JP2013229522A - 生産計画方法及び生産計画システム - Google Patents

Abstract

【課題】生産計画を満たすとともに省エネルギー化を実現することができる生産計画方法を提供すること。
【解決手段】第１の稼動状態で生産設備が稼動されることにより製品が生産される第１の生産モードにおいて、製品の生産完了予定時までに生産設備により消費される第１の消費エネルギー量を算出する第１の算出ステップと、第１の稼動状態と第２の稼動状態とで生産設備が稼動されることにより製品が生産される第２の生産モードにおいて、製品の生産完了予定時までに生産設備により消費される第２の消費エネルギー量を算出する第２の算出ステップと、第１の消費エネルギー量が第２の消費エネルギー量よりも大きい場合には第２の生産モードを選択し、第１の消費エネルギー量が第２の消費エネルギー量よりも小さい場合には第１の生産モードを選択する選択ステップと、を含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、生産設備により製品を生産するための生産計画を管理する生産計画方法及び生産計画システムに関する。

実装基板を生産するための生産ラインには、各種の生産設備、例えば、プリント配線基板等の基板に電子部品を実装する部品実装機等が設置されている（例えば、特許文献１参照）。従来の生産計画方法では、省エネルギー化の観点から、稼動させる生産設備の数を減らす、或いは、生産設備の稼動時間を短くすることにより、生産設備により消費される消費エネルギー量の低減化が図られていた。

特開２００３−２６４３９９号公報

しかしながら、上述した従来の生産計画方法では、次のような問題が生じる。例えば、生産計画を満たすために要求される生産設備の生産能力と実際の生産設備の生産能力との差異が小さい場合には、稼動させる生産設備の数を減らすことにより、製品の生産が生産完了予定時までに間に合わないおそれがある。このように、従来の生産計画方法における消費エネルギー量の低減化は、生産計画を満たすことを考慮したものではないため、省エネルギー化を効果的に実現することが困難である。

本発明は、上述した課題を解決しようとするものであり、その目的は、生産計画を満たすとともに省エネルギー化を実現することができる生産計画方法及び生産計画システムを提供することである。

本発明の一態様に係る生産計画方法は、生産設備により製品を生産するための生産計画を管理する生産計画方法であって、第１の稼動状態で前記生産設備が稼動されることにより製品が生産される第１の生産モードにおいて、製品の生産完了予定時までに前記生産設備により消費される第１の消費エネルギー量を算出する第１の算出ステップと、前記第１の稼動状態と第２の稼動状態とで前記生産設備が稼動されることにより製品が生産される第２の生産モードにおいて、製品の生産完了予定時までに前記生産設備により消費される第２の消費エネルギー量を算出する第２の算出ステップと、前記第１の消費エネルギー量が前記第２の消費エネルギー量よりも大きい場合には前記第２の生産モードを選択し、前記第１の消費エネルギー量が前記第２の消費エネルギー量よりも小さい場合には前記第１の生産モードを選択する選択ステップと、を含み、前記第１の稼動状態における前記生産設備の単位時間当たりの消費エネルギー量は、前記第２の稼動状態における前記生産設備の単位時間当たりの消費エネルギー量よりも大きく、且つ、前記第１の稼動状態において前記生産設備により製品を生産する際のタクトタイムは、前記第２の稼動状態において前記生産設備により製品を生産する際のタクトタイムよりも短い。

本態様によれば、製品の生産完了予定時を考慮した第１の消費エネルギー量と第２の消費エネルギー量とを比較し、その比較結果に基づいて第１の生産モード又は第２の生産モードを選択するので、生産計画を満たすとともに省エネルギー化を実現することができる。

例えば、本発明の一態様に係る生産計画方法において、前記第１の生産モードでは、前記第１の稼動状態で前記生産設備が稼動されることにより製品が生産された後に、製品品種の切り替え等の次の生産を開始するまでの生産待ちのために、次の生産まで前記生産設備は、製品の生産が停止される非稼動状態に保持され、前記第１の算出ステップにおいて、前記第１の消費エネルギー量は、前記第１の稼動状態において前記生産設備により消費される消費エネルギー量と、前記非稼動状態において前記生産設備により消費される消費エネルギー量との和により算出されるように構成してもよい。

本態様によれば、製品品種の切り替え等の次の生産を開始するまでの生産非稼動状態を考慮して、第１の消費エネルギー量を算出することができる。

例えば、本発明の一態様に係る生産計画方法において、さらに、前記第１の稼動状態で稼動された前記生産設備による製品の生産の完了時から前記第１の生産モードの完了時までの第１の時間と、前記生産設備が前記非稼動状態に保持された状態で製品品種の切り替えを行うのに要する第２の時間と、を比較し、前記第１の時間が前記第２の時間よりも長い場合には、前記第１の時間と前記第２の時間との差分の時間だけ前記生産設備の電源を停止することを決定する停止決定ステップを含むように構成してもよい。

本態様によれば、製品品種の切り替えを行う場合に、省エネルギー化をより効果的に実現することができる。

例えば、本発明の一態様に係る生産計画方法において、さらに、前記第２の生産モードが選択された場合には、前記第１の稼動状態で前記生産設備が稼動される時間帯を第１の時間帯に設定し、前記第２の稼動状態で前記生産設備が稼動される時間帯を第２の時間帯に設定する時間帯設定ステップを含み、前記第１の時間帯における電力使用量は、前記第２の時間帯における電力使用量よりも小さいように構成してもよい。

本態様によれば、節電化を効果的に図ることができる。

本発明の一態様に係る生産計画システムは、生産設備により製品を生産するための生産計画を管理する生産計画システムであって、第１の稼動状態で前記生産設備が稼動されることにより製品が生産される第１の生産モードにおいて、製品の生産完了予定時までに前記生産設備により消費される第１の消費エネルギー量を算出する第１の算出部と、前記第１の稼動状態と第２の稼動状態とで前記生産設備が稼動されることにより製品が生産される第２の生産モードにおいて、製品の生産完了予定時までに前記生産設備により消費される第２の消費エネルギー量を算出する第２の算出部と、前記第１の消費エネルギー量が前記第２の消費エネルギー量よりも大きい場合には前記第２の生産モードを選択し、前記第１の消費エネルギー量が前記第２の消費エネルギー量よりも小さい場合には前記第１の生産モードを選択する選択部と、を含み、前記第１の稼動状態における前記生産設備の単位時間当たりの消費エネルギー量は、前記第２の稼動状態における前記生産設備の単位時間当たりの消費エネルギー量よりも大きく、且つ、前記第１の稼動状態において前記生産設備により製品を生産する際のタクトタイムは、前記第２の稼動状態において前記生産設備により製品を生産する際のタクトタイムよりも短い。

本態様によれば、製品の生産完了予定時を考慮した第１の消費エネルギー量と第２の消費エネルギー量とを比較し、その比較結果に基づいて第１の生産モード又は第２の生産モードを選択するので、生産計画を満たすとともに省エネルギー化を実現することができる。

本発明によれば、生産計画を満たすとともに省エネルギー化を実現することができる。

本発明の実施の形態１に係る生産計画システムにより管理される生産ラインの構成を示す図である。 図１の部品実装機の一部を切り欠いて示す斜視図である。 生産管理装置の機能的な構成を示すブロック図である。 第１の消費エネルギー量を算出する方法を説明するための図である。 第２の消費エネルギー量を算出する方法を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る生産計画システムによる生産計画方法の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る生産計画システムの生産管理装置の機能的な構成を示すブロック図である。 図７の（ａ）は、停止決定部により部品実装機の電源を停止しないと決定された場合における、第１の消費エネルギー量を算出する方法を説明するための図である。図７の（ｂ）は、停止決定部により部品実装機の電源を停止すると決定された場合における、第１の消費エネルギー量を算出する方法を説明するための図である。 本発明の実施の形態２に係る生産計画システムによる生産計画方法の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の一態様に係る生産計画方法及び生産計画システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置、構成要素の接続形態、ステップ及びステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る生産計画システムにより管理される生産ラインの構成を示す図である。図２は、図１の部品実装機の一部を切り欠いて示す斜視図である。図１に示すように、本実施の形態の生産計画システム１０により管理される生産ライン１００は、上流側の生産設備から下流側の生産設備に基板５０を順に搬送することにより、電子部品５１が実装された基板５０を流れ作業で生産する生産ラインである。この生産ライン１００には、生産設備として、上流側から順に、ストッカ１０１、はんだ印刷機１０２、コンベア１０３、接着剤塗布機１０４、部品実装機１０５，１０６、コンベア１０７、リフロー炉１０８及びストッカ１０９が設けられている。これらの生産設備はそれぞれ、コンピュータ１１０によって制御されている。

ストッカ１０１，１０９はそれぞれ、基板５０をストックするための装置である。ストッカ１０１は、生産ライン１００の最上流に配置され、ストッカ１０９は、生産ライン１００の最下流に配置されている。ストッカ１０１には、電子部品５１が実装されていない未完成品としての基板５０がストックされる。ストッカ１０９には、電子部品５１が実装された完成品としての基板５０がストックされる。

はんだ印刷機１０２は、基板５０上にはんだパターンを印刷するための装置である。このはんだ印刷機１０２においては、はんだパターンを形成するためのマスクを基板５０に接触させた状態で、当該マスクの上からペースト状のはんだを供給しながらスキージを基板５０に対して平行移動させることにより、はんだパターンが基板５０上に印刷される。

コンベア１０３，１０７はそれぞれ、基板５０を搬送するための装置である。

接着剤塗布機１０４は、電子部品５１を基板５０に対して仮接着するための接着剤を基板５０上に塗布するための装置である。この接着剤塗布機１０４においては、例えば接着剤が充填されたタンク（図示せず）に対して基板５０を相対的に移動させることにより、タンクから押し出された接着剤が基板５０上に塗布される。

部品実装機１０５，１０６はそれぞれ、基板５０上に電子部品５１を実装するための装置である。電子部品５１は、例えばチップ部品、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、スイッチ及びコネクタ等で構成される。部品実装機１０５，１０６はそれぞれ同様の構成を有しており、部品実装機１０５の構成については後述する。

リフロー炉１０８は、電子部品５１を基板５０上にはんだ付けするための装置である。このリフロー炉１０８においては、電子部品５１が実装された基板５０を加熱してはんだパターンを溶かすことにより、電子部品５１が基板５０上にはんだ付けされる。

コンピュータ１１０は、生産ライン１００全体を統括的に制御するためのコンピュータであり、生産ライン１００を構成する上述した各生産設備と接続されている。このコンピュータ１１０は、上述した各生産設備を制御するための生産管理装置２００（後述する）を備えている。

なお、本実施の形態において、「生産」とは、上述した各生産設備が行う動作をいう。本実施の形態では、各生産設備が行う動作として、ストッカ１０１が基板５０を搬出する動作、ストッカ１０９が基板５０を搬入してストックする動作、はんだ印刷機１０２がはんだパターンを基板５０上に印刷する動作、コンベア１０３，１０７が基板５０を搬送する動作、接着剤塗布機１０４が接着剤を基板５０上に塗布する動作、部品実装機１０５，１０６が電子部品５１を基板５０に実装する動作、リフロー炉１０８が基板５０を加熱する動作等が含まれる。また、本実施の形態において、「製品」とは、上述した各生産設備により生産される同一品種の製品群をいう。本実施の形態では、各生産設備により生産される製品として、電子部品５１が実装された基板５０及び電子部品５１が実装されていない基板５０が含まれる。

上述した各生産設備においては、本実施の形態の生産計画システム１０により生産計画の管理が行われる。以下では、上述した各生産設備のうち部品実装機１０５を生産設備の代表例として、本実施の形態の生産計画システム１０及び生産計画方法について説明する。

ここで、部品実装機１０５の構成について説明する。図２に示す部品実装機１０５は、生産ライン１００の上流側から受け取った基板５０に電子部品５１を実装した後に、生産ライン１００の下流側に電子部品５１が実装された基板５０を送り出すための装置である。この部品実装機１０５は、マルチヘッド部１１１、ＸＹロボット１１２及び部品供給部１１３を有している。マルチヘッド部１１１には、電子部品５１を吸着して基板５０上に装着することができる装着ヘッドが複数個設けられている。ＸＹロボット１１２は、マルチヘッド部１１１をＸＹ平面上で移動させるための機構である。部品供給部１１３は、装着ヘッドに電子部品５１を供給するための機構である。

次に、本実施の形態の生産計画システム１０を制御するための生産管理装置２００の構成について説明する。図３は、生産管理装置の機能的な構成を示すブロック図である。図３に示すように、生産管理装置２００は、制御部２０１、管理部２０２、表示部２０３、入力部２０４、記憶部２０５及び通信インターフェース部２０６を有している。

制御部２０１は、選択部２１３により選択された生産モード（後述する）で部品実装機１０５を稼動させる。

管理部２０２は、部品実装機１０５が稼動される生産モードを制御する。管理部２０２の構成については後述する。

表示部２０３は、例えばＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）及びＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等で構成されている。この表示部２０３には、例えば部品実装機１０５の稼動状態等が表示される。

入力部２０４は、例えばキーボード及びマウス等で構成されている。この入力部２０４は、例えば生産情報等を入力する際に用いられる。

記憶部２０５は、例えばハードディスクドライブで構成されている。この記憶部２０５には、各種データが記憶されている。本実施の形態では、記憶部２０５には、第１の稼動状態における部品実装機１０５のタクトタイム、第２の稼動状態における部品実装機１０５のタクトタイム、第１の稼動状態において部品実装機１０５により消費される単位時間当たりの消費エネルギー量及び第２の稼動状態において部品実装機１０５により消費される単位時間当たりの消費エネルギー量等が記憶されている。また、記憶部２０５には、入力部２０４により入力された生産情報、例えば製品の生産量及び製品の生産完了予定日時等が記憶されている。

なお、タクトタイムとは、部品実装機１０５において製品を１個生産するのに要する時間、即ち、電子部品５１が実装されていない基板５０を部品実装機１０５に搬入してから、電子部品５１が実装された基板５０を部品実装機１０５から搬出するまでの時間である。第１の稼動状態において部品実装機１０５により製品を生産する際のタクトタイムは、第２の稼動状態において部品実装機１０５により製品を生産する際のタクトタイムよりも短い。消費エネルギー量とは、部品実装機１０５により消費される例えば消費電力量及び空圧エネルギー量等である。なお、正圧、真空圧の空圧エネルギー量は、コンプレッサや真空ポンプ等により作られるので、消費電力量換算をして消費エネルギー量として算出が可能である。生産量とは、生産ライン１００において製品が生産される量（個数）である。生産完了予定日時とは、生産ライン１００において製品の生産が完了する予定日時である。第１の稼動状態とは、部品実装機１０５がその生産能力の最大パフォーマンスで稼働される状態（いわゆる、フル生産）である。第２の稼動状態とは、部品実装機１０５がその消費エネルギー量に対して効率良く稼動される状態（いわゆる、エコ生産）である。第１の稼動状態における部品実装機１０５の単位時間当たりの消費エネルギー量は、第２の稼動状態における部品実装機１０５の単位時間当たりの消費エネルギー量よりも大きい。なお、第２の稼動状態は、例えば部品実装機１０５に搭載されたマルチヘッド部１１１の加速度を低下させることにより実現される。

通信インターフェース部２０６は、部品実装機１０５と生産管理装置２００との間でデータを授受するためのインターフェースである。

次に、上述した管理部２０２の構成について説明する。管理部２０２は、第１の算出部２１１、第２の算出部２１２、選択部２１３及び時間帯設定部２１４を有している。

第１の算出部２１１は、製品の生産完了予定時までに第１の生産モードにおいて部品実装機１０５により消費される第１の消費エネルギー量を算出する。なお、第１の生産モードとは、第１の稼動状態で部品実装機１０５が稼動されることにより、製品が生産される生産モードである。

第１の算出部２１１による第１の消費エネルギー量の算出方法について説明する。図４Ａは、第１の消費エネルギー量を算出する方法を説明するための図である。図４Ａにおいて、横軸は時間を表し、縦軸は部品実装機１０５により消費される消費エネルギー量を表している。まず、第１の算出部２１１は、第１の稼動状態における部品実装機１０５のタクトタイムＸ_ｔ、第１の稼動状態において部品実装機１０５により消費される単位時間当たりの消費エネルギー量Ｘ_ｅ及び製品の生産量Ｓをそれぞれ記憶部２０５から読み出す。その後、第１の算出部２１１は、式１に基づいて、製品の生産完了予定時までに部品実装機１０５により消費される第１の生産モードの第１の消費エネルギー量ＸＸを算出する。

ＸＸ＝Ｓ・Ｘ_ｔ・Ｘ_ｅ （式１）

なお、式１における第１の消費エネルギー量ＸＸは、図４Ａのグラフにおいて斜線を施した部分の面積に相当する。

第２の算出部２１２は、製品の生産完了予定時までに第２の生産モードにおいて部品実装機１０５により消費される第２の消費エネルギー量を算出する。第２の生産モードとは、第１の稼動状態及び第２の稼動状態で部品実装機１０５が稼動されることにより、製品が生産される生産モードである。

第２の算出部２１２による第２の消費エネルギー量の算出方法について説明する。図４Ｂは、第２の消費エネルギー量を算出する方法を説明するための図である。図４Ｂにおいて、横軸は時間を表し、縦軸は部品実装機１０５により消費される消費エネルギー量を表している。まず、第２の算出部２１２は、第１の稼動状態における部品実装機１０５のタクトタイムＸ_ｔ’、第２の稼動状態における部品実装機１０５のタクトタイムＹ_ｔ、製品の生産量Ｓ及び製品の生産完了予定日時Ｔをそれぞれ記憶部２０５から読み出す。その後、第２の算出部２１２は、式２及び式３に基づいて、部品実装機１０５が第１の稼動状態で稼動されている間における製品の生産量Ｓ_ｘと、部品実装機１０５が第２の稼動状態で稼動されている間における製品の生産量Ｓ_ｙとをそれぞれ算出する。

（Ｔ−生産開始予定日時）＝Ｓ_ｘ・Ｘ_ｔ’＋Ｓ_ｙ・Ｙ_ｔ （式２）
Ｓ_ｘ+Ｓ_ｙ＝Ｓ （式３）

その後、第２の算出部２１２は、第１の稼動状態において部品実装機１０５により消費される単位時間当たりの消費エネルギー量Ｘ_ｅ及び第２の稼動状態において部品実装機１０５により消費される単位時間当たりの消費エネルギー量Ｙ_ｅをそれぞれ記憶部２０５から読み出す。その後、第２の算出部２１２は、式４に基づいて、製品の生産完了予定時までに部品実装機１０５により消費される第２の生産モードの第２の消費エネルギー量ＹＹを算出する。

ＹＹ＝Ｓ_ｘ・Ｘ_ｔ’・Ｘ_ｅ＋Ｓ_ｙ・Ｙ_ｔ・Ｙ_ｅ （式４）

なお、式４における第２の消費エネルギー量ＹＹは、図４Ｂのグラフにおいて斜線を施した部分の面積に相当する。

選択部２１３は、第１の算出部２１１により算出された第１の消費エネルギー量ＸＸと、第２の算出部２１２により算出された第２の消費エネルギー量ＹＹとを比較する。第１の生産モードの第１の消費エネルギー量ＸＸが第２の生産モードの第２の消費エネルギー量ＹＹよりも大きい場合には、選択部２１３は第２の生産モードを選択し、第１の生産モードの第１の消費エネルギー量ＸＸが第２の生産モードの第２の消費エネルギー量ＹＹよりも小さい場合には、選択部２１３は第１の生産モードを選択する。なお、第１の消費エネルギー量ＸＸと第２の消費エネルギー量ＹＹとが等しい場合には、選択部２１３は第２の生産モードを選択する。選択部２１３により第１の生産モードが選択された場合には、制御部２０１は、部品実装機１０５を第１の生産モードで稼動させる。選択部２１３により第２の生産モードが選択された場合には、制御部２０１は、部品実装機１０５を第２の生産モードで稼動させる。

時間帯設定部２１４は、選択部２１３により第２の生産モードが選択された場合に、第１の稼動状態で部品実装機１０５が稼動される時間帯を第１の時間帯に設定し、第２の稼動状態で部品実装機１０５が稼動される時間帯を第２の時間帯に設定する。第１の時間帯における各電力需要家による電力使用量は、第２の時間帯における各電力需要家による電力使用量よりも小さい。例えば、第１の時間帯は、電力使用量が比較的小さい夜間から早朝の時間帯（例えば午後１１時〜午前７時）であり、第２の時間帯は、電力使用量が比較的大きい時間帯（例えば午前８時〜午後１０時）である。

次に、本実施の形態の生産計画システム１０に係る生産計画方法の流れを説明する。図５は、本発明の実施の形態１の生産計画システムによる生産計画方法の流れを示すフローチャートである。まず、作業員等は、入力部２０４を用いて、製品の生産情報、例えば製品の生産量及び製品の生産完了予定日時等を入力する（Ｓ１）。その後、入力された製品情報に基づいて、第１の算出部２１１は部品実装機１０５により消費される第１の消費エネルギー量を算出し（第１の算出ステップ）、第２の算出部２１２は部品実装機１０５により消費される第２の消費エネルギー量を算出する（第２の算出ステップ）（Ｓ２）。その後、選択部２１３は、算出された第１の生産モードの第１の消費エネルギー量と第２の生産モードの第２の消費エネルギー量とを比較する。第１の消費エネルギー量が第２の消費エネルギー量よりも大きい場合には（Ｓ３でＹＥＳ）、選択部２１３は第２の生産モードを選択する（選択ステップ）（Ｓ４）。その後、時間帯設定部２１４は、第１の稼動状態で部品実装機１０５が稼動される時間帯を第１の時間帯に設定し、第２の稼動状態で部品実装機１０５が稼動される時間帯を第２の時間帯に設定する（時間帯設定ステップ）（Ｓ５）。なお、第１の消費エネルギー量が第２の消費エネルギー量よりも小さい場合には（Ｓ３でＮＯ）、選択部２１３は第１の生産モードを選択する（選択ステップ）（Ｓ６）。

本実施の形態の生産計画システム１０及び生産計画方法では、製品の生産完了予定時を考慮した第１の消費エネルギー量と第２の消費エネルギー量とを比較し、その比較結果に基づいて第１の生産モード又は第２の生産モードを選択するので、生産計画を満たすとともに省エネルギー化を実現することができる。

なお、本実施の形態では、部品実装機１０５が生産計画システム１０により制御される例について説明したが、部品実装機１０５以外の生産設備（例えばはんだ印刷機１０２等）についても、上述と同様に生産計画システム１０により制御される。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る生産計画システムの生産管理装置の機能的な構成を示すブロック図である。なお、上記実施の形態１と同様に、部品実装機１０５（図１及び図２参照）が本実施の形態の生産計画システム１０Ａにより制御される例について説明する。

本実施の形態の生産計画システム１０Ａにおいては、第１の生産モードは、第１の稼動状態で部品実装機１０５が稼動されることにより製品が生産された後に、製品品種の切り替え（例えば、基板５０に実装される電子部品５１の種類の変更）等の次の生産を開始するまでの生産待ちのために、次の生産稼動まで、部品実装機１０５が非稼動状態に保持される状態まで含むものとする。なお、非稼動状態とは、製品の生産が停止されている状態で、且つ、部品実装機１０５の電源が停止されていない（いわゆる、アイドリング状態）である。

図６に示すように、生産管理装置２００Ａの記憶部２０５Ａには、さらに、非稼動状態において部品実装機１０５により消費される単位時間当たりの消費エネルギー量と、部品実装機１０５が非稼動状態に保持された状態で製品品種の切り替え等を行うのに要する第２の時間とが記憶されている。

生産管理装置２００Ａの管理部２０２Ａは、停止決定部２１５をさらに有している。停止決定部２１５は、第１の生産モードにおいて所定の条件を満たす場合に、部品実装機１０５の電源を停止することを決定する。

停止決定部２１５による部品実装機１０５の電源の停止の決定方法について説明する。まず、停止決定部２１５は、記憶部２０５Ａから製品の生産量Ｓ、製品の生産完了予定日時Ｔ及び第１の稼動状態における部品実装機１０５のタクトタイムＸ_ｔを読み出すことにより、第１の時間（Ｔ−生産開始予定日時−Ｓ・Ｘ_ｔ）を取得する。なお、第１の時間とは、第１の稼動状態で稼動された部品実装機１０５による製品の生産完了時から第１の生産モードの完了時までの非稼動状態の時間である。また、停止決定部２１５は、記憶部２０５Ａから第２の時間Ｚ_ｔを取得する。その後、停止決定部２１５は、取得された第１の時間と第２の時間とを比較する。

第１の時間が第２の時間よりも長い場合には、停止決定部２１５は、第１の時間と第２の時間との差分の時間だけ部品実装機１０５の電源を停止することを決定する。この場合には、制御部２０１は、第１の稼動状態で稼動された部品実装機１０５による製品の生産完了時から第１の生産モードの完了時までの間、第１の時間と第２の時間との差分の時間（Ｔ−生産開始予定日時−Ｓ・Ｘ_ｔ−Ｚ_ｔ）だけ部品実装機１０５の電源を停止する。第１の時間が第２の時間と同じ又は第２の時間よりも短い場合には、停止決定部２１５は、部品実装機１０５の電源を停止しないことを決定する。この場合には、制御部２０１は、第１の稼動状態で稼動された部品実装機１０５による製品の生産完了時から第１の生産モードの完了時までの間、部品実装機１０５の電源を停止しない。

管理部２０２Ａの第１の算出部２１１Ａは、第１の稼動状態において部品実装機１０５により消費される消費エネルギー量と、非稼動状態において部品実装機１０５により消費される消費エネルギー量との和により第１の消費エネルギー量を算出する。

第１の算出部２１１Ａによる第１の消費エネルギー量の算出方法について説明する。まず、停止決定部２１５により部品実装機１０５の電源を停止しないと決定された場合について説明する。図７の（ａ）は、停止決定部により部品実装機の電源を停止しないと決定された場合における、第１の消費エネルギー量を算出する方法を説明するための図である。図７の（ａ）において、横軸は時間を表し、縦軸は部品実装機１０５の消費エネルギー量を表している。第１の算出部２１１Ａは、第１の稼動状態における部品実装機１０５のタクトタイムＸ_ｔ、第１の稼動状態において部品実装機１０５により消費される単位時間当たりの消費エネルギー量Ｘ_ｅ、非稼動状態において部品実装機１０５により消費される単位時間当たりの消費エネルギー量Ｚ_ｅ、製品の生産量Ｓ及び製品の生産完了予定日時Ｔをそれぞれ記憶部２０５Ａから読み出す。その後、第１の算出部２１１Ａは、式５に基づいて、製品の生産完了予定時までに部品実装機１０５により消費される第１の消費エネルギー量ＸＸを算出する。

ＸＸ＝Ｓ・Ｘ_ｔ・Ｘ_ｅ＋（Ｔ−生産開始予定日時−Ｓ・Ｘ_ｔ）・Ｚ_ｅ （式５）

なお、式５における第１の消費エネルギー量ＸＸは、図７Ａのグラフにおいて斜線を施した部分の面積に相当する。式５における生産開始予定日時とは、部品実装機１０５が第１の生産モードで稼動を開始する予定日時である。

次に、停止決定部２１５により部品実装機１０５の電源を停止すると決定された場合について説明する。図７の（ｂ）は、停止決定部により部品実装機の電源を停止すると決定された場合における、第１の消費エネルギー量を算出する方法を説明するための図である。図７の（ｂ）において、横軸は時間を表し、縦軸は部品実装機１０５の消費エネルギー量を表している。第１の算出部２１１Ａは、第１の稼動状態における部品実装機１０５のタクトタイムＸ_ｔ、第１の稼動状態において部品実装機１０５により消費される単位時間当たりの消費エネルギー量Ｘ_ｅ、非稼動状態において部品実装機１０５により消費される単位時間当たりの消費エネルギー量Ｚ_ｅ、製品の生産量Ｓ及び第２の時間Ｚ_ｔをそれぞれ記憶部２０５Ａから読み出す。その後、第１の算出部２１１Ａは、式６に基づいて、製品の生産完了予定時までに部品実装機１０５により消費される第１の消費エネルギー量ＸＸを算出する。

ＸＸ＝Ｓ・Ｘ_ｔ・Ｘ_ｅ＋Ｚ_ｔ・Ｚ_ｅ （式６）

なお、式６における第１の消費エネルギー量ＸＸは、図７Ｂのグラフにおいて斜線を施した部分の面積に相当する。

本実施の形態の生産計画システム１０Ａによる生産計画方法の流れを説明する。図８は、本発明の実施の形態２に係る生産計画システムによる生産計画方法の流れを示すフローチャートである。まず、作業員等は、入力部２０４を用いて、製品の生産情報、例えば製品の生産量及び製品の生産完了予定日時等を入力する（Ｓ２１）。その後、停止決定部２１５は、取得された第１の時間と第２の時間とを比較する。比較の結果、第１の時間が第２の時間よりも長い場合には（Ｓ２２でＹＥＳ）、停止決定部２１５は、第１の時間と第２の時間との差分の時間だけ部品実装機１０５の電源を停止することを決定する（停止決定ステップ）（Ｓ２３）。第１の時間が第２の時間と同じ又は第２の時間よりも短い場合には（Ｓ２２でＮＯ）、停止決定部２１５は、部品実装機１０５の電源を停止しないことを決定する（Ｓ２４）。

その後、第１の算出部２１１Ａは、上述のようにして第１の消費エネルギー量を算出し（第１の算出ステップ）、第２の算出部２１２は、上記実施の形態１と同様にして第２の消費エネルギー量を算出する（第２の算出ステップ）（Ｓ２５）。なお、図８におけるＳ２６〜Ｓ２９はそれぞれ、図５におけるＳ３〜Ｓ６と同様であるので、説明を省略する。

本実施の形態の生産計画システム１０Ａ及び生産計画方法では、製品品種の切り替えを行う場合に、省エネルギー化をより効果的に実現することができる。

以上、本発明の一つ又は複数の態様に係る生産計画方法及び生産計画システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

生産設備のタクトタイム及び生産設備により消費される単位時間当たりの消費エネルギー量については、例えば生産時において計測した値を用いることもできる。また、式２における生産時間（Ｔ−生産開始予定日時）については、例えば工場の稼働時間や［製品の生産完了予定日時Ｔ−現在日時］等に基づいて算出することもできる。

上記実施の形態では、時間帯設定ステップにおいて、各電力需要家の電力使用量に基づいて、第１の時間帯及び第２の時間帯を設定したが、例えば工場の作業員等の時間単価に基づいて、第１の時間帯及び第２の時間帯を設定することもできる。この場合、第１の時間帯における工場の作業員等の時間単価は、第２の時間帯における工場の作業員等の時間単価よりも低い。これにより、生産コストを低減することができる。

上記実施の形態では、生産ラインの各生産設備について、停止決定ステップ、第１の算出ステップ、第２の算出ステップ、選択ステップ及び時間帯設定ステップを実行するように構成したが、生産ラインの生産設備全体について、上述した各ステップを実行するように構成してもよい。この場合には、「生産」とは、生産ラインの生産設備全体が行う動作であり、「製品」とは、生産ラインの生産設備全体により生産される製品である。

本発明は、生産設備により製品を生産するための生産計画を管理する生産計画方法及び生産計画システムとして適用することができる。

１０，１０Ａ 生産計画システム
５０ 基板
５１ 電子部品
１００ 生産ライン
１０１，１０９ ストッカ
１０２ はんだ印刷装置
１０３，１０７ コンベア
１０４ 接着剤塗布機
１０５，１０６ 部品実装機
１０８ リフロー炉
１１０ コンピュータ
１１１ マルチヘッド部
１１２ ＸＹロボット
１１３ 部品供給部
２００，２００Ａ 生産管理装置
２０１ 制御部
２０２，２０２Ａ 管理部
２０３ 表示部
２０４ 入力部
２０５，２０５Ａ 記憶部
２０６ 通信インターフェース部
２１１，２１１Ａ 第１の算出部
２１２ 第２の算出部
２１３ 選択部
２１４ 時間帯設定部
２１５ 停止決定部

Claims (5)

1. 生産設備により製品を生産するための生産計画を管理する生産計画方法であって、
   第１の稼動状態で前記生産設備が稼動されることにより製品が生産される第１の生産モードにおいて、製品の生産完了予定時までに前記生産設備により消費される第１の消費エネルギー量を算出する第１の算出ステップと、
   前記第１の稼動状態と第２の稼動状態とで前記生産設備が稼動されることにより製品が生産される第２の生産モードにおいて、製品の生産完了予定時までに前記生産設備により消費される第２の消費エネルギー量を算出する第２の算出ステップと、
   前記第１の消費エネルギー量が前記第２の消費エネルギー量よりも大きい場合には前記第２の生産モードを選択し、前記第１の消費エネルギー量が前記第２の消費エネルギー量よりも小さい場合には前記第１の生産モードを選択する選択ステップと、を含み、
   前記第１の稼動状態における前記生産設備の単位時間当たりの消費エネルギー量は、前記第２の稼動状態における前記生産設備の単位時間当たりの消費エネルギー量よりも大きく、且つ、前記第１の稼動状態において前記生産設備により製品を生産する際のタクトタイムは、前記第２の稼動状態において前記生産設備により製品を生産する際のタクトタイムよりも短い
   生産計画方法。
2. 前記第１の生産モードでは、前記第１の稼動状態で前記生産設備が稼動されることにより製品が生産された後に、製品品種の切り替え等の次の生産を開始するまでの生産待ちのために、次の生産まで前記生産設備は、製品の生産が停止される非稼動状態に保持され、
   前記第１の算出ステップにおいて、前記第１の消費エネルギー量は、前記第１の稼動状態において前記生産設備により消費される消費エネルギー量と、前記非稼動状態において前記生産設備により消費される消費エネルギー量との和により算出される
   請求項１に記載の生産計画方法。
3. さらに、前記第１の稼動状態で稼動された前記生産設備による製品の生産の完了時から前記第１の生産モードの完了時までの第１の時間と、前記生産設備が前記非稼動状態に保持された状態で製品品種の切り替えを行うのに要する第２の時間と、を比較し、前記第１の時間が前記第２の時間よりも長い場合には、前記第１の時間と前記第２の時間との差分の時間だけ前記生産設備の電源を停止することを決定する停止決定ステップを含む
   請求項２に記載の生産計画方法。
4. さらに、前記第２の生産モードが選択された場合には、前記第１の稼動状態で前記生産設備が稼動される時間帯を第１の時間帯に設定し、前記第２の稼動状態で前記生産設備が稼動される時間帯を第２の時間帯に設定する時間帯設定ステップを含み、
   前記第１の時間帯における電力使用量は、前記第２の時間帯における電力使用量よりも小さい
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の生産計画方法。
5. 生産設備により製品を生産するための生産計画を管理する生産計画システムであって、
   第１の稼動状態で前記生産設備が稼動されることにより製品が生産される第１の生産モードにおいて、製品の生産完了予定時までに前記生産設備により消費される第１の消費エネルギー量を算出する第１の算出部と、
   前記第１の稼動状態と第２の稼動状態とで前記生産設備が稼動されることにより製品が生産される第２の生産モードにおいて、製品の生産完了予定時までに前記生産設備により消費される第２の消費エネルギー量を算出する第２の算出部と、
   前記第１の消費エネルギー量が前記第２の消費エネルギー量よりも大きい場合には前記第２の生産モードを選択し、前記第１の消費エネルギー量が前記第２の消費エネルギー量よりも小さい場合には前記第１の生産モードを選択する選択部と、を含み、
   前記第１の稼動状態における前記生産設備の単位時間当たりの消費エネルギー量は、前記第２の稼動状態における前記生産設備の単位時間当たりの消費エネルギー量よりも大きく、且つ、前記第１の稼動状態において前記生産設備により製品を生産する際のタクトタイムは、前記第２の稼動状態において前記生産設備により製品を生産する際のタクトタイムよりも短い
   生産計画システム。

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