CN109791639A - 线上闲置时间预测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种闲置时间预测装置及方法,对包括多个部件贴装机的生产设备工作的线上工序进行控制的闲置时间预测装置中,包括:通信部,能够与所述生产设备进行通信;闲置时间预测部,基于所述通信部从所述生产设备所接收的生产时间数据预测所述生产设备的闲置时间;及控制部,通过所述通信部将控制信号传送至所述生产设备,所述控制信号命令执行所需时间为所述闲置时间预测部所预测的闲置时间以下的副作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种线上闲置时间预测装置及方法,更详细地,涉及一种在部件贴装线上工序中计算各贴装机的闲置时间,并发出应用该闲置时间的命令的装置及方法。
背景技术
一般的线上SMT(Surface Mount Technology)生产工序由印刷-部件贴装-回流焊接的步骤构成。因此,一般的线上SMT生产工序并不是由一个部件贴装机构成,而是在整个工序中由多个部件贴装机、回流焊炉、检查机等依次配置而构成。依次配置的装置对沿线移动的基板按相应的步骤执行印刷、部件贴装、回流焊接等作业而生产所完成的基板。参照图1可以概略地得知线上SMT生产工序是怎样构成的。
如上所述,SMT制造线上依次配置有多个装置,因而根据装置的作业速度及现况,在一部分装置执行生产作业期间,另一部分装置会发生不执行生产作业而停止工作的“闲置时间”。闲置时间意指在装置上从前一个PCB生产结束的时间点到下一个PCB生产开始为止的时间,其可以按每个装置得到计算。
如果发生这样的闲置时间,则整体工序的生产效率将降低,在使用较高电力的回流焊炉的情况下,将发生无意义地浪费电力的情况。为了避免发生这样的闲置时间并能够以最高的效率实现PCB生产,由上位系统整合控制构成SMT制造线的装置,并且上位系统给各个装置计划及分配装配安装作业,以使其具有理论上均等的生产周期(cycle time)。
然而,线上SMT生产工序具有极为复杂的流程。作为工序对象的一个PCB(PrintedCircuit Board,印刷电路基板)上贴装有数百数千个电气部件,而且部件的尺寸和特性各异。并且,由于受设备间偏差、输入到设备的设定值、作业者的熟练度、部件供给余力等多样的变数的影响的情况下进行生产,因此即使付出刻苦的努力,也无法避免生产中发生闲置时间。
现有技术主要揭示了最大限度的缩短如上述发生的闲置时间,并由执行缩短方法的工序更新工序的过程,或通过熟练的作业者的介入实现工序改善的内容。
发明内容
本发明所要解决的问题为,掌握并利用在线上制造工序中必定会发生的生产闲置时间。
本发明的课题并不限于以上所提及的课题,未提及的其他课题将通过下方的记载而被本领域技术人员所明确理解。
用于解决所述课题的根据本发明的实施例的闲置时间预测装置,所述闲置时间预测装置对包括多个部件贴装机的生产设备工作的线上工序进行控制,包括:通信部,能够与所述生产设备进行通信;闲置时间预测部,基于所述通信部从所述生产设备所接收的生产时间数据预测所述生产设备的闲置时间;及控制部,通过所述通信部将控制信号传送至所述生产设备,所述控制信号命令执行所需时间为所述闲置时间预测部所预测的闲置时间以下的副作业。
所述通信部从所述生产设备还接收生产品质数据,所述控制部可基于所接收的所述生产品质数据决定所述副作业。
根据实施例的闲置时间预测装置还包括存储所接收的所述生产时间数据的存储部,其中,所述闲置时间预测部可基于所接收的所述生产时间数据及先行于所接收到的所述生产时间数据的已存储于所述存储部的生产时间数据预测所述生产设备的闲置时间。
所述存储部还存储所述闲置时间预测部所预测的所述生产设备的闲置时间,其中,所述闲置时间预测部可通过比较所接收的所述生产时间数据所包括的实测闲置时间与所预测的所述闲置时间而更新闲置时间预测工序。
所述存储部还可存储所述副作业的目录或所述副作业的优先顺序。
所述存储部还可存储针对所述多个部件贴装机中的每一个部件贴装机的所述生产时间数据及所述闲置时间。
所述副作业可以是维修所述生产设备的作业。
所述副作业可以是初始化所述生产设备的作业。
所述生产设备还包括回流焊炉,在所述回流焊炉所执行的副作业可以是减少所述回流焊炉的电力或氮气使用量的作业。
所述副作业可以是降低所述回流焊炉的温度的作业。
所述线上工序包括多个传送带。
根据实施例的闲置时间预测方法,可包括如下步骤:通信部从包括有多个部件贴装机的生产设备接收生产时间数据;闲置时间预测部基于所述通信部从所述生产设备所接收的生产时间数据预测所述生产设备的闲置时间;及所述控制部通过所述通信部传送控制信号,所述控制信号命令执行所需时间为所预测的所述闲置时间以下的副作业。
根据实施例的闲置时间预测方法,还可包括初始化包括有所述通信部、闲置时间预测部及控制部的闲置时间预测装置的步骤。
根据实施例的闲置时间预测方法,还可包括如下步骤:所述通信部从所述生产设备接收生产品质数据;及所述控制部基于所传送的所述生产品质数据决定所述副作业。
根据实施例的闲置时间预测方法,还可包括存储部存储所接收的所述生产时间数据的步骤,其中,在所述预测闲置时间的步骤中,所述闲置时间预测部基于所接收的所述时间数据及先行于所接收到的所述生产时间数据的已存储于所述存储部的生产时间数据预测所述生产设备的闲置时间。
根据实施例的闲置时间预测方法,还可包括如下步骤:所述存储部存储所述闲置时间预测部所预测的所述生产设备的闲置时间;所述闲置时间预测部通过比较所接收的所述生产时间数据所包括的实测闲置时间与所预测的所述闲置时间而更新闲置时间预测工序。
还可包括所述存储部存储针对所述多个部件贴装机中的每一个部件贴装机的所述生产时间数据及所述闲置时间的步骤。
所述副作业可以是维修所述生产设备的作业或初始化所述生产设备的作业。
所述生产设备还包括回流焊炉,在所述回流焊炉所执行的副作业可以是减少所述回流焊炉的电力或氮气使用量的作业。
根据实施例的闲置时间预测方法,所述副作业为降低所述回流焊炉的温度的作业。
本发明的其他具体事项包含于详细说明以及附图中。
根据本发明的实施例至少具有如下效果。
通过利用闲置时间实施生产设备的维护及维修作业,从而使生产效率提升,并且无需额外的维护及维修作业。
实时地节约回流焊炉投入电力或氮气供给,从而减少生产成本。
根据本发明的效果并不局限于如上所示的内容,更多种效果包含于本说明书。对于并未提及的另外其他效果,本领域技术人员从权利要求的记载范围可明确得知。
附图说明
图1是表示根据本发明的一实施例的闲置时间预测装置所构成的线上生产工序系统的整体构成的图。
图2是示出根据本发明的一实施例的连接于闲置时间预测装置的线上生产工序的构成的图。
图3是示出根据本发明的一实施例的闲置时间预测装置的构成的概念图。
图4是示出根据本发明的一实施例的利用闲置时间预测装置预测及应用生产设备的闲置时间的方法的流程图。
图5是详细示出根据本发明的一实施例的利用闲置时间预测装置预测生产设备的闲置时间的方法的流程图。
图6是示出根据本发明的一实施例的闲置时间预测装置在工作过程中可能发生的基板进行状况的图。
具体实施方式
参照附图与详细地说明的实施例,本发明的优势及特征以及达成这些的方法会变得更加明确。然而,本发明并不局限于以下公开的实施例,可由互不相同的多种形态来实现,只是,提供本实施例的目的在于完整地公开本发明,且向本发明所属的技术领域中具有通常的知识的技术人员完整地告知本发明的范畴,而且本发明仅由权利要求书的范畴来定义。整个说明书中,相同的参照符号表示相同的构成要素。
除非有其他定义,否则本说明书中使用的全部术语(包括技术及科学方面的术语)可按本发明所属的技术领域中具备通常的知识的人员能够共同理解的含义使用。并且,通常使用的词典中定义的术语,只要没有明确特殊的定义,则不应被理想地或过度地解释。
在本说明书中使用的术语用于说明实施例而并非限制本发明。在本说明书中,只要没有特别说明,否则单数形态也包括复数形态。在说明书中,使用的“包括(comprises)”和/或“包括的(comprising)”不排除除了提及的构成要素之外的一个以上的其他构成要素的存在或追加。
并且,本说明书中叙述的实施例将参考作为本发明的理想的示例图的剖面图和/或概略图而进行说明。因此,示例图的形态有可能由于制造技术和/或允许误差等而被变形。并且,在本发明中示出的各个附图中,各个构成要素可考虑说明的便利而略放大或者缩小示出。在整个说明书中相同参照符号指代相同构成要素,并且“和/或”包括提及的元素各自及一个以上的全部组合。
在空间上相对的术语应该理解为包括附图中所示方向以及使用或操作时的构成要素的互不相同的方向的术语。构成要素可以取向为不同方向,因此在空间上相对的术语可以根据取向而解读。
以下,依据附图对根据本发明的优选实施例的构成进行详细说明。
图1是表示根据本发明的一实施例的闲置时间预测装置2所构成的线上生产工序系统1的整体构成的图。
参照图1可以确认,线上生产工序系统1包括有通过包括多个部件贴装机33等而构成线上生产工序的生产设备3及闲置时间预测装置2。生产设备3与闲置时间预测装置2构成为相互电连接,并收发电信号。
由于生产设备3包括多个装置,因此闲置时间预测装置2分别与构成生产设备3的多个生产机器连接,并收发电信号。生产设备3与闲置时间预测装置2借由通信线路通过有线无线或网络连接,作为一例,可以利用LAN(Local Area Network)通过LAN线连接以太网(Ethernet),然而连接方式并非局限于此。
由于生产设备3与闲置时间预测装置2通过通信线路连接,因此闲置时间预测装置2可以对生产设备3所包括的多个生产机器以电气方式控制,并从多个生产机器接收用于预测闲置时间的数据。
虽然本发明的一实施例中说明了线上生产工序系统1为形成一个线上生产工序的生产设备3与一个闲置时间预测装置2连接的情况,然而多个线上生产工序也可与一个闲置时间预测装置2连接。
以下,参照附图2对生产设备3所构成的线上生产工序的构成进行详细说明。
图2是示出根据本发明的一实施例的连接于闲置时间预测装置2的线上生产工序的构成的图。
参照图2可以确认,生产设备3所包括的多个生产机器构成线上生产工序。线上生产工序意指,沿一条生产线引入的基板依次经过按顺序配置的多个生产机器的贴装、印刷、回流焊接等主作业,从而以完成的基板的形态退出的整个工序。
在此,主作业是为了与副作业区分而使用的术语,意指生产机器具有的原有目的的作业。部件贴装机33执行部件贴装,回流焊炉34执行加热。
生产设备3作为生产机器可包括丝网印刷机31、部件贴装机33、检查机32及回流焊炉34。然而,作为生产机器可包括的机器种类并非局限于此。
丝网印刷机31是为了使部件易于贴装到基板而将所需的焊膏沿基板的图案涂覆的装置用于易于贴装部件。
丝网印刷机31可在引入的基板的两个面中欲形成图案的面上紧贴形成有与欲形成的图案相同的形状的通孔的掩膜。紧贴掩膜后,将焊膏涂在掩膜的反面,并利用刮板推刮焊膏使焊膏进入所述通孔,由此可在基板的一面印刷出图案。在基板上印刷完图案后,分离掩膜,并为了下一工序而从丝网印刷机31退出基板。丝网印刷机31的工作过程并非局限于此,可多样地变形。
为了在基板有效地贴装部件,在贴装作业前有必要进行利用焊膏在基板一面印刷图案的作业。因此,优选地,丝网印刷机31配置于部件贴装机33之前,更为优选地,配置于线上工序的最前端。
示出本发明的一实施例的图1及图2中示出了丝网印刷机31配置在线上工序的最前端。图1、图2及图6示出的线上工序为基板从附图的最左侧引入并从最右侧退出。因此,线上工序从附图的左侧向右侧进行,并且引入的基板移动,线上工序的最前端为附图的最左侧。
检查机32意指检查基板的状态的装置。检查机可检查的内容有基板上的部件贴装状态、基板上的图案印刷状态、基板上是否有异物等,然而并非局限于此。并且,检查机31检查基板状态的方法有通过照射光线找出缺陷等方法,然而并非局限于此。
因此,生产设备3可包括多个检查机32并间歇地配置于线上工序中,也可配置于工序的最后。图1及图2示出了共配置3个检查机32的情形,然而检查机32的配置方法并非局限于此。
部件贴装机33为在基板贴装(Mount)部件的装置。部件贴33由如下方法贴装部件:与部件送料器连接而接收部件,将接收到的部件利用收集了连接有吸嘴的贴装头的拱架(gantry)吸附之后以需要的角度放置到基板的所期望的位置。然而,部件贴装机33的动作并非局限于此,也可有应用机器人臂等多样的变形。
部件贴装机33可以由一个机器与多样的部件送料器连接而贴装多种部件,也可以每个机器与不同的部件送料器连接而贴装不同的部件。并且,也可以决定部件贴装机33和部件送料器的配置顺序,以决定在基板上贴装部件的顺序。虽然图1及图2示出了共配置4台部件贴装机33的情形,然而部件贴装机33的配置方法并非局限于此。
回流焊炉34(Reflow)是在基板上贴装部件后,为使基板与部件电连接而高温加热并融化焊膏,由此进行焊接(Soldering)的装置。因此,由如烤炉一样可在封闭的空间高温加热的装置构成。为了进行回流焊炉34工序,能够对基板单纯地加以高温这并不是必需的,而是需要以适合于基板和部品的特性(耐热性等)的恰当的时间按照规定的温度给以加热。另外,在通过回流焊炉再一次进行回流焊接(reflow soldering)的情况下,为了避免高温下在表面形成氧化覆膜,以阻挡氧(O2)气的接触并降低氧(O2)气的浓度的方式需使用氮(N2)气进行回流焊接。由于维持适当的氧气及氮气浓度较为重要,需要随情况控制氮气供给量。因此,需按照这样的特性控制回流焊炉34。
回流焊炉34为在基板上完成部件贴装以后最终执行焊接过程的机器,因此优选为配置在线上工序的最后。本发明的一实施例中如图1及图2所示,回流焊炉34配置在最后检查机32之前,然而回流焊炉34的配置并非局限于此。
生产设备3按工序的种类和用途配置单个或多个生产机器,并调整其配置顺序而构成线上生产工序。本发明的一实施例中示出了按照如图1及图2所示的顺序形成的线上生产工序,然而其构成并非局限于此。
此外,每个生产机器可包括收集在生产机器内有可能发生的不良发生或贴装现况数据的信息收集部,也包括为了将收集的数据传送至闲置时间预测装置2并接收控制信号而连接于闲置时间预测装置2的机器通信部。
基板引入至线上生产工序,并借助生产设备3经印刷、部件贴装、回流焊接等过程而完成。
以下,参照图3对闲置时间预测装置2的构成进行详细说明。
图3是示出根据本发明的一实施例的闲置时间预测装置2的构成的概念图。
根据本发明的一实施例的闲置时间预测装置为这样一种装置:与生产设备3连接而分析生产数据,从而预测生产设备3的闲置时间,并向生产设备3传送控制信号,以执行能够应用其闲置时间的副作业。
闲置时间预测装置2可以由包括CPU(Central Process Unit)、微控制器单元(MCU:Micro Controller Unit)、微处理器、现场可编程门阵列(FPGA:Field ProgrammableGate Array)等可逻辑运算的半导体元件和随机存取存储器(RAM:Random AccessMemory)、动态随机存取存储器(DRAM:Dynamic RAM)、静态随机存取存储器(SRAM:StaticRAM)、只读存储器(ROM:Read-Only Memory)等存储元件等的计算资源的装置构成。因此,优选地,在与多个生产线连接的情况下,利用台式机(Desktop Personal Computer)等装置分离而构成。然而应用于单一生产线的情况下,可能并不会使用较多的计算资源,因此也可利用并非单独分离的构成的生产设备3的计算资源,其构成并非局限于此。
另外,还可包括输入部(未图示)和显示部(未图示),所述输入部包括键盘、鼠标等输入装置以被用户控制,所述显示部包括显示当前状态的显示装置。
根据本发明的一实施例的闲置时间预测装置2包括通信部21、闲置时间预测部22、控制部23及存储部24。
通信部21是与生产设备3所包括的多个生产机器连接,从而可收发数据及控制信号的装置。如上所述,可通过有线无线或网络连接。因此,构成通信部21的网络模块可由作为无线网络模块的3G MODEM或LTE MODEM构成,也可使用其他紫峰(ZigBee)、无线局域网(WLAN)、蓝牙(Bluetooth)等方式。并且可包括作为有线网络模块的以太网卡(或NIC卡)或芯片。
通信部21从生产设备3接收生产时间数据和生产品质数据而对其聚合(aggregation)。因此,接收数据以能够被闲置时间预测部22、储存部24及控制部应用。并且,起到将由于后序的控制部23的作用而生成的控制信号传送至生产设备3的作用。
闲置时间预测部22为起到基于通信部21所接收的生产时间数据预测闲置时间的作用的构成要素。因此,传收与通信部21连接而接收的数据。
在此,所谓生产时间数据是指用于预测闲置时间的数据,是将对生产设备3根据当前生产设备3的状态而有可能给闲置时间产生影响的因素进行收集的数据集合的数据。其示例可以有如下:设备状态,表示当前相关机器是否运行而使用于实际闲置时间的计算中;实测生产周期,测量执行实际作业所用到的时间;模拟生产周期,从最佳模拟程序接收而能够使用于在变更生产品种时预测生产模型的第一个基板到达回流焊炉34的时间。然而,并非局限于此。
闲置时间预测部22可接收所述生产时间数据而计算出闲置时间为多长。在此,所谓闲置时间是指,处于在接收指示时可随时工作的状态的装置,由于系统并未要求任何服务,因此当前并不工作的时间。因此,如本发明的实施例的线上生产工序中,其意指每个机器的从最后一个基板生产结束的时间点到下一个生产开始为止的时间。闲置时间发生的状况有欲生产的基板未投入,或设备发生故障,或发生瓶颈现象,或生产投入时间发生变更,或由于停产计划而无法生产的情况等,然而并非局限于此。
闲置时间可根据就在不投入基板之前的机器的生产周期和考虑到传送带速度的移送时间来计算。因此,闲置时间变成从投入到本机器的最后一个基板的作业结束的时间点到下一个基板引入到本机器为止的时间。
闲置时间预测部22也可以比较已存储至存储部24的生产时间数据和所接收的生产时间数据计算闲置时间。但是,计算闲置时间的方法及用于预测闲置时间的数据并非局限于此。
并且,闲置时间预测部22可将预测的闲置时间传送至存储部24而储存。可通过存储所预测的闲置时间并将该预测的闲置时间与之后所接收的实测闲置时间进行比较,从而改进闲置时间预测工序。据此,闲置时间预测部22还包括如下作业:读取已存储至存储部24的预测的闲置时间,并将其与可包含于所接收的生产时间数据的实测闲置时间进行比较,并判断差异点发生在何处,从而调整对闲置时间预测工序产生影响的参数。
图4至图6对闲置时间预测部22计算生产设备3闲置时间的方法进行详细说明。
存储部24是可以存储数据并借助请求而读取的构成要素。存储部24可使用HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、CF(Compact Flash)、SD(Secure Digital)卡等,然而并非局限于此。
存储部24可存储通信部21所接收的生产时间数据及生产品质数据,此外也可存储可以执行的副作业及执行该副作业所需的时间、副作业的优先顺序等。所述数据按每个机器收集,因此存储部24可将所述数据按每个生产机器为单位进行履历化后存储。
控制部23是如下的构成要素:接收闲置时间预测部22所预测的闲置时间,并通过通信部21将控制信号传送至生产设备3,以在闲置时间内执行可执行的副作业。因此,与通信部21及闲置时间预测部22连接而接收生产品质数据,与存储部24连接而接收在执行可以执行的副作业及执行该副作业所需的时间,从而可以在针对是否生成控制信号以执行哪种副作业进行判断时得到利用。
生产品质数据为用于利用闲置时间的数据,是将在进行如下的判断时所需的信息集合的数据:生产设备3根据当前生产设备3的状态在闲置时间内需要进行维护或维修的部分为何处。其示例有,收集有因故障而机器停机或缺料的情况的设备停机事件、存储有由于预定的缘由而部件未能正确贴装从而发生部件废弃的履历的设备安装品质信息、回流焊炉34的温度变更所需的时间为多长等,然而并非局限于此。
副作业为在闲置时间内生产设备3可执行的作业。副作业可以是维护或维修作业,也可以为重新排列或调试(Calibration)设备所包括的构成要素的作业。由于副作业应被选定为闲置时间内可执行的作业,因此一般情况下执行该副作业所需的时间应当已存储于控制部23或存储部24。并且,由于所需时间长度不能受作业者的熟练度等影响,因此,优选为作业者的介入最小化且生产设备3可自动执行的作业。
副作业的示例可以包括:在部件贴装机33所包括的特定贴装头持续引起部件废弃的情况下,将该特定贴装头所做的作业全部分配至非该特定贴装头的其他贴装头的重新分配作业;为了由除了持续发生不良的部件送料器以外的其他送料器供给该部件而调整送料器位置的作业;对持续引起贴装错误的贴装头进行位置初始化,由此使其重新在正确位置贴装的位置初始化作业;对于回流焊炉34而言,降低回流焊炉34所消耗的电力以降低回流焊炉的温度的作业;减少投入至工序的氮气供给量的作业;对于检查机32而言,初始化检查机32的测量头的作业;对于丝网印刷机31而言,从掩膜去除焊膏杂质的掩膜清洁作业等。然而,副作业的种类并非局限于此。
通过将如上所述的副作业在闲置时间期间执行,从而部件贴装机33可生产部件不良率较低的基板,并且提升基板生产效率。因此,减少了在中断生产设备3的运行后执行额外的维护及维修作业的必要。对回流焊炉34进行副作业时,可在无需加热的瞬间降低温度,从而减少整体生产设备3的电力消耗,进而节省生产费用。
因此,由控制部23通过所接收的生产品质数据掌握当前生产设备3需要哪一种类的副作业,并通过针对当前副作业的信息判断是否能在当前计算出的闲置时间内执行相关副作业。
以下,参照图4详细说明闲置时间预测装置2的动作过程。
图4是示出根据本发明的一实施例的利用闲置时间预测装置2预测及应用生产设备3的闲置时间的方法的流程图。
参照图4,根据本发明的一实施例的闲置时间预测装置2的闲置时间预测方法由初始化闲置时间预测装置2开始进行(S10)。这是因为,为了对生产设备3预测闲置时间,闲置时间预测装置2与生产设备3连接的同时,需要获知以哪种构成形成了线上生产工序。如此,闲置时间预测装置2对生产设备3的构成进行了解的过程称为装置初始化。
因此,生产设备3与闲置时间预测装置2连接,对于针对构成线上生产工序的包括有多个生产机器的生产设备3的信息,由闲置时间预测装置2通过通信部21接收。所述信息可具有在线上工序中该生产机器所处的顺序,且由于可能连接有多个线上工序,因而可具有该线上工序的编号、所连接的生产机器的种类等,然而并非局限于此。
闲置时间预测部2基于所接收的针对生产设备3的信息可获知生产设备3是如何构成的,基于此构建模仿生产线的虚拟的闲置时间预测工序,从而可模拟线上生产工序将会是如何进行的。并且,通过构建虚拟的闲置时间预测工序,从而基本上可获知生产机器在何处如何动作,因此该信息与事后将要接收的生产时间数据一起利用于闲置时间的计算中。
闲置时间预测装置2初期化之后,随生产设备3工作而生成生产时间数据并从生产设备3生成生产品质数据。各个生产机器通过机器通信部将所述生产时间数据及生产品质数据传送至闲置时间预测装置2。通信部21接收并收集所传送的数据(S20)。
闲置时间预测部22与通信部21连接,并接收通信部21所接收的生产时间数据。闲置时间预测部22通过所接收的生产时间数据预测生产设备2的闲置时间(S30)。由于生产设备3由多个生产机器构成,因此可单独预测每个生产机器的闲置时间。对于预测闲置时间的方法在对图5的说明中进行详细的说明。
控制部23从闲置时间预测部22接收针对生产设备3的闲置时间,从通信部21接收生产品质数据,并判断所预测的闲置时间是否可以应用(S40)。
从生产品质数据掌握当前生产设备3所需的副作业是什么作业以及执行该副作业所需的时间是多长。如果当前生产机器只有所需的时间比计算出的闲置时间更多的副作业可以执行时,对于当前生产机器而言不存在可执行的副作业,因此不能应用。因此,在这样的情况下,并不会生成用于执行副作业的控制信号,并返回至接收数据的步骤(S20)。
相反,如果存在所需的时间与计算出的闲置时间相同或更少时,该生产机器可执行该副作业以进行生产机器的维护维修。在这样的情况下,控制部23可生成执行该副作业的控制信号,并通过通信部21将生成的控制信号发送至生产设备3(S50)。
控制部23判断的可执行的副作业可以为1个或2个以上的多个。如果可执行多个副作业时,可生成控制信号以在允许的闲置时间内将多个副作业全部都执行,也可生成控制信号以执行多个副作业中的一部分副作业。因此,会发生需要确定哪种副作业优先执行的状况,因此,可预先将针对多个可执行的副作业的优先顺序的信息与副作业的所需时间信息一同存储。并且,控制部23根据存储的副作业的优先顺序确定优先执行哪种副作业,确定其顺序后生成控制信号。
接收到控制信号的生产设备3对该生产机器在生产机器的闲置时间期间执行对应于所接收到的控制信号的副作业。
传送控制信号后,为了重新获知新的闲置时间,闲置时间预测装置2重新返回到数据接收步骤(S20)。
以下,参照图5详细说明接收数据并预测闲置时间的过程。
图5是详细示出根据本发明的一实施例的利用闲置时间预测装置2预测生产设备3的闲置时间的方法的流程图。
参照图5,通信部21从生产设备3接收生产时间数据及生产品质数据(S21)。通信部21所接收到的数据传送至存储部24,存储部24存储所接收到的数据(S22)。存储至存储部24的数据将会在之后由闲置时间预测部22和控制部23各自预测闲置时间或判断可执行的副作业有哪种作业时所读取及使用。
闲置时间预测部22从通信部21接收生产时间数据,并读取存储至存储部24的已预测的闲置时间,并将其与生产时间数据所包括的实测闲置时间进行比较(S23)。如果与实测闲置时间比较之后已预测的闲置时间表现出较大差异时,由于是闲置时间预测工序并未正确地反应实际线上生产工序,因此调整构成闲置时间预测工序的参数中的有错误的参数,并重新计算已预测的闲置时间,以调整至能够获得与实测闲置时间相似的数值。
闲置时间预测部22基于所接收的生产时间数据计算并预测针对生产设备3的闲置时间(S31)。闲置时间预测部22可包括从存储部24接收到的过去生产时间数据而计算并预测闲置时间。
闲置时间预测部22可对构成生产设备3的各个生产机器计算闲置时间,但对于线上工序中位于不是最后而是中间的生产机器,应考虑后序设备的状态是否顺利地处理作业而决定闲置时间,因此可同时利用后序设备的生产时间数据计算闲置时间。
以下,参照图6示出的线上工序中的部件进行状况说明闲置时间预测装置2预测闲置时间的事例。
图6是示出根据本发明的一实施例的闲置时间预测装置2在工作过程中可能发生的线上工序中的基板进行状况的图。
图6示出的两条水平线示出的是移送借助根据本发明的线上工序组装的基板41、42、43、44、45、46、47的第一传送带35及第二传送带36,以点划线示出的四边形区域所表示的是构成生产设备3的个别生产机器331、332、333、334。从左侧以第一机器331、第二机器332、第三机器333及第四机器334的顺序配置。
图6所示的情况中,第2机器332中并未滞留任何基板。因此,并未有主作业正在执行,因此PCB-B或PCB-F退出的时间点到下一基板PCB-A41或PCB-E 45引入至第二机器332之前为止的时间成为闲置时间。因此,闲置时间预测部22从生产时间信息计算第二机器332的所述闲置时间。控制部23将控制信号通过通信部21传送,以给当前第二机器332求得所需的副作业的目录之后,在其中找出所需时间比当前闲置时间短或相同的副作业以使第二机器332执行该副作业。接收控制信号的第二机器332在闲置时间内执行该副作业。
对于第3机器333而言,当前正在引入基板,然而观察后序生产机器的第4机器的状况时,虽然PCB-G 47可正常作业,而等待第4机器334的主作业的基板PCB-D 44和PCB-C 43处于被延迟的状况,因而对当前已引入的基板PCB-B 42和PCB-F 46执行完主作业后,存在有作业被延迟的基板的第一传送带35也不会将已引入的基板PCB-B42退出。因此,由于当前PCB-F 46正处于向第三机器33引入的状况,因此,从对PCB-B42结束主作业后的时间点至PCB-F 46移送至可作业的位置为止的时间成为闲置时间。这样的闲置时间由闲置时间预测部22通过生产时间信息计算,控制部23传送控制信号以使第三机器333执行可执行的副作业,并且由第三机器333执行该副作业。
在本发明所属的技术领域中具有基本知识的人皆可理解本发明在不改变其技术思想或必要的特征的情况下可实施为其他具体的形态。因此应当理解上述的实施例在所有的方面都是示例性的,而不是限定性的。本发明的范围由权利要求书的记载而表现,而不是由上述详细的说明来表现,而且从权利要求书中的意思及范围还有其等同的概念导出的所有变更或变形的形态均应解释为被包括在本发明的范围内。
虽然本发明对前述优选的实施例进行了说明,但是在不脱离发明的主旨与范围的情况下能够进行多种修改或变更。因此,只要是属于本发明主旨的修改或变形就被包含于所附权利要求的范围内。
Claims (20)
1.一种闲置时间预测装置,对包括多个部件贴装机的生产设备工作的线上工序进行,其特征在于,包括:
通信部,能够与所述生产设备进行通信;
闲置时间预测部,基于所述通信部从所述生产设备所接收的生产时间数据预测所述生产设备的闲置时间;及
控制部,通过所述通信部将控制信号传送至所述生产设备,所述控制信号命令执行所需时间为所述闲置时间预测部所预测的闲置时间以下的副作业。
2.如权利要求1所述的闲置时间预测装置,其特征在于,所述通信部从所述生产设备还接收生产品质数据,所述控制部基于所接收的所述生产品质数据决定所述副作业。
3.如权利要求1所述的闲置时间预测装置,其特征在于,还包括存储所接收的所述生产时间数据的存储部,
其中,所述闲置时间预测部基于所接收的所述生产时间数据及先行于所接收到的所述生产时间数据的已存储于所述存储部的生产时间数据预测所述生产设备的闲置时间。
4.如权利要求3所述的闲置时间预测装置,其特征在于,所述存储部还存储所述闲置时间预测部所预测的所述生产设备的闲置时间,
其中,所述闲置时间预测部通过比较所接收的所述生产时间数据所包括的实测闲置时间与所预测的所述闲置时间而更新闲置时间预测工序。
5.如权利要求3所述的闲置时间预测装置,其特征在于,所述存储部还存储所述副作业的目录或所述副作业的优先顺序。
6.如权利要求4所述的闲置时间预测装置,其特征在于,所述存储部还存储针对所述多个部件贴装机中的每一个部件贴装机的所述生产时间数据及所述闲置时间。
7.如权利要求1所述的闲置时间预测装置,其特征在于,所述副作业为维修所述生产设备的作业。
8.如权利要求1所述的闲置时间预测装置,其特征在于,所述副作业为初始化所述生产设备的作业。
9.如权利要求1所述的闲置时间预测装置,其特征在于,所述生产设备还包括回流焊炉,在所述回流焊炉所执行的副作业为减少所述回流焊炉的电力或氮气使用量的作业。
10.如权利要求9所述的闲置时间预测装置,其特征在于,所述副作业为降低所述回流焊炉的温度的作业。
11.如权利要求1所述的闲置时间预测装置,其特征在于,所述线上工序包括多个传送带。
12.一种闲置时间预测方法,其特征在于,包括如下步骤:
通信部从包括有多个部件贴装机的生产设备接收生产时间数据;
闲置时间预测部基于所述通信部从所述生产设备所接收的生产时间数据预测所述生产设备的闲置时间;及
所述控制部通过所述通信部传送控制信号,所述控制信号命令执行所需时间为所预测的所述闲置时间以下的副作业。
13.如权利要求12所述的闲置时间预测方法,其特征在于,还包括初始化包括有所述通信部、闲置时间预测部及控制部的闲置时间预测装置的步骤。
14.如权利要求12所述的闲置时间预测方法,其特征在于,还包括如下步骤:
所述通信部从所述生产设备接收生产品质数据;及
所述控制部基于所传送的所述生产品质数据决定所述副作业。
15.如权利要求12所述的闲置时间预测方法,其特征在于,还包括存储部存储所接收的所述生产时间数据的步骤,
其中,在预测所述闲置时间的步骤中,所述闲置时间预测部基于所接收的所述时间数据及先行于所接收到的所述生产时间数据的已存储于所述存储部的生产时间数据预测所述生产设备的闲置时间。
16.如权利要求15所述的闲置时间预测方法,其特征在于,还包括如下步骤:
所述存储部存储所述闲置时间预测部所预测的所述生产设备的闲置时间;
所述闲置时间预测部通过比较所接收的所述生产时间数据所包括的实测闲置时间与所预测的所述闲置时间而更新闲置时间预测工序。
17.如权利要求16所述的闲置时间预测方法,其特征在于,还包括所述存储部存储针对所述多个部件贴装机中的每一个部件贴装机的所述生产时间数据及所述闲置时间的步骤。
18.如权利要求12所述的闲置时间预测方法,其特征在于,所述副作业为维修所述生产设备的作业或初始化所述生产设备的作业。
19.如权利要求12所述的闲置时间预测方法,其特征在于,所述生产设备还包括回流焊炉,在所述回流焊炉所执行的副作业为减少所述回流焊炉的电力或氮气使用量的作业。
20.如权利要求19所述的闲置时间预测方法,其特征在于,所述副作业为降低所述回流焊炉的温度的作业。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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