4)该处理过程返回(1.1)
3.9.11  双盒固定排列
对由一个双盒固定排列造成的限制按如下过程执行优化。
(1)排列供应间距2mm的双盒中所容纳的元件带来形成某根虚拟Z轴上的一个山峰(见图85)。如图85所示，对一个按照需要安装的元件数顺序来排列元件带的元件直方图535，在它的中点进行划分，加以折叠(这里是指，该第二半部向后滑动与该第一半部重合)，而且组合这两个重叠的半部，使来自该前、后半部的元件带位置交替，结果得到元件直方图536(通过折叠生成了若干成对元件带)。
(2)用同样的方法排列供应间距4mm的双盒中所容纳的元件带来形成某根虚拟Z轴上的一个山峰(见图86)。如图86所示，对一个按照需要安装的元件数顺序来排列元件带的元件直方图537，在它的中点进行划分，加以折叠，而且组合这两个重叠的半部，使来自该前、后半部的元件带位置交替，结果得到元件直方图538(通过折叠生成了若干成对元件带)。
(3)组合供应间距分别为2mm与4mm的元件盒的元件直方图536与538来生成一个元件直方图539(见图87)。换句话说，对排列在奇数号Z位置的带而言，这些双盒按照需要安装的元件数降序排列，但并不拆散每个双盒中的成对元件带。
(4)将元件直方图539分割为一个包含奇数号Z位置的元件直方图539a(见图88A)以及一个包含偶数号Z位置的元件直方图539b(见图88B)。
(5)如果不存在由一个固定排列引起的限制，那么这些直方图539a与539b就可以在一个实际Z轴上按原样排列(见图89A与图89B)。
(6)如果存在由于某个固定排列所引起的限制，就执行如下处理。在该演示的示例中，该固定排列是针对具有图89A所示奇数号Z位置的元件A至C以及具有图89B所示偶数号Z位置的元件D与E。
(7)容纳这些受固定排列约束的元件的双盒取自奇数号Z位置与偶数号Z位置，并被排列在各自直方图的右侧(见图91A与图91B)。
(8)对奇数号元件带，不受该固定排列约束的元件带540被放回该实际Z轴(见图92A)。而偶数号元件带按原样保留(见图92B)。
(9)将这些山峰中的元件带向左移动来填补这些山峰中的间隙，从而生成元件直方图541a与图542b(见图93A与图93B)。
在这样做的时候，该山峰中位于奇数号Z位置的间隙能够以双盒为单位被填充(见图93A)，尽管由于该山峰中位于偶数号Z位置的间隙可以通过将这个山峰与该奇数号Z位置中的山峰541加以组合来填充，但仍然存在有间隙残存的情况(见图93B)。
(10)根据供应间距重新排序偶数号Z位置上的元件带，就生成元件直方图514c(见图94B)。奇数号Z位置上的元件带按原样保持不变(见图94A)。
更详细地讲，将具有奇数号Z位置、且供应间距为2mm的元件带与该实际Z轴上的元件带以及不受该固定排列限制、但与受该固定排列限制的元件带从该Z轴上一道取出的元件带加以组合。然后，将这些带按照需要安装的元件数降序重新排列，并放置到供应间距2mm的双盒内的偶数号Z位置。
对具有偶数号Z位置、且供应间距4mm的元件带进行同样的处理。
结果，就不再需要双盒(43，44)、(45，46)与(47，48)。
3.9.12  LL限制：改变拣拾方法(1)
(2)提供数量等于Z位置数的旗标，并使每个旗标与一个不同的Z位置关联。
(3)对左侧块的安装点执行如下处理。
(3.1)对排列在每个Z位置的元件带执行如下处理。
·如果在一个Z位置上没有排列元件带，则该Z位置的旗标被设置为“false”。
·如果排列在一个Z位置的元件带不具有一个位于该LL限定区域的安装点，则该Z位置的旗标被设置为“false”。
·如果排列在一个Z位置的元件带具有一个位于该LL限定区域的安装点，则该Z位置的旗标被设置为“true”。
(3.2)不位于该LL限定区域的安装点数量被设置到“Nf”(其中“f”代表“free”(自由))。
(3.3)位于该LL限定区域的安装点数量被设置到“Nr”(其中“r”代表“restricted”(限定))。
(3.4)如果Nf与Nr中至少有一个不为0，就重复如下处理。
(3.4.1)如果Nf与Nr均不为0。
(i)对不位于该LL限定区域的安装点执行删减过程来生成6个被拣拾元件的集合，被删减的Z序号按顺序被分配给头1至6。
被拣拾元件数被设置为Pf。
执行几次拣拾操作来占用头1至6。
将元件被拣拾的位置的Z序号中的最高Z序号设置为Zmax。
(ii)从Nf中减去Pf。
(iii)对Z序号高于Zmax、且位于该LL限定区域的安装点执行删减过程来生成4个被拣拾元件的集合。被删减的Z序号被按顺序分配给头7至10。
被拣拾元件数被设置为Pr。
执行几次拣拾操作来占用头7至10。
(iv)从Nr中减去Pr。
(3.4.2)如果Nr为0而Nf不为0。
(i)对所有安装点执行删减过程来生成10个被拣拾元件的集合，被删减的Z序号按顺序被分配给头1至10。
被拣拾元件数被设定为Pf。
执行几次拣拾操作来占用头1至10。
(ii)从Nf中减去被拣拾元件数Pf。
(3.4.3)如果Nf为0而Nr不为0。
(i)对所有安装点执行删减过程来生成4个被拣拾元件的集合，被删减的Z序号按顺序被分配给头7至10。
被拣拾元件数被设置为Pr。
执行几次拣拾操作来占用头7至10。
头1至6不用来拣拾元件。
(ii)从Nr中减去被拣拾元件数Pr。
(3.4.4)如果Nf与Nr均为0。
对该左侧块结束该处理。
(4)对右侧块的安装点执行如下处理。
(4.1)对排列在每个Z位置的元件带执行如下处理。
·如果在一个Z位置上没有排列元件带，则该Z位置的旗标被设置为“false”。
·如果排列在一个Z位置的元件带不具有一个位于该LL限定区域的安装点，则该Z位置的旗标被设置为“false”。
·如果排列在一个Z位置的元件带具有一个位于该LL限定区域的安装点，则该Z位置的旗标被设置为“true”。
(4.2)不位于该LL限定区域的安装点数量被设置为“Nf”(其中“f”代表“free”(自由))。
(4.3)位于该LL限定区域的安装点数量被设置为“Nr”(其中“r”代表“restricted”(限定))。
(4.4)如果Nf与Nr中至少有一个不为0，就重复如下处理。
(4.4.1)如果Nf与Nr均不为0，。
(i)对位于该LL限定区域的安装点执行删减过程来生成4个被拣拾元件的集合，被删减的Z序号按顺序被分配给头7至10。
被拣拾元件数被设置为Pr。
执行几次拣拾操作来占用头7至10。
将元件被拣拾的位置的Z序号中的最低Z序号设置为Zmin。
(ii)从Nr中减去Pr。
(iii)对Z序号低于Zmin、且不位于该LL限定区域的安装点执行删减过程来生成6个被拣拾元件的集合。被删减的Z序号被按顺序分配给头1至6。
被拣拾元件数被设置为Pf。
执行几次拣拾操作来占用头1至6。
(iv)从Nf中减去Pf。
(4.4.2)如果Nr为0而Nf不为0。
(i)对所有安装点执行删减过程来生成10个被拣拾元件的集合，被删减的Z序号按顺序被分配给头1至10。
被拣拾元件数被设置为Pf。
执行几次拣拾操作来占用头1至10。
(ii)从Nf中减去被拣拾元件数Pf。
(4.4.3)如果Nf为0而Nr不为0。
(i)对所有安装点执行删减过程来生成4个被拣拾元件的集合，被删减的Z序号按顺序被分配给头7至10。
被拣拾元件数被设置为Pr。
执行几次拣拾操作来占用头7至10。
头1至6不用来拣拾元件。
(ii)从Nr中减去被拣拾元件数Pr。
(4.4.4)如果Nf与Nr均为0。
对该右侧块结束该处理。
(5)处理过程结束。
3.9.13  LL限制：改变拣拾方法(2)
(1)提供数量等于Z位置数的旗标，使每个旗标与一个不同的Z位置关联。
(2)对左侧块的安装点执行如下处理。
(2.1)对排列在每个Z位置的元件带执行如下处理。
·如果在一个Z位置上没有排列元件带，则该Z位置的旗标被设置为“false”。
·如果排列在一个Z位置的元件带不具有一个位于该LL限定区域的安装点，则该Z位置的旗标被设置为“false”。
·如果排列在一个Z位置的元件带具有一个位于该LL限定区域的安装点，则该Z位置的旗标被设置为“true”。
(2.2)不位于该LL限定区域的安装点数量被设置为“Nf”(其中“f”代表“free”(自由))。
(2.3)位于该LL限定区域的安装点数量被设置为“Nr”(其中“r”代表“restricted”(限定))。
(2.4)如果Nf与Nr中至少有一个不为0，就重复如下处理。
(2.4.1)如果Nf与Nr均不为0。
(i)对不位于该LL限定区域的安装点执行删减过程来生成6个被拣拾元件的集合，被删减的Z序号按顺序被分配给头1至6。
被拣拾元件数被设置为Pf。
执行几次拣拾操作来占用头1至6。
将元件被拣拾的位置的Z序号中的最低Z序号设定为Zf。
(ii)从Nf中减去Pf。
(iii)对位于该LL限定区域的安装点执行删减过程来生成4个被拣拾元件的集合。被删减的Z序号被按顺序分配给头7至10。
被拣拾元件数被设置为Pr。
执行几次拣拾操作来占用头7至10。
将元件被拣拾的位置的Z序号中的最低Z序号设置为Zr。
(iv)从Nr中减去Pr。
(v)如果Zf≤Zr，就按照头1至6、然后再按照头7至10的顺序排列NC数据。
元件按照头1至6、然后再按照头7至10的顺序被拣拾。
这里，该拣拾顺序符合该安装顺序，而该安装顺序就是该NC数据顺序。
(vi)如果Zf>Zr，就按照头7至10、然后再按照头1至6的顺序排列NC数据。
元件按照头7至10、然后再按照头1至6的顺序被拣拾。
这里，该拣拾顺序符合该安装顺序，而该安装顺序就是该NC数据顺序。
(2.4.2)如果Nr为0而Nf不为0。
(i)对所有安装点执行删减过程来生成10个被拣拾元件的集合，被删减的Z序号按顺序被分配给头1至10。
被拣拾元件数被设置为Pf。
执行几次拣拾操作来占用头1至10。
(ii)从Nf中减去被拣拾元件数Pf。
(2.4.3)如果Nf为0而Nr不为0。
(i)对所有安装点执行删减过程来生成4个被拣拾元件的集合，被删减的Z序号按顺序被分配给头7至10。
被拣拾元件数被设置为Pr。
执行几次拣拾操作来占用头7至10。
在某些情况下，这将生成大量由4个元件构成的任务。
(ii)从Nr中减去被拣拾元件数Pr。
(2.4.4)如果Nf与Nr均为0。
对该左侧块结束该处理。
(3)对该右侧块的安装点执行如下处理。
(3.1)对排列在每个Z位置的元件带执行如下处理。
·如果在一个Z位置上没有排列元件带，则该Z位置的旗标被设置为“false”。
·如果排列在一个Z位置的元件带不具有一个位于该LL限定区域的安装点，则该Z位置的旗标被设置为“false”。
·如果排列在一个Z位置的元件带具有一个位于该LL限定区域的安装点，则该Z位置的旗标被设置为“true”。
(3.2)不位于该LL限定区域的安装点数量被设置为“Nf”(其中“f”代表“free”(自由))。
(3.3)位于该LL限定区域的安装点数量被设置为“Nr”(其中“r”代表“restricted”(限定))。
(3.4)如果Nf与Nr中至少有一个不为0，就重复如下处理。
(4.4.1)如果Nf与Nr均不为0，。
(i)对位于该LL限定区域的安装点执行删减过程来生成4个被拣拾元件的集合，被删减的Z序号按顺序被分配给头7至10。
被拣拾元件数被设置为Pr。
执行几次拣拾操作来占用头7至10。
将元件被拣拾的位置的Z序号中的最低Z序号设置为Zr。
(ii)从Nr中减去Pr。
(iii)对不位于该LL限定区域的安装点执行删减过程来生成6个被拣拾元件的集合。被删减的Z序号被按顺序分配给头1至6。
被拣拾元件数被设置为Pf。
执行几次拣拾操作来占用头1至6。
将元件被拣拾的位置的Z序号中的最低Z序号设置为Zf。
(iv)从Nf中减去Pf。
(v)如果Zf≤Zr，就按照头7至10、然后再按照头1至6的顺序排列NC数据。
元件按照头7至10、然后再按照头1至6的顺序被拣拾。
这里，该拣拾顺序符合该安装顺序，而该安装顺序就是该NC数据顺序。
(vi)如果Zf>Zr，就按照头1至6、然后再按照头7至10的顺序排列NC数据。
元件按照头1至6、然后再按照头7至10的顺序被拣拾。
这里，该拣拾顺序符合该安装顺序，而该安装顺序就是该NC数据顺序。
(3.4.2)如果Nr为0而Nf不为0。
(i)对所有安装点执行删减过程来生成10个被拣拾元件的集合，被删减的Z序号按顺序被分配给头1至10。
被拣拾元件数被设置为Pf。
执行几次拣拾操作来占用头1至10。
(ii)从Nf中减去被拣拾元件数Pf。
(3.4.3)如果Nf为0而Nr不为0。
(i)对所有安装点执行删减过程来生成4个被拣拾元件的集合，被删减的Z序号按顺序被分配给头7至10。
被拣拾元件数被设置为Pr。
执行几次拣拾操作来占用头7至10。
在某些情况下，这将生成大量由4个元件构成的任务。
(ii)从Nr中减去被拣拾元件数Pr。
(3.4.4)如果Nf与Nr均为0。
对该右侧块结束该处理。
(4)处理过程结束。
3.9.14  LL限制：互换Z轴上的元件带(1)
(1)假设在这一阶段之前已经执行删减过程来确定所有的山峰。
(2)对块A中的位置Z＝1至11执行如下过程。
(2.1)将位于位置Z的元件带设置为元件带K，元件带K的安装点的最高X坐标被设置为Xmax。
如果没有元件带位于位置Z，那么对位置Z设置Xmax＝0。
(2.2)如果Xmax≤400.0[mm](即元件带K不具有一个位于该LL限定区域的安装点)，就执行如下处理。
(2.2.1)不进行重新排列。这是因为由喷嘴1安装的安装点的最高X坐标可能是400.0[mm]。
(2.3)如果Xmax>400.0[mm](即元件带K具有一个位于该LL限定区域的安装点)，就执行如下处理。
(2.3.1)从那些(a)构成含有元件带K的山峰M，以及(b)具有一个等于或大于12的Z序号的元件带中，找出一个在该LL限定区域没有一个安装点、而且需要安装的元件数与元件带K类似的元件带，并将它与元件带K互换。
如果这些元件带在双盒之中，那么该供应间距必须相同。
(2.3.2)如果找不出这样的元件带，那么就从那些(a)在块A中，(b)构成与山峰M不同的一个山峰的一部分，(c)具有一个等于或大于12的Z序号，以及(d)在该LL限定区域没有一个安装点的元件带中，找出一个具有最少需要安装点数的元件带。将这个元件带与元件带K互换。
在某些情况下，将元件带K与一个不同元件组中的一个元件带互换。
如果这些元件带在双盒之中，那么该供应间距必须相同。
(2.3.3)如果找不到这样的元件带，那么就从那些(a)构成块B中的一个山峰，以及(b)在该LL限定区域没有一个安装点的元件带中，找出一个具有最少需要安装点数的元件带。然后将这个元件带与元件带K互换。
在某些情况下，将元件带K与一个不同元件组中的一个元件带互换。
在某些情况下，也在同一个任务中从块A与块B拣拾元件
如果这些元件带在双盒之中，那么该供应间距必须相同。
(2.3.4)如果找不到这样的元件带，就判定对元件带K不可能进行安装。
(3)该处理过程结束。
3.9.15  LL限制：互换Z轴上的元件带(2)
(1)假设在这一阶段之前已经执行了删减过程来确定所有的山峰。
(2)生成任务。
(3)检查每个任务中头序号与Z位置之间的对应关系，对每个Z位置找出用来拣拾一个元件的最低头序号。
(4)对块A中位置Z＝1至11执行如下过程。
(4.1)将位于位置Z的元件带设置为元件带K，元件带K的安装点的最高X坐标被设置为Xmax。
如果没有元件带位于位置Z，那么对位置Z设置Xmax＝0。
(4.2)将一个(具有从位置Z拣拾一个元件的最低头序号的)安装头能够安装一个元件的最高X坐标设置为Xh。
(4.3)如果Xmax≤Xh(即元件带不具有一个位于该LL限定区域的安装点)，就执行如下处理。
(4.3.1)不进行重新排列。
(4.4)如果Xmax>Xh(即元件带具有一个位于该LL限定区域的安装点)，就执行如下处理。
(4.4.1)从那些(a)构成含有元件带K的山峰M，以及(b)具有一个等于或大于12的Z序号的元件带中，找出一个在该LL限定区域没有一个安装点、而且需要安装的元件数与元件带K类似的元件带，并将它与元件带K互换。
如果这些元件带在双盒之中，那么该供应间距必须相同。
(4.4.2)如果找不到这样的元件带，那么就从那些(a)在块A中，(b)构成与山峰M不同的一个山峰的一部分，(c)具有一个等于或大于12的Z序号，以及(d)在该LL限定区域没有一个安装点的元件带中，找出一个具有最少需要安装点数的元件带。然后将这个元件带与元件带K互换。
在某些情况下，将元件带K与一个不同元件组中的一个元件带互换。
如果这些元件带在双盒之中，那么该供应间距必须相同。
(4.4.3)如果找不到这样的元件带，那么就从那些(a)构成块B中的一个山峰，以及(b)在该LL限定区域没有一个安装点的元件带中，找出一个具有最少需要安装点数的元件带。然后将这个元件带与元件带K互换。
在某些情况下，将元件带K与一个不同元件组中的一个元件带互换。
在某些情况下，也在同一个任务中从块A与块B拣拾元件。
如果这些元件带在双盒之中，那么该供应间距必须相同。
(4.4.4)如果找不到这样的元件带，就判定对元件带K不可能进行安装。
(5)该处理过程结束。
3.9.16  处理KL尺寸片基的过程(XL限制)
下面说明为避开一块XL尺寸片基引起的限制所用的方法。
(1)根据安装点的坐标将安装点分配到前平台110与后平台120。
(2)根据这些安装点的坐标划分元件带。
(3)对前平台110与后平台120均可以安装的区域进行某种初始分配。
(4)避开LL限制。
更详细地讲，是执行如下过程。
(1)根据安装点的坐标将安装点分配到前平台110与后平台120。
这里假设，根据安装点的坐标向前平台110与后平台120分配安装点的情况如图46的表格所示。
(2)根据这些安装点的坐标划分元件带。
(2.1)根据这些元件带中安装点的坐标采用如下3种模式。
(i)将元件带分配到前平台110。
(ii)将元件带分配到后平台120。
(iii)划分元件带，并将所得的各部分分配到前平台110与后平台120。
(2.2)如果使用模式(iii)，就必须划分一个元件带。这不是在前平台110与后平台120之间分配需要安装的元件数量，而是在前平台110与后平台120之间分配安装点本身。
(3)对前平台110与后平台120均可以安装的区域进行某种初始分配。
(3.1)将与图46所示区域①与②中元件对应的元件带分配到前平台110。
(3.1.1)计算与区域①与②对应的每个元件带的估计生产节拍时间，并将该总时间设定为前平台110的估计生产节拍时间。
(3.2)将与图46所示区域⑥与⑦中元件对应的元件带分配到后平台120。
(3.2.1)计算与区域⑥与⑦对应的每个元件带的估计生产节拍时间，并将该总时间设定为后平台120的估计生产节拍时间。
(3.3)只要还有可用空间，就将与图46所示区域④、⑤与⑥中元件对应的元件带按照元件组的顺序、并按照需要安装的元件数的下降顺序分配到前平台110。
(3.3.1)计算以这种方法排列的元件带的估计生产节拍时间，并将该总时间加到前平台110的估计生产节拍时间。
(3.4)将与区域④、⑤与⑥对应的、未排列在前平台110内的元件带排列到后平台120。
(3.4.1)计算以这种方法排列的元件带的估计生产节拍时间，并将该总时间加到后平台120的估计生产节拍时间。
如果这些元件带不能被排列到后平台120，该处理过程就返回一个出错信息。
(3.5)如果前平台110的估计生产节拍时间<后平台120的估计生产节拍时间，就执行如下处理。
(3.5.1)这时不可能对该平衡作出任何进一步改进，所以该处理过程结束。
(3.6)如果前平台110的估计生产节拍时间>后平台120的估计生产节拍时间，就执行如下处理。
(3.6.1)从与区域④、⑤与⑥中元件对应的、已经排列在前平台110内的元件带中，将具有最低需要安装元件数的一个元件带移动到后平台120。
如果无法再将元件带移动到后平台120(即在后平台120中已经没有自由Z位置)，那么就不可能对平衡作出任何进一步改进，所以该处理过程结束。
(3.6.2)重新计算前平台110的估计生产节拍时间与后平台120的估计生产节拍时间。
(4)避开LL限制。
(4.1)前平台110中的区域②与⑤与LL限定区域对应，所以能对LL限定区域进行合适的处理。
(4.1)后平台120中的区域③与⑥与LL限定区域对应，所以能对LL限定区域进行合适的处理。
3.9.17  估计生产节拍时间平衡调整过程(以山峰为单位)
这一处理的特征如下。
(i)如果在初始状态，前平台110的估计生产节拍时间比后平台长，那么就以山峰为单位将元件带从前平台110移动到后平台120来调整该估计生产节拍时间平衡。
(ii)对在该平衡点出现的一个山峰，该估计生产节拍时间平衡以元件带为单位调整。对此将在本书面说明后面的“估计生产节拍时间平衡调整过程(以元件带为单位)”部分详细说明。
所用的具体过程如下。
(1)为每个山峰提供一个旗标。每个旗标的初始状态被设置为“true”。
(2)如果排列在前平台110的所有山峰的旗标均为“false”，就执行如下处理。
(2.1)前进至过程(15)。
这对应于排列在前平台110中的所有山峰都已经被移动到后平台120的情况。实际上不可能出现这种情况。
(3)储存前平台110与后平台120中山峰的当前排列。
(4)执行如下处理来选择需要移动的山峰M。
(4.1)从构成排列在前平台110的山峰的元件带中找出最高的元件组序号，并将它设置为PGMax。
(4.2)如果由包含元件组序号为PGMax的元件带的单盒或双盒构成的所有山峰的旗标均被设置为“false”，那么执行如下处理。
(4.2.1)从前平台110向后平台120移动山峰的处理过程结束。
由于需要移动的山峰已经被移动，所以从前平台110向后平台120移动山峰的处理过程结束。
这不取决于该生产节拍时间是否已经平衡。
(4.3)如果同时存在一个由包含元件组序号为PGMax的元件带的单盒构成的一个山峰以及由包含元件组序号为PGMax的元件带的双盒构成的一个山峰，那么就执行如下处理。
(4.3.1)将由单盒构成的山峰设置为山峰N。
(4.4)如果一个由包含元件组序号为PGMax的元件带的单盒构成的一个山峰以及由包含元件组序号为PGMax的元件带的双盒构成的一个山峰中只有一个存在，那么就执行如下处理。
(4.4.1)将该山峰设置为山峰M。
(5)从排列在前平台110中的山峰中取出山峰M，重新排列其余的山峰。
(6)将山峰M加到排列在后平台120的山峰之中，重新排列这些山峰。
(7)如果在前平台110或后平台120不能满足对喷嘴的限制，就执行如下处理。
(7.1)将前平台110与后平台120中的山峰排列恢复成为该储存的状态。
(7.2)将山峰M的旗标设置为“false”。
此后，山峰M不被看作一个能移动的山峰。
(7.3)该处理前进至过程(14)。
(8)如果一个山峰不能被装入前平台110或后平台120中的Z轴，就执行如下处理。
(8.1)将前平台110与后平台120中的山峰排列恢复成为该储存的状态。
(8.2)该处理前进至过程(15)。
由于惟一能被移动的山峰是山峰M，所以就以元件带为单位划分山峰M，并将所得的各部分分配到前平台110与后平台120，以图改进该生产节拍时间平衡。
山峰M不一定位于该平衡点，所以即使该生产节拍时间平衡能被改进，也存在各平台的生产节拍时间不能被完全平衡的情况。
(9)计算前平台110的估计生产节拍时间。
(9.1)为小型元件计算估计生产节拍时间。
(9.2)为通用元件计算估计生产节拍时间。
(9.3)将小型元件与通用元件的估计生产节拍时间相加来产生前平台110的估计生产节拍时间。
(10)计算后平台120的估计生产节拍时间。
(10.1)为小型元件计算估计生产节拍时间。
(10.2)为通用元件计算估计生产节拍时间。
(10.3)将小型元件与通用元件的估计生产节拍时间相加来产生后平台120的估计生产节拍时间。
(11)如果前平台110的估计生产节拍时间等于后平台120的估计生产节拍时间，就执行如下处理。
(11.1)该处理前进至过程(15)。
这相当于前平台110与后平台120之间的估计生产节拍时间平衡已经完成。
(12)如果前平台110的估计生产节拍时间短于后平台120的估计生产节拍时间，就执行如下处理。
(12.1)将前平台110与后平台120中的山峰排列恢复成为该储存的状态。
(12.2)对山峰M执行“估计生产节拍时间平衡调整过程(以元件带为单位)”。
对该平衡点处存在的一个山峰，以元件带为单位调整该估计生产节拍时间平衡。对此将在本书面说明后面的“估计生产节拍时间平衡过程(以元件带为单位)(A)”部分详细说明。
(12.3)该处理前进至过程(15)。
山峰M最终位于该生产线平衡的点。
山峰M被恢复成为它在前平台110中排列的状态。
此后，以元件带为单位划分山峰M，并将所得的各部分分配到前平台110与后平台120，以图改进该估计生产节拍时间平衡。
(13)如果前平台110的估计生产节拍时间长于后平台120的估计生产节拍时间，就执行如下处理。
(13.1)将山峰M的旗标设置为“flase”。
此后，山峰M被当作一个已经被移动的山峰。
(13.2)该处理前进至过程(15)。
再次以山峰为单位进行移动。
(14)该处理返回过程(2)。
(15)“估计生产节拍时间平衡调整过程(以山峰为单位)”结束。
3.9.18  估计生产节拍时间平衡调整过程(以元件带为单位)
这一处理的特征如下。
(i)如果在初始状态，前平台110的估计生产节拍时间比后平台长，那么就以元件带为单位将元件带从前平台110移动到后平台120来调整该估计生产节拍时间平衡。
(ii)由于估计生产节拍时间的精度不太高，所以各平台的估计生产节拍时间不以安装点为单位来平衡。
所用的特殊过程如下。
(1)为构成山峰M的每个元件带提供一个旗标。每个旗标的初始状态被设置为“true”。
(2)为山峰M产生一个元件带清单。
(3)如果对该元件清单中的每个元件带，旗标均被设置为“false”，就执行如下处理。
(3.1)该处理前进至过程(13)
“估计生产节拍时间平衡调整过程(以元件带为单位)”结束。
(4)储存前平台110与后平台120中山峰的当前排列。
(5)从该元件清单内的、其一个旗标被设置为“true”的元件带中，找出具有最低需要安装元件数的元件带，并将它选作元件带K。
(6)将元件带K分配到后平台120。
(7)将该元件清单中留下的、其一个旗标被设置为“true”而且尚未分配给前平台110或后平台120的元件带分配到前平台110。
结果，一个并非山峰M的山峰被分配到前平台110或后平台120。
(8)为前平台110计算估计生产节拍时间。
(8.1)为小型元件计算估计生产节拍时间。
(8.2)为通用元件计算估计生产节拍时间。
(8.3)将小型元件与通用元件的估计生产节拍时间相加来产生前平台110的估计生产节拍时间。
(9)计算后平台120的估计生产节拍时间。
(9.1)为小型元件计算估计生产节拍时间。
(9.2)为通用元件计算估计生产节拍时间。
(9.3)将小型元件与通用元件的估计生产节拍时间相加来产生后平台120的估计生产节拍时间。
(10)如果前平台110的估计生产节拍时间等于后平台120的估计生产节拍时间，就执行如下处理。
(10.1)该处理前进至过程(13)。
这相当于前平台110与后平台120之间的估计生产节拍时间平衡已经完成。
(11)如果前平台110的估计生产节拍时间短于后平台120的估计生产节拍时间，就执行如下处理。
(11.1)将元件带K的旗标设置为“false”。
这说明元件带K已经被移动。
(11.2)该处理前进至过程(13)。
将元件带K从前平台110移动到后平台120，后平台120的估计生产节拍时间就会高于前平台110。在以元件带调整估计生产节拍时间之后，该估计生产节拍时间平衡调整过程结束。
(12)如果前平台110的估计生产节拍时间长于后平台120的估计生产节拍时间，就执行如下处理。
(12.1)将元件带K的旗标设置为“false”。
此后，元件带K就被当作一个已经被移动的元件带。
(12.2)该处理前进至过程(3)。
再次以元件带为单位进移动。
(13)该“估计生产节拍时间平衡调整过程(以元件带为单位)”结束。
3.9.19  一个山峰从前平台110移动到后平台120的处理
(1)为每个山峰提供一个旗标。每个旗标的初始状态被设置为“true”。
(2)如果排列在前平台110的山峰的所有旗标均为“false”，就执行如下处理。
(2.1)前进至过程(16)。
这相当于排列在前平台110的所有山峰已经被移动到后平台120的情况。实际上不可能出现这种情况。
(3)储存前平台110与后平台120中山峰的当前排列。
(4)执行如下处理来选择需要移动的山峰M。
(4.1)从构成排列在前平台110的山峰的元件带中找出一个最高元件组序号，并将它设置为PGMax。
(4.2)如果由包含元件组序号为PGMax的元件带的单盒或双盒形成的所有山峰的旗标都被设置为“false”，就执行如下处理。
(4.2.1)从前平台110向后平台120移动山峰的处理过程结束。
由于需要移动的山峰已经被移动，所以从前平台110向后平台120移动山峰的处理结束。
这不取决于该生产节拍时间是否已经平衡。
(4.3)如果同时存在一个由包含元件组序号为PGMax的元件带的单盒构成的一个山峰以及由包含元件组序号为PGMax的元件带的双盒构成的一个山峰，那么就执行如下处理。
(4.3.1)将由单盒构成的山峰设置为山峰M。
(4.4)如果由包含元件组序号为PGMax的元件带的单盒构成的一个山峰以及由包含元件组序号为PGMax的元件带的双盒构成的一个山峰中只有一个存在，那么执行如下处理。
(4.4.1)将该山峰设置为山峰M。
(5)从排列在前平台110的山峰中取出山峰M，重新排列其余的山峰。
(6)将山峰M加到排列在后平台120的山峰之中，重新排列这些山峰。
(7)如果对前平台110或后平台120不能满足对喷嘴的限制，就执行如下处理。
(7.1)将前平台110与后平台120中的山峰排列恢复成为该储存的状态。
(7.2)将山峰M的旗标设置为“false”。
此后，山峰M不被当作一个能移动的山峰。
(7.3)该处理前进至过程(15)。
(8)如果一个山峰不能被装入前平台110或后平台120中的Z轴，就执行如下处理。
(8.1)将前平台110与后平台120中的山峰排列恢复成为该储存的状态。
(8.2)该处理前进至过程(16)。
由于惟一能被移动的山峰是山峰M，所以就以元件带为单位划分山峰M，并将所得的各部分分配到前平台110与后平台120，以图改进该生产节拍时间平衡。
山峰M不一定位于该平衡点，所以即使该生产节拍时间平衡能被改进，也存在各平台的生产节拍时间不能被完全平衡的情况。
(9)为前平台110生成任务。
(9.1)为小型元件生成任务。
(9.2)为通用元件生成任务。
(10)为后平台120生成任务。
(10.1)为小型元件生成任务。
(10.2)为通用元件生成任务。
(11)为前平台110以及后平台120计算安装时间。
在某些情况下，山峰被排列在前平台110以及后平台120。
(12)如果前平台110的安装时间等于后平台120的安装时间，就执行如下处理。
(12.1)该处理前进至过程(16)。
这相当于前平台110与后平台120之间的安装时间完全平衡。
(13)如果前平台110的安装时间短于后平台120的安装时间，就执行如下处理。
(13.1)将前平台110与后平台120中的山峰排列恢复成为该储存的状态。
(13.2)对山峰M执行“一个元件带从前平台110移动到后平台120的处理”。
(13.3)该处理前进至过程(16)。
山峰M最终位于该生产线平衡的点。
山峰M被恢复成为它在前平台110中排列的状态。
此后，以元件带为单位划分山峰M，并将所得的各部分分配到前平台110与后平台120，以图改进该估计生产节拍时间平衡。
(14)如果前平台110的安装时间长于后平台120的安装时间，就执行如下处理。
(14.1)将山峰M的旗标设置为“flase”。
(14.2)该处理前进至过程(15)。
存在必须将另一个山峰从前平台110移动到后平台120的情况。
(15)该处理返回过程(2)。
(16)该“一个山峰从前平台110移动到后平台120的处理”结束。
3.9.20  一个元件带从前平台110移动到后平台120的处理
这一处理的特征如下。
(i)如果在初始状态，前平台110的安装时间比后平台120长，那么就以元件带为单位将安装点从前平台110移动到后平台120来调整安装时间的平衡。
(ii)在某些情况下，许多元件带被移动到后平台120。
在某些情况下，一些元件带被划分，并被排列到前平台110以及后平台120。
(iii)所得的安装时间平衡良好。
所用的特殊过程如下。
(1)为构成山峰M的每个元件带提供一个旗标。每个旗标的初始状态被设置为“true”。
(2)对山峰M产生一个元件带清单。
(3)如果对在该元件清单中的每个元件带，旗标均被设置为“false”，就执行如下处理。
(3.1)该处理前进至过程(14)
该“一个元件带从前平台110移动到后平台120的处理”结束。
(4)储存前平台110与后平台120中的山峰的当前排列。
(5)从该元件清单内的、其一个旗标被设置为“true”的元件带中，找出具有最低需要安装元件数的元件带，并将它选作元件带K。
(6)将元件带K分配到后平台120。
(7)将该元件清单中留下的、其一个旗标被设置为“true”而且尚未分配给前平台110或后平台120的元件带分配到前平台110。
将山峰M旁边的山峰分配到前平台110或后平台120。
(8)为前平台110生成任务。
(8.1)为小型元件生成任务。
执行核心破碎过程来划分元件带。
(8.2)为通用元件生成任务。
按照用户指示来划分元件带。
(9)为后平台120生成任务。
(9.1)为小型元件生成任务。
执行核心破碎过程来划分元件带。
(9.2)为通用元件生成任务。
按照用户指示来划分元件带。
(10)为前平台110以及后平台120计算安装时间。
(11)如果前平台110的安装时间等于后平台120的安装时间，就执行如下处理。
(11.1)该处理前进至过程(14)。
这相当于前平台110与后平台120之间的安装时间完全平衡。
(12)如果前平台110的安装时间短于后平台120的安装时间，就执行如下处理。
(12.1)将元件带K的旗标设置为“false”。
这表示元件带K已经被移动。
(12.2)对元件带M执行“安装点从前平台110移动到后平台120的处理”。
将元件带K从前平台110移动到后平台120时，后平台120的安装时间就会高于前平台110的安装时间，所以划分元件带K，并将元件带K的安装点分配到前平台110与后平台120来改进各平台之间的生产节拍时间平衡。
(12.3)该处理前进至过程(14)。
(13)如果前平台110的安装时间长于后平台120的安装时间，就执行如下处理。
(13.1)将元件带K的旗标设置为“flase”。
这表示元件带K已经被移动。
(13.2)该处理返回过程(3)。
再次以元件带为单位移动安装点。
(14)该“元件带从前平台110移动到后平台120的处理”结束。
3.9.21  安装点从前平台110移动到后平台120的处理
元件带K以安装点为单位进行划分，而且所得的各部分被分配到前平台110与后平台120。
(1)将安装点按照它们的Y坐标升序排列。
(1.1)具有相同Y坐标的安装点按照它们的X坐标升序排列。
该排列结果被称为“安装点清单”。
当元件带K以安装点为单位被一分为二，而且所得的各部分已经被分配到前平台110与后平台120的时候，存在只有一个元件带K被分配到前平台110或后平台120的可能性。在这种情况下，也许最好分配彼此靠近的安装点的一个集合，这就是这些安装点要按照它们的坐标顺序排列的原因。
如果对前平台110与后平台120中相同的元件带采用贪婪法，就不需要这样的重新排列。但是，如果分别对前平台110与后平台120采用贪婪法，这样的重新排列是有效的。
(2)将表示分配到前平台110的安装点数量的变量n设置为1。
(3)如果n大于元件带K的安装点数，就执行如下处理。
(3.1)该处理前进至过程(12)。
结果，该“安装点从前平台110移动到后平台120的处理”结束。
(4)将该安装点清单上第1至第n个安装点分配到前平台110。
(5)将该安装点清单上第(n+1)至最后的安装点分配到后平台120。
(6)为前平台110生成任务。
(6.1)为小型元件生成任务。
执行核心破碎过程来划分元件带。
(6.2)为通用元件生成任务。
按照用户指示来划分元件带。
(7)为后平台120生成任务。
(7.1)为小型元件生成任务。
执行核心破碎过程来划分元件带。
(7.2)为通用元件生成任务。
按照用户指示来划分元件带。
(8)为前平台110以及后平台120计算安装时间。
(9)如果前平台110的安装时间等于后平台120的安装时间，就执行如下处理。
(9.1)该处理前进至过程(12)。
结果，该“安装点从前平台110移动到后平台120的处理”结束。
这相当于前平台110与后平台120之间的安装时间已经完全平衡。
(10)如果前平台110的安装时间短于后平台120的安装时间，就执行如下处理。
(10.1)该处理前进至过程(12)。
结果，该“安装点从前平台110移动到后平台120的处理”结束。
这相当于前平台110与后平台120之间的安装时间尽管不是准确相等，但已达到良好平衡。
(11)如果前平台110的安装时间长于后平台120的安装时间，就执行如下处理。
(11.1)使变量n增加1。
(11.1)该处理返回过程(3)。
再次将安装点从前平台110移动到后平台120。
(12)该“安装点从前平台110移动到后平台120的处理”结束。
3.9.22  调整生产节拍时间平衡时执行的交换
下面说明当Z轴上不存在可以向其移动元件带的自由空间时执行的生产节拍时间平衡处理(交换处理)。在这一说明中，将该处理与Z轴上有自由空间的情况加以比较。
图95A与图95B表示在Z轴上存在自由空间时，前平台110与后平台120的安装时间以及在这种情况下执行的生产节拍时间平衡处理的示例。图95C与图95D表示在Z轴上不存在自由空间时前平台110与后平台120安装时间以及在这种情况下执行的生产节拍时间平衡处理(交换)的示例。
如图95A与95B所示，如果Z轴上存在自由空间，就可以执行上述3.9.19至3.9.21的过程来移动安装点，以便根本消除各平台之间安装时间的差别。在该演示示例中，总安装时间为7.5秒的一批元件545被从前平台110移动到后平台120，从而平衡了这些平台的安装时间。
另一方面，如图95C与图95D所示，如果Z轴上不存在自由空间，那么，分配到前平台110的、具有大量需要安装元件的元件带547就以元件盒为单位与分配到后平台120的、具有少量需要安装元件的元件带546交换。结果，与需要安装的元件数量之差对应的安装时间从前平台110被移动到后平台120，从而平衡了各平台的安装时间。
3.9.23  对双盒执行的删减程序
下面说明对双盒执行的删减程序。
(1)对供应间距2mm的双盒中存放的元件带进行排列以便在一根虚拟Z轴上形成一个山峰(见图96)。为此，一个按照需要安装的元件数降序排列的元件直方图550在它的中点(被称为“折叠点”)被划分，并被向自身折叠。这两个重叠的部分被组合，其前半部分与后半部分的元件带位置交替，从而生成元件直方图551(其中通过折叠已经产生了若干成对元件带)。
(2)以同样的方法，对供应间距4mm的双盒中存放的元件带进行排列以便在一根虚拟Z轴上形成一个山峰(见图97)。为此，一个按照需要安装的元件数降序排列的元件直方图552在它的中点(被称为“折叠点”)被划分，并被向自身折叠，而且这两个重叠的部分被组合，其前半部分与后半部分元件带位置交替，从而生成元件直方图553(其中通过折叠已经产生了若干成对元件带)。
(3)将供应间距分别为2mm与4mm的元件盒的元件直方图551与553加以组合生成一个元件直方图554(见图98)。换句话说，对排列在奇数号Z位置的带，这些双盒按照需要安装的元件数被降序排列，但不拆散每个双盒中的成对元件带。
(4)元件直方图554被分割为包含奇数号Z位置的一个元件直方图554a(见图99A)与包含偶数号Z位置的一个元件直方图554b(见图99B)。
(5)从具有少量需要安装元件的元件带开始，对元件直方图554a与图554b执行删减过程来生成10个元件能被同时拣拾的拣拾模式(图100A与图100B)。结果，在各自的直方图554a与554b中留下了核心部分555a与555b。
(6)对奇数号核心部分555a与偶数号核心部分555b分别生成补充模式556a与556b(见图101A与图101B)。在该演示示例中，奇数号核心部分555a有92个安装点，偶数号核心部分555b有12个安装点，总共104个安装点。结果，产生了十个10元件的任务以及一个4元件的单独任务。
由于偶数号核心部分555b中元件带的最高需要安装元件数为3，所以在偶数编号侧产生3个10元件的任务，其他的任务则在奇数编号侧产生。
(7)对奇数与偶数侧按顺序排列补充元件带557a与557b(见图102A与图102B)。在这些图形中，补充元件带在奇数侧用“*”表示，在偶数侧用“#”表示。
注意，如图102A与图102B所示，存在奇数与偶数编号侧补充元件带数量不相等的情况。
(8)将偶数号补充元件带557b放置到奇数号补充元件带557a之上来产生一个单独的补充元件带组558(见图103A与图103B)。
(9)将安装点分配到该组合的补充元件带558(见图104A与图104B)。
这时，通过组合奇数编号侧补充元件带与偶数编号侧补充元件带来产生的补充元件带由许多单独的元件带组成。所以，如果将该组合的元件带分割成奇数与偶数编号侧的元件带，那么供应间距对所得的元件带总是相同，就是说，这些带可以成对放置到双盒之中。
(10)将该组合的补充元件带划分为奇数号元件带558a与偶数号元件带558b(见图105A与图105B)。
(11)对奇数号与偶数号元件直方图分别产生拣拾模式559a与559b(见图106A与图106B)。
结果，在将成对元件带排列到双盒之中时，就满足了只能将具有相同供应间距的元件带放置到同一个双盒的限制，而且能够使用最低可能数量的拣拾模式(即元件能够被同时拣拾的频率高)。
3.9.24  喷嘴互换算法
如图11所示，只有某些类型的喷嘴能够被用来拣拾一定类型的元件。结果，在拣拾元件时，生产线联动拣拾头112需要预先装备用来从当前元件带中拣拾元件的正确喷嘴。这可以通过在喷嘴站119互换生产线联动拣拾头112上的喷嘴来实现。
所以在优化过程中，元件带的排列必须能够使喷嘴互换的频率最低。下面说明进行这种互换的一个算法(“喷嘴互换算法”)。
图107A与图107B被用来解释该喷嘴互换算法。图107A是一张表格，它表示需要安装的元件类型(可以使用的喷嘴序号)以及对每个类型需要安装的元件数。图107B是说明所执行的操作的一个元件直方图。在图107B中，在元件直方图中元件上所附的数字是喷嘴序号，箭头表示如何通过划分元件来产生拣拾模式，而有圆圈的数字表示拣拾模式。在这个示例中，任务采用删减程序来生成。对此，下面进行详细说明。
(1)首先，从正在处理的元件中除去由于“相邻元件条件”而不能生成10个元件拣拾模式的大型元件。这里，“相邻元件条件”指安装头拣拾、传输与安装元件时需要保持的空间距离。这个距离是保证相邻元件在安装过程中不接触的空间量。
(2)以喷嘴为单位、并按照安装点数量的上升顺序来排列安装点。在该演示示例中，需要安装的元件类型(可以被使用的喷嘴序号)以及每个类型需要安装的元件数如图107A所示，而图107B中前5列表示该排序的结果。
(3)根据需要安装的元件总数按照任务单位画出许多边框。在该演示示例中，有67个元件需要安装，所以画出70个边框(相当七个10个元件的任务)。
(4)为了产生使用全部10个喷嘴的任务，从具有最多需要安装元件的喷嘴类型开始删减山峰。
更详细地讲，是采用如下规则。
·从具有最多需要安装元件的元件类型开始(在该演示示例中，元件序号为5)，以某种适合产生10个元件任务的方式来划分该山峰的上部。
·在这样做的时候，必须满足与对一个元件带的最大划分数的限制类似的限制。这些限制是基于可用的喷嘴数，它们保证在这一划分过程中不超过可用喷嘴数。
(5)划分所得的各部分被用来填充这些边框。在这样做的时候，任务数要保持为可能的最低任务数。
(6)在上述程序中，优化是对生产线联动拣拾头112上的喷嘴构成进行，所以接着必须再检查喷嘴的排列以及任务的顺序，以及对大型元件需要采用的构成。
更详细地说，大型元件通过将它们插在上述任务构成之间来处理。
(7)在该演示示例中，重新考虑任务顺序，使得(任务(6)与(7)之间)只需要一次喷嘴互换。
3.10  示例屏幕显示
下面说明优化装置300的用户界面功能。这个说明集中讨论：(1)计算控制单元301根据储存在优化程序存储单元305中的某个优化程序在显示器单元302显示的、使该用户能与优化装置300互动的示例屏幕显示，以及(2)经由一个输入单元303从用户获得的参数。
3.10.1  主屏幕
如图108所示，优化装置300用这个屏幕来显示关于优化状态以及典型程序的信息。下面说明各种显示条目(用方括号表示)，以及可以从这些条目被选定时显示的弹出菜单中能够选择的条目(用星号表示)的含义(优化装置300所执行的过程)。
(1)菜单
[File](文件)
*Open(打开)
优化装置300获得对一个典型程序(这里的定义是指需要优化的安装点数据307a等等)或一个库(元件库307c等等)的某个用户选择，并装载被选定的典型程序。这一装载操作的结果(典型程序名称、安装点数量、元件类型、设备信息、优化信息)在该主窗口显示。
*Save(保存)
如果该用户对一个确认保存操作按“yes”，那么优化装置300就通过重写现有的典型程序来保存该优化后的典型程序。
*Save as(保存为)
优化装置300显示“save as”屏幕，并用该用户输入的文件名来保存该优化后的程序。
*Close(关闭)
优化装置300关闭当前选定的典型程序。
*Quit(退出)
优化装置300结束该应用过程。
[Optimize](优化)
*Optimize(优化)
优化装置300优化该被装载的典型程序信息，对该优化结果执行一次模拟，并在主窗口显示该结果。这能够使该用户在执行优化前对各种资源与优化条件进行设置。
*Stop(停止)
优化装置300停止该优化。
*Optimization Details(优化细则)
优化装置300显示“optimization details”屏幕。
[Settings](设置)
这个菜单使该用户可用对优化资源与优化条件进行设置。
·Resources(资源)
*Set Number of Cassettes(设置盒数)
优化装置300显示“Set No.OfCassettes”屏幕。这能够使该用户输入可以被当前设备使用的盒数量。
*Set Component Division Number(设置元件划分数)
优化装置300显示“Set Component Division Number”屏幕。这能够使该用户指定在为同时拣拾进行重新排列时可以进行的划分数。
*Set Number of Nozzles(设置喷嘴数)
优化装置300显示“Set Number of Nozzles”屏幕。这能够使该用户指定可以被当前设备使用的喷嘴数。
*Select Nozzle Station(选择喷嘴站)
优化装置300显示“Select Nozzle Station”屏幕。这能够使该用户指定可以被当前设备使用的喷嘴站的工作台标识符。
·Optimization Conditions(优化条件)
*Set Options(设置选项)
优化装置300显示“Set Options”屏幕。这能够使该用户设置当前设备与优化条件的选项。
*Z-axis information(Z轴信息)
优化装置300显示“Z-axis Information”屏幕。该屏幕显示排列在Z轴的元件的特性。
*Nozzle Station Information(喷嘴站信息)
优化装置300显示“Nozzle Station Information”屏幕。它显示关于当前设备的喷嘴站的信息。
[Print](打印)
优化装置300采用它配备的打印机来打印优化信息、资源信息等等。
*Optimization Details(优化细则)
优化装置300打印优化细则。
*Z-Axis Information(Z轴信息)
优化装置300打印Z轴信息。
*Nozzle Station Information(喷嘴站信息)
优化装置300打印喷嘴站信息。
*No Of Cassettes Information(盒数量信息)
优化装置300打印盒数量信息。
*Component Division Number Information(元件划分数信息)
优化装置300打印元件划分数信息。
*Number of Nozzles Information(喷嘴数信息)
优化装置300打印喷嘴数信息。
*Nozzle Station Selection Information(喷嘴站选择信息)
优化装置300打印喷嘴站选择信息。
[Help](帮助)
优化装置300管理屏幕版本信息与帮助信息。
*Help(帮助)
优化装置300启动帮助功能。
*Version Information(版本信息)
优化装置300显示版本信息。
(2)优化信息
优化装置300为每个平台(在该演示示例中为“第1平台”与“第2平台”)显示优化前、后的信息。
*Mounting Time(seconds)(安装时间(秒))
优化装置300显示对优化前与优化后状态的模拟结果。
*Optimization Rate％(优化效率％)
优化装置300按优化前状态的安装时间的百分比来显示优化后状态的安装时间。
所用计算公式：(优化后安装时间/优化前安装时间)*100
*CPH(points)(CPH(点数))
优化装置300显示一小时内处理的安装点数。
所用计算公式：(安装点数/安装时间)*3600(秒)。
*No OfTasks(任务数)
优化装置300显示任务数量。
(3)设备信息
优化装置300显示每个平台(在该演示示例中为“第1平台”与“第2平台”)内的设备信息。
*Head Type(头类型)
优化装置300显示前、后平台的头类型(两个具有10个头的生产线联动拣拾头)。
*Camera(摄像机)
优化装置300显示前、后平台的摄像机信息(一个2D传感器、一个2D+3D传感器等等)。
*Tray(托架)
优化装置300显示前、后平台的托架信息(说明手动托架、升降机托架等等)。
*No.OfMounting Points(安装点数)
优化装置300显示在典型程序中前、后平台的安装点数量。
*No.Of Component Types(元件类型数)
优化装置300显示在典型程序中前、后平台的元件类型数量。
(4)典型程序信息(Type Program Information)
优化装置300显示关于当前选定的典型程序的信息。
*Type Program Name(典型程序名称)
优化装置300显示当前选定的典型程序名称。
*No.OfMounting Points(安装点数)
优化装置300显示该典型程序中的安装点数量。
*No.Of Component Types(元件类型数)
优化装置300显示该典型程序中的元件类型的数量。
(5)优化(Optimization)按键
优化装置300优化已经装载的典型程序信息，对优化结果进行一次模拟，并在主屏幕上显示结果。但在执行优化前，必须设置各种资源与优化条件。
(6)优化细则(Optimization Details)按键
优化装置300显示该优化细则屏幕。
(7)退出(Quit)按键
优化装置300退出该应用程序。
3.10.2  打开屏幕
如图109所示，优化装置300利用这个屏幕使用户能够选择一个典型程序或者各种库，并使优化装置300打开一个典型程序。
(1)典型程序清单(Type Program List)
优化装置300显示一份典型程序的清单(显示文件名称、生成的数据、修改后的数据以及每个典型程序的大小)。
(2)典型程序搜索(Type Program Search)
用户输入相应于某个典型程序名称的一个字符串(不要开头的“P”)，并按下搜索按键后，优化装置300就搜索一个匹配的典型程序。应当注意，该搜索试图将该输入字符串与该典型程序名称开头的几个字符进行比较，所以用户不必输入整个程序名称。
(3)选择库(Select Library)
优化装置300显示已经登记的各种库。
*Component Library(元件库)
优化装置300显示已登记的元件库名称。注意，这些名称均以字母“L”开头。这些库对应于图9所示的元件库307b。
*Supply Library(供应库)
优化装置300显示已登记的供应库名称。注意，这些名称均以字母“Y”开头。这些供应库是图9所示组装机器信息307c的构成部分，它们储存与零件供应单元115a与115b、元件供应装置、托架供应单元117以及托架有关的信息。
*Mark Library(标记库)
优化装置300显示已登记的标记库名称。注意，这些名称均以字母“B”开头。这些标记库构成图9所示组装机器信息307c的一部分，并储存与识别标记形状有关的信息，譬如说，印刷在片基上供生产线联动拣拾头112与该片基对齐的标记。
*Nozzle Library(喷嘴库)
优化装置300显示已登记的喷嘴库。注意，这些名称均以字母“V”开头。这些标记库构成图9所示组装机器信息307c的一部分，举例来说，它们储存与各种喷嘴形状有关的信息。
(4)打开(Open)按键
优化装置300采用这些选定的库来打开指定的典型程序。应当注意，当用户双击该典型程序清单时，也执行与按下打开按键时同样的处理。
(5)取消(Cancel)按键
显示返回主屏幕。
3.10.3  优化细则屏幕
如图110所示，优化装置300显示每个平台(在该演示示例中为“第1平台”与“第2平台”)的一份优化细则。
(1)典型程序信息(Type Program Information)
优化装置300显示当前选定的典型程序的信息。
*Type program Name(典型程序名称)
优化装置300显示当前选定的典型程序的名称。
*No.Of Mounting Points(安装点数)
优化装置300显示该典型程序中安装点的数量。
*No.Of Component Types(元件类型数)
优化装置300显示该典型程序中元件类型的数量。
(2)优化信息
优化装置300显示每个平台(在该演示示例中为“第1平台”与“第2平台”)在优化前、后的信息。
*Mounting Time(seconds)(安装时间(秒))
优化装置300显示对优化前与优化后状态的模拟结果。
*Optimization Rate％(优化效率％)
优化装置300按优化前状态的安装时间的百分比来显示优化后状态的安装时间。
所用计算公式：(优化后安装时间/优化前安装时间)*100
*CPH(points)(CPH(点数))
优化装置300显示一小时内处理的安装点数。
所用计算公式：(安装点数/安装时间)*3600(秒)。
*No Of Tasks(任务数)
优化装置300显示任务的数量。
*No.Of Nozzle Interchanges(喷嘴互换数)
优化装置300显示执行的喷嘴互换次数。
*Nozzle Interchange Time(喷嘴互换时间)
优化装置300显示喷嘴互换所用的总时间。
*No.Of Pickups(拣拾次数)
优化装置300显示执行的拣拾操作次数。
＊Pickup Time(拣拾时间)
优化装置300显示拣拾操作所用的总时间。
*No OfScans(扫描次数)
优化装置300显示扫描次数。
*Scanning Time(扫描时间)
优化装置300显示扫描所用的总时间。
(3)拣拾次数信息
优化装置300显示每个平台(在该演示示例中为“第1平台”与“第2平台”)在优化前、后拣拾1至10个任务的次数。
(4)设备信息
优化装置300显示每个平台(在该演示示例中为“第1平台”与“第2平台”)内设备的信息。
*Head Type(头类型)
优化装置300显示前、后平台的安装头类型(两个具有10个头的生产线联动拣拾头)。
*Camera(摄像机)
优化装置300显示前、后平台的摄像机信息(一个2D传感器、一个2D+3D传感器等等)。
*Tray(托架)
优化装置300显示前、后平台的托架信息(说明手动托架、升降机托架等等)。
*No.Of Mounting Points(安装点数)
优化装置300显示在该典型程序中前、后平台的安装点数量。
*No.Of Component Types(元件类型数)
优化装置300显示在该典型程序中前、后平台的元件类型数量。
(5)打印(Print)按键
优化装置300打印该优化细则。
(6)取消(Cancel)按键
优化装置300结束该优化细则屏幕的显示，并返回主屏幕。
3.10.4  设置盒数量屏幕
如图111所示，优化装置300显示盒数量信息并按照用户的指示来设置最大盒数。
(1)盒数量信息
优化装置300显示盒数量信息。为了确认盒的相邻条件，用户为一个元件库设置供应代码。
*Supply Code(供应代码)
优化装置300显示盒的供应代码。
代码的示例含义如下：
第1字母：         类型(E＝压模式、P＝纸带式)
第2与第3字母：    盒宽(08＝8mm)
第4与第5字母：    供应间距(04＝4mm)
第6字母：         驱动方法(C＝气缸)
第7字母：         盒类型(W＝双盒)
*Present number(当前数量)
优化装置300显示当前所用的盒数量。
*Maximum number(最大数量)
优化装置300显示能够用于当前设备的最大盒数量。
(2)打印(Print)按键
优化装置300打印该盒数量信息。
(3)OK按键
优化装置300储存当前显示的最低盒数量，并结束该盒数量设置屏幕的显示。
(4)取消(Cancel)按键
优化装置300结束该盒数量设置屏幕的显示，并返回主屏幕。但是不储存最大盒数量。
(5)最大数量输入区域
双击最大数量区域之后，用户就可以输入最大盒数量。
3.10.5  设置元件划分数屏幕
如图112所示，在这个屏幕内，优化装置300显示元件划分数并按照用户的指示来设置最大划分数。
(1)元件划分数信息
优化装置300显示元件划分数信息。
*Component Name(元件名称)
优化装置300显示该典型程序中使用的元件名称。为了有效地进行元件划分，应当允许该用户输入该典型程序中的元件名称。
*No.of Mounting Points(安装点数)
优化装置300显示每个元件的安装点数量。
*Present No.of Divisions(当前划分数)
优化装置300显示每个元件的划分数。
*Maximum No.of Divisions(最大划分数)
优化装置300显示每个元件的最大划分数。应当注意，在开始该应用程序时，显示的最大划分数缺省值就是当前划分数。
(2)打印(Print)按键
优化装置300打印该元件划分数信息。
(3)OK按键
优化装置300储存当前显示的最大划分数信息，并结束该元件划分数设置屏幕的显示。
(4)取消(Cancel)按键
优化装置300结束该元件划分数屏幕的显示，并返回主屏幕。但是不储存最大划分数。
(5)最大划分数输入区域
双击最大数量区域之后，该用户就可以输入一个最大划分数。注意，最大划分数只在该应用程序运行时有效。在重新启动该应用程序时，显示的最大划分数缺省值就是当前划分数。
排序显示
当该用户双击一个元件名称或安装点数时，该程序名称或安装点数就会被排序(它们的显示顺序被改变)。
3.10.6  设置喷嘴数屏幕
如图113所示，在这个屏幕上优化装置300显示喷嘴数信息，并按照用户的指示来设置最大喷嘴数。
(1)喷嘴数信息
优化装置300显示喷嘴数信息。
*Nozzle Shape Code(喷嘴形状代码)
优化装置300显示喷嘴库中的所有喷嘴形状代码。
*Nozzle Type(喷嘴类型)
优化装置300显示喷嘴库序号(1至99)。
*Present No.(当前数量)
优化装置300显示所用喷嘴的当前数量。
*Maximum No.(最大数量)
优化装置300显示能够被使用的喷嘴的最大数量。
(2)打印(Print)按键
优化装置300打印该喷嘴数信息。
(3)OK按键
优化装置300储存当前显示的最大喷嘴数信息，并结束该喷嘴数设置屏幕的显示。
(4)取消(Cancel)按键
优化装置300结束该喷嘴数设置屏幕的显示，并返回主屏幕。但是不储存最大喷嘴数数信息。
(5)最大数量输入区域
双击最大数量区域之后，该用户就可以输入一个最大喷嘴数。
3.10.7  选择喷嘴站屏幕
如图114所示，在这个屏幕内，优化装置300显示喷嘴站选择信息，并按照用户的指示来选择喷嘴站。
(1)喷嘴工作台ID
优化装置300允许该用户设置每个喷嘴工作台ID是否分别对每个平台(在该演示示例中为“第1平台”与“第2平台”)生效。任何没有变成灰色的ID序号均可被选择。
对当前用光标标明的喷嘴站ID，会显示该喷嘴站的一个图像。通过移动该光标，用户就可以在不同喷嘴站的图像之间进行显示切换。
(2)喷嘴站图像
优化装置300显示其ID被该光标标明的喷嘴站的一个图像。
(3)打印(Print)按键
优化装置300打印该喷嘴站选择信息。
(4)OK按键
优化装置300储存被选定的喷嘴站ID，并结束该选择喷嘴站屏幕的显示。
(5)取消(Cancel)按键
优化装置300结束该选择喷嘴站屏幕的显示，并返回主屏幕。但是不储存喷嘴工作台ID。
3.10.8  选项信息
如图115所示，在这个屏幕内，优化装置300显示设备选项并按照用户的指示来选择优化级别。
(1)设备设置(Equipment Settings)
优化装置300允许该用户设置设备选项。
·XL Restrictions(XL限制)
优化装置300允许该用户设置XL限制有效或无效。
·Z-axis Speed TA(Z轴速度TA)
优化装置300允许该用户设置Z轴速度TA(“normal”(正常)或“slow”(低))。
·Z-axis Speed TB(Z轴速度TB)
优化装置300允许该用户设置Z轴速度TB(“normal”(正常)或“slow”(低))。
·Rear Cassette Components 180°Rotation(后盒元件180°旋转)
优化装置300允许该用户设置后盒元件是否可以被旋转180°(“valid”(有效)或“invalid”(无效))。
·Rear Tray Components 180°Rotation(后托架元件180°旋转)
优化装置300允许该用户设置后托架元件是否可以被旋转180°(“valid”(有效)或“invalid”(无效))。
·Rear Manual Tray 180°Rotation(后手动托架180°旋转)
优化装置300允许该用户设置后手动托架是否可以被旋转180°(“valid”(有效)或“invalid”(无效))。
·Prior Shuttle Control(预先往返控制)
优化装置300允许该用户设置是否可以采用预先往返控制(“valid”(有效)或“invalid”(无效))。
·Prior Pickup Control(预先拣拾控制)
优化装置300允许该用户设置是否可以采用预先拣拾控制(“valid”(有效)或“invalid”(无效))。
·Substrate Stopper Position(Front)(片基挡板位置(前))
优化装置300允许该用户为前平台110设置片基挡板位置(“lowerleft”(左下)、“upper left”(左上)、“lower right”(右下)或“upperright”(右上))。
·Substrate Stopper Position(Rear)(片基挡板位置(后))
优化装置300允许该用户为后平台120设置片基挡板位置(“lowerleft”(左下)、“upper left”(左上)、“lower right”(右下)或“upperright”(右上))。
·Manual Tray(Front)(手动托架(前))
优化装置300允许该用户设置是否可以为前平台110使用一个手动托架(“valid”(有效)或“invalid”(无效))。
·Manual Tray(Rear)(手动托架(后))
优化装置300允许该用户设置是否可以为后平台120使用一个手动托架(“valid”(有效)或“invalid”(无效))。
(2)前/后分配禁止(Front/Rear Allocation Prohibited)
通过选定这一条目，用户可以禁止一个前/后分配。
·Front(前平台)
优化装置300只对前平台110执行优化。
·Rear(后平台)
优化装置300只对后平台120执行优化。
·Both(双平台)
优化装置300对前平台110与后平台120执行优化。如果前/后分配被禁止，那么该用户可以使用Z轴信息屏幕来设置前/后分配。
(3)优化级别设置(Optimization Level Setting)
优化装置300允许该用户在1至5(代表“简单”至“复杂”)的范围内设置优化的执行级别。缺省值是4。
(4)收集传送装置设置(Collection Conveyor Settings)
优化装置300允许该用户为该第一与第二平台进行收集传送装置的设置。
无设置：          None
收集传送装置(小)：Small
收集传送装置(大)：Large
(5)OK按键
优化装置300储存当前设置的选项(设备选项、优化级别、前/后分配禁止、收集传送装置)，并结束该选项屏幕的显示。
(6)取消(Cancel)按键
优化装置300结束该选项屏幕的显示，并返回主屏幕。但是，不储存设备选项、优化级别、前/后分配、收集比较。
(7)算法设置
优化装置300允许该用户设置优化算法(“1”或“2”)。
·Algorithm 1(算法1)
采用某种小型元件算法进行优化。
·Algorithm 2(算法2)
采用某种通用元件算法进行优化。
(8)设备信息
优化装置300显示设备信息。
·Equipment Orientation(设备方向)
优化装载300显示设备方向(“normal flow”(正常流程)或“reverseflow”(反向流程))。
·Transportation Standard(传输标准)
优化装载300显示传输标准(“nearside”(内侧)或“deep”(深层))。
·Transportation Speed(传输速度)
优化装载300显示传输速度。
3.9.10  Z轴信息屏幕
如图116所示，在这个屏幕内，优化装置300按照用户的指示来显示在Z轴上设置的元件信息。
(1)Z轴信息(Z-Axis Information)
优化装置300显示Z轴信息。
*Component Name(元件名称)
优化装置300显示在不同Z序号上放置的元件的元件名称。
*Number Of Components(元件数)
优化装置300显示在不同Z序号上放置的元件(安装点)数。
*Shape Code(形状代码)
优化装置300显示在不同Z序号上放置的元件的形状代码。
*Nozzle(喷嘴)
优化装置300显示对在不同Z序号上放置的元件的使用喷嘴数(与喷嘴数设置屏幕所示喷嘴类型相同的数量)。
*Camera(摄像机)
优化装置300显示对在不同Z序号上放置的元件要使用哪个元件识别摄像机(2DS、2DL、3DS、3DL)。
*Speed(速度)
优化装置300显示对在不同Z序号上放置的元件的头速度XY(一个1至8的数值)。
*Supply Code(供应代码)
优化装置300显示在不同Z序号上放置的元件的供应代码。
*Double(单双盒)
用户需要指定每个元件类型应当放置在单盒(S)还是双盒(W)。
*Shuttle Off(往返取消)
如果对某个Z序号上放置的一个元件不能往返供应托架元件，那么该用户可以对那个元件设置“not possible”(＝不被执行)。应当注意，对不能进行往返供应的托架元件，不显示复选框。
*F/RFixing(前/后固定)
优化装置300允许该用户设置是否禁止该优化过程在前、后平台之间移动放置在不同Z序号上的元件。应当注意，只有在选项设置屏幕的分配禁止复选框被选择时才能进行这一设置。
如果对应一个Z序号没有数据显示，这就说明在这个Z位置上没有放置元件。
(2)优化前后状态的切换
优化装置300在优化前的Z轴信息与优化后的Z轴信息之间切换。但是，如果尚未执行优化，就不能显示优化后的Z轴信息。
(3)打印(Print)按键
优化装置300打印该Z轴信息。
(4)OK按键
优化装置300储存该Z轴信息(单双盒指示、往返取消)，并结束该Z轴信息屏幕的显示。但是，如果优化后不能编辑Z轴信息，那么OK按键显示为灰色。
(5)取消(Cancel)按键
优化装置300结束该Z轴信息屏幕的显示，并返回主屏幕。但是不储存该Z轴信息。
3.10.10  喷嘴站信息屏幕
如图117所示，在这一屏幕内，优化装置300按照用户的指示来显示当前设备的喷嘴站信息。
(1)喷嘴工作台ID(Nozzle Plate ID)
优化装置300显示每个平台(在该演示示例中为“第1平台”与“第2平台”)的喷嘴工作台ID。
(2)喷嘴站信息(Nozzle Station Information)
优化装置300显示喷嘴站信息。
*Number(序号)
优化装置300显示喷嘴站序号。
*Nozzle Shape Code(喷嘴形状代码)
优化装置300显示喷嘴站上喷嘴的喷嘴形状代码。
(3)优化前后状态的切换
优化装置300在优化前的喷嘴站信息与优化后的喷嘴站信息之间切换。但是，如果尚未执行优化，就不能显示优化后的Z轴信息。
(4)打印(Print)按键
优化装置300打印该喷嘴站信息。
(5)取消(Cancel)按键
优化装置300结束该喷嘴站信息屏幕的显示，并返回主屏幕。
4  优化装置的运行(应用)
下面说明优化装置300在应用场合下的操作。换句话说，下面说明对上述优化算法所作的改进以及它的某种功能扩展。
4.1  小型元件的优化
4.1.1  不划分元件时Z轴排列的优化
图42的拣拾模式504是使生产率最高的优化拣拾模式，可是这还与元件带被划分以及被放置在几个盒中的情形有关。举一个例子，对1号元件必须提供5个元件带(图42中的5列黑正方形)。这增加了所需供应储备的数量，在某些情况下这是用户无法容忍的。如果用户只要求对每类元件使用一个元件带，就不能使用这个示例拣拾模式。
由于上述情况，就需要采用不能划分元件时确定拣拾模式的某种算法。对这种算法可以说明如下。
图118是一幅流程图，它说明不划分元件而确定有效拣拾模式(一个Z轴排列)的一个算法所用的程序。
首先，将所有元件带按照需要安装的元件数降序排列，从具有最大需要安装元件数的元件带开始分配序号i(i＝1至N)(S600)。之后，按照这种下降顺序取出元件带并按如下方法重新排列(S601至S607)。
元件序号为1的元件带被首先取出，并被放置在Z轴上(S601)。然后，对元件序号2以后(i＝2至N)元件带进行重复处理，一个接一个地取出并放置在Z轴上1号元件带的左侧或右侧(S602至S607)。换句话说，2至15号元件的元件带(S605：“Yes”)按照右侧、左侧、右侧、……的顺序被排列在Z轴上(S604至S606)。16号元件以后的元件带(S605：“Yes”)被排列(S605：“No”)在Z轴上1号元件带的右侧。
这种重新排序产生希望的Z轴排列，就是说，产生需要某个较少喷嘴冲程数的拣拾模式。
图119表示用来解释图18流程图所执行的处理的一种元件带排列。更详细地讲，上方图形表示元件带已经按照需要安装的元件数降序排列后的一个元件带排列600，而下方图形表示从排列600按照这种下降顺序取出元件并重新排列在Z轴上产生的排列601。元件序号2至15的元件带以右侧、左侧、右侧、左侧、……的顺序排列，而元件序号16以后的元件带被排列在右侧。
图120至图123被用来解释该优化算法的优化级别。图120是元件只按照需要安装的元件数降序(从右向左)排列的一幅元件直方图605。而图121表示元件直方图605经过删减过程后生成的喷嘴冲程数模式606。图122表示按照图118所示程序重新排列元件直方图605后生成的一个元件直方图607。最后，图123表示元件直方图607经过删减过程后的喷嘴冲程数模式608。
应当注意，在图121与图123中，水平轴代表元件带(在一根虚拟或实际Z轴上)的排列，而左侧的垂直轴代表喷嘴冲程数，右侧的垂直轴代表任务数。在这些图形中，一个矩形框内的每个元件集合代表一个任务(被同时拣拾的一个元件集合)。
比较图121与图123中的喷嘴冲程数模式就可以明白，当前的优化算法没有改变任务数量(始终为13)，但喷嘴冲程数从31下降到25。这是由于图118所示的程序重新排列了元件带，导致图120所示元件直方图605的元件(元件序号3、6、9、12与15的元件带)被移动到图122所示元件直方图607a中的位置。
图122所示的元件直方图607是一个两侧梯度不同(一侧比另一侧陡)的山峰。该形状接近采用核心破碎处理进行优化后留下的理想形状(譬如说，通过将所有安装点向下移动来重新排列图42所示元件直方图504时生成的元件直方图)。结果，可以认为由本优化算法产生的元件带排列比图120所示的元件直方图605具有更高的优化级别。
4.1.2  通过分配到左侧与右侧块的优化
在该初始分配过程中，元件带首先被排列到前平台110与后平台120。然后，对每个平台，这些元件带根据元件带所属的元件组被分配到元件供应单元的左侧块115a或右侧块115b。
这时，至此描述的程序为分配到左侧块115a或右侧块115b的元件带将元件盒不留间隔地排列到这些块中的一块。结果，即使其他块中也许存在自由空间，也不划分元件带。在某些情况下，就会出现对该元件直方图不进行核心破碎处理的这种不希望的结果。这增加了喷嘴冲程数，所以也增加了生产节拍时间。
现考虑如下示例。元件盒被不留间隙地排列在右侧块115b而不管左侧块115a中是否存在足够自由空间的结果是，右侧块115b中的元件带均不被划分。当一个元件直方图在左侧块115a与右侧块115b中均有很多元件带时，就特别容易出现这种情况。
在这种情况下，优化装置300从已经分配到无自由空间的块内的山峰中搜索具有最低优先级的山峰，并将这个山峰中的元件盒分配到另一块。这就在原先的块中产生了一个新的空间，所以就可以对这个块中的山峰执行核心破碎过程。
图124是一幅流程图，它说明将山峰分配到左侧块115a与右侧块115b的程序。这里假设，在某个原先状态中，已经分配了某一个山峰的一个块没有足够的自由盒，结果就不能执行核心破碎过程。这种情形下文就称为一个“块溢出”。
从已经被分配到左侧块115a与右侧块115b的山峰中，优化装置300指定一个已经被划分、而且被分配到左侧块115a与右侧块115b(“跨越左侧块115a与右侧块115b”)的一个山峰，或者一个核心部分最低的山峰(即具有最低需要安装元件数的元件带数量最多的山峰)作为一个具有低优先级的山峰(S620)。
从构成当前被指定的山峰的元件带中，优化装置300集中考虑被放置在具有块溢出的块中的元件带。优化装置300判断，在被考虑的元件带每次一个地按照需要安装的元件数降序被移动到另一块时，是否能对分配到这个块中的山峰执行核心破碎过程(S621)。
如果判断已经能够执行核心破碎处理，那么优化装置300就移动所需数量的元件带(S622)，然后对已经能够执行核心破碎过程的山峰执行删减过程与核心破碎过程(S623)。
最后，对元件带已被移动的山峰，优化装置300判断是否仍有需要移动的元件带，以及这些元件带是否能被移动到另一块(S624)。如果能够进行这种移动，优化装置300就将该剩余的元件带移动到另一块(S625)。
图125A至图125D表示根据图124所示流程图中的处理进行的两块之间的山峰移动。在该演示示例中，要移动已被划分而且被分配到左侧块115a与右侧块115b的山峰620、621、622a与622b。
在图125A至图125D中，山峰620、621、622a与622b以它们的元件直方图形状来表示。山峰620、621、622a与622b的内侧高的原因是，元件识别摄像机116被安置在靠近图125A至图125D中部的位置，拣拾元件的生产线联动拣拾头112必须在元件识别摄像机的前方通过。为了使生产线联动拣拾头112移动的总距离最短，元件带的排列应当使具有最大需要安装元件数的带靠近中心。
图125A表示已被分配到一个平台的3个山峰620、621、622a与622b已经初始被分配到左侧块115a与右侧块115b的一个状态。右侧块115b已经出现块溢出，山峰620以及在左侧块115a与右侧块115b之间划分的山峰622的一部分(622b)已被分配到右侧块115b。另一方面，左侧块115a没有出现块溢出，分配给它的是山峰621以及山峰622的另一部分(622a)。
图125B表示山峰622b的一部分(622c)如何从右侧块115b被移动到左侧块115a以便释放足够的空间来对山峰620执行核心破碎过程。
图125C表示对山峰620与621执行删减过程与核心破碎过程之后的状态。这些山峰620与621的形状已经改变，使得这些山峰一侧具有某种很陡的梯度，另一侧具有某种平缓的梯度。
图125D表示已被划分的山峰的剩余部分622d已经从右侧块115b被移动到左侧块115a的状态。
图126A至图126D表示图124的流程图所执行的处理的另一个示例。在这种情况下，移动的是具有最低核心部分的山峰。除了被移动的山峰外，该处理与图125A至图125D所示情况相同。更详细地讲，在图126A的3个山峰625、626与627中，具有最低核心部分的山峰627的一部分(627a)被从右侧块115b移动到左侧块115a(见图126B)。然后，对山峰625与626执行删减过程与核心破碎过程(见图126C)，最后被移动的山峰627中剩余的部分627b从右侧块115b被移动到左侧块115a，并与山峰627a组合(见图126D)。
如上所述，从Z轴上没有空间的一个第一块将元件盒(元件带)移动到具有可用空间的另一块，就在该第一块中产生了能被用来执行核心破碎过程的空间。这样就能够执行至此未能进行的元件划分。换句话说，通过检查能否将元件带移出一个块，就可使核心破碎过程成为可能，结果就产生理想的拣拾模式，并可能减少喷嘴冲程。
4.1.3  估计双盒供应装置数量
对一个需要安装的元件组(一个元件带“山峰”)结束核心破碎过程后，元件带就被排列到Z轴(排列到各元件供应装置)。对两个元件带被排列在能够容纳两个元件带的双盒供应装置的情况也是如此。但是，在采用双盒供应装置时，并非总是能够将所有元件带划分为能够装入双盒供应装置的成对元件带，而且也存在某些成对元件带受固定排列限制的情况。结果，就不太清楚在排列这些元件带时需要多少双盒供应装置。
在采用双盒供应装置情况下将构成一个山峰的所有元件带排列到Z轴时，就能够构想一种根据NC数据集合的数量来事先计算(估计)所需双盒供应装置数量的方法。
图127是一幅流程图，它说明估计该排列中使用的双盒供应装置数量的算法所用的程序。
首先，优化装置300指定需要排列的元件带总数N(S640)。
然后，优化装置300将所有需要排列的元件带分类为图128所示的4个组A至D，并指定属于每个组的元件带数量Na、Nb、Nc与Nd(S641至S644)。更详细地说，该优化装置计算如下各数。
(i)A组中的元件带数Na
这是与相同元件组中某个元件带配对的元件带的数量Na。Na总是偶数。
(ii)B组中的元件带数Nb
这是(a)与一个不同元件组中的某个元件带配对，而且(b)其元件组序号低于该不同元件组的元件组序号的元件带的数量Nb。注意，元件组序号是能被分配用来识别每个元件组的连贯序号。
(iii)C组中的元件带数Nc
这是(a)与一个不同元件组中的某个元件带配对，而且(b)其元件组序号高于该不同元件组的元件组序号的元件带的数量Nc。
(iv)D组中的元件带数Nd
这是未与任何元件带配对的元件带的数量Nd。
最后，优化装置300采用如下公式计算估计的双盒供应装置数量(Nw)。
Nw＝Na/2+Nb+Nd+ceil((N-Na-Nb-Nc-2Nd)/2)
其中ceil(x)指不小于实际值(x)的最小整数。
这个公式的原理如下。
上述公式的右侧是为容纳受某种固定排列限制的元件带所需的双盒供应装置数量(第1至3项)与容纳不受某种固定排列限制的元件带所需的双盒供应装置数两(第4项)的总和。
右侧第一项“Na/2”是容纳A组元件带所需的双盒供应装置数量。
右侧第二项“Nb”是容纳B组元件带以及其他元件组(具有更高元件序号的元件组)内与B组元件带配对的元件带所需的双盒供应装置数量。如果这样将不同元件组内的元件带放置在相同的双盒供应装置中，就要将具有较低组序号的元件组数量加倍来计算所需的双盒供应装置数量，所以不加入容纳C组元件带所需的双盒数量Nc(即不出现在上述公式右侧)。
第三项“Nd”是容纳D组元件带(以及与这些元件带配对的非固定元件带)所需的双盒供应装载的数量。
第四项ceil((N-Na-Nb-Nc-2Nd)/2)是某些(Nd个)非固定元件带与D组元件带配对并被排列在双盒供应装置中时容纳该非固定元件带所需的双盒供应装置的数量。注意，在这些Nd个非固定元件带不与D组元件带配对时，右侧的第四项变为(N-Na-Nb-Nc-Nd)/2。
通过计算上述公式，该计算中右侧第一至第四项的总和就给出所需的双盒供应装置数量。
图129A至图129D表示计算该所需双盒供应装置数量的一个示例。图129A表示需要排列的元件带的排列a至z。图129B表示这些元件带的详细情况。图129C表示已经被排列到双盒供应装置的这些元件带。图129D表示所需双盒供应装置数量的计算方法。
从图129可以理解，该计算方法可以对所有种类的元件带排列计算所需双盒供应装置的数量。
注意，上述公式可以重新安排并作如下简化。
Nw＝Na/2+Nb+Nd+ceil((N-Na-Nb-Nc-2Nd)/2)
  ＝ceil(Na/2+Nb+Nd+(N-Na-Nb-Nc-2Nd)/2)
  ＝ceil((N+Nb-Nc)/2)
4.1.4  确定双盒供应装置元件带配对
双盒供应装置能够容纳两个均为8mm宽的元件带。但是，两个带以相同的供应间距(譬如说2mm或者4mm)弹出，所以具有不同供应间距的元件带不能排列到同一个双盒供应装置。结果，在对需要排列在双盒供应装置中的小型元件执行优化时，需要生成分别对不同供应间距产生的直方图，并在该元件带数量的中点对它们折叠来产生成对元件带。然后，以合适的供应间距将生成的成对元件带排列到双盒供应装置。
然而，由于一个生产设施的现状，存在元件带不能自由配对并被排列到双盒供应装置的情况，就是说，要被配对的元件带是固定的。结果，就出现这样的问题，即如果存在构成固定配对的元件带以及具有不同供应间距的元件带，如何将元件带排列到双盒供应装置。
结果，就需要一个能够执行优化(即能够确定适合删减过程的一个Z轴元件带排列)并同时满足对元件配对限制的算法。
图130是一幅流程图，它说明能优化Z轴排列并同时满足双盒供应装置元件带配对限制的优化算法的程序。这里假设，这些元件带包括供应间距为2mm与4mm的双盒供应装置中所用的元件带。
首先，优化装置300取出受某种固定配对限制的元件带。更详细地讲，优化装置300将相同供应间距的元件带分类为不受某种固定配对限制的元件带与受某种固定配对限制的元件带。
然后，优化装置300利用供应间距2mm的供应装置所用的元件带在一根虚拟Z轴上生成一个元件带山峰(S661)。更详细地讲，优化装置300采用前面描述的算法(将一个元件直方图向后对自身折叠的方法)构成不受某种固定配对限制的成对元件带，并保留受固定配对限制的成对元件带不变。
同样，优化装置300利用供应间距4mm的供应装置所用的元件带在一根虚拟Z轴上生成一个元件带山峰(S662)。更详细地讲，优化装置300采用前面描述的算法构成不受某种固定配对限制的成对元件带，并保留受固定配对限制的成对元件带不变。
最后，优化装置300将供应间距2mm的双盒供应装置的元件直方图与供应间距4mm的供应装置的元件直方图组合到一起(S663)。在这样做的时候，组合的双盒供应装置包括具有固定成对元件带的双盒供应装置。更详细地说，优化装置300将步骤S661与S662中产生的双盒供应装置当作一个单独的组，并按照这些双盒供应装置奇数编号侧的盒内需要安装的元件数降序重新排列这些双盒供应装置。
图131A至图134表示步骤S660至S663中执行的处理的一个具体示例。
图131A与图131B表示步骤S660中执行的处理。在图131A中，供应间距2mm的供应装置被划分为由不受某种固定配对限制的元件带构成的元件直方图660与受某种固定配对限制的元件带661a与661b。同样，在图131B中，供应间距4mm的供应装置被划分为由不受某种固定配对限制的元件带构成的元件直方图665与受某种固定配对限制的元件带666a与666b。
图132A与图132B表示图130的步骤S661中执行的处理。在图132A中，元件直方图660上画出了它的折叠位置(点线)661c。图132B表示将元件直方图660在这个折叠位置上向后对自身折叠构成的元件直方图662。注意，“折叠”在这里指被该折叠位置分开的一个前半部与后半部不改变它们的构成顺序、但两半部的元件带位置交替加以组合的过程。
图133A与图133B表示步骤S662所示的处理。在图133A中，元件直方图665上画出了它的折叠位置(点线)665c。图133B表示将元件直方图665在它的折叠位置向后对自身折叠构成的一个元件直方图667。
图134A与图134B表示图130的步骤S663中所示的处理。图134A表示图130的步骤S662与S663如何将元件带排列在一根虚拟Z轴上。这幅图表示排列在一根虚拟Z轴上的如下内容：供应间距2mm且不受某种固定配对限制的元件直方图662；供应间距为2mm且受某种固定配对限制的元件直方图661a与661b；供应间距为4mm且不受某种固定配对限制的元件直方图667；以及供应间距为4mm且受某种固定配对限制的元件直方图661a与661b。图134B表示已经按照这些双盒供应装置奇数编号侧的盒中需要安装的元件数降序重新排列后的双盒供应装置，但图134A所示的双盒供应装置中的元件带配对仍然保持不变。
从图134B的Z轴排列可见，元件带的顺序具有该双盒供应装置内保持不变的固定配对，而且元件带具有适合删减过程的某种排列。如果只集中考虑生产线联动拣拾头112在一次喷嘴冲程中从其拣拾元件的奇数号Z位置(或者只集中考虑偶数号Z位置)，那么元件带已按照需要安装的元件数被降序排列。
4.1.5  存在一个故障头时的优化算法
在组装机器100的运行期间，会存在安装头发生故障的情况。必须使这些故障头的影响最小并同时继续在片基上安装元件。这里，词语“故障头”指不再能够拣拾一个元件的安装头。
组装机器100按照下述前提运行。
(i)在运行期间，即使一个头出现故障，Z轴上的元件盒(元件带)排列也不变。
(ii)不采用故障头执行拣拾操作，所以拣拾模式已变化。
(iii)对所有安装点执行安装，但元件只能够由具有故障头序号的安装头安装的安装点除外。
结果，就构想出一种能产生不包括该故障头、只使用正常头的拣拾模式的方法。注意，“头序号”是用来识别构成生产线联动拣拾头112的独立安装头的数字(1至10，从左开始)。
更详细地讲，采用如下程序来处理该故障头。根据所有头均未发生故障的假设来产生一个元件带排列(山峰)，而且该山峰在不从与该故障头位置对应的元件带拣拾元件的情况下经受删减过程来生成拣拾模式。
这时，即使每个任务的喷嘴冲程数是2或2以上，也要首先使每个任务的元件数最大。这意味着，在一块片基上安装已拣拾的元件之前，生产线联动拣拾头112进行必要次数的喷嘴冲程直到生产线拣拾头112被占满(每个正常头夹持一个元件的状态)。
图135是一幅流程图，它说明考虑到故障头存在的优化算法所用的程序。
首先，做一次单独的喷嘴冲程，利用所有正常安装头、但不用故障头从给定直方图中拣拾最大可能数量的元件(S680)。结果，当生产线联动拣拾头112没有被占满而且仍然存在需要拣拾的元件时(S681：NO)，就移动生产线联动拣拾头112来执行更多的喷嘴冲程(S680)以便采用仍可使用的安装头拣拾元件(S680与S681)，直到生产线联动拣拾头112被占满或者没有元件需要拣拾为止。
如果生产线联动拣拾头112已被占满，或者所有元件均已被拣拾(S681：Yes)，那么一个任务的拣拾操作便结束，而且生产线联动拣拾头112向电路板20移动来安装元件(S682)。
重复上述处理(S680至S682)直到不存在需要安装的元件为止(S683)。结果，即使在生产线联动拣拾头112上存在一个故障头，也能以优先做到充分利用生产线联动拣拾头112的方式来生成拣拾模式。
图136至图138被用来比较不存在故障头与存在一个故障头的情况下的拣拾模式。图136表示这个示例中需要拣拾的元件的一个元件直方图680。
图137表示不存在故障头时从图136所示元件直方图680(经过删减过程与核心破碎过程)产生的拣拾模式681。另一方面，图138表示头序号为2的安装头H2故障时从图136所示元件直方图680(经过删减过程与核心破碎过程)产生的拣拾模式685。
应当注意，如果在对图136所示的元件直方图680执行核心破碎过程期间划分元件类型A、B与C，就产生图137与图138所示的拣拾模式681与685。在这些图形中，左侧垂直轴表示(累积)喷嘴冲程数，右侧垂直轴表示任务数。但是在图138，第二与第九任务被分别划分为矩形框687a与687b，以及688a与688b。
在图138，举例来说，该第二任务包括安装头H1与H10总共拣拾2个元件的一个第一喷嘴冲程687a与安装头H3至H9总共拣拾7个元件的一个第二喷嘴冲程687b。结果，生产线联动拣拾头112被占满，全部9个正常头各夹持一个元件，总共9个元件，故障头H2未被使用。
比较图137与图138可以发现，如果考虑故障头，喷嘴冲程数将比不存在故障头时有很大增加。但是，任务数只不过从13增加到14。这就是说，对存在一个故障头的情况，该拣拾模式已经成功地得到优化。
应当注意，当该片基为LL尺寸或更大时，存在元件只能由头7至10安装的一个区域，从而使存在一个故障头的情况下的优化出现问题。早先说明的优化算法将头1至10划分为分别由头1至6与头7至10构成的两个组，并对这两组头独立生成拣拾模式。在这种情况下，如果在任一组中拣拾元件而不使用一个故障头，那么就可以使用这一节描述的方法。但是，如果存在只能由一个特定安装头执行安装的Z序号，那么就必须重新排列元件带。
4.2  几个NC数据集合的同时优化
在某些情况下，组装机器100的用户需要在一个短的时间内生产许多片基而不改变已经放置到组装机器100中的元件盒的位置或顺序。在这些情况下，必须确定在每个片基上安装元件时能够使用的、而且能够减少完成所有片基的安装所需总时间的元件盒等的优化顺序。换句话说，需要一种针对许多NC数据集合的元件安装顺序的优化算法。下面描述一种这样的算法。
这个优化算法背后的基本原理如下。为了使删减过程按照预期执行，元件带必须按照需要安装的元件数顺序来排列。因此，要对每块片基计算需要安装的元件数与元件盒的不同排列之间的相关系数，并找出能使该相关性最强的元件盒排列。除此以外，优化按照以前描述的方法进行。
图139是一幅流程图，它说明优化许多联列NC数据集合时使用的总体程序。首先，对提供的许多NC数据集合(S700)，优化装置300判断是否存在任何具有某种预定相似性的NC数据集合(S701)。如果存在相似性，优化装置300就组合这些NC数据集合的安装点来产生新的NC数据(S702)。对所有各个NC数据集合重复这一处理(S700至S703)
判断是否存在相似性的方法是，以每个元件类型需要安装的元件数作为元素构成向量，采用该向量来表示每个NC数据集合。这些向量以元件带作为它的基元素，以每个元件带中需要安装的元件数作为基元素的数值。当两个向量之间的夹角的余弦(cosθ)大于某个预定阈值时，优化装置300就判定存在相似性。
换句话说，如果cosθ>阈值，就假设两个NC数据集合之间存在相似性。
应当注意，这个余弦值被认为代表一个说明两个数据集合包含相同元件带的程度的指标。
对上述组合后留下的一个或多个NC数据，优化装置300按照为每个NC数据集合需要生产的片基数量下降的顺序每次对一个NC数据集合优化Z轴排列(S704)。这时，如果正在被优化的NC数据中包括一些Z轴排列已经被确定的元件带，优化装置300就撇开这些元件带，并按照正常情况采用删减过程及其他过程来确定该Z轴排列。
这样，当NC数据集合包括很多共同元件类型时，可以通过将这些NC数据集合看作一个单独的NC数据集合来进行优化。如果不存在很多共同元件类型，就对不同NC数据分别进行优化。
下面描述一个能够将许多NC数据集合当作一个单独NC数据集合来优化的具体算法，就是说，一个能够同时优化许多NC数据集合的算法。
这一优化的目的是优化Z轴排列。在本书面说明中，需要优化的主要三个项目如下：(i)Z轴排列；(ii)任务内的安装路径；以及(iii)任务的顺序。但是，如果同时优化许多NC数据，就需要一个共同的Z轴排列，所以优化Z轴排列是三者之中最重要的一种。对优化后的Z轴排列执行删减过程生成若干任务，其余两项优化就对这些任务进行。
一个能用来对各独立的NC数据集合成功执行删减过程的共同Z轴排列需要元件带在Z轴上按照需要安装的元件数降序排列。结果，这里采用的优化算法会确定一个与对各独立NC数据集合的这种理想排列尽可能接近的Z轴排列。
图140是一幅流程图，它说明优化一个用于几个NC数据集合的Z轴排列时所用的程序。首先，按照“数量排序”(ranking)、某个“元件总数”与“片基数量”中的一种来排列元件带以便确定一个初始Z轴排列(S740)。
在按照“数量排序”来排列元件带时，元件带按照每个NC数据集合内每个元件带的平均数量排序降序排列，而元件带已按照每个NC数据集合内需要安装的元件数降序排列。
在按照“元件总数”来排列元件带时，元件带按照所有NC数据集合内需要安装的元件总数降序排列。
在按照“片基数量”来排列元件带时，元件带的排列是优先考虑具有最高需要生产片基数量的NC数据，其他NC数据集合的元件带则按照“元件总数”排列。
注意，要根据预先从模拟结果确定的标准来决定究竟使用上述3种方法中的哪一种。这种标准的一个示例是，如果少于5个NC数据集合就采用“片基数量”方法。
确定了初始Z轴排列之后，优化装置300就采用基于概率的搜索来执行优化(S711)。换句话说，优化装置300随机改变Z轴排列，如果被同时拣拾的元件的平均数增加，就接受该新的Z轴排列。否则，优化装置300就抛弃该新的Z轴排列，并返回原先的Z轴排列。然后重复这一过程。举一个例子，优化装置300可以(i)从该Z轴排列除去一个元件带，(ii)将右侧的元件带前移来填补该生成的间隙，以及(iii)将取出的元件带插到某个不同的位置。如果这种操作使优化级别上升，就接受该新的排列。重复这种稍作变化的过程，评价该结果，就可以逐步改进优化级别。
图141A与图141B表示用于描述确定初始Z轴排列的3种方法的一个具体示例。为说明方便，这个示例针对为3个NC数据集合确定初始Z轴排列的情况，这3个集合包括5个元件带A至E的全部或一部分。
图141A是一张表格，对NC数据集合1至3中的每一个，它显示该NC数据内所用的每个元件带中需要安装的元件数、按照这个元件数降顺排列的每个元件带的数量排序(括号中所示的数字)、以及对应于每个NC数据集合的每个片基的生产数量。该表格也显示了每个元件带的平均数量排序以及每个元件带的需要安装的元件总数。
图141B表示对图141A所示3个NC数据集合1至3分别根据“数量排序”、“元件总数”与“片基数量”产生的初始Z轴排列。
如果该初始Z轴按照“数量排序”产生，那么优化装置300就(i)确定每个元件带在每个NC数据集合中的数量排序，(ii)求得每个元件带的平均数量排序，而且(iii)按照每个元件带的平均数量排序来降序排列这些元件带以便生成该初始Z轴排列。结果，如果这些元件带采用图141A所示的数量排序排列，该初始排列就如图141B所示为“CABED”。
如果该初始Z轴按照“元件总数”产生，那么优化装置300就(i)对每个元件带求得元件总数，而且(ii)按照元件总数来降序排列这些元件带以便生成该初始Z轴排列。结果，如果这些元件带采用图141A所示的元件数排列，该初始排列就如图141B所示为“ACBDE”。
如果该初始Z轴按照“片基数量”产生，那么优化装置300就(i)指定具有最高生产片基数量的NC数据集合，(ii)确定元件带在Z轴上的排列，使得该排列对该指定NC数据集合中使用的元件带而言为最优，而且(iii)根据对其他NC数据集合中每个元件带安装的元件总数，在Z轴的剩余空间内排列其他元件带来生成该初始Z轴排列。结果，如果这些元件带采用图141A所示的片基数量排列，根据元件总数可以对指定的NC数据确定“CAB”，并对其他元件带确定“DE”，结果初始排列为“CABDE”，如图141B所示。
下面根据同时优化许多NC数据集合的优化算法所进行的模拟来说明评价结果。
应当注意，在这个模拟中，该元件数中的分布应当使得很多小型元件能被安装，而且随着元件尺寸的加大，被安装的元件数也会逐渐增加。考虑到NC数据的正常特性，采用如下分布。
对元件类型“part”，被安装元件的平均数被设置为
n(part)＝C/part
其中“part”是元件带序号，C是一个常数。注意，元件带序号是对元件带连续分配的。
在每个NC数据集合A中，对上述公式加一个噪声度，所以
n(part，A)＝(C/“part”宽度的随机数)±((C/3)/“part”宽度的随机数)
NC数据集合的数量被设置成1与20之间的一个随机数。
该模拟按如下方法进行。
(i)用一个随机数来设置需要优化的NC数据集合数。
(ii)确定每个NC数据集合中需要安装的元件数。
(iii)用上述3种方法确定初始Z轴排列。
(iv)对采用上述反复试验方法找到的、使拣拾操作最少的一个最优Z轴排列执行一种基于概率的搜索。。
如果采用上述方法进行模拟，很明显会出现如下结果。
(i)对确定该初始Z轴排列的3种方法中每一种可以发现，随着NC数据集合数的增加，能够同时拣拾的元件数也逐步增加。
(ii)如果NC数据集合数很少，那么对按照“片基数量”获得的一个初始Z轴排列，能够被同时拣拾的元件数较大，但随着NC数据集合数的增加，在采用“元件总数”方法时，会有更多元件能够被同时拣拾。
(iii)如果通过1000次“反复试验”重新排列来执行优化，可以看到喷嘴冲程数会有超过10％的改进(即喷嘴冲程数下降10％)。
从上述模拟结果可以认为，“片基数量”方法对少于5个NC数据集合的情况最好，“元件总数”方法对5个或更多NC数据集合的情况最好。
4.3  通用元件的优化(基本规则简介)
如本书面说明前面的“2.9通用元件优化”部分所述，早先说明的通用元件优化算法是根据一种基于概率的搜索。换句话说，由于通用元件受到“哪个喷嘴拣拾哪个元件”这类的限制，所以，以Z轴上的元件带排列与任务构成作为参数的“状态”要根据安装时间来评价。搜索具有较短安装时间的状态是通过根据概率改变状态来实现的。
但是，如果采用这类基于概率的搜索方法来进行优化，那么当优化前该初始状态很差时，该优化过程就可能需要一个极长的时间。事实上，采用上述算法，我们不能说作为该初始状态而生成的任务能产生一个有利于拣拾操作的初始状态。举一个例子，即使沿Z轴一个接一个地排列元件带能够一次拣拾10个元件，但也仍然存在如下情况，即在根据安装顺序确定的初始状态中要执行10次喷嘴冲程来从同一个元件带拣拾10个元件(即位于一个Z位置的一个元件带)。
为了加速对通用元件所执行的优化，最好采用一种考虑该喷嘴限制并根据预定规则的算法。这个算法能生成一个优化初始状态，并优化喷嘴交换操作。下面借助它采用的4种方法来说明这种优化算法。这些方法是“划拨”(appropriation)、“任务划分”、“任务组合”与“任务互换”。
4.3.1  划拨
“划拨”是指生成初始任务(对应某个初始状态的一个任务集合)的一种算法，该初始任务将要由采用某种基于概率的搜索的优化算法来优化。正如它的名称所指，这种方法在Z轴搜索可以被拣拾的元件，而且类似于作为小型元件优化算法而开发的删减过程。
图142是一幅流程图，它说明通过划拨产生初始任务的算法所用的程序。这一程序能够大致被分为一个在Z轴排列元件带的前半部分(S720至S722)与一个重复生成任务的后半部分(S723至S726)。
更详细地讲，在前半部分，优化装置300为通用元件生成一个元件直方图，其中每个元件组中的元件带按照需要安装的元件数降序排列(S720)。
其次，优化装置300对每个喷嘴类型将S720中产生的元件直方图划分为独立的元件直方图(S721)。更详细地讲，优化装置300从它已经为每个元件组生成的元件直方图中取出能够由同一喷嘴类型从其拣拾元件的所有元件带，并按照需要安装的元件数降序排列它所取出的元件带。这一过程对该元件直方图内包含的一个元件的每个喷嘴类型重复进行。
然后，将已经对每个喷嘴类型生成的元件直方图排列到Z轴，从左侧块115a与右侧块115b的内侧开始，每次排列一个(S722)。
在该程序的后半部分，优化装置300对该程序前半部分产生的元件直方图执行如下处理。首先，对每个元件组(S723至S726)，优化装置300扫描Z轴，并迁移(“划拨”)元件来产生任务(S724)。这个处理从每个元件直方图的下边缘开始向上方执行，而且重复执行直到不留下任何元件为止(S725)。执行所得的任务就是该优化过程的初始任务。
应当注意，在扫描元件直方图的顺序中，应优先考虑喷嘴资源稀少的喷嘴。即使存在不同类型的喷嘴，也应当优先生成具有最高可能元件数的任务。举一个例子，如果生产线联动拣拾头112安装了2个M型喷嘴与8个S型喷嘴，那么要从需要M型喷嘴的元件的元件直方图中除去2个元件，然后从需要S型喷嘴的元件的元件直方图中除去8个元件来构成该任务。
图143A至图143C表示图142所示流程图中的处理的前半部分(S720至S722)一个具体示例。
图143A表示图142的步骤S720中以元件组为单位生成的元件直方图。在本示例中画出了两个元件直方图720与721。
图143B表示图142的步骤S721中以喷嘴类型为单位生成的元件直方图。在本示例中，元件直方图720被划分为元件直方图720a与720b，而元件直方图721被划分为元件直方图721a与721b。
图143C表示图142的步骤S722中在Z轴上排列的元件直方图。在本示例中，元件直方图720a与721a被排列在右侧块115b，而元件直方图720b与721b被排列在左侧块115a。
图144A至图144E表示图142所示流程图中的处理的后半部分(S723至S726)的一个具体示例。
图144A表示图142的步骤S724中的扫描方向与扫描顺序(数字1至13)。在本示例中画了两个元件直方图，即S型喷嘴的元件直方图725与M型喷嘴的元件直方图726。注意，这里假设任何类型的喷嘴都不受喷嘴资源可用性的限制。
图144B表示图142的步骤S724中的任务生成过程。在本示例中，迁移位于元件直方图725底部的8个元件与位于元件直方图725倒数第二行的2个元件生成了一个任务。
图144C表示通过重复图142后半部分(S723至S726)的处理而一个接一个地生成的任务(拣拾模式1至5)。构成图144C中元件直方图725与726的元件(用正方形表示)内书写的数字为按顺序分配给这些任务的任务序号。在本示例中，任务序号为3的任务3同时包括元件直方图725的元件与元件直方图726的元件。这就意味着这个任务采用不同的喷嘴类型。
图144D表示图142后半部分(S723至S726)最终产生的初始任务727。注意，在图144D中，属于元件直方图725的元件用细线包围，而属于元件直方图726的元件用粗线包围。生成的任务中的第一个任务(即需要安装的第一个任务)是底部的任务1。
图144E表示图144D所示的初始任务727的喷嘴模式。这里，一个“喷嘴模式”是用来拣拾元件的喷嘴类型按照这些安装头的位置(即喷嘴安装到生产线联动拣拾头112的位置)来显示的一个模式。在本示例中，第三任务的喷嘴模式同时包括S型与M型喷嘴。
图145用一个示例来表示这个“划拨”的效果，为说明方便起见，该示例只包括一个元件直方图730。对初始任务731由本书面说明中早先描述的算法生成的情况以及初始任务732采用“划拨”生成的情况，图中画出了喷嘴冲程数。
应当注意，用粗线包围的元件属于同一个任务，正方形内书写的、代表任务的数字表示拣拾那个元件所用的安装头序号。
图145上部显示的是常规方法。元件直方图730由4个任务731、732a与732b、733a与733b、734构成，所以总共需要40次喷嘴冲程。图145下部显示的是“划拨”方法。元件直方图730由4个任务735至738构成，所以总共只需要14次喷嘴冲程。
4.3.2  任务划分
通过优化喷嘴互换可以大大减少通用元件的安装时间。但是，喷嘴互换不能采用NC数据直接控制，因为组装机器100会按照NC数据中给出的喷嘴类型来自动互换喷嘴。结果，为了优化喷嘴被改变时执行的喷嘴互换操作，必须执行一种改变构成任务的元件类型的间接优化。这就意味着，任务的优化与喷嘴互换操作的优化必须同时执行，但这实际上是不可能的。
因此，要以一种减少所需喷嘴互换数的方法来决定任务的构成，目的是减少总体安装时间。
构成任务的一种方法是“任务划分”。更详细地讲，对每个初始任务检查喷嘴模式，集中检查喷嘴互换之前与之后的任务，这些任务被划分为能够由喷嘴互换前的喷嘴模式拣拾的元件类型构成的任务以及能够由喷嘴互换后的喷嘴模式拣拾的元件类型构成的任务，而且要重新构造这些任务以避免不必要的喷嘴互换。
图146是一幅流程图，它说明根据“任务划分”来优化喷嘴互换操作的一个算法所用的程序。首先，优化装置300对需要优化的任务(或初始任务)检查喷嘴模式，而且判断是否存在使用两个或更多类型喷嘴的任务(S740)。
如果不存在这样的任务(S740：No)，优化装置300就断定不需要“任务划分”并结束该程序。
另一方面，如果存在这样一个任务(S740：Yes)，该任务就被分割为只有一个喷嘴类型的任务(S741)。然后，由这种分割产生的任务(采用与上一个任务不同的喷嘴的任务)之一被移动到使用相同喷嘴的一个任务集合的终点(S742)。下文将使用相同喷嘴的任务的一个集合称为一个“任务集合”。
结果，就消除了存在不同类型喷嘴的任务，所以任务只由采用相同类型喷嘴的元件构成。
图147A至图147D表示图146所示流程图的一个具体示例。在这个示例中，对已经用划拨方法生成的初始任务执行任务划分。
图147A表示将要接受任务划分的任务740。这些任务与图144D所示的任务727相同。在这个示例中，任务740中的任务3具有使用两种喷嘴类型的元件。结果，在任务3之前与之后必须进行喷嘴互换。换句话说，无论是任务2后执行任务3之前还是任务3后执行任务4之前，S型喷嘴都必须替换为M型喷嘴。
图147B表示图146的步骤S741中的任务分割。在本示例中，任务3被划分为只包括S型喷嘴的任务741与只包括M型喷嘴的任务742。
图147C表示图146的步骤S742中的任务移动。在本示例中，通过分割任务3生成的任务742被移动到任务743的终点。
图147D表示与图147C所示任务相应的喷嘴模式。从该图形可见，所有具有不同喷嘴类型的任务都已被除去，而且该初始任务已经被重新构造以便形成3个只包括S型喷嘴的任务与3个只包括M型喷嘴的任务。
从由任务划分所产生的喷嘴模式可以理解，只是在任务3之后执行任务4时才需要喷嘴互换(由S型替换为M型)。这就意味着，采用这些喷嘴模式使喷嘴互换操作次数由2减少为1。
4.3.3  任务组合
在任务划分减少喷嘴互换操作次数的同时，也增加了任务数。结果，就会出现总体优化级别仍然不够的情况。
所以，要执行执行任务组合，通过将增加的任务与其他任务加以组合来抑制任务数的增加。
图148是一幅流程图，它说明一个根据“任务组合”的优化算法所用的程序。首先，优化装置300判断在需要优化的任务中的每个任务集合内，是否存在任何成对的可以组合的任务，或者换句话说，判断是否存在拣拾元件所用的安装头之间没有重合的任何成对任务(S750)。更详细地说，优化装置300对每个安装头(即生产线联动拣拾头112上的重合位置)是否被用于两个任务(用逻辑值“1”表示的任务代表该喷嘴已被使用，“0”代表该喷嘴未被使用)取一个逻辑AND来求得对所有喷嘴给出结果“0”的成对任务。
如果不存在这样的成对任务(S750：No)，那么优化装置300就断定不能进行任务组合，这个程序就结束。
另一方面，如果存在一对任务(S750：Yes)，那么优化装置300就组合这些任务(S751)。更详细地讲，这些任务被与用来生成一个单独新任务的当前喷嘴位置联系到一起。
图149A至图149C表示图148所示流程图所执行的处理的一个具体示例。在这个示例中，任务组合对由图147A至图147D所示的任务划分所生成的任务进行。
图149A表示需要进行任务组合的任务。这些任务与图147C所示任务相同。在这个示例中，任务5与任务742属于相同的任务集合，而且只包含与生产线联动拣拾头112中非重合位置对应的元件。结果，优化装置300判定，任务5与任务742可以被组合。
图149B表示图148的步骤S751中的任务组合。在本示例中，任务5及任务742被组合到一起，它们的构成元件的位置仍保持不变。
图149C表示与图149B所示任务对应的喷嘴模式。将这些喷嘴模式与图147D的喷嘴模式进行比较便可以理解，图149C的喷嘴模式中全由M型喷嘴构成的任务少了一个。这就意味着，在不增加喷嘴互换数的同时减少了任务总数，从而进一步提高了优化级别。这两个过程的结果都使需要的喷嘴互换数由2减少为1。
4.3.4  任务互换
执行上述任务划分与任务组合，就可以优化喷嘴互换操作，可是这种优化一次只考虑一个任务集合(如果存在若干任务集合，则指一个元件带)。换句话说，可能存在这种情况，即由于某个当前任务集合与前一个或后一个任务集合的关联而引起不必要的喷嘴互换操作。
图150表示这种情况的一个具体示例。这个示例表示两个元件组1与2以及两个喷嘴模式760与761，其中喷嘴互换操作已经以元件组为单位通过执行任务划分与/或任务组合而得以优化。元件组1的喷嘴模式760包括以这个顺序排列的S型喷嘴的任务集合760a以及M型喷嘴的任务集合760b。类似地，元件组2的喷嘴模式761包括以这个顺序排列的S型喷嘴的任务集合761a以及M型喷嘴的任务集合761b。
从图150所示的喷嘴模式可以看出，在这些元件组之间进行了一次不必要的喷嘴互换操作。譬如说，集中考虑S型喷嘴，这些喷嘴被安装到生产线联动拣拾头112来执行任务集合760a，然后这些喷嘴被取走以使得生产线联动拣拾头112能够执行任务集合760b，然后被安装回生产线联动拣拾头112来执行任务集合761a，从而涉及了一次不必要的喷嘴互换操作。由于生产线联动拣拾头112上的喷嘴类型由S至M、再至S、再至M变化，所以总共需要3次喷嘴互换操作。
为了对这种情形进行补救，可以执行能够对任务集合中属于每个元件组的任务重新排序的任务互换，以便消除在元件组之间执行的不必要的喷嘴互换操作。
图151是一幅流程图，它表示采用任务互换的一个优化算法所用的程序。这个过程采用“循环复用”方法来确定任务集合的一个最优排列。
更详细地讲，优化装置300首先为正在被优化的每个元件组中的任务集合指定所有可能的顺序(S760)。在这样做的时候，优化装置300只检查任务集合是否能在元件组内移动，而不考虑改变元件组本身的顺序。
然后，优化装置300对步骤S760中发现的每个顺序计算该喷嘴模式中的喷嘴互换操作数(S761至S763)。然后，优化装置300求出哪个喷嘴模式产生最低的喷嘴互换操作数，并将它设置为最优解(S764)。
图152表示通过任务互换来执行优化时所得到的喷嘴模式。这个喷嘴模式是通过对图150所示的喷嘴模式执行任务互换后获得的，它的特征是，构成元件组1的两个任务集合760a与760b的顺序已经被调换。
采用图152所示的喷嘴模式，生产线联动拣拾头112上的喷嘴类型按照M至S再至M变化，总共只需两次喷嘴互换操作。换句话说，任务的互换已经使喷嘴互换操作数从3变为2。
4.4  对于喷嘴限制的优化
下面描述喷嘴站119内喷嘴位置固定时所用的程序以及所用喷嘴数小于10时的小型元件优化方法。
4.4.1  喷嘴站内喷嘴排列固定时执行的程序
如果同时优化许多NC数据集合，就不可能对每个NC数据集合改变喷嘴站119中的喷嘴排列，所以喷嘴站119中的喷嘴排列最终是固定的，这就构成了对执行优化处理的限制。
如果喷嘴站119中喷嘴排列固定，那么对组装机器100结构的限制(即生产线联动拣拾头100在喷嘴站119以及元件供应单元115a与115b上方移动的范围)就意味着可能会出现不能用特定的喷嘴来拣拾某些元件的情况。
因此，如果提供了喷嘴站119的某种喷嘴排列，那么优化装置300就检查这个排列是否能用(即判断是否会存在某种可能的元件安装顺序)。换句话说，如果提供了喷嘴站119中的一种排列以及一种元件带的Z轴排列，那么优化装置300就判断每个元件带是否能被合适的喷嘴拣拾。
图153被用来说明在这类情况下存在的限制。在这幅图形中，喷嘴限制是由于生产线联动拣拾头112在喷嘴站119上方的有限移动范围所致。从上往下，图153表示(1)生产线联动拣拾头112处于其最右位置时，生产线联动拣拾头112与喷嘴站119的位置关系(生产线联动拣拾头112与喷嘴站119的正视图)，(2)喷嘴站119的顶视图，以及(3)一张表示喷嘴位置与安装头关系的表格770，其中圆圈表示一个喷嘴能够被安装到某个安装头。
应当注意，在该演示示例中，生产线联动拣拾头112可以向左方移动通过喷嘴站119，所以不存在哪个喷嘴能够被安装到生产线联动拣拾头112这样的限制。
从图153可以理解，从喷嘴站119左侧计数，位于第一至第四列的喷嘴n1至n4能够被安装到安装头H1至H10，所以对这些喷嘴没有限制。但是，其余喷嘴n5至n10却受到限制。位于第五列的喷嘴n5只能被安装到安装头H2至H10，位于第六列的喷嘴n6只能被安装到安装头H3至H10，......，位于第十列的喷嘴n10只能被安装到安装头H7至H10。
图154A至图154C表示某种限制的另一个示例。在这个示例中，由于生产线联动拣拾头112在喷嘴供应单元115a与115b上方的移动范围而对元件拣拾提出限制。这些图形对应于图5A与5B，但是细节内容不同。
图154A表示生产线联动拣拾头112已经移动到它的最左位置时生产线联动拣拾头112与元件供应单元115a之间的相对位置关系。元件供应单元115a上书写的连续数字是Z序号。图154B表示生产线联动拣拾头112已经移动到它的最右位置时生产线联动拣拾头112与元件供应单元115b之间的相对位置关系。图154C用圆圈表示能够到达一个给定Z序号的安装头，用叉号表示不能够到达一个给定Z序号的安装头。
从图154A至图154C可以理解，Z序号1至17与86至96上的元件带不能被每个安装头使用。更详细地讲，只有安装头H1能够到达Z序号1上的某个元件，只有安装头H1与H2能够到达Z序号2上的某个元件，……，只有安装头H1至H9能够到达Z序号17上的某个元件。同样，只有安装头H2至H10能够到达Z序号86上的某个元件，……，只有安装头H7至H10能够到达Z序号96上的某个元件。
应当注意，在Z轴左端与右端出现了由于组装机器100的设计引起的这类使用限制。在设计组装机器100时，更应当优先考虑的是使能够放置到元件供应单元115a与115b中的元件带数量最多，其次才是避免这种使用限制。
从图153与图154A至图154C可见，优化装置300能够通过检验安装头能否使用接近Z轴左边缘排列的元件来检查喷嘴站119中某个给定喷嘴排列是否可用。尽管具有低头序号的安装头不能够安装喷嘴站119中的所有喷嘴，但只有具有低头序号的这些安装头才能到达接近Z轴左边缘的位置(见图153)。
另一方面，对Z轴的右边缘不需要进行这种检查。至少，安装头H10可以安装喷嘴站119中的每个喷嘴(见图153)，所以能够到达Z轴上最多96个标号的位置(见图154C)，因此对喷嘴站119中的喷嘴排列不存在限制。
图155是一幅流程图，它表示检查该喷嘴站中的一个喷嘴排列是否可用的程序。
首先，优化装置300为一个提供的Z轴元件带排列中的每个喷嘴类型“Ntype”指定一个最低Z序号PZmin(Ntype，Z排列)(S780)。举一个例子，优化装置300从使用S型喷嘴的元件带中指定位于Z轴左边缘的元件带的Z序号。
然后，优化装置300对喷嘴站119内该提供的Z排列NP中的每个喷嘴类型“Ntype”重复如下处理(S781至S785)。
首先，优化装置300指定能够安装喷嘴类型Ntype的最低头序号Hmin(Ntype，NP)(S782)。举一个例子，如果S型喷嘴位于从喷嘴站119左侧起的第六列，那么就从图153的表格中指定头序号“3”作为能够安装一个S型喷嘴的最低头序号。
其次，优化装置300指定在一个指定的头序号Hmin(Ntype，NP)被安装到安装头时喷嘴类型Ntype的一个喷嘴能够到达的最低Z坐标NZmin(Ntype，NP)。举一个例子，如果指定的头序号Hmin(Ntype，NP)是“3”，那么就可以从图154C的表格看出，这个安装头能够到达的最低Z坐标NZmin(Ntype，NP)是“4”。
然后，优化装置300判断，该最低Z坐标NZmin(Ntype，NP)是否不大于在步骤S780中为喷嘴类型Ntype指定的Z坐标PZmin(Ntype，Z排列)(S784)。换句话说，优化装置300判断，对当前喷嘴类型Ntype，下列关系
NZmin(Ntype，P)≤PZmin(Ntype，Z排列)是否成立。
这样，优化装置300就能判断，由于喷嘴站119中的喷嘴排列，喷嘴类型Ntype的喷嘴所能到达的最低Z坐标NZmin(Ntype，NP)是否等于或小于由所提供的Z轴排列确定的最低Z坐标PZmin(Ntype，Z排列)。更简单地说，优化装置300判断，在生产线联动拣拾头112向左移动时，这个喷嘴是否能够拣拾它应当拣拾的所有元件。
如果在步骤S784中对每种喷嘴类型Ntype作出了肯定判断，那么优化装置300就判定，所提供的喷嘴排列能够用于当前的Z轴排列(S786)。否则，优化装置300就判定，该提供的喷嘴排列无法使用。
通过在构造初始任务或修改一个状态时检查该喷嘴排列能否被使用，就能够适当考虑喷嘴站中固定喷嘴排列的影响来进行优化。
4.4.2  使用少于10个喷嘴时小型元件的优化
当生产线联动拣拾头112能够同时拣拾最多10个元件时，这些有效拣拾操作的性能依赖的前提条件是10个喷嘴已经被安装到生产线联动拣拾头112。但在一个生产设施中，会存在能够被一个特定组装机器100使用的喷嘴少于10个的情况。在这些情况下，生产线联动拣拾头112可以在喷嘴站119上执行一次喷嘴互换操作，并改变这些已装喷嘴的位置，所以从理论上讲，如果存在至少一个各种所需类型的喷嘴，就能够拣拾位于Z轴任何位置的元件，所以能够安装所有的元件。
但是，喷嘴互换是一件费时的操作，所以特别是对安装点数多的小型元件，希望能有一种减少喷嘴互换操作数量的安装顺序。
所用喷嘴数小于10时的小型元件优化根据早先描述的、包括删减过程与其他过程的小型元件算法进行，而且它包括如下过程以便使喷嘴互换操作数量最少。
如果所用喷嘴数被设置为n(<10)，可以提供下面所列的两种喷嘴模式，所有小型元件都用这两种喷嘴模式来进行安装(在某些情况下，只采用这些喷嘴模式中的一种)。
(i)喷嘴模式1
这是喷嘴被安装到头序号1至n的一种模式。
(ii)喷嘴模式2
这是喷嘴被安装到头序号(10-n+1)至10的一种模式。
图156表示所用喷嘴数为6时提供的两种喷嘴模式的一个示例。在这种情况下，喷嘴模式1只用安装到头序号为1至6的6个安装头来安装元件，而喷嘴模式2只用安装到头序号为5至10的6个安装头来安装元件。
图157是说明执行喷嘴互换的时间安排的一幅流程图。这一处理确定(a)按照所提供的Z轴上元件带排列的位置(左侧/右侧块，Z序号)，究竟使用两种喷嘴模式1与2中的哪一种，以及(b)在什么时刻进行喷嘴模式之间的切换。
对位于左侧块的元件带执行如下处理(S800：Left)。如果至少有一个元件带位于Z位置1至17中的任何位置(S801：Yes)，就使用喷嘴模式1，并沿Z序号1至48的方向拣拾元件(S802)。一旦Z序号1至17已经没有需要拣拾的元件(S801：No)，生产线联动拣拾头112需要使用的喷嘴模式就从喷嘴模式1切换到喷嘴模式2，其余的元件就按照从Z序号18至48的顺序拣拾(S803)。
另一方面，如果没有元件带被排列在左侧块内序号1至17的任何位置(S801：No)，那么一开始就使用喷嘴模式2，元件则按照从Z序号18至48的顺序拣拾(S803)。
对排列在右侧块中的元件带(S800：Right)，从一开始就使用喷嘴模式2来按顺序拣拾所有元件(S804)。
下面是为什么采用这种时间安排来互换喷嘴的理由。从能够使用图154C中每个Z序号的安装头的头序号可以理解，头序号为10的安装头H10可以到达Z序号18至96。相应地，只要所用喷嘴数n为1或大于1，就肯定可以用喷嘴模式2来拣拾Z序号为18至96的元件带。另一方面，Z序号为1至17的元件带至少可以用头序号为1的安装头H1来拣拾，所以，只要所用喷嘴数n为1或大于1，就肯定可以用喷嘴模式1来拣拾Z序号为1至17的元件带。这里，应当优先考虑能够到达很多Z序号的喷嘴模式2。结果，每种不同的Z轴排列都可以只用两个不同的喷嘴模式以及少量的喷嘴互换操作数量来处理。
应当注意，拣拾模式可以在所提供的元件直方图上以n个元件为单位而不是以10个元件为单位执行删减过程来生成。
这就完成了对根据本发明上述实施计划的元件安装顺序优化的解释。但是本发明并不限于上述实施计划。
在上述解释中，优化装置300被用来产生在组装机器100与200中下装的最优NC数据。但是，优化装置300并非必须如此使用。应当看到，优化装置300可以被用来确定满足生产要求所必须的一个生产线的构成。对需要生产的片基进行安装点数据模拟可以产生一个虚拟电子元件安装系统，向优化装置300提供该系统的组装机器信息，优化装置300就可以判断所得的优化状态(估计生产节拍时间)是否满足这种生产要求。
更详细地讲，优化装置能够完成如下3件工作。
(i)优化装置300可以作出如下变化来为该组装机器的头与其他元件找到最有效的(即生产力高的)设计方案。可以举几个示例，生产线联动拣拾头112上的喷嘴数可以从4个喷嘴头变为10个喷嘴头变为8个喷嘴头，喷嘴间距可从21.5mm变为22mm，而且元件盒间距(Z轴间距)也可以改变
(ii)该优化装置可以确定许多生产线中的哪一个生产线(或组装机器)应当被用来加工预定的片基。
(iii)对能够装备各种选项设备(不同数量与类型的元件盒与喷嘴)的组装机器，优化装置300可以被用来作为替它们计算生产力(每小时可以生产的片基数)的一个销售工具。
优化装置300曾被描述为一个与组装机器100与200分离的独立装置，可是该优化装置也可以在组装机器100与200内部提供。
状态优化部分316曾被描述为分别采用不同的求最优解的方法来优化属于元件组G[1]至G[5]的小型元件与属于元件组G[6]至G[9]的通用元件。但是，本发明并不限于这种元件分类或这些方法。
消除交叉曾被描述为，当互换两个任务中的安装点来消除画在构成每个任务的安装点间的线段之间的交叉时，通过判断该生产节拍时间是否下降来优化该安装顺序。但是，由非交叉线段连接的安装点也可以被互换。这是因为对不存在交叉的任务重新组织任务路径也可以使生产节拍时间下降。
5  词汇表
下面解释上文在描述本发明的一个实施计划时所用的主要术语。
元件安装系统(Component Mounting System)
由一个优化装置以及一台或多台组装机器构成的一个系统。
优化装置(Optimization Appa ratus)
一个优化元件安装顺序的装置。为了减少加工片基时需要的生产节拍时间(安装所需的时间)，优化装置确定各种因素，譬如对每台组装机器的一个最优元件带排列(哪个元件带应当被放置在哪个元件供应装置，以及这些元件供应装置应当被排列在这些组装机器的(Z轴的)哪个位置)以及生产线联动拣拾头拣拾与安装元件的顺序(应当从哪个元件供应装置拣拾元件，以及这些元件应当被安装到片基的哪个安装点)。
组装机器(Mounter)
一台组装机器是一个供制造加工用的机器人，它能按照优化后的NC数据用某个生产线联动拣拾头从元件供应装置拣拾元件并将它们安装到某个片基。
平台(Stage)
装备有一个单独的生产线联动拣拾头以及许多元件供应装置、并将元件安装到独立于(且平行于)另一个平台的一块片基的装置。
单盒供应装置(Single Cassette Feeder)
容纳一个元件带的一种元件供应装置。
双盒供应装置(Double Cassette Feeder)
能够容纳最多两个元件带的一种元件供应装置。不过，两个元件带必须具有相同的供应间距。
Z轴(Z-axis)
在可以被排列到每台组装机器(一台组装机器装备有几个平台时则指平台)的元件供应装置的某种排列中指定位置的一根坐标轴(以及这根轴上的坐标值)。
元件类型(Component Type)
一种电子元件类型，譬如电阻器或电容器。每个元件类型与元件信息(譬如电气特性、形状、元件数、最大划分数以及盒类型)关联。
元件带(Component Tapes)
排在一个带中的许多相同元件类型的元件。在优化过程中，词语“元件带”被用来指定一组相同元件类型的元件(假设这些元件排在一根虚拟带上)。在被称为一个“元件划分”的过程中，存在一组相同元件类型的元件(或一个元件带)被划分为许多元件带的情况。由这种划分所得的元件带数量被称为“划分数”。
安装点(Mounting Points)
安装点是一块片基上安装元件的坐标位置。在某些情况下，同一个元件被安装到不止一个安装点。排在一个相同元件类型的元件所用的元件带上的元件总数(也称为“安装点”)等于那个元件类型的元件数(需要安装的元件总数)。
元件直方图(Component Histogram)
一个元件直方图是以水平轴为元件带(元件类型)、以垂直轴为需要安装的元件数构成的一个条形图。在优化期间，元件供应装置的最终排列采用一个元件直方图来绘制。
核心(Core)
当元件带按照需要安装的元件数降序排列的一个元件直方图受到删减程序处理时，核心就是直方图中n个元件被同时拣拾的拣拾模式已经从该元件直方图删减后留下的部分。包括该核心内的元件的元件带被称为“核心元件带”，相应的元件盒被称为“核心盒”。
删减过程(Cut Down Process)
删减过程是对元件带按照需要安装的元件数降序排列的一个元件直方图执行的一个过程。从具有少量需要安装元件的元件带开始，从该元件直方图中删除n个元件被同时拣拾的拣拾模式。
任务(Task)
一个任务是一个生产线联动拣拾头拣拾、传输并在一块片基上安装元件的一系列安装操作。该生产线联动拣拾头重复执行任务来安装所有需要的元件。
拣拾模式(Pickup Pattern)
一个拣拾模式是说明在一个或多个任务中元件如何被该生产线联动拣拾头同时拣拾的一幅图形，也指按这种方式被拣拾的元件。
任务组(Task Group)
一个任务组是在同时拣拾元件的能力方面相关的任务的一个集合。一个任务组的产生方法是收集具有相同需要安装元件数的n个元件带，然后通过从这n个元件带的每一个中拣拾一个元件来生成同时拣拾n个元件的任务。通过以这种方法产生一个任务组来确定元件带排列的一种优化方法被称为“任务组生成方法”。
山峰(Mountain)
一个山峰是已经通过优化确定了排列之后的元件带的一个集合，或者与这些元件带的排列对应的一个元件直方图。一个已经采用“删减过程”而被优化的元件直方图具有一个“山峰”的形状，它有一个陡峭倾斜的侧面与一个平缓倾斜的侧面。在某些情况下，所得的山峰还要进行优化。
估计生产节拍时间平衡(Estimated Tact Time Balance)
估计生产节拍时间平衡反映生产节拍时间对每台组装机器(在一台组装机器装备了几个平台的情况下则指平台)分配的程度。确定元件安装顺序以便均衡生产节拍时间分配的过程被称为“估计生产节拍时间平衡过程”。
工业实用性
对将电子元件安装到一块印刷电路板的一台组装机器而言，本发明的元件安装顺序优化方法可以供为这台组装机器优化元件安装顺序的一个优化装置使用。这个优化方法还可以供构成一条生产线的许多组装机器的一个控制器使用，而且在组装一条生产线之前，供对计划中的安装设备的结构/规范与安装元件所需时间之间的关系进行预测的一个模拟/评价工具使用。

Claims (11)

1、采用一台计算机，为一台组装机器优化某种元件安装顺序的一种优化方法，该组装机器装备有从容纳元件的元件盒的某种排列中同时拣拾最多n个元件并将这些元件安装到一块片基的一个安装头，其中n≥2，该优化方法包括：
一个任务组生成步骤，用来产生任务组，任务组是多个任务的排列，一个任务是在该安装头拣拾、传输与安装元件的一个重复操作系列的一次操作系列中安装的元件的一个集合；以及
一个任务互换步骤，用来对产生的每个任务组，在每个任务组内更换任务顺序，以便使安装构成每个任务组的所有元件需要的时间最短，而且将与使所述安装需要的时间最短的任务顺序对应的一个元件安装顺序设置为一个最优元件安装顺序，
其中，作为所述一次操作系列，所述安装头在所述元件盒的排列和所述片基之间往返，并重复该往返，从而将元件安装到所述片基，
所述一个任务是在一次所述重复中从所述元件盒的排列传输到所述片基的元件的集合，
并且判断上述任务互换步骤中是否通过改变任务顺序使需要的时间减少，在减少时更换任务顺序。
2、根据权利要求1的优化方法，
其中该任务互换步骤重新排列每个任务组内的任务顺序以使安装头所走的路径最短，每条路径是从该安装头完成一个任务中所有元件的安装的一个位置到该安装头为下一个需要安装的任务拣拾元件的一个位置。
3、根据权利要求2的优化方法，
其中该安装头刚刚完成一个任务中所有元件的安装的位置被设置为一个最终安装位置，而且该安装头拣拾属于下一个需要安装的任务的元件的位置被设置为一个拣拾点，
而且该任务互换步骤包括：
一个最短回路局部路径指定步骤，用来
选择一个任务组中的一个任意第一任务，为该第一任务指定最终安装点，
从该任务组内所有剩余的任务中选择一个其拣拾点最靠近该第一任务的最终安装点的第二任务，
重复一个指定某个选定任务的最终安装点、然后选择下一个任务的过程，直到再次选择该第一任务，而且
将已经选定的所有任务设置为一个最短回路局部路径；
一个重复步骤，用来重复该最短回路局部路径指定步骤，直到该任务组中的每个任务都被选定为止；以及
一个排列步骤，用来排列那些作为该重复步骤的结果而产生的最短回路局部路径，该重复步骤使该最短回路局部路径指定步骤被重复执行。
4、根据权利要求3的优化方法，
其中在该任务互换步骤中，确定每个最短回路局部路径的一个第一任务以及这些最短回路局部路径的某种顺序，以便使该安装头从一个最短回路局部路径的所有元件安装结束到下一个最短回路局部路径的开始所移动的距离最短，而且任务按照该确定的最短回路局部路径顺序被重新排序。
5、采用一台计算机，为一台组装机器优化某种元件安装顺序的一种优化装置，该组装机器装备有从容纳元件的元件盒的某种排列中同时拣拾最多n个元件并将这些元件安装到一块片基的一个安装头，其中n≥2，该优化装置包括：
任务组生成装置，用来生成任务组，任务组是多个任务的排列，一个任务是在该安装头拣拾、传输与安装元件的一个重复操作系列的一次操作系列中安装的元件的一个集合；以及
任务互换装置，用来对产生的每个任务组，在每个任务组内更换任务顺序，以便使安装构成每个任务组的所有元件所需要的时间最短，而且用来将与使所述安装需要的时间最短的任务顺序对应的一个元件安装顺序设置为一个最优元件安装顺序，
其中，作为所述一次操作系列，所述安装头在所述元件盒的排列和所述片基之间往返，并重复该往返，从而将元件安装到所述片基，
所述一个任务是在一次所述重复中从所述元件盒的排列传输到所述片基的元件的集合，
并且判断上述任务互换装置中是否通过改变任务顺序使需要的时间减少，在减少时更换任务顺序。
6、一台组装机器，它装备有容纳元件带的元件盒的某种排列，一个元件带是一组某种相同类型的元件，以及从该元件盒排列中同时拣拾最多n个元件并将这些元件安装到一块片基的一个安装头，其中n≥2，
其中在该安装头已经安装了一个任务中的每一个元件后，该安装头于是安装所有剩余任务中、其元件在需要该拣拾头移动距离最短的位置上被拣拾的一个任务，一个任务是在该安装头拣拾、传输与安装元件的一个重复操作系列的一次操作系列中安装的元件的一个集合，
其中，作为所述一次操作系列，所述安装头在所述元件盒的排列和所述片基之间往返，并重复该往返，从而将元件安装到所述片基，
所述一个任务是在一次所述重复中从所述元件盒的排列传输到所述片基的元件的集合。
7、采用一台计算机，为一台组装机器优化某种元件安装顺序的一种优化方法，该组装机器装备有从容纳元件的元件盒的某种排列中同时拣拾最多n个元件并将这些元件安装到一块片基的一个安装头，其中n不小于2，该优化方法包括：
一个任务组生成步骤，用来生成任务组，任务组是多个任务的排列，一个任务是在该安装头拣拾、传输与安装元件的一个重复操作系列的一次操作系列中安装的元件的一个集合；以及
一个元件互换步骤，用来对产生的每个任务组，在每个任务组内更换元件安装顺序，但不改变每个任务内的某个元件类型组合，以便使安装构成该任务组的所有元件所需要的时间最短，
其中，作为所述一次操作系列，所述安装头在所述元件盒的排列和所述片基之间往返，并重复该往返，从而将元件安装到所述片基，
所述一个任务是在一次所述重复中从所述元件盒的排列传输到所述片基的元件的集合，
并且判断上述元件互换步骤中是否通过改变元件的安装顺序使需要的时间减少，在减少时更换元件的安装顺序。
8、根据权利要求7的优化方法，
其中该任务互换步骤包括：
一个选择步骤，用来随机选择某个相同类型的两个元件；
一个判断步骤，用来判断这两个选定的元件被互换时，包含这两个选定元件的一个任务组的总安装时间是否减少；以及
一个互换步骤，用来在该判断步骤判定该总安装时间减少时，互换该安装顺序内的这两个选定的元件。
9、根据权利要求7的优化方法，
其中该任务互换步骤包括：
一个判断步骤，当两个相继被安装在一块片基上的元件集合在由某个相同元件类型组合构成的任务组内的两个任务之间互换时，用来判断一个任务组的总安装时间是否减少；以及
一个互换步骤，用来在该判断步骤判定该总安装时间减少时，互换这两个元件集合。
10、根据权利要求7的优化方法，
其中该任务互换步骤包括：
一个探测步骤，对每个任务，在用直线段连接被拣拾的、并属于同一任务的相邻元件在该片基上的安装点时，用来探测在属于由相同元件类型的组合构成的两个不同任务的各直线段之间是否存在一个交叉；以及
一个互换步骤，用来在该探测步骤探测到一个交叉时，在这两个任务之间互换相同元件类型的元件以便消除该探测到的交叉。
11、一种优化装置，采用一台计算机，为一台组装机器优化某种元件安装顺序，该组装机器装备有从容纳元件的元件盒的某种排列中同时拣拾最多n个元件并将这些元件安装到一块片基的一个安装头，其中n不小于2，该优化装置包括：
任务组生成装置，用来生成任务组，任务组是多个任务的排列，一个任务是在该安装头拣拾、传输与安装元件的一个重复操作系列的一次操作系列中安装的元件的一个集合；以及
元件互换装置，用来对产生的每个任务组，在每个任务组内更换元件安装顺序，但不改变每个任务内的某个元件类型组合，以便使安装构成该任务组的所有元件所需要的时间最短，
其中，作为所述一次操作系列，所述安装头在所述元件盒的排列和所述片基之间往返，并重复该往返，从而将元件安装到所述片基，
所述一个任务是在一次所述重复中从所述元件盒的排列传输到所述片基的元件的集合，
并且判断上述元件互换装置中是否通过改变元件的安装顺序使需要的时间减少，在减少时更换元件的安装顺序。
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