CN109417864B - 生产计划生成系统及生产计划生成方法 - Google Patents

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Abstract

生产计划生成用计算机(31)在生产开始前的生产计划生成工序中，生成或者输入生产预定的多种元件安装基板所需的多个生产作业，并且预测或者输入在执行这些多个生产作业中的任一个生产作业的期间中有可能以插入的方式执行的生产作业(插入作业)。然后，将插入作业和生产作业分类为多个设置组，使插入作业包含于全部设置组。此时，对各设置组的每个设置组以能够切换生产作业与插入作业而无需进行换产调整的方式进行分类。判断插入作业与生产作业的优先级，对各设置组中的每个设置组，基于插入作业与生产作业的优先级优化供料器配置。

Description

生产计划生成系统及生产计划生成方法
技术领域
本发明是涉及生成用于通过元件安装机向电路基板安装元件来生产元件安装基板的生产计划的生产计划生成系统及生产计划生成方法的发明。
背景技术
在通过元件安装机生产多种元件安装基板的情况下，生成生产多种元件安装基板所需的多个生产作业(生产程序)，反复进行每当一个生产作业的生产结束时切换成下一个生产作业而执行下一个生产这样的动作，从而生产多种元件安装基板。通常，按照每种生产的元件安装基板而使用的元件的种类的组合大多不同，因此有时若保持在之前的生产作业中使用的供料器的配置(组合)，则无法供给在下一个生产作业中使用的元件。在这样的情况下，在切换生产作业时，需要进行变更搭载于元件安装机的供料器的配置的换产调整。
该换产调整由作业者通过手动作业来进行，因此当换产调整的次数(供料器的更换次数)较多时，生产率下降。能够搭载于元件安装机的供料器的数量比在一个生产作业中使用的元件的种类数多，因此以减少换产调整的次数为目的，以能够供给在互为前后的多个生产作业中使用的全部元件的方式配置供料器(参照专利文献1等)，每当使能够以相同的供料器的配置进行生产的多个生产作业集中而成的一个设置组的生产结束时，进行换产调整而切换为下一个设置组的生产作业。
现有技术文献
专利文献1：日本特开平5-37199号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，有时在执行预先决定的某个设置组的生产作业的中途必须以插入的方式执行不在预定中的新的生产作业(插入作业)。在这样的情况下，很多时候执行插入作业所需的供料器的配置(组合)与该时刻下的设置组所使用的供料器的配置不同。作业者必须进行在插入作业的切换时进行换产调整而变更为插入作业用的供料器的配置，并在插入作业结束后再次进行换产调整而恢复成设置组用的供料器的配置这样的麻烦的作业，成为生产率下降的原因。
因此，本发明要解决的课题在于即使在执行预先决定的某个设置组的生产作业的中途存在插入作业的插入，也能够执行插入作业而无需进行换产调整，能够提高生产率。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，本发明为一种生产计划生成系统，生成用于以可更换的方式向元件安装机搭载多个供料器并利用上述元件安装机的吸嘴吸附从各供料器供给的元件而向电路基板安装来生产元件安装基板的生产计划，上述生产计划生成系统的特征在于，具备：生产作业分类单元，在将生产预定的多种元件安装基板所需的多个生产作业分类为多个设置组时，以各设置组的每个设置组能够切换生产作业而无需进行换产调整的方式进行分类；及插入作业预测单元，预测或者输入在执行上述多个生产作业中的任一个生产作业的期间中有可能以插入的方式执行的生产作业(以下称为“插入作业”)，上述生产作业分类单元以使由上述插入作业预测单元预测或者输入的上述插入作业包含于上述多个设置组中的全部设置组或者两个以上的设置组的方式进行分类。
根据该结构，在生成生产计划时，预测或者输入插入作业，使该插入作业包含于多个设置组中的全部设置组或者两个以上的设置组，因此在执行某个设置组的生产作业的期间中，即使实际上有插入作业的插入，只要是包含该插入作业的设置组，就能够执行插入作业而无需进行换产调整，能够提高生产率。
在该情况下，也可以是，上述插入作业预测单元从生产预定的多种元件安装基板所需的多个生产作业之中预测或者输入有可能成为上述插入作业的生产作业。另外，也可以是，从除了生产预定的多种元件安装基板所需的多个生产作业以外的生产作业(例如过去执行的生产作业或将来有可能执行的生产作业等)之中预测或者输入插入作业。
另外，插入作业的预测能够以任意方式进行，例如，可以是作业者基于经验或生产实际成绩、订购动向等来预测并输入插入作业，或者也可以是预先在存储单元中存储与过去执行的生产作业和插入作业相关的生产实际成绩数据，上述插入作业预测单元基于存储于上述存储单元的生产实际成绩数据自动地预测插入作业。
在该情况下，预测出的插入作业的数量不限于一个，也存在有两个以上的情况，但是当插入作业的数量较多时，难以使该全部插入作业包含于多个设置。
因此，也可以是，在由上述插入作业预测单元预测或者输入的上述插入作业的数量超过能够向上述设置组分类的数量的情况下，上述生产作业分类单元基于各插入作业的优先级和插入频率的至少一方来选择向上述设置组分类的上述插入作业。如此一来，在预测或者输入的插入作业的数量较多的情况下，能够将分类于设置组的插入作业限定为优先级较高或插入频率较高的插入作业。另外，分类于一部分设置组的插入作业也可以与分类于其他设置组的插入作业不同。
然而，在插入作业之中，既有优先级比通常的生产作业低的插入作业，也有优先级比通常的生产作业高的插入作业。另外，在插入作业之中，即有插入频率较低的插入作业，也有插入频率较高的插入作业。另外，根据供料器的配置(搭载顺序)不同而插入作业或生产作业的生产效率会发生变化，从而生产时间发生变化。
考虑到这些情况，也可以是，本发明具备对向元件安装机搭载的供料器的配置进行优化的供料器配置优化单元，上述供料器配置优化单元基于由上述插入作业预测单元预测或者输入的上述插入作业的优先级和插入频率中的至少一方，针对各设置组中的每个设置组优化上述供料器的配置。例如，也可以是，在插入作业的优先级较低的情况下，以使通常的生产作业优先的方式对供料器的配置进行优化，另外在插入作业的优先级较高的情况下，以使插入作业优先的方式对供料器的配置进行优化，或者以根据插入作业的插入频率判断优先级的方式对供料器的配置进行优化。
在该情况下，插入作业的优先级或插入频率的判断可以由生产计划生成系统自动地进行，也可以构成为设有供作业者输入插入作业的优先级和插入频率中的至少一方的设定单元。
附图说明
图1是表示本发明的一实施例中的元件安装生产线的结构例的图。
图2是表示元件安装机的控制系统的结构的框图。
图3是表示生产计划生成程序的处理的流程的流程图。
图4是说明生产作业的种类、插入作业及使用的元件种类的一例的图。
图5是说明被分类为各设置组的生产作业、插入作业及使用的元件种类的一例的图。
图6是说明插入作业的优先级较高的情况下的供料器配置的优化例的图。
图7是说明插入作业的优先级较低的情况下的供料器配置的优化例的图。
具体实施方式
以下，说明将用于实施本发明的方式具体化了的一实施例。
首先，基于图1来说明元件安装生产线10的结构。
在输送电路基板11的输送路径12上排列有向电路基板11安装元件的多个元件安装机14及进行与元件安装相关的作业的安装相关机。在此，安装相关机例如为焊料印刷机13、回流焊装置15、检查装置、粘接剂涂布装置等。
在各元件安装机14的供料器安设台(未图示)上以可更换的方式搭载有分别供给元件的多个供料器16。在各元件安装机14的安装头 17使以可更换的方式保持有吸附从各供料器16供给的元件并将其向电路基板11安装的一个或者多个吸嘴(未图示)。
如图2所示，在各元件安装机14中设有：键盘、触摸面板、鼠标等操作部20；液晶显示器、CRT等显示装置21；拍摄吸附于吸嘴的元件并对元件的吸附姿态、吸附位置的偏移量等进行图像识别的元件拍摄用相机22；拍摄电路基板11的基准标记(未图示)等的基板拍摄用相机23；输送电路基板11的输送机24；及使安装头17沿XY方向(水平方向)移动的移动装置25等。
如图1所示，构成元件安装生产线10的多个元件安装机14和焊料印刷机13等安装相关机与管理元件安装生产线10的生产的生产管理计算机27以能够经由网络28相互进行通信的方式连接，此外，该网络28与生成使各元件安装机14执行生产动作的生产作业(生产程序)的生产计划生成用计算机31连接，该生产计划生成用计算机31 所生成的生产作业和后述的设置组的信息经由网络28而向各元件安装机14发送。
各元件安装机14的控制装置32反复进行的动作：根据从生产计划生成用计算机31接收到的生产作业使移动装置25等动作，使安装头17以元件吸附位置→元件拍摄位置→元件安装位置的路径移动，通过安装头17的吸嘴吸附由供料器16供给的元件，通过元件拍摄用相机22拍摄该元件而识别元件吸附位置的偏移量等，并向电路基板11 安装该元件，而向该电路基板11安装预定数量的元件，来生产元件安装基板。
另一方面，生产计划生成用计算机31通过在生产开始前的生产计划生成工序中执行后述的图3的生产计划生成程序而作为生成或者输入生产预定的多种元件安装基板所需的多个生产作业的生产作业生成单元35发挥作用，并且作为当将上述多个生产作业分类为多个设置组时以各设置组的每个设置组能够切换生产作业而无需进行换产调整的方式进行分类的生产作业分类单元36发挥作用，此外作为预测或者输入在执行上述多个生产作业中的任一个生产作业的期间中有可能以插入的方式执行的生产作业(以下称作“插入作业”)的插入作业预测单元37发挥作用，上述生产作业分类单元36以使由上述插入作业预测单元37预测或者输入的插入作业包含于上述多个设置组中的全部或者两个以上的设置组的方式进行分类。
在此，使用图4及图5来说明本实施例的设置组的生成方法。在图4及图5中，生成生产预定的七种元件安装基板所需的七个生产作业No.1～No.7，从上述七个生产作业No.1～No.7之中预测或者输入生产作业No.1相当于插入作业。在各生产作业No.1～No.7中使用的元件种类由“A”～“U”的大写字母示出。在各生产作业No.1～No.7中使用的元件种类(供料器16)各为三个，各生产作业No.1～No.7使用与其他生产作业完全不同的元件种类。另外，实际上，在各生产作业No.1～No.7中使用的元件种类不限于三个，各生产作业No.1～No.7与其他生产作业也可以是使用的元件种类的数量不同，或者在各生产作业 No.1～No.7中使用的元件种类的一部分或者全部也可以与在其他作业中使用的元件种类相同。例如，即使使用的元件种类相同，只要元件安装位置不同，也会成为不同的生产作业。
另外，在图5的例子中，在全部设置组No1～No.3中含有插入作业 (生产作业No.1)，但是在一部分设置组中因供料器16的搭载数量的限制等而无法搭载在插入作业中使用的元件种类的供料器16的情况下，也可以在一部分设置组不含有插入作业而在两个以上的设置组中含有插入作业即可。另外，包含于各设置组的插入作业的数量不限定于一个，也可以是两个以上。关于构成元件安装生产线10的多个元件安装机14中的各元件安装机14，生成包含插入作业的设置组。
另外，在图4及图5的例子中，从生产预定的七种元件安装基板所需的七个生产作业No.1～No.7之中预测或者输入有可能成为插入作业的生产作业，但是也可以从除了七个生产作业No.1～No.7以外的生产作业(例如，过去执行的生产作业或将来有可能执行的生产作业等) 之中预测或者输入插入作业。
另外，插入作业的预测可以以任意方式进行，例如，可以是作业者基于经验或生产实际成绩、订购动向等来预测并输入插入作业，或者也可以是预先将与过去执行的生产作业和插入作业相关的生产实际成绩数据存储于能够改写的非易失性的存储单元38(例如硬盘装置等) 中，上述插入作业预测单元37基于存储于上述存储单元38的生产实际成绩数据自动地预测插入作业。
在该情况下，预测出的插入作业的数量不限于一个，也存在有两个以上的情况，但是当插入作业的数量较多时，难以使全部插入作业包含于多个设置组。
因此，在由上述插入作业预测单元37预测或者输入的插入作业的数量超过能够向设置组分类的数量的情况下，上述生产作业分类单元 36也可以基于各插入作业的优先级和插入频率中的至少一方来选择向上述设置组分类的上述插入作业。如此一来，在预测或者输入的插入作业的数量较多的情况下，能够将分类于设置组的插入作业限定为优先级较高的插入作业或插入频率较高的插入作业。另外，分类于一部分设置组的插入作业也可以与分类于其他设置组的插入作业不同。
在该情况下，插入作业的优先级或插入频率的判断可以由生产计划生成用计算机31自动地进行，也可以构成为设置有供作业者输入插入作业的优先级和插入频率的至少一方的设定单元(未图示)。
然而，在插入作业之中，既有优先级比通常的生产作业低的插入作业，也有优先级比通常的生产作业高的插入作业。另外，在插入作业之中，既有插入频率较低的插入作业，也有插入频率较高的插入作业。另外，根据供料器16的配置(搭载顺序)不同而插入作业或生产作业的生产效率会发生变化，从而生产时间发生变化。
考虑到这些情况，在本实施例中，生产计划生成用计算机31还作为对向元件安装机14搭载的供料器16的配置进行优化的供料器配置优化单元39发挥作用，上述供料器配置优化单元39基于由插入作业预测单元37预测或者输入的插入作业的优先级和插入频率中的至少一方，针对各设置组中的每个设置组优化供料器16的配置。例如，也可以是，在插入作业的优先级较低的情况下，以使通常的生产作业优先的方式对供料器16的配置进行优化，另外在插入作业的优先级较高的情况下，以使插入作业优先的方式对供料器16的配置进行优化，或者以根据插入作业的插入频率判断优先级的方式对供料器16的配置进行优化。
在此，使用图6及图7来说明本实施例的供料器16的配置的优化方法。图6及图7表示在各生产作业No.1～No.7的优先级如图4所示那样设定的情况下，图5所示的三个设置组No1～No.3中的供料器16 的配置的优化例，图6是在插入作业(生产作业No.1)的优先级较高的情况下的供料器16的配置的优化例，图7是在插入作业(生产作业 No.1)的优先级较低的情况下的供料器16的配置的优化例。
在图6及图7的例子中，以越接近元件安装机14的供料器安设台的中央，生产效率越高的方式对供料器16的配置进行优化。
在图6的例子中，插入作业(生产作业No.1)的优先级比其他生产作业No.2～No.7的优先级高，因此在各设置组No1～No.3中，在插入作业(生产作业No.1)中使用的元件种类A、B、C的供料器16配置于供料器安设台的中央部。在设置组No.1的生产作业No.1～No.3之中，生产作业No.2为第二位的优先级“中”，因此在生产作业No.2中使用的元件种类D、E、F的供料器16分开配置在优先级最高的插入作业 (生产作业No.1)的供料器16的配置区域的两侧，在优先级最低的生产作业No.3中使用的元件种类G、H、I的供料器16配置在供料器安设台的两端侧的空着的空间。另一方面，在设置组No.2的生产作业 No.1、No.4、No.5之中，生产作业No.4为第二位的优先级“中”，因此在生产作业No.4中使用的元件种类J、K、L的供料器16分开配置在优先级最高的插入作业(生产作业No.1)的供料器16的配置区域的两侧，在优先级最低的生产作业No.5中使用的元件种类M、N、O的供料器16分开配置在供料器安设台的两端侧的空着的空间。另一方面，在设置组No.3的生产作业No.1、No.6、No.7之中，生产作业No.6为第二位的优先级“中”，因此在生产作业No.6中使用的元件种类P、 Q、R的供料器16分开配置在优先级最高的插入作业(生产作业No.1) 的供料器16的配置区域的两侧，在优先级最低的生产作业No.6中使用的元件种类S、T、U的供料器16分开配置在供料器安设台的两端侧的空着的空间。
在图7的例子中，插入作业(生产作业No.1)的优先级比其他生产作业No.2～No.7的优先级低，因此在各设置组No1～No.3中，在插入作业(生产作业No.1)中使用的元件种类A、B、C的供料器16分开配置在供料器安设台的两端侧。在设置组No.1的生产作业No.1～No.3 之中，生产作业No.2的优先级最高，因此在生产作业No.2中使用的元件种类D、E、F的供料器16配置在供料器安设台的中央部。另一方面，在设置组No.1的生产作业No.1～No.3之中，生产作业No.3为第二位的优先级“中”，因此在生产作业No.3中使用的元件种类G、H、I的供料器16分开配置在优先级最高的插入作业(生产作业No.1)的供料器16的配置区域的两侧。另一方面，在设置组No2的生产作业No.1、 No.4、No.5之中，生产作业No.4的优先级最高，因此在生产作业No.4 中使用的元件种类J、K、L的供料器16配置在供料器安设台的中央部。另一方面，生产作业No.5为第二位的优先级“中”，因此在生产作业 No.5中使用的元件种类M、N、O的供料器16分开配置在优先级最高的生产作业No.5的供料器16的配置区域的两侧。另一方面，在设置组No.3的生产作业No.1、No.6、No.7之中，生产作业No.6的优先级最高，因此在生产作业No.6中使用的元件种类P、Q、R的供料器16 配置在供料器安设台的中央部。生产作业No.7为第二位的优先级“中”，因此在生产作业No.7中使用的元件种类S、T、U的供料器16分开配置在优先级最高的生产作业No.5的供料器16的配置区域的两侧。
以上说明的本实施例的生产计划的生成是在生产开始前的生产计划生成工序中通过生产计划生成用计算机31按照图3的生产计划生成程序执行的。当图3的生产计划生成程序启动时，首先，在步骤101 中，生成(或者输入)在本次的生产计划中生产预定的多种元件安装基板所需的多个生产作业，在接下来的步骤102中，预测(或者输入) 插入作业。然后，进入步骤103，将插入作业和生产作业向多个设置组类，使插入作业包含于全部设置组。
然后，进入步骤104，判断插入作业与生产作业的优先级，在接下来的步骤105中，针对各设置组中的每个设置组，基于插入作业与生产作业的优先级对供料器16的配置进行优化，并结束本程序。
在以上说明的本实施例中，在生成生产计划时，预测或者输入插入作业，使该插入作业包含于多个设置组中的全部或者两个以上的设置组，因此即使在执行任意设置组的生产作业的期间中实际上存在插入作业的插入，只要是包含该插入作业的设置组，就能够执行插入作业而无需进行换产调整，能够提高生产率。
另外，本发明不限定于上述实施例，例如，也可以变更元件安装生产线10的结构等，能够在不脱离主旨的范围内进行各种变更来实施，这是不言而喻的。
附图标记说明
10、元件安装生产线；11、电路基板；12、输送路径；14、元件安装机；16、供料器；17、安装头；27、生产管理计算机；31、生产计划生成用计算机；35、生产作业生成单元；36、生产作业分类单元； 37、插入作业预测单元；38、存储单元；39、供料器配置优化单元。

Claims (11)

1.一种生产计划生成系统，生成用于以可更换的方式向元件安装机搭载多个供料器并利用所述元件安装机的吸嘴吸附从各供料器供给的元件而向电路基板安装来生产元件安装基板的生产计划，
所述生产计划生成系统的特征在于，具备：
生产作业分类单元，在将生产预定的多种元件安装基板所需的多个生产作业分类为多个设置组时，以各设置组的每个设置组能够切换生产作业而无需进行换产调整的方式进行分类；及
插入作业预测单元，预测或者输入在执行所述多个生产作业中的任一个生产作业的期间中有可能以插入的方式执行的生产作业即插入作业，
所述生产作业分类单元以使由所述插入作业预测单元预测或者输入的所述插入作业包含于所述多个设置组中的全部设置组或者两个以上的设置组的方式进行分类。
2.根据权利要求1所述的生产计划生成系统，其特征在于，
所述插入作业预测单元从生产预定的多种元件安装基板所需的多个生产作业之中预测或者输入有可能成为所述插入作业的生产作业。
3.根据权利要求1所述的生产计划生成系统，其特征在于，
具备存储单元，存储与过去执行的生产作业和插入作业相关的生产实际成绩数据，
所述插入作业预测单元基于存储于所述存储单元的生产实际成绩数据预测插入作业。
4.根据权利要求2所述的生产计划生成系统，其特征在于，
具备存储单元，存储与过去执行的生产作业和插入作业相关的生产实际成绩数据，
所述插入作业预测单元基于存储于所述存储单元的生产实际成绩数据预测插入作业。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的生产计划生成系统，其特征在于，
在由所述插入作业预测单元预测或者输入的所述插入作业的数量超过能够向所述设置组分类的数量的情况下，所述生产作业分类单元基于各插入作业的优先级和插入频率中的至少一方来选择向所述设置组分类的所述插入作业。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的生产计划生成系统，其特征在于，
具备供料器配置优化单元，对向所述元件安装机搭载的所述供料器的配置进行优化，
所述供料器配置优化单元基于由所述插入作业预测单元预测或者输入的所述插入作业的优先级和插入频率中的至少一方，针对所述各设置组中的每个设置组优化所述供料器的配置。
7.根据权利要求5所述的生产计划生成系统，其特征在于，
具备供料器配置优化单元，对向所述元件安装机搭载的所述供料器的配置进行优化，
所述供料器配置优化单元基于由所述插入作业预测单元预测或者输入的所述插入作业的优先级和插入频率中的至少一方，针对所述各设置组中的每个设置组优化所述供料器的配置。
8.根据权利要求5所述的生产计划生成系统，其特征在于，
具备供作业者输入所述插入作业的优先级和插入频率中的至少一方的设定单元。
9.根据权利要求6所述的生产计划生成系统，其特征在于，
具备供作业者输入所述插入作业的优先级和插入频率中的至少一方的设定单元。
10.根据权利要求7所述的生产计划生成系统，其特征在于，
具备供作业者输入所述插入作业的优先级和插入频率中的至少一方的设定单元。
11.一种生产计划生成方法，生成用于以可更换的方式向元件安装机搭载多个供料器并利用所述元件安装机的吸嘴吸附从各供料器供给的元件而向电路基板安装来生产元件安装基板的生产计划，
所述生产计划生成方法的特征在于，包括：
生产作业分类工序，在将生产预定的多种元件安装基板所需的多个生产作业分类为多个设置组时，以各设置组的每个设置组能够切换生产作业而无需进行换产调整的方式进行分类；及
插入作业预测工序，预测在执行所述多个生产作业中的任一个生产作业的期间中有可能以插入的方式执行的生产作业即插入作业，
在所述生产作业分类工序中，以使在所述插入作业预测工序中预测出的所述插入作业包含于所述多个设置组中的全部设置组或者两个以上的设置组的方式进行分类。
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