DE112020005671T5

DE112020005671T5 - Platzierungsunterstützungsverfahren, Verfahren zur Erzeugung eines erlernten Modells, Programm, Platzierungsunterstützungssystem, und Arbeitssystem

Info

Publication number: DE112020005671T5
Application number: DE112020005671.6T
Authority: DE
Inventors: Narumi Atsuta; Noriaki Hamada; Taichi Sato; Hideto Motomura; Takuya Yamazaki; Naofumi Ikuta
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-11-18
Filing date: 2020-11-13
Publication date: 2022-09-01
Also published as: JPWO2021100630A1; JP7489618B2; WO2021100630A1; CN114585982A

Abstract

Das Problem, das durch die vorliegende Offenbarung gelöst werden soll, besteht darin, einen verbesserten Vorschlag für die Platzierung von Teilen zu präsentieren. Ein Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Erfassungsschritt und einen Vorschlagsschritt. Ein Teile-Montagesystem (100) ist ein System zur Erzeugung eines Produkts (P3) durch Montage einer Vielzahl von Teilen (P1), die einer Vielzahl von Zuführeinheiten (3) zugeführt werden, auf ein Ziel (P2). Der Erfassungsschritt umfasst das Erfassen von Montagedaten (D1) über die Vielzahl von Teilen (P1), die in dem Produkt (P3) enthalten sind. Der Vorschlagsschritt umfasst die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten (3) unter Verwendung eines erlernten Modells unter Bezugnahme auf die Montagedaten (D1), um eine Montagezeit zu verkürzen, die für das Teile-Montagesystem (100) erforderlich ist, um das Produkt (P3) zu erzeugen. Das erlernte Modell wurde in Verbindung mit einem Merkmal von wenigstens einer Zuführeinheit (3) aus der Vielzahl der Zuführeinheiten (3) erzeugt.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein ein Platzierungsunterstützungsverfahren, ein Verfahren zur Erzeugung eines erlernten Modells, ein Programm, ein Platzierungsunterstützungssystem und ein Arbeitssystem. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung ein Platzierungsunterstützungsverfahren, ein Verfahren zum Erzeugen eines erlernten Modells, ein Programm, ein Platzierungsunterstützungssystem und ein Arbeitssystem, die alle so konfiguriert oder ausgelegt sind, dass sie in einem Teile-Montagesystem zum Montieren einer Vielzahl von Teilen, die einer Vielzahl von Zuführeinheiten zugeführt wurden, auf einem Ziel eine Unterstützung zum Bestimmen der Platzierung der Vielzahl von Teilen in der Vielzahl von Zuführeinheiten bieten.
Hintergrund
In der Patentliteratur 1 wird ein Betriebsanalysator offenbart, der dazu dient, eine hohe Produktionseffizienz für die gesamte Teilemontagelinie aufrechtzuerhalten, indem die Taktzeit der Linie oder die Betriebsrate der Teilemontagelinie überwacht wird, um eine Verschlechterung der Taktzeit der Linie oder der Betriebsrate zu vermeiden, und indem die Ursache für die Verschlechterung, falls vorhanden, analysiert und beseitigt wird.
Die Teilemontagelinie besteht aus mehreren Montierern, einschließlich eines Halsteil-Montagegeräts, das eine höhere Montage-Taktleistung aufweist als alle anderen Montierer der Teilemontagelinie. In manchen Fällen kann die Taktzeit der Montagelinie, die einen Wert für die Taktleistung des Halsteil-Montagegeräts darstellt, unter einem Sollwert liegen. Wenn eine solche Situation auftritt, führt der Betriebsanalysator eine Optimierung durch, indem er die Anordnung einer Vielzahl von Teilezuführungen oder die Reihenfolge der Teilemontage ändert, um den Verlust der Taktzeit zu verringern und dadurch die Ursache für die unerwünschte Situation zu beseitigen. Stellt sich beispielsweise heraus, dass die Ursache ein Ungleichgewicht in der Montage-Taktleistung zwischen den jeweiligen Montierern ist, dann ändert der Betriebsanalysator die Verteilung der Teile auf die jeweiligen Montierer, wodurch der Verlust der Taktzeit verringert und die Montage-Taktzeit der Linie auf dem Zielwert gehalten wird.
Zitierliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2002-111298 A
Zusammenfassung der Erfindung
Die Patentliteratur 1 lehrt zwar, die Verteilung der Teile auf die jeweiligen Montierer zu ändern, aber sie lehrt nicht genau, wie diese Teile auf die jeweiligen Montierer zu verteilen sind. Die Platzierung (einschließlich der Verteilung) der Teile ist also verbesserungswürdig.
Vor diesem Hintergrund ist es daher ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Platzierungsunterstützungsverfahren, ein Verfahren zur Erzeugung eines erlernten Modells, ein Programm, ein Platzierungsunterstützungssystem und ein Arbeitssystem bereitzustellen, die alle so konfiguriert oder ausgelegt sind, dass sie eine verbesserte Platzierung von Teilen vorschlagen.
Ein Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zur Verwendung in einem Teile-Montagesystem, um eine Unterstützung für die Bestimmung der Platzierung einer Vielzahl von Teilen in Bezug auf eine Vielzahl von Zuführeinheiten bereitzustellen. Das Platzierungsunterstützungsverfahren umfasst einen Erfassungsschritt und einen Vorschlagsschritt. Das Teile-Montagesystem ist ein System zur Erzeugung eines Produkts durch Montage einer Vielzahl von Teilen, die eine Vielzahl von Zuführeinheiten aufweisen, auf ein Ziel. Der Erfassungsschritt umfasst das Erfassen von Montagedaten über die Vielzahl der im Produkt enthaltenen Teile. Der Vorschlagsschritt umfasst die Darstellung einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten unter Verwendung eines erlernten Modells unter Bezugnahme auf die Montagedaten, um eine Montagezeit zu verkürzen, die für das Teile-Montagesystem zur Erzeugung des Produkts erforderlich ist. Das erlernte Modell wurde in Verbindung mit einem Merkmal von wenigstens einer Zuführeinheit aus der Vielzahl der Zuführeinheiten erzeugt.
Ein Verfahren zum Erzeugen eines erlernten Modells gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Erzeugen eines erlernten Modells in Verbindung mit einem Merkmal von wenigstens einer Zuführeinheit aus der Vielzahl von Zuführeinheiten zur Verwendung in dem oben beschriebenen Platzierungsunterstützungsverfahren.
Ein Programm gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist dazu bestimmt, einen oder mehrere Prozessoren zu veranlassen, entweder das oben beschriebene Platzierungsunterstützungsverfahren oder das oben beschriebene Verfahren zum Erzeugen eines erlernten Modells durchzuführen.
Ein Platzierungsunterstützungssystem gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist so ausgelegt, dass es in einem Teile-Montagesystem verwendet werden kann, um eine Unterstützung für die Bestimmung der Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten bereitzustellen. Das Platzierungsunterstützungssystem umfasst eine Erfassungseinheit und eine Vorschlageinheit. Das Teile-Montagesystem erzeugt ein Produkt, indem es eine Vielzahl von Teilen, die eine Vielzahl von Zuführeinheiten aufweisen, auf ein Ziel montiert. Die Erfassungseinheit erfasst Montagedaten über die Vielzahl der im Produkt enthaltenen Teile. Die Vorschlagseinheit präsentiert unter Verwendung eines erlernten Modells eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten unter Bezugnahme auf die Montagedaten, um eine Montagezeit zu verkürzen, die das Teile-Montagesystem zur Erzeugung des Produkts benötigt. Das erlernte Modell ist mit einem Merkmal von wenigstens einer Zuführeinheit aus der Vielzahl von Zuführeinheiten verbunden.
Ein Arbeitssystem gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Platzierungsunterstützungssystem und das Teile-Montagesystem. Das Teile-Montagesystem wird für die Platzierung der Vielzahl von Teilen gemäß einem vom Platzierungsunterstützungssystem vorgelegten Vorschlag verwendet, um das Produkt zu erzeugen.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung, die das Aussehen eines Teile-Montagesystems illustriert, auf das ein Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einer ersten Ausführungsform angewendet wird;
2 ist ein konzeptionelles Diagramm, das die Platzierung der jeweiligen Teile in den Zuführeinheiten des Teile-Montagesystems gemäß dem Platzierungsunterstützungsverfahren veranschaulicht;
3 ist ein Blockdiagramm, das schematisch veranschaulicht, wie ein Arbeitssystem, das ein Platzierungsunterstützungssystem gemäß der ersten Ausführungsform umfasst, funktioniert;
4A und 4B sind konzeptionelle Diagramme, die veranschaulichen, wie eine vorgeschlagene Platzierung einer Vielzahl von Teilen in den Zuführeinheiten gemäß dem Platzierungsunterstützungsverfahren dargestellt wird;
5 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Ablauf des Platzierungsunterstützungsverfahrens zeigt;
6 veranschaulicht schematisch, wie die jeweiligen Teile gemäß dem Platzierungsunterstützungsverfahren in mehreren Stufen verteilt werden; und
7 veranschaulicht schematisch, wie eine Neu-Platzierung gemäß dem Platzierungsunterstützungsverfahren durchgeführt wird.

Beschreibung der Ausführungsformen
(Erste Ausführungsform)
Ein Platzierungsunterstützungsverfahren, ein Programm, ein Platzierungsunterstützungssystem 20 (siehe 3) und ein Arbeitssystem 200 (siehe 3) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform werden mit Bezug auf die 1-7 beschrieben.
(1) Überblick
Ein Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform bietet Unterstützung für die Platzierung einer Vielzahl von Teilen P1 in einer Vielzahl von Zuführeinheiten 3, wie in 1 in Bezug auf ein Teile-Montagesystem 100 gezeigt. Das Teile-Montagesystem 100 umfasst eine Vielzahl von Zuführeinheiten 3 zum Zuführen von Teilen P1, die in dem Teile-Montagesystem 100 verwendet werden sollen. Das Teile-Montagesystem 100 erzeugt ein Produkt P3, indem es die Vielzahl von Teilen P1, die die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 aufweisen, auf ein Ziel P2 montiert.
Das Teile-Montagesystem 100 umfasst also, wie in 1 dargestellt, wenigstens einen Montierer (Vorrichtung) zur Montage der Teile P1 auf dem Target P2. Der Montierer 10 umfasst wenigstens ein Element 41 (siehe 1) zum Aufnehmen des oder der Teile P1. Das Element 41 kann beispielsweise als Saugdüse zum Aufnehmen (Halten) eines Teils P1 in einer lösbaren Position konfiguriert sein (d.h., um bereit zu sein, das aufgenommene Teil loszulassen). Der Montierer 10 ist so ausgebildet, dass das Element 41 das Teil P1, das der Zuführeinheit 3 zugeführt wurde, aufnimmt, das Element 41, das das Teil P1 hält, in Bewegung setzt und das Teil P1 über dem Ziel P2 loslässt, wodurch das Teil P1 auf einer Montageoberfläche des Ziels P2 montiert wird.
In dieser Ausführungsform kann das Teile-Montagesystem 100 beispielsweise eine Bestückungslinie sein, die aus einer Vielzahl von (beispielsweise vier in dem in 1 dargestellten Beispiel) Montierern („mounters“) 10 besteht, die miteinander gekoppelt sind. Mit anderen Worten, das Teile-Montagesystem 100 umfasst eine Vielzahl von Montierern 10, die miteinander gekoppelt sind, um die Teilemontagelinie zu bilden. In einem solchen Teile-Montagesystem 100 (Montagelinie) kann die Vielzahl von Montierern 10 beispielsweise nacheinander die Vielzahl von Teilen P1 auf ein einziges Ziel P2 montieren, wodurch schließlich ein Produkt P3 erzeugt wird, auf dem die Vielzahl von Teilen P1 montiert ist.
Jeder der Vielzahl von Montierern 10 umfasst wenigstens eine Zuführeinheit 3 und montiert ein oder mehrere Teile P1, die der wenigstens einen Zuführeinheit 3 zugeführt worden sind. Das heißt, dass jeder Montierer 10 ein oder mehrere Teile P1, die seine eigene Zuführeinheit 3 aufweist, auf das Ziel P2 montiert. In dem in 1 dargestellten Beispiel umfasst jeder der Vielzahl von Montierern 10 eine Vielzahl von (beispielsweise zwei in diesem Beispiel) Zuführeinheiten 3. In dieser Ausführungsform umfasst das Teile-Montagesystem 100 eine Vielzahl von Montierern 10. Selbst wenn jeder der Vielzahl von Montierern 10 jeweils nur eine Zuführeinheit 3 umfasst, gibt es also eine Vielzahl von Zuführeinheiten 3 im Teile-Montagesystem 100 als Ganzes.
Das Teile-Montagesystem 100 kann für die Herstellung verschiedener Arten von Produkten wie elektronische Vorrichtungen, Automobile, Kleidung, Lebensmittel, Medikamente und Kunstwerke in einer Vielzahl von Einrichtungen verwendet werden, die beispielsweise Fabriken, Labors, Büros und Bildungseinrichtungen umfassen.
In einem solchen Teile-Montagesystem 100 gibt es eine große Anzahl von Platzierungsmustern der Vielzahl von Teilen P1 in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3, die für die Vielzahl von Montierern 10 vorgesehen sind. Das heißt, dass der Benutzer wählen kann, welche der Vielzahl von Montierern 10 verwendet werden soll, um jedes der Vielzahl von Teilen P1 in deren Zuführeinheit 3 zu platzieren. Wenn die Anzahl der Teile P1 beispielsweise mehrere hundert beträgt, gibt es eine enorme Anzahl von Platzierungsmustern für die Vielzahl von Teilen P1 in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3. Darüber hinaus variiert die Zeit, die das Teile-Montagesystem 100 benötigt, um das Produkt P3 zu erzeugen, erheblich in Abhängigkeit von der Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3. Die Montagezeit variiert auch erheblich in Abhängigkeit davon, wie die Vielzahl von Teilen P1 auf die Vielzahl von Montierern 10 verteilt wird. Wie man sieht, ist die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 zwar ein wichtiger Faktor, der die für das Teile-Montagesystem 100 benötigte Montagezeit bestimmt, aber es ist sehr schwierig, eine geeignete Platzierung zu finden, teilweise weil es sehr viele Platzierungsmuster gibt.
Daher ist ein Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform dazu bestimmt, die Arbeit der Bestimmung der Platzierung einer Vielzahl von Teilen P1 in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 des oben beschriebenen Teile-Montagesystems 100 zu unterstützen. Dieses Platzierungsunterstützungsverfahren ermöglicht es dem Benutzer, eine geeignetere Platzierung leichter (d.h. in kurzer Zeit) zu finden, so dass der Benutzer die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 auch ohne die helfende Hand einer erfahrenen Person bestimmen kann, zum Beispiel.
Konkret ist ein Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform ein Verfahren zur Verwendung in einem Teile-Montagesystem 100, um eine vorgeschlagene Platzierung einer Vielzahl von Teilen P1 in einer Vielzahl von Zuführeinheiten 3 zu präsentieren. Das Teile-Montagesystem 100 erzeugt ein Produkt P3b, indem es die Vielzahl von Teilen P1, die die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 aufweisen, auf ein Ziel P2 montiert. In diesem Fall nimmt das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform ferner die folgenden drei Funktionen an, wodurch eine verbesserte vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 dargestellt werden kann.
Eine erste Funktion ist die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung unter Verwendung eines erlernten Modells M1 (siehe 3). Um die erste Funktion auszuführen, umfasst das Platzierungsunterstützungsverfahren einen Erfassungsschritt und einen Vorschlagsschritt. Der Erfassungsschritt umfasst das Erfassen von Montagedaten D1 (siehe 3). Die Montagedaten D1 sind Daten über die Vielzahl von Teilen P1, die das Produkt P3 umfasst. Der Vorschlagsschritt umfasst die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 unter Verwendung eines erlernten Modells M1 unter Bezugnahme auf die Montagedaten D1, um eine Montagezeit zu verkürzen. Das erlernte Modell M1 ist ein Modell, das in Verbindung mit einem Merkmal von wenigstens einer Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3 erzeugt wurde. Die Montagezeit ist die Zeit, die das Teile-Montagesystem 100 benötigt, um das Produkt P3 zu erzeugen.
Wie zu sehen ist, weist das Platzierungsunterstützungsverfahren eine solche erste Funktion auf, die einen Vorschlagsschritt umfasst, in dem unter Verwendung des erlernten Modells M1 eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 präsentiert wird. Insbesondere umfasst der Vorschlagsschritt nicht das Vorschlagen einer eindeutig bestimmten Platzierung, sondern das Bereitstellen der Fähigkeiten einer erfahrenen Person zum „Bestimmen“ der Platzierung durch das erlernte Modell M1, wodurch es dem Benutzer ermöglicht wird, eine geeignete Platzierung leichter zu finden. Insbesondere handelt es sich bei dem erlernten Modell M1 um ein Modell, das in Verbindung mit dem Merkmal wenigstens einer Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3 erstellt wurde. Auf diese Weise wird eine vorgeschlagene Platzierung einer Vielzahl von Teilen P1 im Hinblick auf die Leistung oder die Spezifikationen beispielsweise des Montierers 10 präsentiert. Folglich ermöglicht dieses Platzierungsunterstützungsverfahren die Darstellung eines verbesserten Platzierungsvorschlags für die Teile P1.
Eine zweite Funktion ist die Verteilung der Teile P1 in mehreren Stufen. Um die zweite Funktion auszuführen, umfasst das Platzierungsunterstützungsverfahren einen primären Vorschlagsschritt und einen sekundären Vorschlagsschritt. Der primäre Vorschlagsschritt umfasst die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf eine Vielzahl von Primärgruppen G11, G12 (siehe 6). Der sekundäre Vorschlagsschritt umfasst die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von sekundären Gruppen G21-G24, wenn jede der Vielzahl von primären Gruppen G11, G12 nach dem primären Vorschlagsschritt in eine Vielzahl von sekundären Gruppen G21-G24 (siehe 6) klassifiziert ist. Jede der Vielzahl der sekundären Gruppen G21-G24 umfasst wenigstens eine Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3.
In diesem Fall sind der primäre Vorschlagsschritt und der sekundäre Vorschlagsschritt gemäß der zweiten Funktion in dem Vorschlagsschritt gemäß der ersten Funktion enthalten. Mit anderen Worten, der Vorschlagsschritt umfasst den primären Vorschlagsschritt und den sekundären Vorschlagsschritt.
Wie man sieht, ist die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 gemäß der zweiten Funktion unterteilt in den primären Vorschlagsschritt der Platzierung der Teile P1 in der Vielzahl von primären Gruppen G11, G12 und den sekundären Vorschlagsschritt der Platzierung der Teile P1 in der Vielzahl von sekundären Gruppen G21-G24, die unterteilt worden sind. Kurz gesagt, die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 erfolgt durch eine Verarbeitung, die mehrere Stufen umfasst, die hierarchisch festgelegt wurden, und nicht durch eine einstufige Verarbeitung. Dadurch kann die Anzahl der Optionen zur Ableitung einer geeigneten Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in jeder Stufe reduziert werden. Dies ermöglicht eine Vereinfachung des Prozesses der Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in jeder Stufe. Somit ermöglicht dieses Platzierungsunterstützungsverfahren die Präsentation einer verbesserten vorgeschlagenen Platzierung der Teile P1.
Eine dritte Funktion ist die Neu-Platzierung. Um die dritte Funktion auszuführen, umfasst das Platzierungsunterstützungsverfahren einen Vorschlagsschritt, einen Identifikationsschritt und einen Schritt zur Neu-Platzierung. Der Vorschlagsschritt umfasst die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung einer Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf eine Vielzahl von Zuführeinheiten 3. Der Identifizierungsschritt umfasst die Identifizierung einer Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3 als Ziel-Zuführeinheit. In diesem Fall ist die als Zielzuführeinheit zu identifizierende Zuführeinheit 3 eine Zuführeinheit 3, die eine bestimmte Bedingung in Bezug auf die Zeit erfüllt, die das Teile-Montagesystem 100 benötigt, um das Produkt P3 zu erzeugen, wenn die vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1, wie sie im Vorschlagsschritt präsentiert wurde, angenommen wird. Der Schritt der Neu-Platzierung umfasst die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Ziel-Zuführeinheit und eine Referenz-Zuführeinheit. Die Referenz-Zuführeinheit umfasst wenigstens eine von der Ziel-Zuführeinheit verschiedene Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3.
Wie man sieht, ermöglicht die dritte Funktion, selbst wenn die im Vorschlagsschritt vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 nicht optimal ist, eine neue vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 im Neu-Platzierungs-Schritt zu präsentieren. Darüber hinaus ist die Zuführeinheit 3, die der Neu-Platzierung im Neu-Platzierungsschritt unterzogen werden soll, eine Ziel-Zuführeinheit 3, die eine bestimmte Bedingung in Bezug auf die Zeit erfüllt, die das Teile-Montagesystem 100 benötigt, um das Produkt P3 zu erzeugen, wenn die im Vorschlagsschritt vorgeschlagene Platzierung angenommen wird. Das heißt, der Schritt der Neu-Platzierung ermöglicht es, eine vorgeschlagene Platzierung einer solchen Zuführeinheit 3, die eine bestimmte Bedingung in Bezug auf die Zeit, die das Teile-Montagesystem 100 benötigt, um das Produkt P3 zu erzeugen, erfüllt, insbesondere in der im Vorschlagsschritt vorgeschlagenen Platzierung, erneut zu präsentieren. Somit ermöglicht dieses Platzierungsunterstützungsverfahren die Vorlage einer verbesserten vorgeschlagenen Platzierung der Teile P1.
Ferner kann das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform beispielsweise durch ein Platzierungsunterstützungssystem 20 durchgeführt werden. Mit anderen Worten, das Platzierungsunterstützungssystem 20 ist eine Implementierung zur Durchführung des oben beschriebenen Platzierungsunterstützungsverfahrens. Das heißt, das Platzierungsunterstützungssystem 20 unterstützt die Bestimmung der Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 in Bezug auf das Teile-Montagesystem 100. Das Teile-Montagesystem 100 ist ein System zum Erzeugen eines Produkts P3 durch Montieren der Vielzahl von Teilen P1, die wie oben beschrieben auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 zugeführt wurden, auf das Ziel P2 und kann in dieser Ausführungsform beispielsweise eine Montagelinie sein.
In diesem Fall umfasst das Platzierungsunterstützungssystem 20 als Hauptbestandteil ein Computersystem mit einem oder mehreren Prozessoren und einem oder mehreren Speichern. Mit anderen Worten, ein Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform wird auf einem Computersystem (Platzierungsunterstützungssystem 20) verwendet. Das heißt, dass das Platzierungsunterstützungsverfahren als Programm implementiert werden kann. Ein Programm gemäß dieser Ausführungsform ist dazu bestimmt, einen oder mehrere Prozessoren zu veranlassen, das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform durchzuführen.
Weiterhin umfasst das Arbeitssystem 200 gemäß dieser Ausführungsform das Platzierungsunterstützungssystem 20 und das Teile-Montagesystem 100. Das Teile-Montagesystem 100 ist ein System zur Verwendung, um eine Vielzahl von Teilen P1 zu platzieren, wie es von dem Platzierungsunterstützungssystem 20 vorgeschlagen wird, und dadurch ein Produkt P3 zu erzeugen.
(2) Einzelheiten
Nachfolgend werden das Platzierungsunterstützungsverfahren, das Programm, das Platzierungsunterstützungssystem 20 und das Arbeitssystem 200 gemäß dieser Ausführungsform noch ausführlicher beschrieben.
(2.1) Prämisse
In der folgenden Beschreibung wird eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben, bei der das Teile-Montagesystem 100 zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung in einer Fabrik verwendet wird. Eine allgemeine elektronische Vorrichtung umfasst beispielsweise verschiedene Arten von Schaltkreisblöcken, wie beispielsweise einen Stromversorgungsschaltkreis und einen Steuerungsschaltkreis. Zur Herstellung dieser Schaltkreisblöcke können beispielsweise ein Schritt des Auftragens von Lötmitteln, ein Montageschritt und ein Lötschritt in dieser Reihenfolge durchgeführt werden. Der Schritt des Auftragens des Lötmittels umfasst das Auftragen (oder Aufdrucken) von cremigem Lot auf eine Platine (einschließlich einer drahtgebundenen Leiterplatte). Der Montageschritt umfasst das Montieren einer Vielzahl von Teilen P1 (einschließlich elektronischer Teile) auf der Platine. Der Schritt des Lötens umfasst beispielsweise das Erhitzen der Platine, auf der die Vielzahl von Teilen P1 montiert ist, in einem Reflow-Ofen, wodurch das cremige Lötmittel geschmolzen und das Löten durchgeführt wird.
Das Teile-Montagesystem 100 führt im Montageschritt die Arbeit der Montage der Vielzahl von Teilen P1 (elektronische Teile) auf eine Platine als Target P2 aus. Dies ermöglicht es dem Teile-Montagesystem 100, ein Produkt P3 in Form der Platine (Target P2) zu erzeugen, auf der die Vielzahl von Teilen P1 montiert ist. Mit anderen Worten, das Produkt P3 umfasst die Platine P2 (beispielsweise die Platine in diesem Beispiel) und die Vielzahl der auf der Platine P2 montierten Teile P1.
In der folgenden Beschreibung wird als Beispiel eine Ausführungsform beschrieben, bei der das Teile-Montagesystem 100 verwendet wird, um eine Vielzahl von Teilen (Teile P1) durch Oberflächenmontagetechnologie (SMT) zu montieren. Das heißt, die Teile der Vielzahl von Teilen P1 sind oberflächenmontierbare Vorrichtungen (SMDs) und werden auf der Oberfläche (Montageoberfläche) einer Platine als Ziel P2 angeordnet und montiert. Dies ist jedoch nur ein Beispiel und sollte nicht als einschränkend verstanden werden. Alternativ kann das Teile-Montagesystem 100 auch für die Montage einer Vielzahl von Teilen (Teile P1) mittels Insert Mount Technology (IMT) verwendet werden. In diesem Fall ist jedes der Teile (die Vielzahl von Teilen P1) eine Vorrichtung zur Einsteckmontage mit Anschlussklemmen und wird auf der Oberfläche (Montageoberfläche) der Platine (Ziel P2) durch Einstecken der Anschlussklemmen in Löcher der Platine (Ziel P2) montiert.
Darüber hinaus bezieht sich die hier verwendete „Zuführeinheit“ auf einen Abschnitt (oder Abschnitt) des Teile-Montagesystems 100, dem das/die Teil(e) P1 zur Verwendung in dem Teile-Montagesystem 100 zugeführt wird/werden. Das Teile-Montagesystem 100 umfasst eine Vielzahl von Zuführeinheiten 3 und führt die Montagearbeiten unter Verwendung der Vielzahl von Teilen P1 durch, die den jeweiligen Zuführeinheiten 3 zugeführt werden. Jede der Zuführeinheiten 3 kann beispielsweise so konfiguriert sein, dass sie mit einem Bandzuführer für die Zuführung des oder der Teile P1 ausgestattet ist. An dem Bandzuführer ist eine Spule eines Trägerbandes befestigt, auf der sich die Vielzahl von Teilen P1 befindet, so dass die Vielzahl von Teilen P1 von der Zuführeinheit 3 dem Teile-Montagesystem 100 zugeführt werden kann. Eine derartige Zuführeinheit 3 weist eine Vielzahl von Schlitzen auf, an denen der Bandzuführer befestigt werden kann. Die Anbringung einer Vielzahl von Bandzuführern an diesen Schlitzen ermöglicht die Zuführung der Vielzahl von Teilen P1 zu den Montierern 10 des Teile-Montagesystems 100. In dieser Ausführungsform soll jede Zuführeinheit 3 ein „Tisch“ sein, der beispielsweise aus einer Vielzahl von Schlitzen besteht. Wie hierin verwendet, ist der „Tisch“ ein virtueller Tisch und ist ein unwesentlicher Tisch.
In der folgenden Beschreibung werden die X-, Y- und Z-Achsen als drei Achsen definiert, die sich im rechten Winkel schneiden. Insbesondere sind die X-Achse und die Y-Achse als zwei Achsen definiert, die parallel zur Oberfläche der Platine als Ziel P2 verlaufen, und die Z-Achse ist als eine Achse parallel zur Dicke der Platine definiert. Insbesondere ist die X-Achse eine Achse, die mit der Richtung ausgerichtet ist, in der die Vielzahl der Montierer 10 des Teile-Montagesystems 100 nebeneinander angeordnet sind. Darüber hinaus ist die Richtung, in der sich die Elemente 41 von der Platine als Ziel P2 aus gesehen befinden, hier als positive Z-Achsenrichtung definiert (im Folgenden auch als „Aufwärtsrichtung“ bezeichnet). Eine Ansicht von der Seite der positiven Z-Achse aus gesehen (d.h. von oben gesehen) wird im Folgenden als „Draufsicht“ bezeichnet. Man beachte, dass die X-, Y- und Z-Achsen alle virtuelle Achsen sind und die Pfeile, die die X-, Y- und Z-Achsen auf den Zeichnungen anzeigen, nur zum Zweck der Beschreibung dargestellt sind und keine Bedeutung haben. Es ist zu beachten, dass diese Richtungen nicht als Einschränkung der Richtungen, in denen das Teile-Montagesystem 100 verwendet werden soll, verstanden werden sollten.
Wie hierin verwendet, umfasst der Vorschlag für die „Platzierung“ der Vielzahl von Teilen P1 auch verschiedene Vorschläge für die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 und kann beispielsweise sowohl die vorgeschlagene Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 als auch die vorgeschlagene Anordnung der Vielzahl von Teilen P1 umfassen. Wie hierin verwendet, bezieht sich die vorgeschlagene Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 auf die Klassifizierung der Vielzahl von Teilen P1 in mehrere Gruppen und die Verteilung eines oder mehrerer Teile P1, die so in jede der mehreren Gruppen klassifiziert wurden, an eine der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 (beispielsweise Tische in dieser Ausführungsform). Das heißt, wenn eine Vielzahl von Teilen P1 innerhalb einer einzigen Zuführeinheit 3 verteilt wird, dann definiert die vorgeschlagene Verteilung nicht die Reihenfolge der Anordnung der Vielzahl von Teilen P1. Andererseits bezieht sich die hier vorgeschlagene Anordnung der Vielzahl von Teilen P1 auf die Klassifizierung der Vielzahl von Teilen P1 in mehrere Gruppen und die Verteilung eines oder mehrerer Teile P1, die so in jede der mehreren Gruppen klassifiziert wurden, auf eine der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 (beispielsweise Tische in dieser Ausführungsform) und die Festlegung der Reihenfolge der Anordnung dieser Teile P1 in jeder Zuführeinheit 3. Wenn also jede Zuführeinheit 3 ein Tisch ist, der wie in dieser Ausführungsform aus einer Vielzahl von Steckplätzen besteht, dann definiert die Anordnung der Teile P1, welchem der Vielzahl von Steckplätzen, die die einzelne Zuführeinheit 3 (Tisch) umfasst, jedes Teil P1 zugeordnet werden soll. Das heißt, wenn eine Vielzahl von Teilen P1 innerhalb einer einzigen Zuführeinheit 3 verteilt sind, dann definiert die vorgeschlagene Anordnung die Reihenfolge der Anordnung der Vielzahl von Teilen P1.
In der nachfolgend zu beschreibenden Ausführungsform soll die vorgeschlagene „Platzierung“ der Vielzahl von Teilen P1, wie sie entweder durch das Platzierungsunterstützungsverfahren oder das Platzierungsunterstützungssystem 20 dargestellt wird, nur die Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 sein, aus der vorgeschlagenen Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 und der vorgeschlagenen Anordnung der Vielzahl von Teilen P1. Das heißt, dass in dem Platzierungsunterstützungsverfahren oder Platzierungsunterstützungssystem 20 gemäß dieser Ausführungsform die Vielzahl von Teilen P1 in mehrere Gruppen eingeteilt wird und ein oder mehrere Teile P1, die so in jede der mehreren Gruppen eingeteilt werden, auf eine beliebige der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 verteilt werden, aber die Reihenfolge der Anordnung von einem oder mehreren Teilen P1, die so in jede der mehreren Gruppen eingeteilt werden, nicht definiert ist.
Darüber hinaus umfassen die hier verwendeten Modi des „Vorschlags“ für die Platzierung einen Modus, in dem ein so erhaltenes Ergebnis für die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 entweder an einen Menschen oder ein externes System ausgegeben wird, und einen Modus, in dem die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 tatsächlich in Übereinstimmung mit dem so erhaltenen Ergebnis für die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 bestimmt wird. Gemäß dem ersten Modus hat der Mensch oder das externe System, dem das so erhaltene Ergebnis für die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 entweder durch das Platzierungsunterstützungsverfahren oder das Platzierungsunterstützungssystem 20 mitgeteilt wurde, gerade einen Vorschlag für die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 erhalten, und es liegt an dem Menschen oder dem externen System, zu entscheiden, ob es das so erhaltene Ergebnis akzeptiert oder nicht. Gemäß dem letztgenannten Modus hingegen wird das so erhaltene Ergebnis für die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1, das entweder durch das Platzierungsunterstützungsverfahren oder das Platzierungsunterstützungssystem 20 bereitgestellt wird, vom Teile-Montagesystem 100 so übernommen, wie es ist, ohne dass ein Mensch oder ein externes System entscheidet, ob das Ergebnis akzeptiert wird oder nicht.
Darüber hinaus können die hier verwendeten „Merkmale“ jeder Zuführeinheit 3 zum Beispiel die Merkmale des mit der Zuführeinheit 3 gelieferten Montierers 10 umfassen. Beispiele für die Merkmale des Bestückers 10 umfassen den Typ, die Leistung, die Eigenschaften oder die Spezifikationen des Bestückers 10, wie die Geschwindigkeit (höchste Montagerate), die Anzahl der Greifelemente 41 (die Anzahl der Düsen), die Anzahl der Zuführeinheiten 3, den Typ der Greifelemente 41, die Anzahl der Schlitze, die Anzahl der Montageköpfe 4 und das Modell der Vorrichtung. Mit der „Anzahl der Greifelemente 41“ ist die maximale Anzahl der Greifelemente 41 gemeint, die an einem einzigen Montagekopf 4 angebracht werden können. Beispiele für die „Art der Greifelemente 41“ umfassen eine Saugdüse zum Ansaugen des Teils P1 und ein mechanisches Spannfutter zum Einspannen (oder Greifen) des Teils P1. Die „Anzahl der Schlitze“ bezieht sich hier auf die Anzahl der Schlitze pro Zuführeinheit 3 (oder pro Montierer 10). Mit anderen Worten, die „Anzahl der Schlitze“ ist die maximale Anzahl von Bandzuführern, die an einer einzigen Zuführeinheit 3 (oder einem einzigen Montierer 10) angebracht werden können.
Darüber hinaus bezieht sich die hier verwendete „Geschwindigkeit“ des Montierers 10 auf die höchste Montagerate des Montierers 10, d.h. auf den Maximalwert der Geschwindigkeit, mit der das/die Teil(e) P1 durch den Montierer 10 montiert wird/werden. Konkret arbeitet der Montierer 10 so, dass das Teil P1 von dem Greifelement 41 aufgenommen wird, das Greifelement 41 bewegt wird, während es das Teil P1 aufnimmt, und dadurch das Teil P1 auf dem Ziel P2 montiert wird. Die Geschwindigkeit (d.h. die höchste Montagerate) des Montierers 10 variiert also beispielsweise in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, mit der das Greifelement 41 das Teil P1 aufnimmt und loslässt (d.h. das Teil P1 freigibt) und der Bewegungsgeschwindigkeit des Greifelements 41. Gemäß dieser Ausführungsform werden die Geschwindigkeiten jedoch in mehrere Geschwindigkeitsbereiche eingeteilt, die beispielsweise für Multifunktionsmaschinen (Maschinen mit niedriger Geschwindigkeit), Maschinen mit mittlerer Geschwindigkeit und Maschinen mit hoher Geschwindigkeit definiert sind. Selbst wenn zwei Montierer 10 unterschiedliche Betriebsgeschwindigkeiten aufweisen, können die beiden Montierer 10 als „Hochgeschwindigkeitsmaschinen“ angesehen werden (d.h. ihre Geschwindigkeiten können als zum selben Geschwindigkeitsbereich gehörend betrachtet werden), solange ihre Geschwindigkeiten nur geringfügig voneinander abweichen.
Darüber hinaus wird die hier verwendete „besondere Bedingung“ in Bezug auf die Zeit festgelegt, die für die Erzeugung des Produkts P3 unter Verwendung des Teile-Montagesystems 100 benötigt wird. Zum Beispiel kann die besondere Bedingung eine Bedingung sein, dass die Zeit, die eine bestimmte Zuführeinheit 3 benötigt, um das Produkt P3 (d.h. die Montagezeit) im Teile-Montagesystem 100 zu erzeugen, entweder die längste oder die kürzeste unter einer Vielzahl von Zuführeinheiten 3 sein sollte.
(2.2) Konfiguration für das Teile-Montagesystem
Als nächstes wird eine Konfiguration für das Teile-Montagesystem 100, auf das das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform anwendbar ist, unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben.
Das Teile-Montagesystem 100 gemäß dieser Ausführungsform umfasst eine Vielzahl von (beispielsweise vier in diesem Beispiel) Montierern 10, die die oben beschriebene Teilemontagelinie bilden. Die Vielzahl der Montierer 10 sind nebeneinander in einer Linie entlang der X-Achse angeordnet. Wenn diese Montierer 10 in der folgenden Beschreibung voneinander unterschieden werden müssen, werden diese Montierer 10 im Folgenden als „erster Montierer 11“, „zweiter Montierer 12“, „dritter Montierer 13“ und „vierter Montierer 14“ bezeichnet, und zwar in dieser Reihenfolge in der Richtung, die von der negativen Seite der X-Achse zur positiven Seite derselben zeigt, wie in 1 dargestellt.
In dem Teile-Montagesystem 100 gemäß dieser Ausführungsform bewegt sich das Ziel P2 durch die Vielzahl von Montierern 10, indem es zuerst den ersten Montierer 11, dann den zweiten Montierer 12 und den dritten Montierer 13 und schließlich den vierten Montierer 14 passiert. Das heißt, das Ziel P2 durchläuft nacheinander die Vielzahl von Montierern 10, während es sich in Richtung der positiven X-Achse bewegt. Während das Ziel P2 die Vielzahl von Montierern 10 durchläuft, sorgt das Teile-Montagesystem 100 dafür, dass die jeweiligen Montierer 10 die Vielzahl von Teilen P1 auf dem Ziel P2 montieren. So lädt das Teile-Montagesystem 100 die Platine als Ziel P2 durch den ersten Montierer 11, lässt die Vielzahl von Montierern 10 die Vielzahl von Bauteilen P1 (elektronische Komponenten) auf das Ziel P2 montieren und entlädt dann das Produkt P3 durch den vierten Montierer 14.
Dadurch kann das Teile-Montagesystem 100 schließlich das Produkt P3 erzeugen, auf dem die Vielzahl von Teilen P1 montiert ist, indem die Vielzahl von Montierern 10 nacheinander die Vielzahl von Teilen P1 montieren. Wie hierin verwendet, bedeutet die „Montagezeit“ die Zeit, die das Teile-Montagesystem 100 benötigt, um das Produkt P3 zu erzeugen, und kann sich auf die Zeit beziehen, die erforderlich ist, um ein einzelnes Ziel P2, das in das Teile-Montagesystem 100 geladen wurde, als das Produkt P3 aus dem Teile-Montagesystem 100 zu entladen. Das heißt, die „Montagezeit“ bezieht sich auf das Intervall von einem Zeitpunkt, zu dem die einzelne Platine als Ziel P2 in den ersten Montierer 11 geladen wird, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Platine (Ziel P2) als das Produkt P3 aus dem vierten Montierer 14 entladen wird, nachdem die Vielzahl von Teilen P1 auf der Platine vorhanden ist.
In dieser Ausführungsform weisen alle aus der Vielzahl der Montierer 10 die gleiche Grundkonfiguration auf. Daher konzentriert sich die folgende Beschreibung nur auf die Konfiguration des ersten Montierers 11, sofern nicht anders angegeben. Obwohl nicht ausführlich beschrieben, sollen auch die anderen Montierer 10 (nämlich der zweite Montierer 12, der dritte Montierer 13 und der vierte Montierer 14) die gleiche Grundkonfiguration aufweisen.
Der Montierer 10 (erster Montierer 11) umfasst wenigstens eine Zuführeinheit 3 (Tisch) und wenigstens einen Montagekopf 4. In dieser Ausführungsform umfasst der Montierer 10 zwei Zuführeinheiten 3. Die beiden Zuführeinheiten 3 befinden sich an beiden Enden des Montierers 10 in Richtung der Y-Achse. Der Montierer 10 umfasst auch zwei Montageköpfe 4. Die beiden Montageköpfe 4 sind jeweils auf beiden Seiten einer Mittellinie des Montierers 10 in Richtung der Y-Achse so angeordnet, dass sie den beiden Zuführeinheiten 3 jeweils eins zu eins entsprechen. Die Mittellinie des Montierers 10 ist hier senkrecht zur Y-Achsenrichtung gezeichnet.
Das heißt, der Montierer 10 weist einen im Wesentlichen symmetrischen Aufbau in Y-Achsenrichtung auf, und die Montageköpfe 4 und die Zuführeinheiten 3 sind jeweils auf beiden Seiten der senkrecht zur Y-Achsenrichtung gezogenen Mittellinie angeordnet. So bewirkt der Montierer 10, dass die beiden Montageköpfe 4 die den beiden Zuführeinheiten 3 zugeführten Teile P1 auf das zwischen den beiden Zuführeinheiten 3 eingelegte Ziel P2 montieren, indem die beiden Montageköpfe 4 unabhängig voneinander angetrieben werden.
Wie man sieht, ist in dieser Ausführungsform der einzelne Montierer 10 mit den beiden Montageköpfen 4, aber auch mit den beiden Zuführeinheiten 3 (Tischen) ausgestattet, und daher ist für jede Zuführeinheit 3 ein Montagekopf 4 vorgesehen. Das heißt, dass nur ein Montagekopf 4 für jede Zuführeinheit 3 vorgesehen ist, und daher ist die „Anzahl der Montageköpfe 4“, die eines der Merkmale der Zuführeinheit 3 ist, „eins“.
Jeder Montagekopf 4 umfasst ein oder mehrere Greifelemente 41. In dieser Ausführungsform umfasst jeder Montagekopf 4 des ersten Montierers 11 eine Vielzahl von (beispielsweise sechzehn in diesem Beispiel) Greifelementen 41 (siehe 1). Wenn das Teil P1 (Teil) von dem (den) Greifelement(en) 41 aufgenommen wird, bringt der Montagekopf 4 das (die) Greifelement(e) 41 näher an das Ziel P2 (Platine) heran, wodurch das Teil P1 auf der Montageoberfläche T21 des Ziels P2 montiert wird.
Jeder Zuführeinheit 3 wird das Teil P1 zugeführt, das von dem (den) Greifelement(en) 41 des zugehörigen Montagekopfes 4 aufgenommen werden soll. In dieser Ausführungsform ist die Zuführeinheit 3 ein „Tisch“ in Form einer Reihe von Schlitzen, an denen jeweils ein Bandzuführer wie oben beschrieben angebracht werden kann. Auf diese Weise kann eine Vielzahl von Bandzuführern an der Zuführeinheit 3 angebracht werden, wobei die Anzahl der Bandzuführer nach oben durch die Anzahl der Schlitze begrenzt ist. Der Montagekopf 4 sorgt dafür, dass das (die) Greifelement(e) 41 das (die) Teil(e) P1 (Teil(e)) von dem (den) Bandzuführer(n) abnimmt (abnehmen), der (die) an der Zuführeinheit 3 angebracht ist (sind).
Optional kann der Montierer 10 nicht nur die oben beschriebenen Bestandteile umfassen, sondern auch ein Stellglied, einen Träger, eine Steuervorrichtung, eine Kommunikationseinheit und andere zusätzliche Bauteile. Der Aktuator, der Träger, die Steuervorrichtung, die Kommunikationseinheit und die anderen zusätzlichen Bauteile sind jedoch keine wesentlichen Bestandteile des Montierers 10. Daher wird in den 1 und 2 auf die Darstellung solcher zusätzlicher Bestandteile des Montierers 10, mit Ausnahme der Zuführeinheiten 3 und der Montageköpfe 4, verzichtet.
Der Aktuator ist eine Vorrichtung zum Bewegen jedes Montagekopfes 4. In dieser Ausführungsform bewegt der Aktuator den Montagekopf 4 in einer X-Y-Ebene. Wie hier verwendet, bezieht sich die „X-Y-Ebene“ auf eine Ebene, die durch die X-Achse und die Y-Achse definiert ist und die sich im rechten Winkel mit der Z-Achse schneidet. Mit anderen Worten: Der Aktuator bewegt den Montagekopf 4 in Richtung der X-Achse und der Y-Achse.
Der Träger ist eine Vorrichtung zum Transport der Platine als Ziel P2. Der Träger kann beispielsweise als Förderband ausgeführt sein. Der Träger trägt das Ziel P2 (Platine) entlang der X-Achse. Der Träger befördert das Ziel P2 zu wenigstens einem Aufnahmeraum unter dem Montagekopf 4, d.h. zu einem Raum, der dem oder den Greifelementen 41 in Richtung der Z-Achse gegenüberliegt. Darüber hinaus sorgt der Träger dafür, dass das Ziel P2 seine Bewegung anhält und in dem Montageraum wartet, bis die Montageköpfe 4 die Montage der Teile P1 (Teile) auf dem Ziel P2 (Platine) beendet haben.
Die Steuervorrichtung steuert die jeweiligen Bauteile des Teile-Montagesystems 100. Die Steuervorrichtung umfasst als einen Hauptbestandteil einen Mikrocontroller mit einem oder mehreren Prozessoren und einem oder mehreren Speichern. Die Funktion der Steuervorrichtung wird ausgeführt, indem der Prozessor des Mikrocontrollers ein im Speicher des Mikrocontrollers gespeichertes Programm ausführt. Das Programm kann im Voraus in dem Speicher gespeichert werden. Alternativ kann das Programm auch über eine Telekommunikationsleitung wie das Internet heruntergeladen oder verteilt werden, nachdem es in einem nicht-transitorischen Speichermedium wie einer Speicherkarte vorhanden ist.
Die Kommunikationseinheit ist so konfiguriert, dass sie entweder direkt oder indirekt, beispielsweise über ein Netzwerk oder ein Relais, mit einem übergeordneten System kommuniziert. Dadurch kann der Montierer 10 Daten an das übergeordnete System senden und von diesem empfangen.
Der Montierer 10, der die oben beschriebene Konfiguration aufweist, wird mit dem Bandzuführer verwendet, an dem eine Spule des Trägerbandes, auf der sich die Vielzahl von Teilen P1 befindet, befestigt ist, die in jeden der Vielzahl von Schlitzen der Zuführeinheit 3 eingeführt wird. Auf diese Weise kann die Vielzahl von Teilen P1, die vom Trägerband gelöst sind, durch den Bandzuführer nacheinander in jeden der Vielzahl von Schlitzen der Zuführeinheit 3 zugeführt werden. In diesem Zustand führt der Montierer 10 als Grundoperation den Vorgang aus, das (die) Greifelement(e) 41 des Montagekopfes 4 dazu zu bringen, die Vielzahl von Teilen P1, die von dem Bandzuführer der Zuführeinheit 3 zugeführt worden sind, aufzunehmen und die Vielzahl von Teilen P1 an vorbestimmten Stellen auf dem Ziel P2 zu montieren (anzuordnen). Der Montierer 10 führt einen solchen Grundvorgang wiederholt durch.
In diesem Fall, wenn der Montagekopf 4 eine Vielzahl von (beispielsweise sechzehn) Greifelementen 41 umfasst, kann der Montierer 10 die Vielzahl von Teilen P1 montieren, indem er den Grundvorgang einmal durchführt. Das heißt, der Montierer 10 kann die Vielzahl von Greifelementen 41 des Montagekopfes 4 dazu bringen, die Vielzahl von Teilen P1 gemeinsam zu greifen und daher die Vielzahl von Teilen P1 gemeinsam zu montieren, indem er den Grundvorgang einmal ausführt. Darüber hinaus kann der Montierer 10, der eine Vielzahl von (beispielsweise in diesem Beispiel zwei) Montageköpfen 4 umfasst, die Vielzahl von Montageköpfen 4 auch dazu bringen, die Vielzahl von Teilen P1 gleichzeitig zu montieren, indem die Vielzahl von Montageköpfen 4 unabhängig voneinander angetrieben werden.
In dieser Ausführungsform weisen die Vielzahl von Montierem 10, die das Teile-Montagesystem 100 umfasst, teilweise unterschiedliche Merkmale auf, wie später beschrieben wird. In diesem Beispiel sollen der erste Montierer 11 und der zweite Montierer 12 das gleiche Merkmal aufweisen und der dritte Montierer 13 und der vierte Montierer 14 sollen andere Merkmale als der erste Montierer 11 (oder der zweite Montierer 12) aufweisen.
Das heißt, dass es Montierer 10 verschiedener Typen gibt, deren Leistung, Eigenschaften oder Spezifikationen von einem Produkt zum anderen variieren. Daher kann die Vielzahl von Montierern 10, die das Teile-Montagesystem 100 bilden, auch gegenseitig unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Insbesondere die Geschwindigkeit (höchste Montagerate), die Anzahl der Greifelemente 41 (die Anzahl der Düsen), die Anzahl der Zuführeinheiten 3, die Art der Greifelemente 41, die Anzahl der Schlitze, die Anzahl der Montageköpfe 4 und das Modell der Vorrichtung können von einem Montierer 10 zum anderen unterschiedlich sein.
In dieser Ausführungsform umfassen Beispiele von Merkmalen, die sich zwischen der Vielzahl von Montierern 10 (beispielsweise vier in diesem Beispiel) unterscheiden, die Geschwindigkeit, die Anzahl der Greifelemente 41, die Art der Greifelemente 41 und das Modell der Vorrichtung. Was beispielsweise die „Geschwindigkeit“ betrifft, so sind der erste Montierer 11 und der zweite Montierer 12 „Hochgeschwindigkeitsmaschinen“, während der dritte Montierer 13 eine „Mittelgeschwindigkeitsmaschine“ und der vierte Montierer 14 eine „Multifunktionsmaschine“ ist. Was die „Anzahl der Greifelemente 41“ betrifft, so weisen der erste Montierer 11 und der zweite Montierer 12 jeweils sechzehn Greifelemente 41 auf, während der dritte Montierer 13 acht Greifelemente 41 und der vierte Montierer 14 drei Greifelemente 41 besitzt.
Andererseits umfassen Beispiele für gemeinsame Merkmale der Vielzahl von (beispielsweise vier in diesem Beispiel) Montierern 10 die Anzahl der Zuführeinheiten 3, die Anzahl der Schlitze und die Anzahl der Montageköpfe 4. Was zum Beispiel die „Anzahl der Zuführeinheiten 3“ betrifft, so umfasst jeder Montierer 10 zwei Zuführeinheiten 3, wie oben beschrieben. Was die Anzahl der Montageköpfe 4 betrifft, so umfasst jeder Montierer 10 zwei Montageköpfe 4, wie oben beschrieben. Außerdem soll die Anzahl der Schlitze jedes Montierers 10 60 betragen.
Die „Anzahl der Greifelemente 41“ gibt jedoch die Anzahl der Greifelemente 41 pro Montagekopf 4 an. So gibt es bei zwei Montageköpfen 4 die doppelte Anzahl von Greifelementen 41 pro Montierer 10. Der erste Montierer 11 umfasst zum Beispiel insgesamt 32 Greifelemente 41. In gleicher Weise gibt die „Anzahl der Schlitze“ die Anzahl der Schlitze pro Zuführeinheit 3 an. So gibt es bei zwei Zuführeinheiten 3 die doppelte Anzahl von Schlitzen pro Montierer 10. Der erste Montierer 11 umfasst zum Beispiel insgesamt 120 Steckplätze. Darüber hinaus können sich die Montierer 10 auch dann voneinander unterscheiden, wenn die Montierer 10 das gleiche Vorrichtungsmodell aufweisen oder wenn sich ihre Leistung mit der Zeit verschlechtert hat, zum Beispiel.
In dieser Ausführungsform umfasst das Teile-Montagesystem 100 vier Montierer 10 und jeder Montierer 10 umfasst zwei Zuführeinheiten 3, wie oben beschrieben. Insgesamt gibt es also acht Zuführeinheiten 3 in dem Teile-Montagesystem 100. Wenn diese acht Zuführeinheiten 3 voneinander unterschieden werden müssen, werden sie im Folgenden als eine erste Zuführeinheit 31, eine zweite Zuführeinheit 32, eine dritte Zuführeinheit 33, eine vierte Zuführeinheit 34, eine fünfte Zuführeinheit 35, eine sechste Zuführeinheit 36, eine siebte Zuführeinheit 37 und eine achte Zuführeinheit 38 bezeichnet, wie in 2 dargestellt. Die erste Zuführeinheit 31 und die zweite Zuführeinheit 32 sind für den ersten Montierer 11 vorgesehen. Die dritte Zuführeinheit 33 und die vierte Zuführeinheit 34 sind für den zweiten Montierer 11 vorgesehen. Die fünfte Zuführeinheit 35 und die sechste Zuführeinheit 36 sind für den dritten Montierer 13 vorgesehen. Die siebte Zuführeinheit 37 und die achte Zuführeinheit 38 sind für den vierten Montierer 14 vorgesehen.
(2.3) Konfiguration für Platzierungsunterstützungssystem
Als nächstes wird eine Konfiguration für ein Platzierungsunterstützungssystem 20 gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Das Platzierungsunterstützungssystem 20 ist ein System zur Bereitstellung einer Unterstützung für die Bestimmung der Platzierung einer Vielzahl von Teilen P1 in einer Vielzahl von Zuführeinheiten 3 in Bezug auf ein Teile-Montagesystem 100, wie oben beschrieben. In dieser Ausführungsform gibt es in dem Teile-Montagesystem 100 insgesamt acht Zuführeinheiten 3, nämlich die erste Zuführeinheit 3 bis zur achten Zuführeinheit 3, wie oben beschrieben. Somit wird das Platzierungsunterstützungssystem 20 gemäß dieser Ausführungsform verwendet, um die Platzierung einer Vielzahl von Teilen P1 in diesen acht Zuführeinheiten 3 zu bestimmen.
Wie in 3 gezeigt, umfasst das Platzierungsunterstützungssystem 20 eine Erfassungseinheit 21, eine Vorschlagseinheit 22, eine Identifizierungseinheit 23, eine Neu-Platzierungseinheit 24, eine Ausgabeeinheit 25, eine Simulationseinheit 26 und eine Modell-Speichereinheit 27. In dieser Ausführungsform umfasst das Platzierungsunterstützungssystem 20 als Hauptbestandteil ein Computersystem mit einem oder mehreren Prozessoren und einem oder mehreren Speichern. In diesem Platzierungsunterstützungssystem 20 werden die Funktionen wenigstens der Erfassungseinheit 21, der Vorschlagseinheit 22, der Identifizierungseinheit 23, der Neu-Platzierungseinheit 24, der Ausgabeeinheit 25 und der Simulationseinheit 26 ausgeführt, indem der eine oder die mehreren Prozessoren ein Programm ausführen lassen.
Die Erfassungseinheit 21 erfasst die Montagedaten D1. Wie hier verwendet, sind die Montagedaten D1 Daten über eine Vielzahl von Teilen P1, die das Produkt P3 umfasst. Das heißt, die Montagedaten D1 sind Daten über alle der Vielzahl von Teilen P1, die vom Teile-Montagesystem 100 montiert werden sollen. Wenn zum Beispiel 200 Teile P1 durch das Teile-Montagesystem 100 montiert werden sollen, umfassen die Montagedaten D1 Daten über jedes der 200 Teile P1. Die Montagedaten D1 umfassen wenigstens Daten zur Unterscheidung der Vielzahl von Teilen P1 voneinander, nämlich das Modell, die Produktnummer, die Spezifikationen, den Hersteller, die Größe, die Anzahl der Anschlüsse, die Anordnung der Anschlüsse und die Schaltungskonstanten in Bezug auf die Vielzahl von Teilen P1.
Die Vorschlagseinheit 22 präsentiert eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3. In dieser Ausführungsform präsentiert die Vorschlagseinheit 22 unter Verwendung des erlernten Modells M1 einen Vorschlag für die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 unter Bezugnahme auf die Montagedaten D1, um die Montagezeit zu verkürzen. Das erlernte Modell M1 ist ein Modell, das in Verbindung mit dem Merkmal wenigstens einer Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3 erzeugt wird. Wie hier verwendet, bezieht sich die „Montagezeit“ auf die Zeit, die das Teile-Montagesystem 100 benötigt, um das Produkt P3 zu erzeugen. Das erlernte Modell M1 wird später in dem Abschnitt „(3.2) Erlerntes Modell“ ausführlich beschrieben.
In diesem Fall übernimmt das Platzierungsunterstützungssystem 20 (Platzierungsunterstützungsverfahren) gemäß dieser Ausführungsform die Verteilung (d.h. die vorgeschlagene Platzierung) der Teile P1 in mehreren Stufen. Daher umfasst die Vorschlagseinheit 22 in dieser Ausführungsform eine Vielzahl von Verarbeitungsblöcken, um die Verteilung in mehreren Stufen zu bewältigen. Im Einzelnen umfasst die Vorschlagseinheit 22 eine primäre Vorschlagseinheit 221, eine sekundäre Vorschlagseinheit 222 und eine tertiäre Vorschlagseinheit 223.
Die primäre Vorschlagseinheit 221 präsentiert eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf eine Vielzahl von Primärgruppen G11, G12. Die sekundäre Vorschlagseinheit 222 präsentiert, wenn jede der Vielzahl von primären Gruppen G11, G12 in eine Vielzahl von sekundären Gruppen G21-G24 klassifiziert ist, die unterteilt worden sind, eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von sekundären Gruppen G21-G24. Jede der Vielzahl von Sekundärgruppen G21-G24 umfasst wenigstens eine Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3. Die tertiäre Vorschlagseinheit 223 präsentiert, wenn jede der Vielzahl von sekundären Gruppen G21-G24 in eine Vielzahl von tertiären Gruppen G31-G38 (siehe 6), die unterteilt wurden, klassifiziert ist, eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von tertiären Gruppen G31-G38. Jede der Vielzahl der Tertiärgruppen G31-G38 umfasst wenigstens eine Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3. Das mehrstufige Verfahren wird später im Abschnitt „(3.3) Mehrstufiges Verfahren“ ausführlich beschrieben.
Die Identifizierungseinheit 23 identifiziert, wenn die von der Vorschlagseinheit 22 vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 angenommen wird, eine Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 als Ziel-Zuführeinheit. In diesem Fall ist die als Ziel-Zuführeinheit zu identifizierende Zuführeinheit 3 eine Zuführeinheit 3, die eine bestimmte Bedingung in Bezug auf die Zeit erfüllt, die das Teile-Montagesystem 100 zur Erzeugung des Produkts P3 benötigt. Das heißt, die Identifizierungseinheit 23 identifiziert als „Ziel-Zuführeinheit“ eine solche Zuführeinheit 3, die die besondere Bedingung in Bezug auf die Zeit, die das Teile-Montagesystem 100 zur Erzeugung des Produkts P3 benötigt, erfüllt. Wie die Ziel-Zuführeinheit zu identifizieren ist, wird später im Abschnitt „(3.4) Neu-Platzierung“ ausführlich beschrieben.
Die Neu-Platzierung 24 zeigt eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Ziel-Zuführeinheit und eine Referenz-Zuführeinheit an. Wie hierin verwendet, ist die Referenz-Zuführeinheit wenigstens eine Zuführeinheit 3, die nicht die Ziel-Zuführeinheit ist, aus der Vielzahl von Zuführeinheiten 3. Somit extrahiert die Identifizierungseinheit 23 im Wesentlichen eine Zuführeinheit 3 als „Ziel-Zuführeinheit“ und eine andere Zuführeinheit 3 als „Referenz-Zuführeinheit“ aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3. Das heißt, die Identifizierungseinheit 23 identifiziert aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3 wenigstens eine Zuführeinheit 3 als „Ziel-Zuführeinheit“, die die jeweilige Bedingung hinsichtlich der Zeit, die das Teile-Montagesystem 100 zur Erzeugung des Produkts P3 benötigt, nicht erfüllt.
Dann platziert die Neu-Platzierungseinheit 24 die Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Ziel-Zuführeinheit und die Referenz-Zuführeinheit neu, die aus der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 extrahiert (identifiziert) wurden. Das heißt, die Neu-Platzierungseinheit 24 präsentiert einen neuen Platzierungsvorschlag als Austausch für die vorgeschlagene Platzierung (Verteilung) der Vielzahl von Teilen P1, die einmal von der Vorschlagseinheit 22 in Bezug auf die Ziel-Zuführeinheit und die Referenz-Zuführeinheit präsentiert worden ist. In dieser Ausführungsform setzt die Neu-Platzierungseinheit 24 die aktuelle Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Ziel-Zuführeinheit und die Referenz-Zuführeinheit einmal zurück und präsentiert dann einen neuen Vorschlag für die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1. Die Neu-Platzierung wird später im Abschnitt „(3.4) Neu-Platzierung“ ausführlich beschrieben.
Die Ausgabeeinheit 25 gibt Platzierungsdaten D2 aus, die von wenigstens einer der Vorschlagseinheiten 22 oder der Neu-Platzierung 24 erzeugt wurden. Wie hierin verwendet, beziehen sich die „Platzierungsdaten“ auf Daten, die von wenigstens einer der Vorschlagseinheit 22 oder der Neu-Platzierungseinheit 24 über die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 vorgeschlagen werden. Das heißt, die Platzierungsdaten D2 sind Daten, die angeben, auf welche der Zuführeinheiten 3 jedes einzelne der Vielzahl von Teilen P1, die durch das Teile-Montagesystem 100 montiert werden sollen, verteilt werden sollte. Wenn beispielsweise 200 Teile P1 durch das Teile-Montagesystem 100 montiert werden sollen, umfassen die Montagedaten D1 Daten, die angeben, in welcher der Vielzahl von (beispielsweise acht in dieser Ausführungsform) Zuführeinheiten 3 jedes der 200 Teile P1 platziert werden soll.
Beispiele von Modi für die Ausgabeeinheit 25 zur Ausgabe der Platzierungsdaten D2 umfassen die Ausgabe der Platzierungsdaten D2 an die Simulationseinheit 26, die Übertragung der Platzierungsdaten D2 entweder an das Teile-Montagesystem 100 oder ein anderes System, die Anzeige der Platzierungsdaten D2, die Ausgabe einer Stimme, die die Platzierungsdaten D2 anzeigt, das Speichern (Schreiben) der Platzierungsdaten D2 auf ein nicht-übertragbares Speichermedium und das Ausdrucken der Platzierungsdaten D2. In dieser Ausführungsform kann die Ausgabeeinheit 25 die Platzierungsdaten D2 beispielsweise direkt oder indirekt an die Simulationseinheit 26 ausgeben. Darüber hinaus kann die Ausgabeeinheit 25 in dieser Ausführungsform die Platzierungsdaten D2 beispielsweise auch direkt oder indirekt an das Teile-Montagesystem 100 ausgeben (übermitteln). Dies ermöglicht es dem Teile-Montagesystem 100, die Vielzahl von Teilen P1 zu montieren, indem es die vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1, wie sie durch die Platzierungsdaten D2 definiert ist, annimmt. Wenn andererseits die Platzierungsdaten D2 angezeigt oder als Sprachbefehl ausgegeben werden, kann die Ausgabeeinheit 25 die Platzierungsdaten D2 an eine Person, beispielsweise einen Arbeiter, ausgeben.
Die Simulationseinheit 26 simuliert den Betrieb des Teile-Montagesystems 100 zur Montage der Vielzahl von Teilen P1. In diesem Fall simuliert die Simulationseinheit 26 den Betrieb des Teile-Montagesystems 100 in einer Situation, in der eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1, wie sie von wenigstens einer der Vorschlagseinheit 22 oder der Neu-Platzierungseinheit 24 präsentiert wird, angenommen wird. In dieser Ausführungsform erhält die Simulationseinheit 26 die Platzierungsdaten D2 von der Ausgabeeinheit 25 und führt eine Simulation auf Grundlage dieser Platzierungsdaten D2 durch. Zu diesem Zeitpunkt führt die Simulationseinheit 26 die Simulation nicht nur auf Grundlage der Platzierungsdaten D2, sondern auch auf Grundlage von Vorrichtungsdaten durch, die beispielsweise die Konfiguration des Teile-Montagesystems 100 darstellen. Wie hierin verwendet, umfassen die „Vorrichtungsdaten“ die Merkmale der Zuführeinheit 3, d.h. die Merkmale des mit der Zuführeinheit 3 versehenen Montierers 10.
Die Simulationseinheit 26 ermittelt wenigstens die „Montagezeit“, die das Teile-Montagesystem 100 benötigt, um das Produkt P3 zu erzeugen. In dieser Ausführungsform ermittelt die Simulationseinheit 26 insbesondere die Montagezeit in Bezug auf jede der Vielzahl von Zuführeinheiten 3, die das Teile-Montagesystem 100 umfasst. Das heißt, die Simulationseinheit 26 ermittelt in Bezug auf das Teile-Montagesystem 100, das die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 umfasst, die Montagezeit, die jede dieser Zuführeinheiten 3 benötigt, um die Teile P1 zu montieren, als Ergebnis der Simulation. Das von der Simulationseinheit 26 erhaltene Simulationsergebnis kann beispielsweise in einem beliebigen Modus von der Ausgabeeinheit 25 ausgegeben werden. In dieser Ausführungsform wird das von der Simulationseinheit 26 erhaltene Simulationsergebnis wenigstens an die Identifizierungseinheit 23 ausgegeben und von der Identifizierungseinheit 23 verwendet, um eine Zuführeinheit als die bestimmte Zuführeinheit zu identifizieren.
Die Modell-Speichereinheit 27 speichert ein erlerntes Modell M1. Das erlernte Modell M1, das in der Modell-Speichereinheit 27 gespeichert ist, wird wenigstens von der Vorschlagseinheit 22 verwendet, um eine vorgeschlagene Platzierung der Teile P1 zu präsentieren. In dieser Ausführungsform wird das erlernte Modell M1, das in der Modellspeichereinheit 27 gespeichert ist, nicht nur von der Vorschlagseinheit 22, sondern auch von der Neu-Platzierungseinheit 24 verwendet, um eine vorgeschlagene Platzierung der Teile P1 zu präsentieren. Wie später im Abschnitt „(3.2) Gelerntes Modell“ ausführlich beschrieben wird, wird das gelernte Modell M1 durch vorheriges Lernen erzeugt. Außerdem ist das erlernte Modell M1 ein Modell, das in Verbindung mit dem Merkmal von wenigstens einer Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 des Teile-Montagesystems 100 erzeugt wurde. In diesem Fall umfasst das Teile-Montagesystem 100 eine Vielzahl von Zuführeinheiten 3, die gegenseitig unterschiedliche Merkmale aufweisen, und daher gibt es mehrere Arten von erlernten Modellen M1. Daher ist die Modell-Speichereinheit 27 so konfiguriert, dass sie in der Lage ist, mehrere (Typen) von erlernten Modellen M1 zu speichern.
Optional kann das Platzierungsunterstützungssystem 20 ferner eine Kommunikationseinheit, eine Benutzerschnittstelle und andere Bauteile zusätzlich zu den oben beschriebenen Bestandteilen umfassen. Dennoch sind die Kommunikationseinheit, die Benutzerschnittstelle und andere Bauteile keine wesentlichen Bestandteile des Platzierungsunterstützungssystems 20. Daher wird auf die Darstellung solcher zusätzlicher Bauteile für das Platzierungsunterstützungssystem 20, außer der Erfassungseinheit 21, der Vorschlagseinheit 22, der Identifizierungseinheit 23, der Neu-Platzierungseinheit 24, der Ausgabeeinheit 25, der Simulationseinheit 26 und der Modell-Speichereinheit 27, in 3 verzichtet.
Die Kommunikationseinheit ist so konfiguriert, dass sie mit dem Teile-Montagesystem 100 und/oder einem übergeordneten System entweder direkt oder indirekt, beispielsweise über ein Netzwerk oder ein Relais, kommuniziert. Dadurch kann das Platzierungsunterstützungssystem 20 Daten an/von dem Teile-Montagesystem 100 und/oder dem übergeordneten System senden und empfangen.
Die Benutzerschnittstelle kann beispielsweise ein Touchscreen-Panel-Display umfassen und nimmt den Bedienbefehl des Benutzers entgegen und stellt Informationen für den Benutzer dar (Display). Die Benutzerschnittstelle muss nicht unbedingt das Touchscreen-Panel-Display sein, sondern kann auch eine Vorrichtung wie eine Tastatur, eine Zeigevorrichtung, einen mechanischen Schalter oder einen Gestensensor aufweisen. Optional kann die Benutzerschnittstelle auch eine Audio-Eingabe-/Ausgabeeinheit anstelle des Touchscreen-Displays oder zusätzlich zu diesem umfassen.
Das Platzierungsunterstützungssystem 20 gemäß dieser Ausführungsform bildet zusammen mit dem Teile-Montagesystem 100 das Arbeitssystem 200 wie oben beschrieben. Das heißt, das Arbeitssystem 200 gemäß dieser Ausführungsform umfasst das Platzierungsunterstützungssystem 20 und das Teile-Montagesystem 100, wie in 3 dargestellt. Das Teile-Montagesystem 100 ist ein System zur Platzierung der Vielzahl von Teilen P1, wie es vom Platzierungsunterstützungssystem 20 vorgeschlagen wird, um das Produkt P3 zu erzeugen.
(3) Platzierungsunterstützungsverfahren
Als nächstes wird das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform ausführlich beschrieben. Gemäß dieser Ausführungsform übernimmt das Platzierungsunterstützungsverfahren die drei Funktionen, nämlich die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung unter Verwendung eines erlernten Modells M1, die Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 in mehreren Stufen und die Neu-Platzierung wie oben beschrieben. Daher wird in der folgenden Beschreibung das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform in vier Abschnitten beschrieben, nämlich die grundlegende Implementierung, die Präsentation eines Platzierungsvorschlags unter Verwendung eines erlernten Modells M1, die Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 in mehreren Stufen und die Neu-Platzierung.
Auch in dem unten zu beschreibenden Beispiel sollen 240 Teile P1 auf die folgenden acht Zuführeinheiten 3 verteilt werden. Konkret umfasst das Teile-Montagesystem 100 in dieser Ausführungsform die vier Montierer 10, nämlich den ersten Montierer 11, den zweiten Montierer 12, den dritten Montierer 13 und den vierten Montierer 14. Jeder dieser vier Montierer 10 umfasst zwei Zuführeinheiten 3. Somit gibt es im Teile-Montagesystem 100 insgesamt acht Zuführeinheiten 3 als Zielorte, an die die Vielzahl von (beispielsweise in diesem Beispiel 240) Teilen P1 zu verteilen ist.
In diesem Fall sollen der erste Montierer 11 und der zweite Montierer 12 die gleiche Eigenschaft aufweisen, dass die Anzahl ihrer Greifelemente 41 16 beträgt. So weisen die erste Zuführeinheit 31 und die zweite Zuführeinheit 32 des ersten Montierers 11 sowie die dritte Zuführeinheit 33 und die vierte Zuführeinheit 34 des zweiten Montierers 12 jeweils das gleiche Merkmal auf, dass die Anzahl ihrer Greifelemente 41 16 beträgt. Dagegen soll der dritte Montierer 13 das Merkmal aufweisen, dass die Anzahl seiner Greifelemente 41 acht beträgt. So weisen die fünfte Zuführeinheit 35 und die sechste Zuführeinheit 36, die für den dritten Montierer 13 vorgesehen sind, jeweils das gleiche Merkmal auf, dass die Anzahl ihrer Greifelemente 41 acht beträgt. Ferner soll der vierte Montierer 14 die Eigenschaft aufweisen, dass die Anzahl seiner Greifelemente 41 drei beträgt. So weisen die siebte Zuführeinheit 37 und die achte Zuführeinheit 38, die für den vierten Montierer 14 vorgesehen sind, jeweils das gleiche Merkmal auf, dass die Anzahl ihrer Greifelemente 41 drei beträgt.
Man beachte, dass jede dieser Bedingungen nur ein spezifisches Beispiel zur Veranschaulichung des Platzierungsunterstützungsverfahrens ist und nicht als Einschränkung des Anwendungsbereichs des Platzierungsunterstützungsverfahrens ausgelegt werden sollte.
(3.1) Grundlegende Implementierung
Zunächst wird die grundlegende Implementierung des Platzierungsunterstützungsverfahrens gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 4A, 4B und 5 beschrieben. 4A und 4B sind konzeptionelle Diagramme, die zeigen, wie eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in den Zuführeinheiten 3 gemäß dem Platzierungsunterstützungsverfahren dargestellt wird.
In dem Teile-Montagesystem 100, das eine Vielzahl von (beispielsweise acht in diesem Beispiel) Zuführeinheiten 3 wie in dieser Ausführungsform aufweist, gibt es eine große Anzahl von Platzierungsmustern der Vielzahl von Teilen P1 in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3. Insbesondere beträgt in dieser Ausführungsform die Anzahl der Schlitze in jeder Zuführeinheit 3, wie oben beschrieben, 60. Insgesamt verfügt das Teile-Montagesystem 100 also über 480 (= 60 x 8) Schlitze. Daher kann dieses Teile-Montagesystem 100 maximal 480 Teile P1 aufnehmen. Wenn die Anzahl der zu montierenden Teile P1 tatsächlich mehrere hundert beträgt, gibt es eine enorme Anzahl von Platzierungsmustern für die Vielzahl von Teilen P1 in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3. Darüber hinaus variiert die Montagezeit, die das Teile-Montagesystem 100 benötigt, um das Produkt P3 zu erzeugen, erheblich in Abhängigkeit von der Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3.
Das heißt, selbst wenn das Teile-Montagesystem 100 die gleiche Konfiguration aufweist, aber die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 unterschiedlich ist, ändert sich der Montierer 10, der zum Montieren jedes Teils P1 verwendet wird, wodurch die Zeit, die zum Montieren der jeweiligen Teile P1 benötigt wird, erheblich variiert. Selbst wenn die für die Herstellung eines einzelnen Produkts P3 benötigte Montagezeit verkürzt werden soll, ist es daher sehr schwierig, aus einer Vielzahl von Mustern ein geeignetes Platzierungsmuster für die Vielzahl von Teilen P1 zu finden. Um ein solches Problem zu überwinden, ermöglicht das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform, eine geeignetere Platzierung leichter (in kürzerer Zeit) zu finden, indem es eine Unterstützung für die Arbeit der Bestimmung der Platzierung einer Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 im Teile-Montagesystem 100 bietet.
In diesem Fall erfordert in dem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform der Vorschlag für die „Platzierung“ der Vielzahl von Teilen P1 nur die Darstellung der Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 und nicht die Darstellung einer vorgeschlagenen Anordnung der Vielzahl von Teilen P1 wie oben beschrieben. Das heißt, gemäß dieser Ausführungsform wird die Vielzahl der Teile P1 in mehrere Gruppen eingeteilt, und ein oder mehrere Teile P1, die so in jede der mehreren Gruppen eingeteilt sind, werden an eine beliebige der mehreren Zuführeinheiten 3 verteilt, und es besteht keine Notwendigkeit, die Reihenfolge der Anordnung eines oder mehrerer Teile P1, die so in jede der mehreren Gruppen eingeteilt sind, zu definieren.
Das heißt, dass in der Basisimplementierung des Platzierungsunterstützungsverfahrens gemäß dieser Ausführungsform die Vielzahl der noch zu platzierenden Teile P1 auf zwei oder mehr Zuführeinheiten 3 verteilt wird, wie in den 4A und 4B gezeigt. In 4A und 4B ist der mit „unplaced“ beschriftete Raum Sp0 ein virtueller Raum, der schematisch einen Zustand darstellt, in dem die Vielzahl von Teilen P1 noch keine Zuführeinheit 3 aufweist, d.h. den unplazierten Zustand. Das heißt, dass in 4A die Vielzahl von Teilen P1, die sich in dem unplazierten Raum Sp0 befinden, noch keine Zuführeinheit 3 aufweisen. Andererseits ist jeder der mit „Zuführeinheit“ bezeichneten Räume in den 4A und 4B ein virtueller Raum, der schematisch einen Zustand darstellt, in dem jedes der Vielzahl von Teilen P1 an eine der Zuführeinheiten 3 verteilt worden ist, d.h. den platzierten Zustand. Insbesondere ist in 4B die Vielzahl der Teile P1, die sich in dem mit dem Bezugszeichen 31 bezeichneten Raum befinden, an die erste Zuführeinheit 31 verteilt (zugewiesen) worden. In gleicher Weise ist in 4B die Vielzahl von Teilen P1, die in dem durch das Bezugszeichen 32 bezeichneten Raum vorhanden sind, auf die zweite Zuführeinheit 32 verteilt (zugewiesen) worden.
In dem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform ist der Zustand, in dem noch keines der Vielzahl von Teilen P1, die durch das Teile-Montagesystem 100 montiert werden sollen, wie in 4A gezeigt, vorhanden ist, als Ausgangszustand definiert. Das heißt, dass gemäß diesem Platzierungsunterstützungsverfahren, wenn noch keines der Vielzahl von Teilen P1 an eine Zuführeinheit 3 verteilt wurde, zunächst der Ausgangszustand hergestellt wird, in dem sich alle der Vielzahl von Teilen P1 in dem unplatzierten Raum Sp0 befinden, wie in 4A dargestellt. Gemäß diesem Platzierungsunterstützungsverfahren werden nach der Herstellung des Ausgangszustands die Vielzahl der noch nicht platzierten Teile P1 einzeln ausgewählt und es wird bestimmt, an welche Zuführeinheit 3 das ausgewählte Teil P1 verteilt (zugewiesen) werden soll. Das heißt, dass gemäß diesem Platzierungsunterstützungsverfahren die Ziele, auf die die Vielzahl von Teilen P1 verteilt werden müssen, sequentiell bestimmt werden, indem jedes der Vielzahl von Teilen P1 auf eine der Zuführeinheiten 3 nach der anderen verteilt wird.
Wenn dann jedes der Vielzahl von Teilen P1, die durch das Teile-Montagesystem 100 zu montieren sind, auf eine der Zuführeinheiten 3 verteilt (zugewiesen) ist (d.h. wenn es keine Teile P1 mehr gibt, die noch nicht platziert wurden), ist die Verarbeitung gemäß der Basisimplementierung des Platzierungsunterstützungsverfahrens abgeschlossen. Kurz gesagt, gemäß der Basisimplementierung des Platzierungsunterstützungsverfahrens wird ein Zustand realisiert, in dem keine Teile P1 mehr in dem unplatzierten Raum Sp0 vorhanden sind und jedes der Vielzahl von Teilen P1 auf eine der Zuführeinheiten 3 verteilt (zugewiesen) ist, wie in 4B gezeigt.
Insbesondere kann die Vielzahl von Teilen P1 verteilt werden, indem beispielsweise Teile-Identifikationsinformationen zur Identifizierung der Vielzahl von Teilen P1 eins zu eins mit Identifikationsinformationen der Zuführeinheiten zur Identifizierung der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 verknüpft werden. Wenn beispielsweise ein Teil P1 keine Zuführeinheit 3 aufweist, werden keine Identifikationsinformationen der Zuführeinheit mit den Identifikationsinformationen der Teile verknüpft oder die Identifikationsinformationen der Zuführeinheit, die mit den Identifikationsinformationen der Teile verknüpft sind, werden null. Andererseits sind bei einem Teil P1, das an die erste Zuführeinheit 31 verteilt wurde, die Identifikationsinformationen der Teile mit den Identifikationsinformationen der Zuführeinheit 31 verbunden. Wenn die Zuordnung zwischen den Identifikationsinformationen der Teile und den Identifikationsinformationen der Zuführeinheit für alle aus der Vielzahl der Teile P1 abgeschlossen ist, wird der Zustand erreicht, in dem jedes aus der Vielzahl der Teile P1 an eine der Zuführeinheiten 3 verteilt wurde. Die Platzierungsdaten D2 sind die Daten, die die Verbindung zwischen den Identifikationsinformationen der Teile und den Identifikationsinformationen der Zuführeinheiten in dem Zustand darstellen, in dem alle der Vielzahl von Teilen P1 verteilt worden sind. Das heißt, die Platzierungsdaten D2 sind Daten, die durch die Darstellung der Zuordnung zu den Identifikationsinformationen der Zuführeinheit in Bezug auf jedes einzelne der Vielzahl von Teilen P1 angeben, an welche der Zuführeinheiten 3 das Teil P1 verteilt werden soll.
Inzwischen verwendet das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform ein erlerntes Modell M1, um eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 gemäß einer solchen Basisimplementierung zu präsentieren. Das heißt, dass gemäß der Basisimplementierung des Platzierungsunterstützungsverfahrens eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 unter Verwendung des erlernten Modells M1 dargestellt wird. Das erlernte Modell M1 ist ein Modell, das in Verbindung mit dem Merkmal von wenigstens einer Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3 erzeugt wurde. In dem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform wird eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 präsentiert, indem ein solches erlerntes Modell M1 verwendet wird, um die Montagezeit zu verkürzen, die das Teile-Montagesystem 100 zur Erzeugung des Produkts P3 benötigt. Das erlernte Modell M1 wird durch Verstärkungslernen erzeugt, wie später im Abschnitt „(3.2) Erlerntes Modell“ ausführlich beschrieben wird.
Auch das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform wird grob in einen Verarbeitungsteil S100 für die vorläufige Platzierung und einen Verarbeitungsteil S200 für die Neu-Platzierung unterteilt, wie in 5 gezeigt. Darüber hinaus umfasst das Platzierungsunterstützungsverfahren die Darstellung einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 gemäß der oben beschriebenen Basisimplementierung in jedem der Verarbeitungsteile S100 für die vorläufige Platzierung und dem Verarbeitungsteil S200 für die Neu-Platzierung. Das heißt, gemäß dieser Ausführungsform wird das erlernte Modell M1 in jedem der Verarbeitungsteile S100 für die vorläufige Platzierung und in dem Verarbeitungsteil S200 für die Neu-Platzierung verwendet.
Das heißt, dass im Verarbeitungsteil S100 zur vorläufigen Platzierung die Vielzahl von Teilen P1 einmal auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 verteilt wird. Wenn jedoch eines der Vielzahl von Teilen P1 auf eine ungeeignete Zuführeinheit 3 verteilt wurde, kann es beispielsweise eine längere Montagezeit für das Teile-Montagesystem 100 erfordern und andere Unannehmlichkeiten verursachen. Im Bearbeitungsteil S200 zur Neu-Platzierung wird daher die Vielzahl von Teilen P1, die einmal eine provisorische Verteilung aufgewiesen haben, erneut verteilt, wodurch sich eine geeignetere Platzierung (Verteilung) ergibt.
Wenn die Vielzahl von Teilen P1 auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 im Verarbeitungsteil S100 zur vorläufigen Platzierung verteilt wird, wird der Suchraum für das Verstärkungslemen des erlernten Modells M1 umso größer und die Erzeugung des erlernten Modells M1 umso schwieriger, je größer die Anzahl der Zuführeinheiten 3 ist. Daher übernimmt das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform die Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 in mehreren Stufen im Verarbeitungsteil S100 zur vorläufigen Platzierung. Das heißt, dass entsprechend der Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 in mehreren Stufen die Vielzahl von Teilen P1 am Ende nur auf vier oder mehr Gruppen verteilt werden kann, indem die Vielzahl von Teilen P1 beispielsweise in jeder Stufe auf zwei Gruppen verteilt wird. Dies ermöglicht es, den Suchraum für das Verstärkungslernen des erlernten Modells M1 einzugrenzen, während das erlernte Modell M1 für die Verteilung in jeder Stufe verwendet wird.
Wie aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich ist, erlaubt das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform dem Benutzer, die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 auch ohne die helfende Hand einer erfahrenen Person zu bestimmen, was es ermöglicht, einen verbesserten Vorschlag für die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 zu präsentieren.
Man beachte, dass das in 5 dargestellte Flussdiagramm nur ein Beispiel ist. So kann die Reihenfolge, in der die jeweiligen Verarbeitungsschritte durchgeführt werden, nach Bedarf geändert werden, ein zusätzlicher Verarbeitungsschritt kann nach Bedarf durchgeführt werden, oder einer der Verarbeitungsschritte kann nach Bedarf weggelassen werden.
(3.2) Erlerntes Modell
Des Weiteren wird unter Bezugnahme auf die 5 und 6 ausführlich beschrieben, wie eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 unter Verwendung des erlernten Modells M1 in dem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform dargestellt werden kann.
Das Platzierungsunterstützungsverfahren umfasst einen Erfassungsschritt und einen Vorschlagsschritt. Der Erfassungsschritt umfasst das Erfassen von Montagedaten D1 und entspricht dem Verarbeitungsschritt S101 des in 5 dargestellten Flussdiagramms. Der Erfassungsschritt wird von der Erfassungseinheit 21 des Platzierungsunterstützungssystems 20 durchgeführt. Die Montagedaten D1 sind Daten über die Vielzahl von Teilen P1, die das Produkt P3 umfasst. Der Vorschlagsschritt umfasst die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 unter Verwendung eines erlernten Modells M1 unter Bezugnahme auf die Montagedaten D1, um die Montagezeit zu verkürzen. Der Vorschlagsschritt wird von der Vorschlagseinheit 22 des Platzierungsunterstützungssystems 20 durchgeführt. In dieser Ausführungsform wird die Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 in mehreren Stufen vorgenommen. So entsprechen in dem in 5 dargestellten Flussdiagramm die Verteilungsverarbeitungsschritte S102-S10m für die erste bis N-te Stufe dem Vorschlagsschritt.
In dieser Ausführungsform wird die Erzeugung (vorheriges Lernen) des erlernten Modells M1 durch das Platzierungsunterstützungssystem 20 durchgeführt. Außerdem wird, wie oben beschrieben, das Verstärkungslernen verwendet, um das erlernte Modell M1 zu erzeugen. Das heißt, das Platzierungsunterstützungssystem 20 kann beispielsweise die Vorschlagseinheit 22 als Lerner des Verstärkungslernens verwenden. Wie hier verwendet, ist das „Verstärkungslernen“ eine Technik des maschinellen Lernens als Rahmen für die automatische Gewinnung von Regeln aus den gegebenen Daten.
In der Technologie des maschinellen Lernens ist das „überwachte Lernen“ eine weitere Technik, die häufig getrennt vom „Verstärkungslernen“ verwendet wird. Das „überwachte Lernen“ ist eine Technik zum Lernen auf der Basis von Daten, die eine Zielvariable eindeutig festlegen. Das „überwachte Lernen“ erfordert also eine große Menge an Daten (Trainingsdaten), die die Zielvariable eindeutig festlegen, für den Zweck des Lernens. Im technischen Bereich der Teile-Montagesysteme 100 kann die Zielvariable jedoch nicht eindeutig festgelegt werden, und es ist schwierig, eine große Menge von Trainingsdaten für den Zweck des Lernens zu sammeln, wie für die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3.
Andererseits ist das „Verstärkungslemen“ eine Technik, die es erfordert, eine „Aktion“ in einer bestimmten „Umgebung“ durchzuführen, die „Zustände“ zu beobachten, die sich als Ergebnis der „Aktion“ verändert haben, und eine „Aktion“, die ein gutes Ergebnis aufweist, reichlich zu „belohnen“. Darüber hinaus wird nach dem „Verstärkungslernen“ durch eine Reihe solcher „Aktionen“ erlernt, wie man die optimale „Aktion“ wählt, die die „Belohnung“ maximieren würde. Beim „Verstärkungslernen“ ist es also nicht erforderlich, Trainingsdaten bereitzustellen, die die Zielvariable definitiv festlegen, wie es beim „überwachten Lernen“ erforderlich ist, und ein erlerntes Modell M1 kann durch Lernen der „Wahl“ der optimalen „Aktion“ erzeugt werden. Das heißt, das „Verstärkungslernen“ ermöglicht es, selbst wenn der Lösungsraum zu groß ist, um die richtige Antwort zu finden, zu lernen, wie man „Handlungen“ vornimmt, während man die „Handlungen“ auf der Basis eines Belohnungssystems bewertet, das durch Versuch und Irrtum in Bezug auf die gegebene „Umgebung“ zu beobachten ist.
Daher ist das Verstärkungslernen besonders effektiv anwendbar, um ein erlerntes Modell M1 in einer Situation zu erzeugen, in der die richtige Antwort nicht klar ist und eine Optimierung in Bezug auf eine große Anzahl von Kombinationen erforderlich ist, wie in einem erlernten Modell M1 zur Darstellung einer vorgeschlagenen Platzierung einer Vielzahl von Teilen P1 in einer Vielzahl von Zuführeinheiten 3.
Genauer gesagt, wird gemäß dem Verstärkungslernen die Montagezeit ermittelt, die in einer Situation erforderlich wäre, in der eine bestimmte Platzierung für die Vielzahl von Teilen P1 angenommen wird, und die „Belohnung“ wird in Abhängigkeit davon bestimmt, wie nahe die so erhaltene Montagezeit an der idealen Montagezeit (d.h. der durch die Spezifikation für den Montierer 10 definierten Montagezeit) liegt. Zu diesem Zeitpunkt kann die Montagezeit in dieser Ausführungsform zum Beispiel durch die Simulationseinheit 26 ermittelt werden. Nach dem Verstärkungslernen gilt, je größer der Suchraum ist, desto mehr Versuche und Fehler müssen wiederholt werden, um eine gute „Belohnung“ zu erhalten, und desto länger dauert es, die optimale Lösung zu finden. Das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform nimmt daher eine Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 in mehreren Stufen vor, um die Größe des Suchraums beim Verstärkungslernen zu reduzieren. Die Verteilung in mehreren Stufen wird später in dem Abschnitt „(3.3) Verteilung in mehreren Stufen“ ausführlich beschrieben.
Auch im Teile-Montagesystem 100 variieren die Eigenschaften und die Anzahl der Montierer 10 sowie die Art und die Anzahl der zu montierenden Teile P1, beispielsweise in Abhängigkeit von den Spezifikationen des Produkts P3. Wenn jedoch das erlernte Modell M1 erst nach dem Verstärkungslernen jedes Mal entsprechend dem Produkt P3 generiert wird, kann es sehr viel Zeit in Anspruch nehmen, das erlernte Modell M1 zu generieren, da die Spezifikationen des Produkts P3 festgelegt sind. Daher wird gemäß dieser Ausführungsform das erlernte Modell M1 durch „vorheriges Lernen“ erzeugt, um das Lernen durchzuführen, bevor die Spezifikationen des Produkts P3 bestimmt werden. Folglich ermöglicht das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform, sobald die Spezifikationen des Produkts P3 bestimmt sind, mit der Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 unter Verwendung des erlernten Modells M1 zu beginnen, das bereits durch vorheriges Lernen erzeugt wurde.
Auch in dieser Ausführungsform erzeugt der Lernende (wie die Vorschlagseinheit 22) Platzierungsdaten D2 durch Verstärkungslernen, und die so erzeugten Platzierungsdaten D2 werden von der Ausgabeeinheit 25 an die Simulationseinheit 26 geliefert. Daraufhin führt die Simulationseinheit 26 eine Simulation auf der Basis der Platzierungsdaten D2 durch, um die „Montagedauer“ zu berechnen. Der Lernende (beispielsweise die Vorschlagseinheit 22) wandelt die so erlernte Montagezeit in ein Verhältnis zur idealen Montagezeit um und führt Verstärkungslemen unter Verwendung des so erlernten Verhältnisses als „Belohnung“ durch. Dann wird das Verstärkungslernen durchgeführt, indem diese Reihe von Verarbeitungsschritten eine Reihe von Malen wiederholt wird, um eine bessere „Belohnung“ zu erhalten. In dieser Ausführungsform kann das Verstärkungslernen beispielsweise mit Hilfe eines Deep Q-Network (DQN) durchgeführt werden, das eine Art des Verstärkungslernens in Kombination mit der Merkmalsextraktionsfähigkeit des Deep Learning ist.
In dieser Ausführungsform ist das erlernte Modell M1 ein Modell, das in Verbindung mit dem Merkmal von wenigstens einer Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 in dem Teile-Montagesystem 100 erzeugt wurde. Das heißt, das gelernte Modell M1 spiegelt das Merkmal der Zuführeinheit 3 wider. Das erlernte Modell M1 wird für das Merkmal jeder Zuführeinheit 3 erstellt. Wenn also das Teile-Montagesystem 100 eine Vielzahl von Zuführeinheiten 3 umfasst, die gegenseitig unterschiedliche Merkmale aufweisen, werden mehrere erlernte Modelle M1 erzeugt.
Insbesondere wird gemäß dieser Ausführungsform das erlernte Modell M1 dem Merkmal der Zuführeinheit 3 zugeordnet, auf die das Teil P1 verteilt (zugewiesen) wird, wenn eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 unter Verwendung des erlernten Modells M1 präsentiert wird. Selbst wenn die Vielzahl von Teilen P1 auf zwei Zuführeinheiten 3 als Zielorte verteilt (zugewiesen) werden, wie beispielsweise in 6 gezeigt, können daher je nach Zielort verschiedene erlernte Modelle M 11-M17 verwendet werden. Welche erlernten Modelle M11-M17 in 6 genau verwendet werden, wird später im Abschnitt „(3.3) Verteilung in mehreren Stufen“ beschrieben. Wenn in der folgenden Beschreibung keine Notwendigkeit besteht, die Vielzahl der erlernten Modelle M11-M17 voneinander zu unterscheiden, wird die Vielzahl der erlernten Modelle M11-M17 im Folgenden einfach als „erlernte Modelle M1“ bezeichnet.
Wenn in diesem Fall zwei Zuführeinheiten 3 als Verteilungsziele dasselbe Merkmal aufweisen (im Folgenden als „erstes Merkmal“ bezeichnet), dann werden die erlernten Modelle M1 in Verbindung mit dem ersten Merkmal erzeugt. Das heißt, die erlernten Modelle M1 umfassen ein Modell, das in Verbindung mit dem Merkmal einer Zuführeinheit 3 (d.h. dem ersten Merkmal) aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3 erzeugt wurde. Wenn zum Beispiel beide Zuführeinheiten 3 als Verteilungsziele das gleiche Merkmal aufweisen, dass die Anzahl ihrer Greifelemente 41 16 ist, dann wird das Merkmal, dass die Anzahl der Greifelemente 41 16 ist, in dem erlernten Modell M1 für die Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 wiedergegeben.
Andererseits, wenn zwei Zuführeinheiten 3 als Verteilungsziele gegenseitig unterschiedliche Merkmale aufweisen (im Folgenden als „erstes Merkmal“ bzw. „zweites Merkmal“ bezeichnet), dann werden die erlernten Modelle M1 in Verbindung mit dem ersten Merkmal und dem zweiten Merkmal erzeugt. Das heißt, die erlernten Modelle M1 umfassen Modelle, die in Verbindung mit den jeweiligen Merkmalen von zwei oder mehr Zuführeinheiten 3 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3 erzeugt wurden. Wenn beispielsweise die beiden Zuführeinheiten 3 als Verteilungsziele jeweils das Merkmal aufweisen, dass die Anzahl der Greifelemente 41 16 ist, und das Merkmal, dass die Anzahl der Greifelemente 41 8 ist, dann spiegeln sich die beiden Merkmale, nämlich das Merkmal, dass die Anzahl der Greifelemente 41 16 ist, und das Merkmal, dass die Anzahl der Greifelemente 41 8 ist, in den erlernten Modellen M1 zur Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 wider.
Darüber hinaus umfassen die erlernten Modelle M1, wenn die jeweiligen Merkmale der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 in eine oder mehrere Merkmalsgruppen klassifiziert sind, Modelle, die in Verbindung mit der einen oder den mehreren Merkmalsgruppen erzeugt wurden. Beispielsweise werden die Geschwindigkeiten (höchste Montageraten) der Montierer 10 in mehrere Geschwindigkeitsbereiche eingeteilt, die beispielsweise für Mehrzweckmaschinen (Maschinen mit niedriger Geschwindigkeit), Maschinen mit mittlerer Geschwindigkeit und Maschinen mit hoher Geschwindigkeit definiert sind. Selbst wenn zwei Montierer 10 unterschiedliche Betriebsgeschwindigkeiten aufweisen, können beide als „Hochgeschwindigkeitsmaschinen“ angesehen werden (d.h. ihre Geschwindigkeiten können als zum selben Geschwindigkeitsbereich gehörend betrachtet werden), solange ihre Geschwindigkeiten nur geringfügig voneinander abweichen. Das heißt, wenn die Merkmale der Zuführeinheiten 3 die „Geschwindigkeiten“ der Montierer 10 sind, dann stellen die mehreren „Geschwindigkeitsbereiche“, die beispielsweise für Mehrzweckmaschinen (Maschinen mit niedriger Geschwindigkeit), Maschinen mit mittlerer Geschwindigkeit und Maschinen mit hoher Geschwindigkeit definiert sind, Merkmalsgruppen mit mehreren unterschiedlichen Merkmalen (Geschwindigkeiten) dar. Wenn solche Merkmalsgruppen mit mehreren unterschiedlichen Merkmalen auf diese Weise festgelegt werden, umfassen die erlernten Modelle M1 Modelle, die in Verbindung mit den Merkmalsgruppen und nicht mit einzelnen Merkmalen erzeugt wurden. Eine Merkmalsgruppe ist ein Satz von mehreren Merkmalen. Somit sind auch erlernte Modelle M1, die in Verbindung mit einer Merkmalsgruppe erzeugt wurden, eine Art von erlerntem Modell M1, das in Verbindung mit dem Merkmal von wenigstens einer Zuführeinheit 3 erzeugt wurde.
Des Weiteren umfasst das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform einen Aktualisierungsschritt, der das Aktualisieren des erlernten Modells M1 umfasst. Das heißt, dass das erlernte Modell M1, das durch maschinelles Lernen (beispielsweise Verstärkungslernen in dieser Ausführungsform) erzeugt wurde, nicht stationär ist, sondern durch den Aktualisierungsschritt nach Bedarf aktualisiert werden kann. Insbesondere aktualisiert der Lernende (beispielsweise die Vorschlagseinheit 22) das erlernte Modell M1, das in der Modell-Speichereinheit 27 gespeichert ist, entweder in regelmäßigen oder in unregelmäßigen Abständen. Die Aktualisierung des erlernten Modells M1 kann beispielsweise durch Transferlernen erfolgen, bei dem in der Vergangenheit gesammeltes Wissen für das aktuelle Lernen verwendet wird, oder durch Austauschen des erlernten Modells M1 mit einem neu erlernten Modell M1. Wenn das erlernte Modell M1 aktualisiert werden kann, dann kann ein entsprechendes erlerntes Modell M1 auf Anfrage des Benutzers in der Phase der Umsetzung des Platzierungsunterstützungsverfahrens (Platzierungsunterstützungssystem 20) in die Praxis erzeugt werden.
In dieser Ausführungsform umfassen die erlernten Modelle M1 auch ein Modell, das in Verbindung mit Informationen über das vom Teile-Montagesystem 100 zu erzeugende Produkt P3 erzeugt worden ist. Beispiele für die Informationen über das Produkt P3 umfassen den technischen Bereich des Produkts P3, die Chargennummer des Produkts P3 und die Preisspanne des Produkts P3. Das Teile-Montagesystem 100 kann verwendet werden, um Produkte P3 in verschiedenen technischen Bereichen zu erzeugen, einschließlich des technischen Bereichs elektronischer Vorrichtungen und des technischen Bereichs von Automobilen. So kann selbst bei ähnlichen Produkten P3 die optimale Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 je nach den besonderen Umständen in jedem technischen Bereich (oder Industriesegment) variieren. Daher wird in dieser Ausführungsform das erlernte Modell M1 nicht nur in Verbindung mit den Merkmalen wenigstens einer Zuführeinheit 3, sondern auch mit Informationen über das Produkt P3 erstellt, um die besonderen Umstände des Produkts P3 zu berücksichtigen.
Darüber hinaus wird in dem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform eine Beschränkung auferlegt, die definiert, ob ein bestimmtes Teil P1 in einer bestimmten Zuführeinheit 3 platziert werden kann oder nicht, wenn die Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 platziert wird. Das heißt, dass in einigen Fällen ein bestimmtes Teil P1 nicht in einigen Zuführeinheiten 3 platziert werden kann, beispielsweise aufgrund von Beschränkungen in den Spezifikationen des Montierers 10 oder der Größe des Teils P1. Daher kann die Beschränkung auferlegt werden, um mit solchen Fällen fertig zu werden. Wenn ein bestimmtes Teil P1 durch die Einschränkung als ein Teil definiert wird, das nicht in einer bestimmten Zuführeinheit 3 platziert werden darf, kann die bestimmte Zuführeinheit 3 aus der Liste der Zuführeinheiten 3 als Verteilungsziele entfernt werden. Beispielsweise kann für eine Zuführeinheit 3, an der kein Bandzuführer angebracht werden kann, sondern auf der nur ein Tray montiert werden kann, die Einschränkung definieren, dass das Teil P1, das von einem Bandzuführer zugeführt werden soll, nicht in der Zuführeinheit 3 platziert werden kann.
Darüber hinaus wird gemäß dieser Ausführungsform die Entscheidung, ob ein bestimmtes Teil P1 in einer bestimmten Zuführeinheit 3 platziert werden kann oder nicht, auf der Basis der Einschränkung getrennt von der Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 unter Verwendung des erlernten Modells M1 getroffen. Das heißt, die Einschränkung der Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 auf der Basis der Bedingung kann zum Beispiel entweder vor oder nach der Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 unter Verwendung des erlernten Modells M1 erfolgen. Zum Beispiel kann das Einschränken der Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 auf der Basis der Einschränkung, bevor eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 unter Verwendung des erlernten Modells M1 präsentiert wird, die Anzahl der Optionen zum Ableiten einer geeigneten Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 reduzieren.
Wie aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich ist, umfasst das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 unter Verwendung des erlernten Modells M1 unter Bezugnahme auf die Montagedaten D1, um die Montagezeit (im Vorschlagsschritt) zu verkürzen. Der Vorschlagsschritt umfasst also nicht das Vorschlagen einer eindeutig bestimmten Platzierung, sondern umfasst beispielsweise das Bereitstellen der Fähigkeiten einer erfahrenen Person zum „Bestimmen“ der Platzierung durch das erlernte Modell M1, wodurch dem Benutzer das Finden einer geeigneten Platzierung erleichtert wird.
(3.3) Verteilung in mehreren Stufen
Als Nächstes wird die Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 in mehreren Stufen in dem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 5 und 6 näher beschrieben.
Das Platzierungsunterstützungsverfahren umfasst einen primären Vorschlagsschritt und einen sekundären Vorschlagsschritt. Der primäre Vorschlagsschritt umfasst die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung (Verteilung) der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf eine Vielzahl von Primärgruppen G11, G12. Der primäre Vorschlagsschritt entspricht dem Verarbeitungsschritt S102 des in 5 dargestellten Flussdiagramms. Der primäre Vorschlagsschritt wird von der primären Vorschlagseinheit 221 der Vorschlagseinheit 22 des Platzierungsunterstützungssystems 20 durchgeführt. Der sekundäre Vorschlagsschritt umfasst nach dem primären Vorschlagsschritt die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf eine Vielzahl von sekundären Gruppen G21-G24. Der sekundäre Vorschlagsschritt entspricht dem Verarbeitungsschritt S103 des in 5 dargestellten Flussdiagramms. Der sekundäre Vorschlagsschritt wird von der sekundären Vorschlagseinheit 222 der Vorschlagseinheit 22 des Platzierungsunterstützungssystems 20 durchgeführt. Das heißt, dass in dem in 5 dargestellten Flussdiagramm die Verteilungsverarbeitung S102-S10m in den ersten bis N-ten Stufen, die dem Vorschlagsschritt entsprechen, den primären Vorschlagsschritt und den sekundären Vorschlagsschritt umfasst.
In diesem Fall umfasst das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform ferner einen tertiären Vorschlagsschritt. Der tertiäre Vorschlagsschritt umfasst die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von tertiären Gruppen G31-G38, wenn jede der Vielzahl von sekundären Gruppen G21-G24 nach dem sekundären Vorschlagsschritt in eine Vielzahl von tertiären Gruppen G31-G38 klassifiziert ist. Jede der Vielzahl der Tertiärgruppen G31-G38 umfasst wenigstens eine Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3. Kurz gesagt umfasst der tertiäre Vorschlagsschritt die Klassifizierung jeder der Vielzahl von sekundären Gruppen G21-G24 in eine Vielzahl von tertiären Gruppen G31-G38, die unterteilt wurden, und die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von tertiären Gruppen G31-G38.
Das heißt, gemäß dieser Ausführungsform erfolgt die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 durch die hierarchisch in N Stufen (wobei N eine natürliche Zahl gleich oder größer als drei ist) festgelegte Verarbeitung und nicht durch die Verarbeitung in zwei Stufen. Somit wird, selbst nachdem die Verteilung in der zweiten Stufe (S103) als sekundärer Vorschlagsschritt durchgeführt wurde, die Verteilung in der dritten Stufe weiter durchgeführt und so weiter, wodurch eine weiter unterteilte Verteilung realisiert wird. Insbesondere soll nach dieser Ausführungsform die Vielzahl von Teilen P1 in jeder Stufe in zwei Gruppen verteilt werden, um am Ende auf acht Zuführeinheiten 3 verteilt zu werden. In dieser Ausführungsform erfolgt die Verteilung also in drei Stufen. Daher entspricht der tertiäre Vorschlagsschritt der letzten Stufe des Vorschlagsschritts, d.h. dem Verarbeitungsschritt S10m (wobei m vier ist) des in 5 dargestellten Flussdiagramms. Der tertiäre Vorschlagsschritt wird von der tertiären Vorschlagseinheit 223 der Vorschlagseinheit 22 des Platzierungsunterstützungssystems 20 durchgeführt.
6 veranschaulicht schematisch, wie die Vielzahl von Teilen P1 in mehreren Stufen verteilt werden kann. In dieser Ausführungsform wird die vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in mehreren Stufen präsentiert, die wenigstens den primären Vorschlagsschritt der Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von primären Gruppen G11, G12 und den sekundären Vorschlagsschritt der Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von sekundären Gruppen G21-G24, die unterteilt wurden, umfassen. Wie man sieht, ermöglicht die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 durch eine solche Verarbeitung, die hierarchisch in mehreren Stufen und nicht durch die einstufige Verarbeitung festgelegt wurde, die Verringerung der Anzahl von Optionen zur Ableitung einer geeigneten Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in jeder Stufe.
In 6 sind die mehreren primären Gruppen G11, G12 klassifizierte Gruppen in einer Situation, in der der unplatzierte Raum Sp0, in dem eine Vielzahl von Teilen P1, die noch nicht an eine Zuführeinheit 3 verteilt wurden (d.h. eine Vielzahl von unplatzierten Teilen P1), vorhanden ist, in zwei oder mehr Gruppen klassifiziert wurde. Jede der Vielzahl von Primärgruppen G11, G12 umfasst wenigstens eine Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3.
Wie in 6 gezeigt, umfasst die primäre Gruppe G11 (in 6 als „Gruppe 1“ bezeichnet) eine erste Zuführeinheit 31, eine zweite Zuführeinheit 32, eine dritte Zuführeinheit 33 und eine vierte Zuführeinheit 34. Die primäre Gruppe G12 (in 6 als „Gruppe 2“ bezeichnet) umfasst eine fünfte Zuführeinheit 35, eine sechste Zuführeinheit 36, eine siebte Zuführeinheit 37 und eine achte Zuführeinheit 38.
Der primäre Vorschlagsschritt umfasst das Verteilen der unplatzierten Teile P1, die in dem unplatzierten Raum Sp0 vorhanden sind, auf die Vielzahl der primären Gruppen G11, G12. Infolgedessen wird die Vielzahl von (beispielsweise 240) Teilen P1 jeweils auf eine der Primärgruppen G11, G12 verteilt.
In 6 sind die Vielzahl der sekundären Gruppen G21-G24 auch Gruppen, die in einer Situation klassifiziert sind, in der jede der Vielzahl der primären Gruppen G11, G12 weiter in zwei oder mehr Gruppen klassifiziert wurde. In diesem Beispiel soll jede der beiden Primärgruppen G11, G12 in zwei Sekundärgruppen weiter klassifiziert werden, um insgesamt vier Sekundärgruppen G21-G24 zu erzeugen. Jede der Vielzahl von Sekundärgruppen G21-G24 umfasst wenigstens eine Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3.
Wie in 6 gezeigt, fallen die Sekundärgruppe G21 (in 6 als „Gruppe 1_1“ bezeichnet) und die Sekundärgruppe G22 (in 6 als „Gruppe 1_2“ bezeichnet) unter die Primärgruppe G11. Mit anderen Worten, die primäre Gruppe G11 wird in diese beiden sekundären Gruppen G21, G22 unterteilt. Die sekundäre Gruppe G23 (in 6 als „Gruppe 2_1“ bezeichnet) und die sekundäre Gruppe G24 (in 6 als „Gruppe 2_2“ bezeichnet) fallen unter die primäre Gruppe G12. Mit anderen Worten, die primäre Gruppe G12 wird in diese beiden sekundären Gruppen G23, G24 unterteilt. Darüber hinaus umfasst die Sekundärgruppe G21 die erste Zuführeinheit 31 und die zweite Zuführeinheit 32. Die Sekundärgruppe G22 umfasst die dritte Zuführeinheit 33 und die vierte Zuführeinheit 34. Die Sekundärgruppe G23 umfasst die fünfte Zuführeinheit 35 und die sechste Zuführeinheit 36. Die Sekundärgruppe G24 umfasst die siebte Zuführeinheit 37 und die achte Zuführeinheit 38.
Der sekundäre Vorschlagsschritt umfasst das Verteilen der Vielzahl von Teilen P1, die in der Primärgruppe G11 enthalten sind, auf die Vielzahl von Sekundärgruppen G21, G22 und das Verteilen der Vielzahl von Teilen P1, die in der Primärgruppe G12 enthalten sind, auf die Vielzahl von Sekundärgruppen G23, G24. Somit wird jedes der Vielzahl von (beispielsweise 240) Teilen P1 auf eine der Vielzahl von Sekundärgruppen G21-G24 verteilt.
Des Weiteren sind in 6 die Vielzahl der tertiären Gruppen G31-G38 klassifizierte Gruppen in einer Situation, in der jede der Vielzahl der sekundären Gruppen G21-G24 weiter in zwei oder mehr Gruppen klassifiziert wurde. In diesem Beispiel soll jede der vier Sekundärgruppen G21-G24 in zwei Tertiärgruppen weiter klassifiziert werden, um insgesamt acht Tertiärgruppen G31-G38 zu erzeugen. Jede der Vielzahl von Tertiärgruppen G31-G38 umfasst wenigstens eine Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl von Zuführeinheiten 3.
Wie in 6 gezeigt, fallen die Tertiärgruppen G31, G32 unter die Sekundärgruppe G21. Die tertiären Gruppen G33, G34 fallen unter die sekundäre Gruppe G22. Mit anderen Worten: Die sekundäre Gruppe G21 ist den beiden tertiären Gruppen G31, G32 zugeordnet, und die sekundäre Gruppe G22 ist den beiden tertiären Gruppen G33, G34 zugeordnet. Die tertiären Gruppen G35, G36 fallen unter die sekundäre Gruppe G23. Die tertiären Gruppen G37, G38 fallen unter die sekundäre Gruppe G24. Mit anderen Worten, die sekundäre Gruppe G23 ist den beiden tertiären Gruppen G35, G36 zugeordnet, und die sekundäre Gruppe G24 ist den beiden tertiären Gruppen G37, G38 zugeordnet. In dem in 6 gezeigten Beispiel bilden die Vielzahl der Tertiärgruppen G31-G38 die letzte Stufe der Mehrfachstufen, und daher umfasst jede der Vielzahl der Tertiärgruppen G31-G38 eine Zuführeinheit 3. Das heißt, in dieser Ausführungsform soll die Vielzahl von Teilen P1 am Ende auf die acht Zuführeinheiten 3 verteilt werden, und daher entspricht die Vielzahl von (beispielsweise acht in diesem Beispiel) Tertiärgruppen G31-G38, die die letzte Stufe bilden, jeweils eins zu eins den ersten bis achten Zuführeinheiten 31-38.
Der tertiäre Vorschlagsschritt umfasst das Verteilen der Vielzahl von Teilen P1, die in der sekundären Gruppe G21 enthalten sind, an die Vielzahl von tertiären Gruppen G31, G32 und das Verteilen der Vielzahl von Teilen P1, die in der sekundären Gruppe G22 enthalten sind, an die Vielzahl von tertiären Gruppen G33, G34. Der tertiäre Vorschlagsschritt umfasst des Weiteren die Verteilung der Vielzahl von Teilen P1, die in der sekundären Gruppe G23 enthalten sind, auf die Vielzahl von tertiären Gruppen G35, G36 und die Verteilung der Vielzahl von Teilen P1, die in der sekundären Gruppe G24 enthalten sind, auf die Vielzahl von tertiären Gruppen G37, G38. Auf diese Weise wird jedes der Vielzahl von Teilen P1 (beispielsweise 240 in diesem Beispiel) auf eine der Vielzahl von Tertiärgruppen G31-G38 verteilt, d.h. auf eine der ersten bis achten Zuführeinheiten 31-38.
In diesem Fall wird in dem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform das erlernte Modell M1 für die Verteilung in jeder Stufe verwendet, wie in 6 gezeigt. Das heißt, dass in wenigstens einem der primären Vorschlagsschritte oder dem sekundären Vorschlagsschritt eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 unter Verwendung des erlernten Modells M1 präsentiert wird. Das erlernte Modell M1 ist ein Modell, das in Verbindung mit dem Merkmal von wenigstens einer Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3 erzeugt wurde, wie bereits im Abschnitt „(3.2) Erlerntes Modell“ beschrieben. In dieser Ausführungsform wird das erlernte Modell M1 in allen primären Vorschlagsschritten, den sekundären Vorschlagsschritten und den tertiären Vorschlagsschritten verwendet.
Insbesondere umfasst der primäre Vorschlagsschritt der Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 auf die Vielzahl von Primärgruppen G11, G12 unter Verwendung des erlernten Modells M11 die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Primärgruppen G11, G12 unter Bezugnahme auf die Montagedaten D1, um die Montagezeit zu verkürzen. Der sekundäre Vorschlagsschritt der Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 auf die Vielzahl von Sekundärgruppen G21-G24 umfasst unter Verwendung der erlernten Modelle M12, M13 die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Sekundärgruppen G21-G24 unter Bezugnahme auf die Montagedaten D1, um die Montagezeit zu verkürzen. Der tertiäre Vorschlagsschritt der Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 auf die Vielzahl von tertiären Gruppen G31-G38 umfasst unter Verwendung der erlernten Modelle M14-M17 die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von tertiären Gruppen G31-G38 unter Bezugnahme auf die Montagedaten D1, um die Montagezeit zu verkürzen.
In diesem Fall, wie aus 6 leicht zu erkennen ist, variiert das erlernte Modell M1, das zu verwenden ist, von einem Stadium zum anderen, d.h. in welchem des primären Vorschlagsschritts, des sekundären Vorschlagsschritts und des tertiären Vorschlagsschritts die Vielzahl von Teilen P1 verteilt werden soll. Das heißt, dass gemäß dieser Ausführungsform verschiedene erlernte Modelle M11-M17 verwendet werden, je nach dem Ziel, auf das die Vielzahl von Teilen P1 wie oben beschrieben verteilt wird. Zum Beispiel unterscheidet sich das erlernte Modell M11 zur Verwendung im primären Vorschlagsschritt von den erlernten Modellen M12, M13 zur Verwendung im sekundären Vorschlagsschritt. Folglich werden gemäß dieser Ausführungsform im primären Vorschlagsschritt und im sekundären Vorschlagsschritt unterschiedliche Algorithmen verwendet, um eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 zu präsentieren. Wie hier verwendet, bedeutet „unterschiedliche Algorithmen verwendet werden“, dass unterschiedliche erlernte Modelle M1 verwendet werden. Darüber hinaus verwendet in dieser Ausführungsform auch der tertiäre Vorschlagsschritt einen anderen Algorithmus (erlerntes Modell M1) als der primäre Vorschlagsschritt und der sekundäre Vorschlagsschritt.
Darüber hinaus werden in dieser Ausführungsform auch in den jeweiligen Schritten verschiedene erlernte Modelle M11-M17 verwendet, je nach dem Ziel, auf das die Vielzahl von Teilen P1 verteilt wird. Zum Beispiel wird im sekundären Vorschlagsschritt das erlernte Modell M12 verwendet, um die Vielzahl von Teilen P1, die die Primärgruppe G11 umfassen, auf die Vielzahl von Sekundärgruppen G21, G22 zu verteilen. Andererseits wird im sekundären Vorschlagsschritt das erlernte Modell M13 verwendet, um die Vielzahl von Teilen P1, die in der Primärgruppe G12 enthalten sind, auf die Vielzahl von Sekundärgruppen G23, G24 zu verteilen. Ebenso wird im tertiären Vorschlagsschritt das erlernte Modell M14 verwendet, um die Vielzahl von Teilen P1, die in der Sekundärgruppe G21 enthalten sind, auf die Vielzahl von Tertiärgruppen G31, G32 zu verteilen. Andererseits wird im tertiären Vorschlagsschritt das erlernte Modell M17 verwendet, um die Vielzahl von Teilen P1, die in der Sekundärgruppe G24 enthalten sind, auf die Vielzahl von tertiären Gruppen G37, G38 zu verteilen.
Folglich werden in dem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform die sieben erlernten Modelle M11-M17 verwendet, wie in 6 dargestellt.
Konkret ist das erlernte Modell M11 zur Verwendung im primären Vorschlagsschritt ein Modell für die Verteilung der Vielzahl von Teilen P1, die an die ersten bis achten Zuführeinheiten 31-38 an die beiden Primärgruppen G11, G12 verteilt werden sollen. Was das erlernte Modell M11 betrifft, so umfassen die Ziele, auf die die Vielzahl von Teilen P1 verteilt werden soll, die erste bis vierte Zuführeinheit 31-34, von denen die Anzahl der Greifelemente 41 16 beträgt, die fünfte und sechste Zuführeinheit 35, 36, von denen die Anzahl der Greifelemente 41 8 beträgt, und die siebte und achte Zuführeinheit 37, 38, von denen die Anzahl der Greifelemente 41 3 beträgt. Somit ist das erlernte Modell M11 ein Modell, das in Verbindung mit den drei Merkmalen, dass die Anzahl der Greifelemente 41 16, 8 bzw. 3 ist, erzeugt wurde, um diese drei Merkmale wiederzugeben.
Das erlernte Modell M12 zur Verwendung im sekundären Vorschlagsschritt ist ein Modell zur Verteilung der Vielzahl von Teilen P1, die an die erste bis vierte Zuführeinheit 31-34 verteilt werden sollen, auf die beiden Sekundärgruppen G21, G22. Was das erlernte Modell M12 betrifft, so umfassen die Ziele, auf die die Vielzahl von Teilen P1 verteilt werden soll, die ersten bis vierten Zuführeinheiten 31-34, von denen die Anzahl der Greifelemente 41 16 beträgt. Somit ist das erlernte Modell M12 ein Modell, das in Verbindung mit dem Merkmal, dass die Anzahl der Greifelemente 41 16 ist, erzeugt wurde, um dieses eine Merkmal widerzuspiegeln.
Andererseits ist das erlernte Modell M13 zur Verwendung im sekundären Vorschlagsschritt ein Modell zur Verteilung der Vielzahl von Teilen P1, die an die fünfte bis achte Zuführeinheit 35-38 an die beiden Sekundärgruppen G23, G24 verteilt werden sollen. Was das erlernte Modell M13 betrifft, so umfassen die Ziele, auf die die Vielzahl von Teilen P1 verteilt werden soll, die fünfte und sechste Zuführeinheit 35, 36, von denen die Anzahl der Greifelemente 41 8 ist, und die siebte und achte Zuführeinheit 37, 38, von denen die Anzahl der Greifelemente 41 3 ist. Somit ist das erlernte Modell M13 ein Modell, das in Verbindung mit den beiden Merkmalen, dass die Anzahl der Greifelemente 41 8 bzw. 3 ist, erzeugt wurde, um diese beiden Merkmale wiederzugeben.
Das erlernte Modell M14 zur Verwendung im tertiären Vorschlagsschritt ist ein Modell zur Verteilung der Vielzahl von Teilen P1, die an die erste und zweite Zuführeinheit 31, 32 verteilt werden sollen, an die beiden tertiären Gruppen G31, G32. Was das erlernte Modell M14 betrifft, so umfassen die Ziele, auf die die Vielzahl von Teilen P1 verteilt werden soll, die erste und zweite Zuführeinheit 31, 32, von denen die Anzahl der Greifelemente 41 16 beträgt. Somit ist das erlernte Modell M14 ein Modell, das in Verbindung mit dem Merkmal, dass die Anzahl der Greifelemente 41 16 ist, erzeugt wurde, um dieses einzelne Merkmal wiederzugeben.
Das erlernte Modell M15 zur Verwendung im tertiären Vorschlagsschritt ist ein Modell zur Verteilung der Vielzahl von Teilen P1, die an die dritte und vierte Zuführeinheit 33, 34 verteilt werden sollen, an die beiden tertiären Gruppen G33, G34. Was das erlernte Modell M15 betrifft, so umfassen die Ziele, auf die die Vielzahl von Teilen P1 verteilt werden soll, die dritte und vierte Zuführeinheit 33, 34, von denen die Anzahl der Greifelemente 41 16 beträgt. Somit ist das erlernte Modell M15 ein Modell, das in Verbindung mit dem Merkmal, dass die Anzahl der Greifelemente 41 16 ist, erzeugt wurde, um dieses einzelne Merkmal wiederzugeben.
Das erlernte Modell M16 zur Verwendung im tertiären Vorschlagsschritt ist ein Modell zur Verteilung der Vielzahl von Teilen P1, die an die fünfte und sechste Zuführeinheit 35, 36 verteilt werden sollen, auf die beiden tertiären Gruppen G35, G36. Was das erlernte Modell M16 betrifft, so umfassen die Ziele, auf die die Vielzahl von Teilen P1 verteilt werden soll, die fünfte und sechste Zuführeinheit 35, 36, von denen die Anzahl der Greifelemente 41 8 beträgt. Somit ist das erlernte Modell M16 ein Modell, das in Verbindung mit dem Merkmal erzeugt wurde, dass die Anzahl der Greifelemente 41 8 beträgt, um dieses einzelne Merkmal wiederzugeben.
Das erlernte Modell M17 zur Verwendung im tertiären Vorschlagsschritt ist ein Modell zur Verteilung der Vielzahl von Teilen P1, die an die siebte und achte Zuführeinheit 37, 38 verteilt werden sollen, an die beiden tertiären Gruppen G37, G38. Was das erlernte Modell M17 betrifft, so umfassen die Ziele, auf die die Vielzahl von Teilen P1 verteilt werden soll, die siebte und achte Zuführeinheit 37, 38, von denen die Anzahl der Greifelemente 41 3 ist. Somit ist das erlernte Modell M17 ein Modell, das in Verbindung mit dem Merkmal erzeugt wurde, dass die Anzahl der Greifelemente 41 3 ist, um dieses einzelne Merkmal wiederzugeben.
Auch die Vielzahl der oben beschriebenen erlernten Modelle M11-M17 (beispielsweise sieben in diesem Beispiel) werden durch Verstärkungslernen auf individueller Basis erzeugt. Das heißt, die oben beschriebenen erlernten Modelle M11-M17 werden durch die Durchführung von Verstärkungslernen im Voraus auf jeder der mehreren Stufen (beispielsweise drei Stufen in diesem Beispiel), die hierarchisch eingestellt wurden, erzeugt. Die mehrstufige Architektur, wie sie in 6 dargestellt ist, wird durch die Verkettung der Vielzahl der so erlernten Modelle M11-M17 miteinander aufgebaut.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, kann bei dem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform die Vielzahl von Teilen P1 durch die Verarbeitung in mehreren Stufen (beispielsweise drei Stufen in diesem Beispiel) platziert werden, die hierarchisch festgelegt wurden, und nicht durch einstufige Verarbeitung. Dies kann im Vergleich zum Mehrfachauswahlverfahren, bei dem die Vielzahl von Teilen P1 durch einstufige Verarbeitung verteilt wird, die Anzahl der Optionen zur Ableitung einer geeigneten Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in jeder Stufe reduzieren. Folglich kann dies den Suchraum für die Durchführung des Verstärkungslemens der erlernten Modelle M1 verkleinern. Angenommen, der Suchraum ist 10240 gemäß dem einstufigen Mehrfachauswahlverfahren, wenn 240 Teile auf die acht oben beschriebenen Zuführeinheiten 3 verteilt werden müssen. Im Gegensatz dazu beträgt der Suchraum bei dem mehrstufigen Verfahren in drei Stufen im primären Vorschlagsschritt 1080, im sekundären Vorschlagsschritt 1072 und im tertiären Vorschlagsschritt 1036, selbst unter den gleichen Bedingungen. Folglich ist der Suchraum für die Verteilung der 240 Teile auf die acht Zuführeinheiten 3 gleich 1080 + 1072 + 1036, was viel enger ist als 10240 nach dem Mehrfachauswahlverfahren. So kann die Größe des Suchraums auf eine Größe reduziert werden, die klein genug ist, um praktisches Lernen zu ermöglichen.
Die vorstehende Beschreibung stellt auch nur ein beispielhaftes Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform dar und ist nicht als einschränkend zu verstehen. Zum Beispiel kann die Vielzahl von Teilen P1 durch eine zweistufige Verarbeitung oder eine vier- oder mehrstufige Verarbeitung anstelle der dreistufigen Verarbeitung platziert werden. Wenn die Verteilung getrennt in zwei Stufen erfolgt, entfällt der tertiäre Vorschlagsschritt und die Sekundärgruppen G21-G24 werden eins zu eins der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 zugeordnet. Erfolgt die Verteilung dagegen getrennt in vier Stufen, wird unter den Tertiärgruppen G31-G38 eine Vielzahl von Quartärgruppen gebildet, auf die im tertiären Vorschlagsschritt die Vielzahl von Teilen P1 verteilt wird. Wenn die Verteilung in fünf Schritten erfolgt, wird eine Vielzahl von quartären Gruppen unter den quartären Gruppen erzeugt.
(3.4) Neu-Platzierung
Als nächstes wird die Neu-Platzierung im Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 5 und 7 ausführlich beschrieben.
Das Platzierungsunterstützungsverfahren umfasst einen Vorschlagsschritt, einen Identifikationsschritt und einen Schritt zur Neu-Platzierung. Der Vorschlagsschritt umfasst die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 und entspricht den Verarbeitungsschritten S102 bis S10m des in 5 dargestellten Flussdiagramms. Der Vorschlagsschritt wird von der Vorschlagseinheit 22 des Platzierungsunterstützungssystems 20 durchgeführt. Der Identifizierungsschritt umfasst die Identifizierung einer Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3 als Ziel und entspricht dem Verarbeitungsschritt S201 des in 5 dargestellten Flussdiagramms. Der Identifizierungsschritt wird von der Identifizierungseinheit 23 des Platzierungsunterstützungssystems 20 durchgeführt. Die Zuführeinheit 3, die als Ziel-Zuführeinheit identifiziert wird, ist eine Zuführeinheit 3, die eine bestimmte Bedingung bezüglich einer Montagezeit erfüllt, wenn die vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1, die im Vorschlagsschritt präsentiert wurde, angenommen wird. Der Schritt der Neu-Platzierung umfasst die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Ziel-Zuführeinheit und eine Referenz-Zuführeinheit und entspricht den Verarbeitungsschritten S202-S204 des in 5 dargestellten Flussdiagramms. Der Schritt der Neu-Platzierung wird von der Neu-Platzierungseinheit 24 des Platzierungsunterstützungssystems 20 durchgeführt. Die Referenz-Zuführeinheit ist wenigstens eine von der Ziel-Zuführeinheit verschiedene Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl von Zuführeinheiten 3.
In dieser Ausführungsform wird eine zusätzliche Verteilung (S203) eine bestimmte Anzahl von Malen an dem Teil P1 durchgeführt, das in den Neu-Platzierungsschritten (S202-S204) in der Ziel-Zuführeinheit platziert wurde. Wie hierin verwendet, ist die „zusätzliche Verteilung“ die Verarbeitung der Wiederholung der Platzierung (Verteilung) einiger Teile P1 in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3, basierend auf der vorgeschlagenen Platzierung (Verteilung) der Vielzahl von Teilen P1, die in dem vorläufigen Platzierungsschritt (S100) präsentiert wurden. Somit ist die „bestimmte Anzahl von Malen“, die die zusätzliche Verteilung wiederholt durchgeführt wird, die Anzahl von Malen, die zum Beispiel durch die Anzahl der Teile P1, die der zusätzlichen Verteilung unterzogen werden sollen, bestimmt werden kann.
Das heißt, dass bei der Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 in der provisorischen Verarbeitungseinheit für die Platzierung S100 wenigstens einige Teile P1 in ungeeigneter Weise platziert (verteilt) werden können. In diesem Fall kann ein gewünschtes Ergebnis nicht erreicht werden, ohne dass eine zusätzliche Verarbeitung durchgeführt wird. Wenn beispielsweise ein Teil P1 im Schritt S100 der vorläufigen Platzierung auf eine ungeeignete Zuführeinheit 3 verteilt wird, kann es zu lange dauern, dieses Teil P1 zu montieren, wodurch die Montagezeit für das Teile-Montagesystem 100 als Ganzes zu lang werden kann. Daher wird in dem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in dem Vorschlagsschritt nicht festgelegt, sondern die in dem Vorschlagsschritt vorgeschlagene Platzierung wird als „vorläufige Platzierung“ betrachtet, wodurch die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in dem nachfolgenden Neu-Platzierungsschritt geändert (modifiziert) werden kann.
Darüber hinaus ist das Ziel der Neu-Platzierung im Neu-Platzierungsschritt eine Zuführeinheit 3, die eine bestimmte Bedingung in Bezug auf die Montagezeit erfüllt, d.h. das/die Teil(e) P1, das/die in der Ziel-Zuführeinheit platziert wird/werden. Darüber hinaus umfasst das Ziel der Neu-Platzierung im Schritt der Neu-Platzierung nicht nur die Ziel-Zuführeinheit, die die bestimmte Bedingung erfüllt, sondern auch das/die Teil(e) P1, das/die in der Referenz-Zuführeinheit platziert ist/sind, die sich von der Ziel-Zuführeinheit unterscheidet. Somit kann die Vielzahl von Teilen P1, die durch die vorläufige Platzierung in zwei verschiedenen Zuführeinheiten 3 (d.h. der Ziel-Zuführeinheit und der Referenz-Zuführeinheit) platziert wurden, gemischt werden. Folglich können selbst dann, wenn ein Teil P1 infolge der vorläufigen Platzierung auf eine ungeeignete Zuführeinheit 3 verteilt wurde, die Unannehmlichkeiten, wie beispielsweise eine zu lange Montagezeit, durch die Neu-Platzierung eines solchen Teils P1 im Schritt der Neu-Platzierung beseitigt werden.
Außerdem wird in dem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform nach einer Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 gesucht, die die Montagezeit verbessern würde, indem wiederholt der Identifizierungsschritt S201 und die Neu-Platzierungsschritte S202-S204 durchgeführt werden, wie in 5 gezeigt. Wie hier verwendet, bedeutet die „Verbesserung der Montagezeit“, dass die Montagezeit für das Teile-Montagesystem 100 als Ganzes verkürzt wird. Konkret umfasst das Platzierungsunterstützungsverfahren nach den Schritten der Neu-Platzierung S202-S204 die Bestimmung, ob sich die Montagezeit verbessert hat oder nicht (in S205), wie in 5 dargestellt. So werden die in den Neu-Platzierungsschritten erzeugten Platzierungsdaten D2 von der Ausgabeeinheit 25 an die Simulationseinheit 26 geliefert. Daraufhin führt die Simulationseinheit 26 eine Simulation auf der Basis der Platzierungsdaten D2 durch, wodurch die „Montagedauer“ nach der Neu-Platzierung berechnet wird. Der Verarbeitungsschritt S205 umfasst das Bestimmen, ob sich die Montagezeit verbessert hat oder nicht, basierend auf der so erhaltenen Montagezeit.
In diesem Fall umfasst das Platzierungsunterstützungsverfahren die Wiederherstellung der Platzierung der Vielzahl von Teilen P1, die im Schritt der Neu-Platzierung einmal geändert wurde, in den Zustand vor dem Schritt der Neu-Platzierung, d.h. die ursprüngliche Platzierung der Teile (in S206), wenn sich die Montagezeit nicht verbessert hat (wenn die Antwort NEIN in S205 ist). Wenn hingegen die Montagezeit eine Verbesserung aufweist (wenn die Antwort in S205 JA lautet), wird der Verarbeitungsschritt S206 übersprungen. Das heißt, die Wiederherstellung des Zustands vor der Neu-Platzierung, sofern sich die Montagezeit durch die Neu-Platzierung nicht verbessert hat, erlaubt es, die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1, die durch die Neu-Platzierung erhalten wurde, nur dann vorzunehmen, wenn sich die Montagezeit verbessert hat (d.h. verkürzt wurde).
Danach umfasst das Platzierungsunterstützungsverfahren die Bestimmung, ob sich irgendein Teil P1 gegenüber dem Zustand vor der Neu-Platzierung (in S207) bewegt hat oder nicht. Wenn es sich herausgestellt hat, dass irgendein Teil P1 sich als Ergebnis der Neu-Platzierung bewegt hat (wenn die Antwort in S207 JA ist), geht der Prozess zurück zum Verarbeitungsschritt S201. Wenn sich hingegen herausgestellt hat, dass sich keine Teile P1 infolge der Neu-Platzierung bewegt haben (wenn die Antwort in S207 NEIN lautet), dann endet der Verarbeitungsteil S200 zur Neu-Platzierung. Das heißt, solange die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 im Neu-Platzierungsschritt veränderbar (modifizierbar) ist, sollten sich einige Teile P1 im Neu-Platzierungsschritt bewegt haben (d.h., die Antwort ist JA in S207), und daher werden der Identifikationsschritt S201 und die Neu-Platzierungsschritte S202-S204 wiederholt durchgeführt. Mit anderen Worten, bis es keine anderen Variationen (modifizierte Muster) für die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 gibt, die die Montagezeit in den Neu-Platzierungsschritten verbessern würden, werden der Identifikationsschritt S201 und die Neu-Platzierungsschritte S202-S204 wiederholt durchgeführt.
7 veranschaulicht schematisch, wie die Neu-Platzierung erfolgt. Insbesondere veranschaulicht 7 konzeptionell, wie auf Grundlage der vorgeschlagenen Platzierung (Verteilung) der Vielzahl von Teilen P1, die im vorläufigen Platzierungsschritt in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 vorgelegt wurde, die Vielzahl von Teilen P1, die in der vierten Zuführeinheit 34 und der sechsten Zuführeinheit 36 platziert wurden, aus den ersten bis achten Zuführeinheiten 31-38 neu platziert werden. In diesem Beispiel soll die vierte Zuführeinheit 34 die „Ziel-Zuführeinheit“ und die sechste Zuführeinheit 36 die „Referenz-Zuführeinheit“ sein.
In dieser Ausführungsform soll die Ziel-Zuführeinheit beispielsweise eine Zuführeinheit 3 sein, die einen Engpass in Bezug auf die Montagezeit verursachen würde. Während das Teile-Montagesystem 100 die Vielzahl von Teilen P1, die in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 platziert wurden, sequentiell montiert, würde eine Zuführeinheit 3, die eine längere Zeit zum Montieren der Teile P1 benötigt als jede andere der Vielzahl von Zuführeinheiten 3, einen Engpass in Bezug auf die Montagezeit verursachen. Das heißt, in dieser Ausführungsform umfasst die besondere Bedingung, dass die Ziel-Zuführeinheit 3 eine längere Zeit für die Erzeugung des Produkts P3 (Montagezeit) im Teile-Montagesystem 100 benötigt als jede andere aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3. In dem in 7 dargestellten Beispiel ist die Zeit, die für die Montage der in der vierten Zuführeinheit 34 platzierten Teile P1 benötigt wird, die längste unter der Vielzahl von Zuführeinheiten 3, wenn die im vorläufigen Platzierungsschritt für das Teile-Montagesystem 100 vorgeschlagene Platzierung angenommen wird. Daher wird die vierte Zuführeinheit 34 als Ziel-Zuführeinheit extrahiert.
Wie man sieht, umfasst der Identifizierungsschritt die Identifizierung einer Zuführeinheit 3 als Ziel-Zuführeinheit, die eine bestimmte Bedingung in Bezug auf die Montagezeit aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3 erfüllt. In dieser Ausführungsform werden die Platzierungsdaten D2, die im Schritt der vorläufigen Platzierung erzeugt wurden, von der Ausgabeeinheit 25 an die Simulationseinheit 26 übermittelt. Daraufhin führt die Simulationseinheit 26 eine Simulation auf der Basis der Platzierungsdaten D2 durch, wodurch die „Montagedauer“ berechnet wird. Die Identifizierungseinheit 23 extrahiert, basierend auf der so erhaltenen Montagezeit, eine Zuführeinheit 3, die die besondere Bedingung erfüllt (d.h. die Ziel-Zuführeinheit).
Andererseits ist die Referenz-Zuführeinheit eine beliebige Zuführeinheit 3, die nicht die Ziel-Zuführeinheit ist (beispielsweise die vierte Zuführeinheit 34 in diesem Beispiel), aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3. In dieser Ausführungsform sollen aus der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 nacheinander beliebige Zuführeinheiten 3, die nicht die Ziel-Zuführeinheit sind (in diesem Beispiel beispielsweise die vierte Zuführeinheit 34), als Referenz-Zuführeinheiten ausgewählt werden. 7 veranschaulicht, wie eine beispielhafte Neu-Platzierung vorgenommen werden kann, wenn die sechste Zuführeinheit 36 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3 als Referenz-Zuführeinheit ausgewählt wird. Wenn beispielsweise die in 7 gezeigte Neu-Platzierung abgeschlossen ist, wird die siebte Zuführeinheit 37 als die Referenz-Zuführeinheit aus der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 ausgewählt und eine Neu-Platzierung durchgeführt.
Der Schritt der Neu-Platzierung umfasst auch das einmalige Bewegen der Vielzahl von Teilen P1, die in der Ziel-Zuführeinheit (vierte Zuführeinheit 34) und der Referenz-Zuführeinheit (sechste Zuführeinheit 36) platziert sind, in den unplatzierten Raum Sp0 und dann das erneute Verteilen der Vielzahl von Teilen P1 auf die Ziel-Zuführeinheit und die Referenz-Zuführeinheit, wie in 7 gezeigt. Das heißt, dass die Vielzahl von Teilen P1, die in der Ziel-Zuführeinheit und der Referenz-Zuführeinheit in dem vorläufigen Platzierungsschritt platziert worden sind, einmal in den Zustand zurückgesetzt werden, in dem die Vielzahl von Teilen P1 an keine Zuführeinheit 3 verteilt werden (d.h. in den unplatzierten Zustand zurückgesetzt werden) und dann erneut an die Ziel-Zuführeinheit und die Referenz-Zuführeinheit verteilt werden. Das heißt, der Schritt der Neu-Platzierung umfasst das einmalige Zurücksetzen der Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 und das anschließende erneute Vorlegen eines Vorschlags für die Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Ziel-Zuführeinheit und die Referenz-Zuführeinheit.
Darüber hinaus wird in dem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform das erlernte Modell M1 auch für die Platzierung (Verteilung) der Vielzahl von Teilen P1 in dem Schritt der Neu-Platzierung verwendet, wie in 7 gezeigt. Gemäß dieser Ausführungsform wird eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 unter Verwendung des erlernten Modells M1 in wenigstens einem der Vorschlagsschritte oder dem Schritt der Neu-Platzierung präsentiert. Wie bereits im Abschnitt „(3.2) Erlerntes Modell“ beschrieben, ist das erlernte Modell M1 ein Modell, das in Verbindung mit dem Merkmal wenigstens einer Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3 erzeugt wurde. Insbesondere wird in dieser Ausführungsform das erlernte Modell M1 sowohl in dem Vorschlagsschritt als auch in dem Schritt der Neu-Platzierung verwendet.
In dieser Ausführungsform werden verschiedene erlernte Modelle M1 je nach dem Zielort verwendet, an den das/die Teil(e) P1 wie oben beschrieben verteilt wird/werden. So wird im Neu-Platzierungsschritt unter Verwendung der vierten Zuführeinheit 34 als Ziel-Zuführeinheit und der sechsten Zuführeinheit 36 als Referenz-Zuführeinheit ein erlerntes Modell M18 verwendet, das sich von den erlernten Modellen M11-M17 unterscheidet, die bei der vorläufigen Platzierung (Vorschlagsschritt) verwendet wurden. Folglich werden gemäß dieser Ausführungsform unterschiedliche Algorithmen verwendet, um eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 im Vorschlagsschritt und im Schritt der Neu-Platzierung zu präsentieren.
Konkret handelt es sich bei dem erlernten Modell M18 zur Verwendung bei der Neu-Platzierung um ein Modell zur Verteilung der Vielzahl von Teilen P1, die an die beiden Zuführeinheiten 3 verteilt werden sollen, an die vierte Zuführeinheit 34 und die sechste Zuführeinheit 36. Was das erlernte Modell M18 betrifft, umfassen die Verteilungsziele die vierte Zuführeinheit 34, deren Anzahl der Greifelemente 41 16 ist, und die sechste Zuführeinheit 36, deren Anzahl der Greifelemente 41 8 ist. Somit ist das erlernte Modell M18 ein Modell, das in Verbindung mit dem Merkmal, dass die Anzahl der Greifelemente 41 16 ist, und dem Merkmal, dass die Anzahl der Greifelemente 41 8 ist, erzeugt wird, um diese beiden Merkmale wiederzugeben.
Darüber hinaus umfasst der Neu-Platzierungsschritt ebenso wie der Vorschlagsschritt auch die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3, um die Montagezeit zu verkürzen. Das heißt, der Neu-Platzierungsschritt umfasst die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Ziel-Zuführeinheit und die Referenz-Zuführeinheit, um die Montagezeit zu verkürzen, die die Zeit ist, die das Teile-Montagesystem 100 benötigt, um das Produkt P3 zu erzeugen.
Darüber hinaus wird gemäß dieser Ausführungsform in dem Neu-Platzierungsschritt sowie in dem Vorschlagsschritt eine Beschränkung, die definiert, ob ein bestimmtes Teil P1 in der bestimmten Zuführeinheit 3 platziert werden kann oder nicht, auch der Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 auferlegt. Wie bereits im Abschnitt „(3.2) Erlerntes Modell“ ausführlich beschrieben, erlaubt die Auferlegung einer solchen Bedingung, wenn ein bestimmtes Teil P1 durch die Bedingung als ein Teil definiert ist, das nicht in einer bestimmten Zuführeinheit 3 platziert werden kann, die bestimmte Zuführeinheit 3 aus der Liste der Zuführeinheiten 3 zu entfernen, an die die Vielzahl von Teilen P1 neu platziert (verteilt) werden soll.
In dem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform werden der Identifizierungsschritt S201 und die Neu-Platzierungsschritte S202-S204 wiederholt wie oben beschrieben durchgeführt, bis es keine anderen Variationen (modifizierte Muster) in der Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 gibt, die die Montagezeit in den Neu-Platzierungsschritten verbessern würden. Wenn sich also herausstellt, dass eine andere Zuführeinheit 3 die besondere Bedingung als Ergebnis der Neu-Platzierung der Zuführeinheit 3 (Ziel-Zuführeinheit) erfüllt, die die besondere Bedingung in Bezug auf die Montagezeit erfüllt (d.h. die Zuführeinheit, die einen Engpass verursachen würde), dann wird der Neu-Platzierungsschritt wiederholt durchgeführt, wobei die frühere Zuführeinheit 3 als die Ziel-Zuführeinheit identifiziert wird. Andererseits, wenn die Zuführeinheit 3, die die besondere Bedingung in Bezug auf die Montagezeit erfüllt (d.h. die Zuführeinheit 3, die einen Engpass verursachen würde), immer noch die besondere Bedingung als Ergebnis der Neu-Platzierung erfüllt, dann wird eine Entscheidung getroffen, dass es keine anderen Variationen (modifizierte Muster) in der Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 geben sollte, und der Verarbeitungsteil S200 für die Neu-Platzierung endet.
Wie aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich, umfasst ein Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform nicht nur den Erfassungsschritt (S101) und den Vorschlagsschritt (S102-S10m), sondern auch einen Neu-Platzierungsschritt (S202-S204). Der Schritt der Neu-Platzierung umfasst nach dem Vorschlagsschritt die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten 3. Insbesondere wird gemäß dieser Ausführungsform ein erlerntes Modell M1, das durch Verstärkungslernen erzeugt wurde, auch in dem Neu-Platzierungsschritt verwendet, wodurch die erneute Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 ermöglicht wird, um die Montagezeit im Vergleich zu der im Vorschlagsschritt vorgeschlagenen Platzierung weiter zu verkürzen.
Darüber hinaus wird in dem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform im Vorschlagsschritt die Verteilung in mehreren Stufen angenommen. Somit ist der Schritt der Neu-Platzierung der Schritt der Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 nach dem sekundären Vorschlagsschritt. Der Neu-Platzierungsschritt umfasst auch die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf wenigstens eine Zuführeinheit 3, in der es länger dauert, das Produkt P3 im Teile-Montagesystem 100 zu erzeugen als in jeder anderen der Vielzahl von Zuführeinheiten 3.
(4) Variationen
Es ist zu beachten, dass die oben beschriebene erste Ausführungsform nur eine beispielhafte von verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist und nicht als einschränkend verstanden werden sollte. Vielmehr kann die erste beispielhafte Ausführungsform ohne weiteres auf verschiedene Weise modifiziert werden, je nach der Wahl des Designs oder eines anderen Faktors, ohne den Rahmen der vorliegenden Offenbarung zu sprengen. Die Zeichnungen, auf die in der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung Bezug genommen wird, sind allesamt schematische Darstellungen. Das heißt, dass das Verhältnis der Abmessungen (einschließlich der Dicken) der in den Zeichnungen dargestellten Elemente nicht immer ihrem tatsächlichen Größenverhältnis entspricht. Die Funktionen des Platzierungsunterstützungsverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform können beispielsweise auch in Form eines Platzierungsunterstützungssystems 20, eines (Computer-)Programms oder eines nicht-transitorischen Speichermediums, auf dem das Programm gespeichert ist, implementiert sein. Ein Programm gemäß einem Aspekt ist dazu ausgelegt, einen oder mehrere Prozessoren zu veranlassen, das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform durchzuführen.
Nachfolgend werden Variationen der ersten Ausführungsform nacheinander aufgezählt. Es ist zu beachten, dass die nachfolgend beschriebenen Variationen gegebenenfalls auch in Kombination eingesetzt werden können.
Das Platzierungsunterstützungssystem 20 gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Computersystem. In diesem Fall kann das Computersystem einen Prozessor und einen Speicher als Hauptbauteile umfassen. Die Funktionen des Platzierungsunterstützungssystems 20 gemäß der vorliegenden Offenbarung können ausgeführt werden, indem der Prozessor veranlasst wird, ein im Speicher des Computersystems gespeichertes Programm auszuführen. Das Programm kann im Voraus in dem Speicher des Computersystems gespeichert werden. Alternativ kann das Programm auch über eine Telekommunikationsleitung heruntergeladen oder verteilt werden, nachdem es auf einem nicht-übertragbaren Speichermedium wie einer Speicherkarte, einer optischen Platte oder einer Festplatte aufgezeichnet wurde, die alle für das Computersystem lesbar sind. Der Prozessor des Computersystems kann in Form einer einzelnen oder einer Vielzahl von elektronischen Schaltungen implementiert sein, die eine integrierte Halbleiterschaltung (IC) oder eine groß angelegte integrierte Schaltung (LSI) umfassen. Der Begriff „integrierte Schaltung“, wie beispielsweise IC oder LSI, wird hier je nach Integrationsgrad unterschiedlich verwendet. Beispiele für integrierte Schaltungen umfassen eine System-LSI, eine sehr große integrierte Schaltung (VLSI) und eine sehr große integrierte Schaltung (ULSI). Als Prozessor kann auch ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA) verwendet werden, das nach der Herstellung einer LSI programmiert werden kann, oder eine rekonfigurierbare logische Vorrichtung, die es ermöglicht, die Verbindungen oder Schaltungsabschnitte innerhalb einer LSI zu rekonfigurieren. Diese elektronischen Schaltungen können entweder auf einem einzigen Chip integriert oder auf mehrere Chips verteilt sein, je nachdem, was angemessen ist. Diese mehreren Chips können in einer einzigen Vorrichtung zusammengefasst oder ohne Einschränkung auf mehrere Vorrichtungen verteilt sein. Wie hier verwendet, umfasst das „Computersystem“ einen Mikrocontroller mit einem oder mehreren Prozessoren und einem oder mehreren Speichern. So kann der Mikrocontroller auch als eine einzelne oder eine Vielzahl von elektronischen Schaltungen implementiert sein, die eine integrierte Halbleiterschaltung oder eine groß angelegte integrierte Schaltung umfassen.
Auch in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform sind die Vielzahl von Funktionen des Platzierungsunterstützungssystems 20 in einem einzigen Gehäuse integriert. Dies ist jedoch keine zwingende Konfiguration für das Platzierungsunterstützungssystem 20. Alternativ können diese Bestandteile des Platzierungsunterstützungssystems 20 auch auf mehrere verschiedene Gehäuse verteilt sein. Noch alternativer können wenigstens einige Funktionen des Platzierungsunterstützungssystems 20 auch als Cloud-Computing-System implementiert sein.
Beispiele für Funktionen, die verstreut von zwei oder mehr Systemen wie einem Cloud-Computing-System (Server) und einem Edge ausgeführt werden können, umfassen die folgenden Funktionen:

Eine erste Funktion kann die Funktion der Erzeugung eines erlernten Modells M1 sein. Das heißt, ein erlerntes Modell M1 kann von einem System erzeugt werden, und ein Platzierungsunterstützungsverfahren (wie der Vorschlagsschritt), das das erlernte Modell M1 verwendet, kann von einem anderen System durchgeführt werden. Zum Beispiel kann die Erzeugung eines erlernten Modells M1 von einem Cloud-Computing-System (oder Server) durchgeführt werden, und ein Platzierungsunterstützungsverfahren (wie der Vorschlagsschritt davon) unter Verwendung des erlernten Modells M1 kann von einer Kante durchgeführt werden. In diesem Fall kann ein Verfahren zum Erzeugen eines erlernten Modells implementiert werden, bei dem ein System, wie beispielsweise ein Cloud-Computing-System, das erlernte Modell zur Verwendung in dem Platzierungsunterstützungsverfahren in Verbindung mit dem Merkmal von wenigstens einer Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 erzeugt.

Eine zweite Funktion kann die Funktion des Verteilens der Vielzahl von Teilen P1 in mehreren Stufen sein. Das heißt, der primäre Vorschlagsschritt kann von einem System durchgeführt werden und der sekundäre Vorschlagsschritt und die folgenden Schritte (die den tertiären Schritt umfassen) können von einem anderen System durchgeführt werden. Beispielsweise kann der primäre Vorschlagsschritt von einem Cloud-Computing-System (oder einem Server) und der sekundäre Vorschlagsschritt und die folgenden Schritte (einschließlich des tertiären Schritts) von einem Edge-System ausgeführt werden. In diesem Fall ist das Platzierungsunterstützungssystem 20 als ein System wie ein Edge implementiert und führt nur den sekundären Schritt und die folgenden Schritte (einschließlich des tertiären Schritts) aus. Kurz gesagt, das Platzierungsunterstützungssystem 20 unterstützt die Bestimmung der Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 in Bezug auf das Teile-Montagesystem 100. Das Teile-Montagesystem 100 erzeugt ein Produkt P3, indem es die Vielzahl von Teilen P1, die die Vielzahl von Zuführeinheiten 3 aufweisen, auf ein Ziel P2 montiert. Das Platzierungsunterstützungssystem 20 umfasst die sekundäre Vorschlagseinheit 222, aber nicht die primäre Vorschlagseinheit 221. Die sekundäre Vorschlagseinheit 222 präsentiert, wenn jede aus einer Vielzahl von Primärgruppen G11, G12 in eine Vielzahl von Sekundärgruppen G21-G24 klassifiziert ist, eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Sekundärgruppen G21-G24. Jede der Vielzahl der Sekundärgruppen G21-G24 umfasst wenigstens eine Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3. Die sekundäre Vorschlagseinheit 222 präsentiert in Übereinstimmung mit der vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Primärgruppen G11, G12 eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Sekundärgruppen G21-G24. In diesem Fall wird die vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Primärgruppen G11, G12 von einem anderen System als dem Platzierungsunterstützungssystem 20 präsentiert, das die primäre Vorschlagseinheit 221 umfasst (beispielsweise ein Cloud-Computersystem oder ein Server). Das heißt, das Platzierungsunterstützungssystem 20 präsentiert, in Übereinstimmung mit der vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Primärgruppen G11, G12, wie sie von einem anderen System präsentiert wird, eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Vielzahl von Sekundärgruppen G21-G24.
Eine dritte Funktion kann eine Neu-Platzierung sein. Das heißt, dass der Vorschlagsschritt von einem System und der Identifikationsschritt und die Neu-Platzierung von einem anderen System durchgeführt werden können. Beispielsweise kann der Vorschlagsschritt von einer Kante und der Identifizierungsschritt und der Schritt der Neu-Platzierung von einem Cloud-Computing-System (oder einem Server) ausgeführt werden. In diesem Fall wird das Platzierungsunterstützungsverfahren von einem System wie einem Cloud-Computing-System (oder einem Server) durchgeführt und umfasst nur den Identifizierungsschritt und den Schritt der Neu-Platzierung. Kurz gesagt, das Platzierungsunterstützungsverfahren bietet Unterstützung bei der Bestimmung der Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 in Bezug auf das Teile-Montagesystem 100. Das Teile-Montagesystem 100 erzeugt ein Produkt P3, indem es die Vielzahl von Teilen P1, die der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 zugeführt wurden, auf einem Ziel P2 montiert. Das Platzierungsunterstützungsverfahren umfasst den Identifizierungsschritt und den Schritt der Neu-Platzierung, nicht aber den Vorschlagsschritt. Der Identifizierungsschritt ist der Schritt, bei dem in Übereinstimmung mit der vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten eine Zuführeinheit 3 als Ziel-Zuführeinheit identifiziert wird, die eine bestimmte Bedingung erfüllt, wenn die vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 angenommen wird, und zwar aus der Vielzahl von Zuführeinheiten 3. Die besondere Bedingung ist eine Bedingung über die Zeit, die das Teile-Montagesystem 100 benötigt, um das Produkt P3 zu erzeugen. Der Schritt der Neu-Platzierung ist der Schritt der Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 in Bezug auf die Ziel-Zuführeinheit und eine Referenz-Zuführeinheit, bei der es sich um wenigstens eine andere Zuführeinheit 3 als die Ziel-Zuführeinheit aus der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 handelt.
Umgekehrt können wenigstens einige Funktionen des Platzierungsunterstützungssystems 20 oder des Arbeitssystems 200, die in der ersten Ausführungsform auf mehrere Vorrichtungen verteilt sind, in einem einzigen Gehäuse zusammengeführt werden. Zum Beispiel können einige Funktionen, die in dem Teile-Montagesystem 100 und dem Platzierungsunterstützungssystem 20 verteilt sind, in dem Teile-Montagesystem 100 zusammengefasst werden.
Auch muss der Verwendungszweck des Teile-Montagesystems 100 nicht zwangsläufig die Herstellung elektronischer Vorrichtungen in einer Fabrik aufweisen. Wenn das Teile-Montagesystem 100 beispielsweise zur Montage von mechanischen Teilen auf einer Glasscheibe verwendet wird, führt das Teile-Montagesystem 100 die Arbeit der Montage der mechanischen Teile als eine Vielzahl von Teilen P1 auf einer Glasscheibe als Ziel P2 aus.
Des Weiteren muss die Anzahl der für den Montagekopf 4 vorgesehenen Greifelemente 41 nicht die für die erste Ausführungsform beispielhaft dargestellte Anzahl aufweisen. Die Anzahl der vorgesehenen Greifelemente 41 kann zum Beispiel gleich oder größer als siebzehn sein. Selbstverständlich kann der Montagekopf 4 auch nur ein Greifelement 41 umfassen. Bei dem Montagekopf 4 kann es sich um einen Drehkopf handeln.
Außerdem kann wenigstens ein Montierer 10 aus der Vielzahl von Montierern 10 entweder nur eine Zuführeinheit 3 oder drei oder mehr Zuführeinheiten 3 umfassen. Ebenso kann wenigstens ein Montierer 10 aus der Vielzahl von Montierem 10 entweder nur einen Montagekopf 4 oder drei oder mehr Montageköpfe 4 umfassen.
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist die Referenz-Zuführeinheit eine beliebige Zuführeinheit 3 aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3, die nicht die Ziel-Zuführeinheit ist. Dies ist jedoch nur ein Beispiel und sollte nicht als Einschränkung verstanden werden. Alternativ kann es sich bei der Referenz-Zuführeinheit auch um diejenige Zuführeinheit 3 handeln, die den größten Spielraum in Bezug auf die Montagezeit aufweist. Das heißt, das Teile-Montagesystem 100 montiert nacheinander die Vielzahl von Teilen P1, die sich in der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 befinden. In diesem Fall weist eine Zuführeinheit 3, die eine kürzere Zeit für die Montage der Teile P1 benötigt als jede andere aus der Vielzahl der Zuführeinheiten 3, den größten Spielraum in Bezug auf die Montagezeit auf. Das heißt, dass die Referenz-Zuführeinheit eine solche Zuführeinheit 3 umfasst, die eine kürzere Zeit für die Erzeugung des Produkts P3 benötigt als jede andere Zuführeinheit 3 im Teile-Montagesystem 100. Diese Konfiguration ermöglicht es, die Vielzahl der Teile P1 zwischen der Ziel-Zuführeinheit, die einen Engpass in Bezug auf die Montagezeit verursacht, und der Referenz-Zuführeinheit, die den größten Spielraum in Bezug auf die Montagezeit aufweist, umzuschichten. Folglich ist es einfacher, die Montagezeit durch Neu-Platzierung zu verbessern.
Darüber hinaus braucht die besondere Bedingung zur Identifizierung der Ziel-Zuführeinheit nur eine Bedingung bezüglich der Montagezeit zu sein und muss nicht erfordern, dass die Ziel-Zuführeinheit eine längere Montagezeit aufweist als irgendeine andere der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 (d.h., dass die Zuführeinheit 3 einen Engpass verursacht). Alternativ kann die besondere Bedingung auch darin bestehen, dass die Ziel-Zuführeinheit unter der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 im Teile-Montagesystem 100 die M-te (wobei M eine ganze Zahl gleich oder größer als zwei ist) längste Zeit (Montagezeit) zur Erzeugung des Produkts P3 benötigt. Umgekehrt kann die besondere Bedingung auch eine Bedingung sein, dass die Ziel-Zuführeinheit eine kürzere Zeit benötigt, um das Produkt P3 zu erzeugen (d.h. eine kürzere Montagezeit benötigt) als irgendeine andere aus der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 im Teile-Montagesystem 100. Wie man sieht, kann je nach Bedingung die Streuung der Erzeugungszeit des Produkts P3 im Teile-Montagesystem 100 beispielsweise unter der Vielzahl der Zuführeinheiten 3 verringert werden. Dadurch kann beispielsweise die Konzentration der Belastung auf einen bestimmten Montierer 10 verringert werden.
Darüber hinaus muss die Ziel-Zuführeinheit nicht eine einzige Zuführeinheit 3 aufweisen, sondern kann auch aus zwei oder mehr Zuführeinheiten 3 bestehen. Ebenso muss die Referenz-Zuführeinheit nicht eine einzige Zuführeinheit 3 aufweisen, sondern kann auch aus zwei oder mehr Zuführeinheiten 3 bestehen.
Ferner muss der Bandzuführer nicht an der Zuführeinheit 3 angebracht sein. Alternativ kann an der Zuführeinheit 3 auch ein Tray montiert sein, auf dem die Vielzahl der Teile P1 abgelegt wird. Noch alternativer können sowohl die Zuführeinheit 3, an der der Bandzuführer befestigt ist, als auch die Zuführeinheit 3, auf der das Tray montiert ist, in Kombination in das Teile-Montagesystem 100 als Ganzes umfasst sein.
Darüber hinaus kann die vorgeschlagene „Platzierung“ der Vielzahl von Teilen P1, die durch das Platzierungsunterstützungsverfahren präsentiert wird, durch die Präsentation einer vorgeschlagenen Anordnung der Vielzahl von Teilen P1 enden. In diesem Fall umfasst das Platzierungsunterstützungsverfahren das Klassifizieren der Vielzahl von Teilen P1 in mehrere Gruppen, das Verteilen eines oder mehrerer Teile P1, die in jeder der so klassifizierten mehreren Gruppen enthalten sind, auf eine beliebige der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 und das Definieren der Reihenfolge der Anordnung (Sequenz) der Vielzahl von Teilen P1 in jeder Zuführeinheit 3. Wenn eine Vielzahl von Teilen P1 innerhalb einer einzigen Zuführeinheit 3 verteilt wird, wird folglich auch die Reihenfolge der Anordnung der Vielzahl von Teilen P1 definiert.
Darüber hinaus muss das vorherige Lernen des erlernten Modells M1 nicht durch das Platzierungsunterstützungssystem 20 ausgewiesen werden, sondern kann auch durch ein anderes System durchgeführt werden. In diesem Fall veranlasst das Platzierungsunterstützungssystem 20 die Vorschlagseinheit 22 und die Neu-Platzierungseinheit 24, eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 unter Verwendung des erlernten Modells M1, das von einem anderen System erzeugt wurde, zu präsentieren.
Darüber hinaus muss eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 nicht sowohl im Vorschlagsschritt als auch im Schritt der Neu-Platzierung das erlernte Modell M1 aufweisen. Alternativ kann eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 unter Verwendung des erlernten Modells M1 beispielsweise nur im Vorschlagsschritt oder nur im Schritt der Neu-Platzierung aus dem Vorschlagsschritt und dem Schritt der Neu-Platzierung präsentiert werden. Alternativ dazu kann das erlernte Modell M1 weder im Vorschlagsschritt noch in der Neu-Platzierung verwendet werden. Das heißt, dass die Funktionen wie die Verteilung der Vielzahl von Teilen P1 in mehreren Stufen und die Neu-Platzierung auch ohne erlernte Modelle M1 wie in der ersten Ausführungsform durchgeführt werden können.
Darüber hinaus muss in der ersten Ausführungsform eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 nicht durch Verwendung des erlernten Modells M1 in allen primären Vorschlagsschritten, sekundären Vorschlagsschritten und tertiären Vorschlagsschritten vorhanden sein. Alternativ kann eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen P1 unter Verwendung des erlernten Modells M1 in nur einem oder zwei Schritten präsentiert werden, die aus dem primären Vorschlagsschritt, dem sekundären Vorschlagsschritt und dem tertiären Vorschlagsschritt ausgewählt werden.
Darüber hinaus muss das Mittel zur Erzeugung des erlernten Modells M1 kein Verstärkungslemen aufweisen, sondern kann beispielsweise auch „überwachtes Lernen“ sein.
Des Weiteren muss nicht die gesamte Verarbeitung des Platzierungsunterstützungsverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform durch einen oder mehrere Prozessoren erfolgen. Alternativ kann wenigstens ein Teil der Verarbeitung durch den Eingriff eines Menschen durchgeführt werden. Zum Beispiel kann die Verarbeitung des Setzens einer Einschränkung von einem Menschen durchgeführt werden, der beispielsweise eine Benutzerschnittstelle verwendet.
Darüber hinaus muss das Mittel zur Gewinnung der Montagezeit zur Verwendung bei der Erzeugung des erlernten Modells M1 beispielsweise keine von der Simulationseinheit 26 durchgeführte Simulation aufweisen. Beispielsweise kann die Montagezeit auch durch die Verwendung eines Klassifizierers erhalten werden, der durch Deep Learning erzeugt wird, das ein mehrschichtiges neuronales Netzwerk verwendet, anstatt eine Simulation durchzuführen.
(Zweite Ausführungsform)
In einem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform unterscheidet sich der Verarbeitungsteil S200 zur Neu-Platzierung (siehe 5) von dem des Platzierungsunterstützungsverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform. In der folgenden Beschreibung wird jedes Element dieser zweiten Ausführungsform, das die gleiche Funktion wie ein Gegenstück der oben beschriebenen ersten Ausführungsform aufweist, mit dem gleichen Bezugszeichen wie das Gegenstück bezeichnet, und seine Beschreibung wird hier gegebenenfalls weggelassen.
Insbesondere werden in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, wenn die Vielzahl von Teilen P1 im Schritt der Neu-Platzierung neu platziert wird, die Vielzahl von Teilen P1, die in der Ziel-Zuführeinheit platziert wurden, die im Schritt der Identifizierung als eine Zuführeinheit 3 identifiziert wurde, die eine bestimmte Bedingung erfüllt (d.h. die Ziel-Zuführeinheit), als die neu zu platzierenden Teile P1 betrachtet. Wenn die Zuführeinheit 3 (Ziel-Zuführeinheit) dann immer noch die bestimmte Bedingung als Ergebnis der an der Zuführeinheit 3 durchgeführten Neu-Platzierung erfüllt, wird entschieden, dass es keine weiteren Veränderungen in den Platzierungsmustern der Vielzahl von Teilen P1 und des Verarbeitungsteils S200 für die Neu-Platzierung geben sollte.
Im Gegensatz dazu wird gemäß dieser Ausführungsform, selbst wenn die Zuführeinheit 3 noch die besondere Bedingung in Bezug auf die Montagezeit infolge der an der Zuführeinheit 3 durchgeführten Neu-Platzierung erfüllt, das Verarbeitungsteil S200 für die Neu-Platzierung fortgesetzt. Das heißt, dass in dem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform, selbst wenn es keine anderen Variationen in den Platzierungsmustern der Vielzahl von Teilen P1 mit der Zuführeinheit 3 gibt, die die besondere Bedingung erfüllt, die als die Ziel-Zuführeinheit identifiziert wurde, der Neu-Platzierungsschritt wiederholt mit einer anderen Zuführeinheit 3 durchgeführt wird, die als die Ziel-Zuführeinheit ausgewählt wurde. Insbesondere, wenn es keine anderen Variationen in den Platzierungsmustern der Vielzahl von Teilen P1 mit der Zuführeinheit 3 gibt, die die bestimmte Bedingung erfüllt, die als die Ziel-Zuführeinheit identifiziert wurde, werden beliebige Zuführeinheiten 3 nacheinander als die Ziel-Zuführeinheiten aus der Vielzahl von Zuführeinheiten 3 ausgewählt, unabhängig davon, ob die Zuführeinheiten 3 die bestimmte Bedingung erfüllen oder nicht.
Folglich ermöglicht das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform die Durchführung einer Neu-Platzierung in Bezug auf die gesamte Vielzahl von Zuführeinheiten 3, wodurch eine noch geeignetere Platzierung als in der ersten Ausführungsform gefunden werden kann.
In einer Variante der zweiten Ausführungsform kann das Platzierungsunterstützungsverfahren keinen Identifizierungsschritt umfassen, bei dem eine solche Zuführeinheit 3, die die besondere Bedingung erfüllt, als Ziel identifiziert wird. In diesem Fall umfasst das Platzierungsunterstützungsverfahren die sequentielle Auswahl beliebiger Zuführeinheiten 3 als die Ziel-Zuführeinheiten, eine nach der anderen aus der Vielzahl von Zuführeinheiten 3, unabhängig davon, ob die Zuführeinheiten 3 die bestimmte Bedingung erfüllen oder nicht.
Die Bestandteile, die für die zweite Ausführungsform (einschließlich ihrer Variationen) ausgewiesen sind, können in geeigneter Weise in Kombination mit den Bestandteilen übernommen werden, die für die erste Ausführungsform (einschließlich ihrer Variationen) ausgewiesen sind.
(Rekapitulation)
Wie aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich, ist ein Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Verwendung in einem Teile-Montagesystem (100), um eine Unterstützung für die Bestimmung der Platzierung einer Vielzahl von Teilen (P1) in Bezug auf eine Vielzahl von Zuführeinheiten (3) bereitzustellen. Das Platzierungsunterstützungsverfahren umfasst einen Erfassungsschritt und einen Vorschlagsschritt. Das Teile-Montagesystem (100) ist ein System zum Erzeugen eines Produkts (P3) durch Montieren der Vielzahl von Teilen (P1), die der Vielzahl von Zuführeinheiten (3) zugeführt wurden, auf einem Ziel (P2). Der Erfassungsschritt umfasst das Erfassen von Montagedaten (D1) über die Vielzahl von Teilen (P1), die in dem Produkt (P3) enthalten sind. Der Vorschlagsschritt umfasst das Präsentieren einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten (3) unter Verwendung eines erlernten Modells (M1) unter Bezugnahme auf die Montagedaten (D1), um eine Montagezeit zu verkürzen, die für das Teile-Montagesystem (100) zur Erzeugung des Produkts (P3) erforderlich ist. Das erlernte Modell (M1) wurde in Verbindung mit einem Merkmal von wenigstens einer Zuführeinheit (3) aus der Vielzahl der Zuführeinheiten (3) erzeugt.
Gemäß diesem Aspekt umfasst der Vorschlagsschritt nicht das Vorschlagen einer eindeutig bestimmten Platzierung, sondern umfasst beispielsweise die Bereitstellung der Fähigkeiten einer erfahrenen Person zum „Bestimmen“ der Platzierung durch ein erlerntes Modell (M1), so dass der Benutzer eine geeignete Platzierung leichter finden kann. Insbesondere ist das erlernte Modell (M1) ein Modell, das in Verbindung mit einem Merkmal von wenigstens einer Zuführeinheit (3) aus der Vielzahl von Zuführeinheiten (3) erzeugt wurde. Auf diese Weise wird eine vorgeschlagene Platzierung einer Vielzahl von Teilen (P1) im Hinblick auf die Leistung oder Spezifikation beispielsweise des Montierers (10) präsentiert. Folglich ermöglicht dieses Platzierungsunterstützungsverfahren die Präsentation einer verbesserten vorgeschlagenen Platzierung von Teilen (P1).
In einem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einem zweiten Aspekt, der in Verbindung mit dem ersten Aspekt implementiert werden kann, umfasst das erlernte Modell (M1) ein Modell, das in Verbindung mit entsprechenden Merkmalen von zwei oder mehr Zuführeinheiten (3) aus der Vielzahl von Zuführeinheiten (3) erzeugt wurde.
Durch diesen Aspekt wird es beispielsweise auch dann, wenn die Vielzahl von Teilen (P1) im Vorschlagsschritt auf zwei oder mehr Zuführeinheiten (3) verteilt werden, einfacher, eine geeignete Platzierung durch ein erlerntes Modell (M1) vorzuschlagen, das an die zwei oder mehr Zuführeinheiten (3) angepasst ist, auf die diese Teile (P1) verteilt werden.
In einem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einem dritten Aspekt, der in Verbindung mit dem ersten oder zweiten Aspekt implementiert werden kann, umfasst das erlernte Modell (M1), wenn entsprechende Merkmale der Vielzahl von Zuführeinheiten (3) in eine oder mehrere Merkmalsgruppen klassifiziert sind, ein Modell, das in Verbindung mit der einen oder den mehreren Merkmalsgruppen erzeugt wurde.
Dieser Aspekt erleichtert es, auch bei Zuführeinheiten (3) mit einer Vielzahl von Merkmalen eine geeignete Platzierung durch das erlernte und an die Zuführeinheiten (3) angepasste Modell (M1) vorzuschlagen, indem beispielsweise ähnliche Merkmale in eine einzige Merkmalsgruppe klassifiziert werden.
In einem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einem vierten Aspekt, der in Verbindung mit einem der ersten bis dritten Aspekte implementiert werden kann, wird das gelernte Modell (M1) durch Verstärkungslernen erzeugt.
Dieser Aspekt erleichtert die Generierung des erlernten Modells (M1) auch in einem Fall, in dem nicht klar ist, was die richtige Antwort ist und eine große Anzahl von Kombinationen optimiert werden muss.
Ein Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einem fünften Aspekt, der in Verbindung mit einem der ersten bis vierten Aspekte implementiert werden kann, umfasst ferner einen Aktualisierungsschritt, der die Aktualisierung des erlernten Modells (M1) umfasst.
Dieser Aspekt ermöglicht die Erzeugung eines geeigneten erlernten Modells (M1) in Übereinstimmung mit der Anforderung des Benutzers während der Phase der Umsetzung des Platzierungsunterstützungsverfahrens in die Praxis.
In einem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einem sechsten Aspekt, der in Verbindung mit einem der ersten bis fünften Aspekte implementiert werden kann, weist das gelernte Modell (M1) ein Modell auf, das in Übereinstimmung mit Informationen über das Produkt (P3) erzeugt wurde, die von dem Teile-Montagesystem (100) erzeugt wurden.
Diesem Aspekt zufolge wird ein erlerntes Modell (M1) verwendet, das nicht nur die Merkmale der Zuführeinheit (3), sondern auch die besonderen Umstände des Produkts (P3) berücksichtigt, wodurch es einfacher wird, eine geeignete Platzierung vorzuschlagen.
In einem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einem siebten Aspekt, das in Verbindung mit einem der ersten bis sechsten Aspekte durchgeführt werden kann, umfasst der Vorschlagsschritt einen primären Vorschlagsschritt und einen sekundären Vorschlagsschritt. Der primäre Vorschlagsschritt umfasst die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) in Bezug auf eine Vielzahl von Primärgruppen (G11, G12). Der sekundäre Vorschlagsschritt umfasst die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) in Bezug auf die Vielzahl von Sekundärgruppen (G21-G24), wenn jede der Vielzahl von Primärgruppen (G11, G12) nach dem primären Vorschlagsschritt in eine Vielzahl von Sekundärgruppen (G21-G24) klassifiziert wird. Jede der Vielzahl der Sekundärgruppen (G21-G24) umfasst wenigstens eine Zuführeinheit (3) aus der Vielzahl der Zuführeinheiten (3).
Gemäß diesem Aspekt ist die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) unterteilt in einen primären Vorschlagsschritt der Platzierung der Teile (P1) in der Vielzahl von Primärgruppen (G11, G12) und einen sekundären Vorschlagsschritt der Platzierung der Teile (P1) in der Vielzahl von Sekundärgruppen (G21-G24), die unterteilt wurden. Kurz gesagt, die Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) erfolgt durch eine Verarbeitung, die mehrere hierarchisch festgelegte Stufen umfasst, und nicht durch eine einstufige Verarbeitung. Dadurch kann die Anzahl der Optionen zur Ableitung einer geeigneten Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) in jeder Stufe reduziert werden. Dies ermöglicht eine Vereinfachung des Prozesses der Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) in jeder Stufe. Somit ermöglicht dieses Platzierungsunterstützungsverfahren die Präsentation einer verbesserten vorgeschlagenen Platzierung der Teile (P1).
In einem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einem achten Aspekt, der in Verbindung mit dem siebten Aspekt implementiert werden kann, unterscheiden sich das erlernte Modell (M1), das in dem primären Vorschlagsschritt verwendet wird, und das erlernte Modell (M1), das in dem sekundären Vorschlagsschritt verwendet wird, voneinander.
Dieser Aspekt ermöglicht es, eine vorgeschlagene Platzierung einer Vielzahl von Teilen (P1) durch Verwendung eines geeigneten erlernten Modells (M1) in jedem der primären Vorschlagsschritte und des sekundären Vorschlagsschritts zu präsentieren.
Ein Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einem neunten Aspekt, der in Verbindung mit dem siebten oder achten Aspekt implementiert werden kann, umfasst die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) unter Verwendung des erlernten Modells (M1) in wenigstens einem der primären Vorschlagsschritte oder dem sekundären Vorschlagsschritt.
Dieser Aspekt schlägt keine eindeutig bestimmte Platzierung vor, sondern stellt beispielsweise die Fähigkeiten einer erfahrenen Person zur „Bestimmung“ der Platzierung durch das erlernte Modell (M1) zur Verfügung, so dass der Benutzer leichter eine geeignete Platzierung finden kann.
Ein Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einem zehnten Aspekt, das in Verbindung mit einem der siebten bis neunten Aspekte implementiert werden kann, umfasst des Weiteren einen tertiären Vorschlagsschritt. Der tertiäre Vorschlagsschritt umfasst, wenn jede der Vielzahl von Sekundärgruppen (G21-G24) nach dem sekundären Vorschlagsschritt in eine Vielzahl von tertiären Gruppen (G31-G38) klassifiziert ist, die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) in Bezug auf die Vielzahl von tertiären Gruppen (G31-G38). Jede der Vielzahl von Tertiärgruppen (G31-G38) umfasst wenigstens eine Zuführeinheit (3) aus der Vielzahl von Zuführeinheiten (3).
Gemäß diesem Aspekt ist die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) nicht nur in den primären Vorschlagsschritt und den sekundären Vorschlagsschritt unterteilt, sondern auch in einen tertiären Vorschlagsschritt der Platzierung der Teile (P1) in einer Vielzahl von tertiären Gruppen (G31-G38), die unterteilt worden sind. Dies ermöglicht eine weitere Vereinfachung des Prozesses der Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) in jeder Stufe.
Ein Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einem elften Aspekt, das in Verbindung mit einem der ersten bis zehnten Aspekte implementiert werden kann, umfasst ferner einen Neu-Platzierungsschritt, der die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten (3) nach dem Vorschlagsschritt umfasst.
Dieser Aspekt ermöglicht es, selbst wenn die im Vorschlagsschritt vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) nicht optimal ist, eine neue vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) im Schritt der Neu-Platzierung zu präsentieren.
In einem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einem zwölften Aspekt, der in Verbindung mit dem elften Aspekt implementiert werden kann, umfasst der Neu-Platzierungsschritt das Präsentieren der vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) in Bezug auf wenigstens eine Zuführeinheit (3), die eine längere Zeit benötigt, um das Produkt (P3) in dem Teile-Montagesystem (100) zu erzeugen, als jede andere Zuführeinheit (3) aus der Vielzahl von Zuführeinheiten (3).
Dieser Aspekt ermöglicht es, in Bezug auf das (die) in einer solchen Zuführeinheit (3) platzierte(n) Teil(e) (P1), das (die) einen zeitlichen Engpass für die Erzeugung des Produkts (P3) im Teile-Montagesystem (100) verursacht (verursachen), einen neuen Vorschlag für die Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) im Schritt der Neu-Platzierung zu präsentieren.
In einem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einem dreizehnten Aspekt, der in Verbindung mit einem der ersten bis zwölften Aspekte implementiert werden kann, wird der Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten (3) eine Beschränkung auferlegt, die definiert, ob ein bestimmtes Teil (P1) in Bezug auf eine bestimmte Zuführeinheit (3) platzierbar ist oder nicht.
Dieser Aspekt ermöglicht es, wenn ein bestimmtes Teil (P1) durch die Einschränkung als nicht platzierbar in Bezug auf eine bestimmte Zuführeinheit (3) definiert ist, die bestimmte Zuführeinheit (3) aus der Liste der Ziele zu entfernen, auf die die Teile (P1) verteilt werden sollen, wodurch es einfacher wird, einen vereinfachten Platzierungsvorschlag zu präsentieren.
Ein Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einem vierzehnten Aspekt, der in Verbindung mit dem dreizehnten Aspekt implementiert werden kann, umfasst das Bestimmen, basierend auf der Einschränkung, ob das bestimmte Teil (P1) in Bezug auf die bestimmte Zuführeinheit (3) platziert werden kann oder nicht, getrennt von der Präsentation der vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten (3) unter Verwendung des erlernten Modells (M1).
Dieser Aspekt kann die Anzahl der Optionen zur Ableitung einer geeigneten Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) reduzieren.
Ein Verfahren zum Erzeugen eines erlernten Modells gemäß einem fünfzehnten Aspekt umfasst das Erzeugen eines erlernten Modells in Verbindung mit einem Merkmal von wenigstens einer Zuführeinheit (3) aus der Vielzahl von Zuführeinheiten (3) zur Verwendung in dem Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einem der ersten bis vierzehnten Aspekte.
Dieser Aspekt ermöglicht die Darstellung einer verbesserten vorgeschlagenen Platzierung der Teile (P1).
Ein Programm gemäß einem sechzehnten Aspekt ist so ausgelegt, dass es einen oder mehrere Prozessoren veranlasst, entweder das Platzierungsunterstützungsverfahren gemäß einem der ersten bis vierzehnten Aspekte oder das Verfahren zur Erzeugung eines erlernten Modells gemäß dem fünfzehnten Aspekt durchzuführen.
Dieser Aspekt ermöglicht die Darstellung einer verbesserten vorgeschlagenen Platzierung der Teile (P1).
Ein Platzierungsunterstützungssystem (20) gemäß einem siebzehnten Aspekt ist zur Verwendung in einem Teile-Montagesystem (100) vorgesehen, um eine Unterstützung für die Bestimmung der Platzierung einer Vielzahl von Teilen (P1) in Bezug auf eine Vielzahl von Zuführeinheiten (3) bereitzustellen. Das Platzierungsunterstützungssystem (20) umfasst eine Erfassungseinheit (21) und eine Vorschlagseinheit (22). Das Teile-Montagesystem (100) erzeugt ein Produkt (P3), indem es die Vielzahl von Teilen (P1), die die Vielzahl von Zuführeinheiten (3) aufweisen, auf ein Ziel (P2) montiert. Die Erfassungseinheit (21) erfasst Montagedaten (D1) über die Vielzahl der im Produkt (P3) enthaltenen Teile (P1). Die Vorschlagseinheit (22) präsentiert unter Verwendung eines erlernten Modells (M1) eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten (3) unter Bezugnahme auf die Montagedaten (D1), um eine Montagezeit zu verkürzen, die für das Teile-Montagesystem (100) zur Erzeugung des Produkts (P3) erforderlich ist. Das erlernte Modell (M1) ist mit einem Merkmal wenigstens einer Zuführeinheit (3) aus der Vielzahl der Zuführeinheiten (3) verknüpft.
Dieser Aspekt ermöglicht es, eine verbesserte vorgeschlagene Platzierung der Teile (P1) zu präsentieren.
In einem Platzierungsunterstützungssystem (20) gemäß einem achtzehnten Aspekt, der in Verbindung mit dem siebzehnten Aspekt umgesetzt werden kann, umfasst die Vorschlagseinheit (22) eine primäre Vorschlagseinheit (221) und eine sekundäre Vorschlagseinheit (222). Die primäre Vorschlagseinheit (221) präsentiert eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) in Bezug auf eine Vielzahl von Primärgruppen (G11, G12). Die sekundäre Vorschlagseinheit (222) präsentiert, wenn jede der Vielzahl von Primärgruppen (G11, G12) in eine Vielzahl von Sekundärgruppen (G21-G24) klassifiziert ist, eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) in Bezug auf die Vielzahl von Sekundärgruppen (G21-G24). Jede der Vielzahl der Sekundärgruppen (G21-G24) umfasst wenigstens eine Zuführeinheit (3) aus der Vielzahl der Zuführeinheiten (3).
Dieser Aspekt ermöglicht es, eine verbesserte vorgeschlagene Platzierung der Teile (P1) zu präsentieren.
In einem Platzierungsunterstützungssystem (20) gemäß einem neunzehnten Aspekt, der in Verbindung mit dem siebzehnten Aspekt umgesetzt werden kann, umfasst die Vorschlagseinheit (22) eine sekundäre Vorschlagseinheit (222). Die sekundäre Vorschlagseinheit (222) präsentiert, wenn jede der Vielzahl von Primärgruppen (G11, G12) in eine Vielzahl von Sekundärgruppen (G21-G24) klassifiziert ist, eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) in Bezug auf die Vielzahl von Sekundärgruppen (G21-G24). Jede der Vielzahl von Sekundärgruppen (G21-G24) umfasst wenigstens eine Zuführeinheit (3) aus der Vielzahl von Zuführeinheiten (3). Die sekundäre Vorschlagseinheit (222) präsentiert eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) in Bezug auf die Vielzahl von Sekundärgruppen (G21-G24) in Übereinstimmung mit der vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) in Bezug auf die Vielzahl von Primärgruppen (G11, G12),
Dieser Aspekt ermöglicht die Darstellung einer verbesserten vorgeschlagenen Platzierung der Teile (P1).
Ein Arbeitssystem (200) gemäß einem zwanzigsten Aspekt umfasst das Platzierungsunterstützungssystem (20) gemäß einem der siebzehnten bis neunzehnten Aspekte und das Teile-Montagesystem (100). Das Teile-Montagesystem (100) dient zur Platzierung der Vielzahl von Teilen (P1) gemäß einem Vorschlag des Platzierungsunterstützungssystems (20), um das Produkt (P3) zu erzeugen.
Dieser Aspekt ermöglicht es, eine verbesserte vorgeschlagene Platzierung der Teile (P1) zu präsentieren.
Es ist zu beachten, dass dies nicht die einzigen Aspekte der vorliegenden Offenbarung sind, sondern dass verschiedene Aspekte (einschließlich Variationen) des Platzierungsunterstützungsverfahrens gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform auch als Platzierungsunterstützungssystem (20), als Arbeitssystem (200), als Programm oder als nicht-transitorisches Speichermedium, das das Programm darauf speichert, implementiert werden können.
Es ist zu beachten, dass die Merkmale gemäß dem zweiten bis vierzehnten Aspekt keine wesentlichen Merkmale für das Platzierungsunterstützungsverfahren sind, sondern gegebenenfalls weggelassen werden können.
Es ist zu beachten, dass die Bestandteile gemäß dem siebzehnten oder achtzehnten Aspekt keine wesentlichen Bestandteile für das Platzierungsunterstützungssystem (20) sind, sondern gegebenenfalls weggelassen werden können.
Bezugszeichenliste

3: Zuführeinheit
20: Platzierungsunterstützungssystem
21: Erfassungseinheit
22: Vorschlagseinheit
100: Teile-Montagesystem
200: Arbeitssystem
221: Primäre Vorschlagseinheit
222: Sekundäre Vorschlagseinheit
D1: Montagedaten
M1: Gelerntes Modell
G11,: G12 Primärgruppe
G21-G24: Sekundärgruppe
G31-G38: Tertiäre Gruppe
P1: Teil
P2: Ziel
P3: Produkt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2002111298 A [0004]

Claims

Platzierungsunterstützungsverfahren zur Verwendung in einem Teile-Montagesystem, das so konfiguriert ist, dass es ein Produkt erzeugt, indem es eine Vielzahl von Teilen, die einer Vielzahl von Zuführeinheiten zugeführt worden sind, auf einem Ziel montiert, wobei das Platzierungsunterstützungsverfahren eine Unterstützung für die Bestimmung der Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten bereitstellt, wobei das Verfahren umfasst: einen Erfassungsschritt, der das Erfassen von Montagedaten über die Vielzahl der in dem Produkt enthaltenen Teile umfasst; und einen Vorschlagsschritt, der das Präsentieren einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten unter Verwendung eines erlernten Modells, das in Verbindung mit einem Merkmal von wenigstens einer Zuführeinheit aus der Vielzahl von Zuführeinheiten erzeugt wurde, unter Bezugnahme auf die Montagedaten umfasst, um eine Montagezeit zu verkürzen, die für das Teile-Montagesystem zur Erzeugung des Produkts erforderlich ist.
Platzierungsunterstützungsverfahren nach Anspruch 1, wobei das erlernte Modell ein Modell umfasst, das in Verbindung mit jeweiligen Merkmalen von zwei oder mehr Zuführeinheiten aus der Vielzahl von Zuführeinheiten erzeugt worden ist.
Platzierungsunterstützungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erlernte Modell, wenn entsprechende Merkmale der Vielzahl von Zuführeinheiten in eine oder mehrere Merkmalsgruppen klassifiziert werden, ein Modell umfasst, das in Verbindung mit der einen oder den mehreren Merkmalsgruppen erzeugt worden ist.
Platzierungsunterstützungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erlernte Modell durch Verstärkungslernen erzeugt wird.
Platzierungsunterstützungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das des Weiteren einen Aktualisierungsschritt umfasst, der das Aktualisieren des erlernten Modells umfasst.
Platzierungsunterstützungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das erlernte Modell ein Modell umfasst, das in Übereinstimmung mit Informationen über das Produkt erzeugt wurde, die von dem Teile-Montagesystem erzeugt wurden.
Platzierungsunterstützungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Vorschlagsschritt umfasst: einen primären Vorschlagsschritt, der die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf eine Vielzahl von Primärgruppen umfasst; und einen sekundären Vorschlagsschritt, der, wenn jede der Vielzahl von Primärgruppen in eine Vielzahl von Sekundärgruppen klassifiziert ist, von denen jede wenigstens eine Zuführeinheit aus der Vielzahl von Zuführeinheiten umfasst, nach dem primären Vorschlagsschritt eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf die Vielzahl von Sekundärgruppen umfasst.
Platzierungsunterstützungsverfahren nach Anspruch 7, wobei das in dem primären Vorschlagsschritt verwendete gelernte Modell und das in dem sekundären Vorschlagsschritt verwendete gelernte Modell voneinander verschieden sind.
Platzierungsunterstützungsverfahren nach Anspruch 7 oder 8, umfassend das Präsentieren einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen unter Verwendung des erlernten Modells in wenigstens einem von dem primären Vorschlagsschritt oder dem sekundären Vorschlagsschritt.
Platzierungsunterstützungsverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, ferner umfassend einen tertiären Vorschlagsschritt, der, wenn jede der Vielzahl von Sekundärgruppen in eine Vielzahl von tertiären Gruppen klassifiziert ist, von denen jede wenigstens eine Zuführeinheit aus der Vielzahl von Zuführeinheiten umfasst, nach dem sekundären Vorschlagsschritt eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf die Vielzahl von tertiären Gruppen präsentiert.
Platzierungsunterstützungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das des Weiteren einen Neu-Platzierungs-Schritt umfasst, der nach dem Vorschlagsschritt die Präsentation einer vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten umfasst.
Platzierungsunterstützungsverfahren nach Anspruch 11, wobei der Neu-Platzierungsschritt das Präsentieren der vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf wenigstens eine Zuführeinheit umfasst, die eine längere Zeit zum Erzeugen des Produkts in dem Teile-Montagesystem benötigt als jede andere Zuführeinheit aus der Vielzahl von Zuführeinheiten.
Platzierungsunterstützungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten eine Beschränkung auferlegt wird, die definiert, ob ein bestimmtes Teil in Bezug auf eine bestimmte Zuführeinheit platzierbar ist oder nicht.
Platzierungsunterstützungsverfahren nach Anspruch 13, umfassend das Bestimmen, basierend auf der Bedingung, ob das bestimmte Teil in Bezug auf die bestimmte Zuführeinheit platzierbar ist oder nicht, getrennt von der Darstellung der vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten unter Verwendung des erlernten Modells.
Verfahren zum Erzeugen eines erlernten Modells, das das Erzeugen eines erlernten Modells in Verbindung mit einem Merkmal von wenigstens einer Zuführeinheit aus der Vielzahl von Zuführeinheiten zur Verwendung in dem Platzierungsunterstützungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 umfasst.
Programm, das dafür ausgelegt ist, einen oder mehrere Prozessoren zu veranlassen, entweder das Platzierungsunterstützungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder das Verfahren zum Erzeugen eines erlernten Modells nach Anspruch 15 durchzuführen.
Platzierungsunterstützungssystem zur Verwendung in einem Teile-Montagesystem, das so konfiguriert ist, dass es ein Produkt erzeugt, indem es eine Vielzahl von Teilen, die einer Vielzahl von Zuführeinheiten zugeführt worden sind, auf einem Ziel montiert, wobei das Platzierungsunterstützungssystem so konfiguriert ist, dass es eine Unterstützung für die Bestimmung der Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten bereitstellt, wobei das Platzierungsunterstützungssystem umfasst: eine Erfassungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie Montagedaten über die Vielzahl der in dem Produkt enthaltenen Teile erfasst; und eine Vorschlagseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie unter Verwendung eines erlernten Modells, das einem Merkmal wenigstens einer Zuführeinheit aus der Vielzahl von Zuführeinheiten zugeordnet ist, eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf die Vielzahl von Zuführeinheiten unter Bezugnahme auf die Montagedaten präsentiert, um eine Platzierungszeit zu verkürzen, die für das Teile-Montagesystem zur Erzeugung des Produkts erforderlich ist.
Platzierungsunterstützungssystem nach Anspruch 17, wobei die Vorschlagseinheit umfasst: eine primäre Vorschlagseinheit, die konfiguriert ist, um eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf eine Vielzahl von Primärgruppen zu präsentieren; und eine sekundäre Vorschlagseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie, wenn jede der Vielzahl von Primärgruppen in eine Vielzahl von Sekundärgruppen klassifiziert ist, von denen jede wenigstens eine Zuführeinheit aus der Vielzahl von Zuführeinheiten umfasst, eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf die Vielzahl von Sekundärgruppen präsentiert.
Platzierungsunterstützungssystem nach Anspruch 17, wobei die Vorschlagseinheit eine sekundäre Vorschlagseinheit umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie, wenn jede der Vielzahl von Primärgruppen in eine Vielzahl von Sekundärgruppen klassifiziert wird, von denen jede wenigstens eine Zuführeinheit aus der Vielzahl von Zuführeinheiten umfasst, in Übereinstimmung mit der vorgeschlagenen Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf die Vielzahl von Primärgruppen eine vorgeschlagene Platzierung der Vielzahl von Teilen in Bezug auf die Vielzahl von Sekundärgruppen präsentiert.
Arbeitssystem, umfassend: das Platzierungsunterstützungssystem nach einem der Ansprüche 17 bis 19; und das Teile-Montagesystem, das so konfiguriert ist, dass es für die Platzierung der Vielzahl von Teilen in Übereinstimmung mit einem vom Platzierungsunterstützungssystem vorgelegten Vorschlag zur Erzeugung des Produkts verwendet wird.