JP2012033070A - 電子部品実装ラインの管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品の装着に係る各生産作業装置の稼動状態の各状態を容易に把握して、もって基板生産運転効率の向上を図ること。
【解決手段】コンピュータ５は、データサーバ２から電子部品実装装置１Ｂの各イベント名情報と、そのイベントの開始時刻情報及び終了時刻情報とを取得し、作業管理者が入力手段５Ａを操作して、時系列稼動データ、即ち指定された作成すべき期間内で時系列に前記各状態（各イベント）を示す稼動状態グラフを表示装置５Ｂに表示させることができる。即ち、作業管理者は入力手段５Ａを操作して、先ず時系列稼動データを表示装置５Ｂに表示させるためのメニューを選択して、上段の電子部品実装ライン１の電子部品実装装置１Ｂについての時系列稼動データか、またこの時系列稼動データを表示装置５Ｂに表示させるための期間を指定し、またタブの切替えでグラフ表示を指定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板上に電子部品を装着するための複数の生産作業装置を備えた電子部品実装ラインの管理システムに関する。

この種の電子部品実装ラインの管理システムは、例えば特許文献１などに開示されている。従来、各電子部品実装ライン毎にライン管理コンピュータが接続されて、電子部品装着に係る各種データが格納され管理されている。

特開平１１−３４７８５９号公報

そして、ラインの稼動状況については、電子部品の装着に係る各生産作業装置の稼動状態の各状態を、所定期間における累計時間などをモニタに表示させているのが、一般的である。これでは、ある時間帯における稼動状態がどのようなかを把握できず、基板の生産性の解析をして、運転時間を向上させることによる基板生産運転効率の向上が図れない。

そこで本発明は、電子部品の装着に係る各生産作業装置の稼動状態の各状態を容易に把握して、もって基板生産運転効率の向上を図ることを目的とする。

このため第１の発明は、基板上に電子部品を装着するための複数の生産作業装置を備えた電子部品実装ラインの管理システムにおいて、
前記各生産作業装置の稼動状態における各状態とこの各状態の開始時刻又は終了時刻に係る稼動データを格納する記憶装置と、
この記憶装置に格納された前記稼動データに基づいて指定された作成すべき期間内で時系列に前記各状態を示す稼動状態グラフを作成する作成装置と、
この作成装置により作成された時系列稼動状態グラフを表示する表示装置と
を設けたことを特徴とする。

第２の発明は、基板上に電子部品を装着するための複数の生産作業装置を備えた電子部品実装ラインの管理システムにおいて、
前記各生産作業装置の稼動状態における各状態とこの各状態の開始時刻又は終了時刻に係る稼動データを格納する記憶装置と、
この記憶装置に格納された前記稼動データに基づいて指定された作成すべき期間内で日列に前記各状態の比率を表す稼動状態グラフを作成する作成装置と、
この作成装置により作成された稼動状態グラフを表示する表示装置と
を設けたことを特徴とする。

第３の発明は、基板上に電子部品を装着するための複数の生産作業装置を備えた電子部品実装ラインの管理システムにおいて、
前記各生産作業装置の稼動状態における各状態とこの各状態の開始時刻又は終了時刻に係る稼動データを格納する記憶装置と、
この記憶装置に格納された前記稼動データに基づいて指定された前記生産作業装置、前記基板、作成すべき期間内でＯＥＥチャートを作成する作成装置と、
この作成装置により作成されたＯＥＥチャートを表示する表示装置と
を設けたことを特徴とする。

第４の発明は、第３の発明において、前記ＯＥＥチャートは、横軸が時間で前記各生産作業装置の稼動状態における各状態の割合を示し、縦軸が前記基板の枚数でシミュレーションに対する実際の前記基板の生産枚数の割合を示すものであることを特徴とする。

本発明は、電子部品の装着に係る各生産作業装置の稼動状態の各状態を容易に把握して、もって基板生産運転効率の向上を図ることができる。

複数の電子部品実装ラインの管理システムの概略図を示す。 稼動状態における作業状態の解析に係るフローチャートを示す図である。 終点イベント分類に係るフローチャートを示す図である。 時系列稼動データが表示された画面を示す図である。 日別の稼動情報集計データが表示された画面を示す図である。 プリント基板の生産機種別稼動情報集計データが表示された画面を示す図である。 ＯＥＥチャートが表示された画面を示す図である。

以下、図面に基づき本発明の実施形態につき説明する。図１は基板上に電子部品を装着する電子部品実装ラインの管理システムの概略図であり、図１では２つの電子部品実装ライン１があり、各電子部品実装ライン１は基板であるプリント基板上に半田クリームを塗布する印刷機１Ａと、プリント基板上に電子部品を装着する電子部品実装装置１Ｂ、1Ｃ、1Ｄとを備えているが、これらの生産作業装置に限らず、実装ライン１に電子部品の実装に係る他の生産作業装置も含んでもよく、各生産作業装置は記憶装置、計算装置及び制御装置などを備え、また時計機能も備えている。

図１における上段、下段の電子部品実装ライン１は通信回線を介してそれぞれデータサーバ２、３に接続され、この両データサーバ２、３は通信回線を介してコンピュータ５に接続されている。前記データサーバ２、３は各電子部品実装ライン１を構成する各生産作業装置で作業をした生産に係るデータを記憶し、コンピュータ５がこの前記データサーバ２、３に格納された前記データを取得し、稼動状態の集計などを行う。

そして、前記データサーバ２、３は担当する電子部品実装ライン１で扱う電子部品ＩＤ毎の電子部品の特徴に関する部品ライブラリデータと、担当する電子部品実装ライン１で生産するプリント基板Ｐの機種毎の生産作業装置を動かすためのパターンプログラムデータとが格納されている。また、コンピュータ５も担当する上段及び下段の電子部品実装ライン１で扱う電子部品ＩＤ毎の電子部品の特徴に関する部品ライブラリデータと、担当する電子部品実装ライン１で生産するプリント基板Ｐの機種毎の生産作業装置を動かすためのパターンプログラムデータとを格納する。

そして、前記コンピュータ５にはキーボード等の入力手段５Ａ及びモニターなどの表示装置５Ｂが接続されており、これらの部品ライブラリデータやパターンプログラムデータを作成することもできる。

前記部品ライブラリデータは、形状データ・認識データ・制御データ・部品供給データから構成される。即ち、この部品ライブラリデータとして、この部品ＩＤ毎に電子部品の特徴を表す電子部品のＸ方向、Ｙ方向の長さ、厚さ情報等のデータ（前記形状データ）や及び使用吸着ノズルのノズルＩＤに関するデータ（前記制御データ）等が格納されている。

前記パターンプログラムデータは、プリント基板ＰのＸ方向・Ｙ方向のサイズ、厚み、基板認識の有無などから構成される基板情報データと、その装着順序毎（ステップ番号毎）に、プリント基板Ｐ内でのＸ座標、Ｙ座標、角度情報、電子部品を供給する部品供給ユニットの配置番号等から構成される装着データと、各部品供給ユニットのフィーダベース上における配置番号に対応した各電子部品の種類の情報である部品配置データと、どの装着ヘッドのどの位置にどの種類の吸着ノズル（電子部品を部品供給ユニットから吸着して取出す）が装着されているかを示すノズル配置データと、電子部品実装ライン１における何番目の装置のどの装置機種かに係る装置情報などから構成される。

先ず、前記データサーバ２、３は担当する電子部品実装ライン１を構成する各生産作業装置で作業をした生産に係るデータを各生産作業装置から受信して記憶し、例えば何時から何時まで、どんなプリント基板を生産したかなどのデータが各生産作業装置から受信して記憶している。

次に、図２のフローチャートに基づいて、例えばこの生産作業装置としての電子部品実装装置１Ｂの稼動状態を解析する動作について、以下説明する。初めに、前記コンピュータ５には入力手段５Ａを操作して、どの電子部品実装ライン１におけるどの生産作業装置の稼動状態を解析するかを選択を行う。ここで、上段の電子部品実装装置１Ｂを構成する電子部品実装装置１Ｂが選択されたものとして、以下説明する。

そして、前記コンピュータ５は、前記データサーバ２に行毎に格納されている電子部品実装装置１Ｂの稼動状態の各状態（以下、「イベント」という。）に係る全ての行のデータを取得する（ステップＳ１）。なお、このイベントには、「運転」、「待ち」、「段取り」、「計画外停止」、「計画停止」というようなものがあり、行毎に「イベント」名と開始時刻又は終了時刻が格納されている。

この「運転」は電子部品実装装置１Ｂが実際にプリント基板上に電子部品を装着するために生産運転をしている状態を意味し、「待ち」は広い意味では運転中ではあるが、プリント基板を待っている状態とかで実際には生産運転をしていない待ちの状態を意味し、「段取り」はプリント基板の機種切替えのために段取り動作をしている状態を意味し、「計画外停止」は装置にトラブルが発生して運転を停止している状態を意味し、「計画停止」は生産計画に従い運転を停止している状態を意味する。

そして、次に、コンピュータ５は起点イベント分類検索を行う（ステップＳ２）。即ち、電子部品実装装置１Ｂの稼動状態の各イベントに係る全ての行のデータのうち、最初のイベントの起点を検索し、そのイベントが「運転」であれば運転の開始時刻を取得する（ステップＳ３）。

そして、そのイベントが「運転」であれば、その生産をしているプリント基板の生産機種名を取得する（ステップＳ４）。次に、次のイベント行を取得し（ステップＳ５）、１枚のプリント基板の生産が完了した場合には、図示しないカウンタで基板の生産枚数を「１」インクリメントする（ステップＳ６）。

次に、終点イベント分類検索を行う（ステップＳ７）。即ち、前述したような起点イベントが「運転」であれば、終了イベントは「停止」か「待ち」であり、この終了イベントを検索できない場合にはステップＳ５に戻り、例えばイベント「待ち」を検索したら（ステップＳ７）、運転の終了時刻を取得する（ステップＳ８）。この終了イベント分類検索については、図３に基づき、後述する。

この運転の終了時刻を取得したら、次にそのイベント「運転」の経過時間を算出する（ステップＳ９）。そして、この終了イベント「待ち」を起点イベントとして（ステップＳ１０）、ステップＳ２に戻る。

ここで、終了イベント分類検索について、図３に基づき説明すると、コンピュータ５は先ずイベントが「運転」か否かを判断し（ステップＳ１１）、「運転」の場合には、終了イベントは「停止」イベントか「待ち」イベントである。

また、イベントが「運転」でないと判断した場合には、次にイベントが「待ち」か否かを判断し（ステップＳ１２）、「待ち」の場合には、終了イベントは「運転」イベントか「停止」（「計画外停止」、「計画停止」のどちらでもよい。）イベントである。

また、イベントが「待ち」でないと判断した場合には、次にイベントが「段取り」か否かを判断し（ステップＳ１３）、「段取り」の場合には、終了イベントは「運転」イベント、「待ち」イベント、「停止」（「計画外停止」、「計画停止」のどちらでもよい。）イベントのいずれかである。

そして、イベントが「段取り」でないと判断した場合には、次にイベントが「計画外停止」か否かを判断し（ステップＳ１４）、「計画外停止」の場合には、終了イベントは「運転」イベント、「待ち」イベント、「段取り」イベントのいずれかである。

また、イベントが「計画外停止」でないと判断した場合には、次にイベントが「計画停止」か否かを判断し（ステップＳ１５）、「計画停止」の場合には、終了イベントは「運転」イベント、「待ち」イベント、「段取り」イベントのいずれかである。

以上のように、図２及び図３のフローチャートからわかるように、前記コンピュータ５は各データサーバ２、３にアクセスして、各生産作業装置の稼動状態がどの状態であるか、即ち「運転」、「待ち」、「段取り」、「計画外停止」、「計画停止」のいずれかの状態であることがわかり、しかもその開始時刻及び終了時刻もわかる。

従って、前記コンピュータ５は、前記データサーバ２から電子部品実装装置１Ｂの各イベント名情報と、そのイベントの開始時刻情報及び終了時刻情報とを取得し、作業管理者が入力手段５Ａを操作して、図４に示すような時系列稼動データ、即ち指定された作成すべき期間内で時系列に前記各状態（各イベント）を示す稼動状態グラフを表示装置５Ｂに表示させることができる。

即ち、作業管理者は入力手段５Ａを操作して、先ず時系列稼動データを表示装置５Ｂに表示させるためのメニューを選択して、どの電子部品実装ライン１のどの生産作業装置（例えば、上段の電子部品実装ライン１の電子部品実装装置１Ｂ）についての時系列稼動データか、またこの時系列稼動データを表示装置５Ｂに表示させるための期間（例えば、７月２３日の午前１０：００〜午後１０：００）を指定し、またタブ７Ｂの切替えでグラフ表示を指定する。

そして、作業管理者が表示装置５Ｂに表示されたタッチパネルスイッチである「集計」スイッチ部７Ａを押圧操作すると、前記コンピュータ（作成装置）５は前記データサーバ２から上段の電子部品実装ライン１の電子部品実装装置１Ｂの各イベント名情報と、そのイベントの開始時刻情報及び終了時刻情報とを取得し、図４に示すような時系列に稼動状態を示すグラフを作成し、表示装置５Ｂに表示させる。

この図４によれば、７月２３日の午前１０：００から「運転」が開始して、１時間程度「運転」を継続した後に運転を停止して、午前１１：００から「待ち」となってこの「待ち」を６分間程度継続した後に「待ち」を終了し、次に「段取り」に移行したというようなことが、時系列で各生産作業装置の稼動状態がどの状態であるかが一目瞭然に理解することができる。

また、前記コンピュータ５が前記データサーバ２から電子部品実装装置１Ｂの各イベント名情報と、そのイベントの開始時刻情報及び終了時刻情報とを取得し、作業管理者が入力手段５Ａを操作して、図５に示すような日別の稼動情報集計データ、即ち指定された作成すべき期間内で日列に前記各状態（各イベント）の比率を表す稼動状態グラフを表示装置５Ｂに表示させることができる。

即ち、作業管理者は入力手段５Ａを操作して、先ず日別の稼動情報集計データを表示装置５Ｂに表示させるためのメニューを選択して、どの電子部品実装ライン１のどの生産作業装置（例えば、上段の電子部品実装ライン１の電子部品実装装置１Ｂ）についての日別の稼動情報集計データか、またこの日別の稼動情報集計データを表示装置５Ｂに表示させるための期間（例えば、１２月１日から１２月６日までの期間）を指定し、またタブ７Ｂの切替えでグラフ表示を指定する。

そして、作業管理者が表示装置５Ｂに表示されたタッチパネルスイッチである「集計」スイッチ部７Ａを押圧操作すると、前記コンピュータ５は前記データサーバ２から上段の電子部品実装ライン１の電子部品実装装置１Ｂの各イベント名情報と、そのイベントの開始時刻情報及び終了時刻情報とを取得し、図５に示すような日別の稼動状態を示すグラフを作成し、表示装置５Ｂに表示させる。

この図５によれば、１２月１日から１２月６日までの期間において、日別に各生産作業装置の稼動状態がどの状態であるかが一目瞭然に理解することができる。なお、この各日のグラフにおける最下部分は、「運転」で、その上部分は「待ち」で、順にその上部分は、「段取り」、「計画外停止」、「計画停止」（最上部分）であり、特に日毎に１日における夫々の状態が占める割合が容易に理解できる。

さらに、前記コンピュータ５が前記データサーバ２から電子部品実装装置１Ｂの各イベント名情報と、そのイベントの開始時刻情報及び終了時刻情報とを取得し、作業管理者が入力手段５Ａを操作して、図６に示すようなプリント基板の生産機種別稼動情報集計データを表示装置５Ｂに表示させることができる。

即ち、作業管理者は入力手段５Ａを操作して、先ずプリント基板の生産機種別稼動情報集計データを表示装置５Ｂに表示させるためのメニューを選択して、どの電子部品実装ライン１のどの生産作業装置（例えば、上段の電子部品実装ライン１の電子部品実装装置１Ｂ）についての生産機種別稼動情報集計データか、またこの生産機種別稼動情報集計データを表示装置５Ｂに表示させるための期間（例えば、７月１０日から７月１１日までの期間）を指定し、図６に示す表を表示させる。

そして、図６に示す表において、作業管理者は入力手段５Ａを操作して、行を指定して、結果としてどの生産作業装置（上段の電子部品実装ライン１の電子部品実装装置１Ｂ）の、どのくらいの期間（７月１０日の２２：０５〜７月１１日の０６：３３）の、プリント基板のどの機種（ＰＰ ＤＡＴＡ１）についてのＯＥＥ（Ｏｖｅｒａｌｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）チャートを作成するかを指定する。すると、コンピュータ５は図７に示すＯＥＥチャートを作成することとなる。

前記ＯＥＥとは、設備総合効率のことである。生産作業装置の稼動時間の中で、生産作業装置の故障、段取り替え等のロスタイムを減少させることによって、生産作業装置がプリント基板の生産に利用される時間の比率を高めるための手法である。

そして、このＯＥＥチャートの横軸は時間で、縦軸はプリント基板の枚数であって、このＯＥＥは（運転時間÷総時間）×（（基板生産枚数−不良基板枚数）÷理論生産枚数）で表される。ここで、総時間は７月１０日の２２：０５〜７月１１日の０６：３３の８時間２８分（８：２８、５０８分）で、「運転」時間は４時間１８分（４：１８、２５８分）で、「待ち」時間は１時間４７分（１：４７、１０７分）で、「段取り」時間は５３分（０：５３）で、「計画外停止」時間は１８分（０：１８）で、「計画停止」時間は１時間１２分（１：１２、７２分）である。

そして、上段の電子部品実装ライン１の電子部品実装装置１Ｂが生産処理したプリント基板の生産機種名ＰＰ ＤＡＴＡ１に係る前記パターンプログラムデータ（基板情報データ、装着データ、部品配置データ、ノズル配置データ等）に従って、総時間の８時間２８分をシミュレーション時間として、コンピュータ５がシミュレーションすると、理論生産枚数は１０００枚となる。この場合、実際の基板生産枚数５１０枚であるが、不良基板枚数は作業管理者が確認したら４０枚（品質ロス）であった。このため、（運転時間÷総時間）は２５８分÷５０８分で約０．５１となり、（基板生産枚数−不良基板枚数）÷理論生産枚数は（５１０枚−４０枚）÷１０００枚で０．４７であり、ＯＥＥは約０．２４（２４％）となる。

従って、電子部品実装装置１Ｂにおけるプリント基板の生産機種名ＰＰ ＤＡＴＡ１に係る稼動状態の各状態は総時間に占める割合が、「運転」時間が約５１％、「待ち」時間は約２１％、「段取り」時間は約１０％、「計画外停止」時間は約４％、「計画停止」時間は約１４％で、ＯＥＥは約２４％であり、この作成されたＯＥＥチャートの横軸を見ると、稼動状態の各状態が容易に理解できる。

また、縦軸を見ると、理論生産枚数が１０００枚で、実際の基板生産枚数が５１０枚で、不良生産枚数が４０枚であり、稼動ロスは４９０枚（４９％）、品質ロスは４０枚（４％）、ＯＥＥは４７０枚（４７％）であり、ＯＥＥは約０．２４（２４％）であることが、容易に理解できる。

このため、作業管理者はこの設備総合効率の度合を理解し、電子部品実装装置の稼動時間の中で、この実装装置の故障等のロスタイムを減少させることによって、実装装置がプリント基板の生産に利用される時間の比率を高めることができる。

なお、電子部品実装ライン１の各生産作業装置に設けられた記憶装置に前記各生産作業装置の稼動状態における各状態とこの各状態の開始時刻又は終了時刻に係る稼動データを格納するばかりか、この各生産作業装置の記憶装置に格納された前記稼動データをコンピュータ５が取得するようにしてもよく、この場合には必ずしもデータサーバ２、３を設けなくともよい。

以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

１ 電子部品実装ライン
１Ｂ、Ｃ、Ｄ 電子部品実装装置
２、３ データサーバ
５ コンピュータ
５Ａ 入力手段
５Ｂ 表示装置

Claims (4)

1. 基板上に電子部品を装着するための複数の生産作業装置を備えた電子部品実装ラインの管理システムにおいて、
   前記各生産作業装置の稼動状態における各状態とこの各状態の開始時刻又は終了時刻に係る稼動データを格納する記憶装置と、
   この記憶装置に格納された前記稼動データに基づいて指定された作成すべき期間内で時系列に前記各状態を示す稼動状態グラフを作成する作成装置と、
   この作成装置により作成された時系列稼動状態グラフを表示する表示装置と
   を設けたことを特徴とする電子部品実装ラインの管理システム。
2. 基板上に電子部品を装着するための複数の生産作業装置を備えた電子部品実装ラインの管理システムにおいて、
   前記各生産作業装置の稼動状態における各状態とこの各状態の開始時刻又は終了時刻に係る稼動データを格納する記憶装置と、
   この記憶装置に格納された前記稼動データに基づいて指定された作成すべき期間内で日列に前記各状態の比率を表す稼動状態グラフを作成する作成装置と、
   この作成装置により作成された稼動状態グラフを表示する表示装置と
   を設けたことを特徴とする電子部品実装ラインの管理システム。
3. 基板上に電子部品を装着するための複数の生産作業装置を備えた電子部品実装ラインの管理システムにおいて、
   前記各生産作業装置の稼動状態における各状態とこの各状態の開始時刻又は終了時刻に係る稼動データを格納する記憶装置と、
   この記憶装置に格納された前記稼動データに基づいて指定された前記生産作業装置、前記基板、作成すべき期間内でＯＥＥチャートを作成する作成装置と、
   この作成装置により作成されたＯＥＥチャートを表示する表示装置と
   を設けたことを特徴とする電子部品実装ラインの管理システム。
4. 前記ＯＥＥチャートは、横軸が時間で前記各生産作業装置の稼動状態における各状態の割合を示し、縦軸が前記基板の枚数でシミュレーションに対する実際の前記基板の生産枚数の割合を示すものであることを特徴とする請求項３に記載の電子部品実装ラインの管理システム。

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