JP2016042523A

JP2016042523A - 部品配置の決定方法

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Publication number: JP2016042523A
Application number: JP2014165714A
Authority: JP
Inventors: 博喜相良; Hiroki Sagara; 山崎　琢也; Takuya Yamazaki; 琢也山崎; 裕起竹原; Yuki Takehara; 維里岩田; Isato Iwata
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-08-18
Filing date: 2014-08-18
Publication date: 2016-03-31
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Abstract

【課題】複数種類の実装基板を生産する部品搭載装置において、長期間にわたる生産計画に対して効率的に実装基板を生産できる部品供給手段の配置を決定する部品配置の決定方法を提供する。【解決手段】部品を供給する複数の部品供給手段を備えた部品搭載装置において、複数種類の実装基板の生産に使用する部品供給手段の配置を決定する部品配置の決定方法であって、所定の期間における、複数種類の実装基板のそれぞれの生産の頻度を特定する工程（ＳＴ１）と、生産の頻度に基づいて、複数種類の実装基板を前記部品供給手段の配置を変更することなく生産可能な複数のグループに分ける工程（ＳＴ２）と、複数のグループについて、それぞれグループに属する実装基板の生産に必要な部品を供給する部品供給手段の部品搭載装置における配置を決定する工程（ＳＴ３）とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、複数種類の実装基板を生産する部品搭載装置における部品供給手段の配置を決定する部品配置の決定方法に関するものである。

基板に電子部品（以下「部品」と称す。）を搭載して実装基板を生産する部品搭載装置は、部品を供給する部品供給手段（テープフィーダ、トレイフィーダなど）を複数備えている。このような部品搭載装置により複数種類の実装基板を生産する際には、複数種類の実装基板の生産に用いられる部品を供給する複数の部品供給手段を部品搭載装置に一括で配置する、いわゆる共通配置が行われている。共通配置を行うことにより、複数種類の実装基板を連続して生産する際に、部品供給手段を交換（段取り替え）する回数を削減できる。その結果として、部品供給手段の交換に要する時間が削減できて生産効率が向上する。またその際に、生産が予定される複数種類の実装基板間の部品の共通性を考慮して共通配置を決めることが一般的である（例えば特許文献１参照）。

特許文献１では、実装される部品の共通性が高い種類の実装基板が同一のグループとなるようにグループ分けを行っている。そして、生産計画に基づき、複数種類の実装基板を生産する際に、そのグループ内での部品供給手段の交換時間の累積値が小さくなるように、部品を供給する部品供給手段の配置（以下、「部品配置」と称す。）を決めている。

特許第３８３０６４２号公報

近年、生産される実装基板の種類が多様になってきている。それに伴い、生産の形態として、多くの種類の実装基板を少量ずつ生産する形態が主流となってきている。このような生産形態において、共通配置を作成する段階でどの日にどの種類の実装基板をどれだけの数量生産するのか、という生産計画が決まっている場合には、生産が予定される全ての種類の実装基板に対して、部品供給手段の交換時間を含む生産時間の累積値が小さくなるような生産効率の良い部品配置を決めることができる。

しかしながら、このような生産形態の場合、上述したような生産計画が決まっていることは必ずしも多くは無い。逆に、共通配置を作成する当初の段階では、１ヶ月から半年程度の期間の間に生産が予定される実装基板の種類程度しか把握できておらず、どの日にどの種類の実装基板をどれだけの数生産するかまでは確定していないことも多い。

このように生産計画がはっきりとは定まっていない段階では、多くの実装基板の種類の組み合わせの中から、共通配置する実装基板の種類の効率的な組み合わせを想定することは困難であり、部品の共通性を考慮して決めた共通配置が必ず効率的であるという保証もない。

そこで本発明は、複数種類の実装基板を生産する部品搭載装置において、効率的に実装基板が生産できる部品供給手段の配置を決定する部品配置の決定方法を提供することを目的とする。

本発明の部品配置の方法は、部品を供給する複数の部品供給手段を備えた部品搭載装置において、複数種類の実装基板の生産に使用する前記部品供給手段の配置を決定する部品配置の決定方法であって、所定の期間における、前記複数種類の実装基板のそれぞれの生産の頻度を特定する工程と、前記生産の頻度に基づいて、前記複数種類の実装基板を前記部品供給手段の配置を変更することなく生産可能な複数のグループに分ける工程と、前記複数のグループについて、それぞれ前記グループに属する種類の実装基板の生産に必要な部品を供給する前記部品供給手段の前記部品搭載装置における配置を決定する工程とを備える。

本発明によれば、複数種類の実装基板を生産する部品搭載装置において、効率的に実装基板を生産できる部品供給手段の配置を決定することができる。

本発明の一実施の形態の部品搭載システムの構成説明図本発明の一実施の形態の部品搭載システムの構成を示すブロック図本発明の一実施の形態の部品配置の決定方法のフロー図本発明の一実施の形態の部品配置の決定方法における実装基板のグループ分け処理のフロー図本発明の一実施の形態の部品搭載システムにおける生産頻度入力画面の説明図本発明の一実施の形態の部品搭載システムにおける生産計画を示す図本発明の一実施の形態の部品配置の決定方法における生産頻度クラス区分を示す図本発明の一実施の形態の部品配置の決定方法における生産頻度クラス区分に従ったクラス分け結果を示す図本発明の一実施の形態の部品配置の決定方法における暫定グループ間の共有部品数を示す図本発明の一実施の形態の部品配置の決定方法における結合順序データを示すトーナメント図

次に本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。まず、図１及び図２を参照して、部品搭載システム１の構成を説明する。部品搭載システム１は、部品搭載装置Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、通信ネットワーク２、管理制御装置３を備えている。部品搭載装置Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は、Ｘ方向（基板搬送方向）に並べて配置されている。通信ネットワーク２は、ＬＡＮなどの有線もしくは無線の通信ネットワークであり、部品搭載装置Ｍ１〜Ｍ３及び管理制御装置３のそれぞれを相互に接続している。管理制御装置３は、通信ネットワーク２を介して部品搭載装置Ｍ１〜Ｍ３と接続されている。管理制御装置３は、部品搭載装置Ｍ１〜Ｍ３から情報を収集したり、部品搭載装置Ｍ１〜Ｍ３を統括して制御したりする。

部品搭載装置Ｍ１〜Ｍ３は、各々が備える基板搬送機構５が直列に連結されて、各々の部品搭載装置Ｍ１〜Ｍ３に跨る基板搬送路を形成する。部品搭載システム１には、図示しない半田印刷装置によって実装対象となる半田印刷済みの基板４が搬入される。具体的には、上流側（図面において左側）から部品搭載装置Ｍ１の基板搬送機構５に半田印刷済みの基板４が搬入される。部品搭載装置Ｍ１は、自身に割り当てられた分の部品を基板４に搭載する。部品搭載装置Ｍ１は部品の搭載が完了した基板４を下流側の装置である部品搭載装置Ｍ２に向かって搬出する。

部品搭載装置Ｍ１の下流側に接続された部品搭載装置Ｍ２、Ｍ３は、部品搭載装置Ｍ１と同様の構成となっている。部品搭載装置Ｍ１から搬出された基板４は、部品搭載装置Ｍ２に搬入され、部品搭載装置Ｍ１と同様に自身に割り当てられた分の部品を基板４に実装する。部品搭載装置Ｍ３も同様に搬入された基板４に部品を搭載し、部品の搭載が完了した基板４を図示しない下流のリフロー装置に搬出する。部品が搭載された基板４はリフロー装置（図示省略）に搬入される。部品が搭載された基板４は、所定の加熱プロファイルに従って加熱される。これにより、部品接合用の半田が融解し固化する。結果、部品が基板４に半田接合されて、基板４に部品が実装された実装基板が完成する。

次に部品搭載装置Ｍ１〜Ｍ３の構成について説明する。各部品搭載装置Ｍ１〜Ｍ３は同様の構成であるため、部品搭載装置Ｍ１について説明し、他の部品搭載装置Ｍ２、Ｍ３の説明は省略する。部品搭載装置Ｍ１は、基板搬送機構５、部品供給部６、搭載ヘッド８、基台９、制御部２１、記憶部２２、通信部２３を備えている。基板搬送機構５は、基台９上に設けられており、部品搭載装置Ｍ１に搬入された基板４を所定の位置に位置決めし、部品が搭載された基板４を下流側に搬出する。部品供給部６は、基板搬送機構５の両側（紙面におけるＹ方向の両側）に設けられている。部品供給部６は基台９に接続された交換台車１０と部品供給手段であるテープフィーダ７とを有している。

テープフィーダ７は、交換台車１０上にＸ軸方向に沿って設けられた複数のフィーダスロット１１に配置されている。配置されたそれぞれのテープフィーダ７は、後述する部品配置を指示する部品配置データ３２ｃ（図２参照）に従って、フィーダスロット１１に配置されている。交換台車１０は部品搭載装置Ｍ１の基台９に着脱可能であり、テープフィーダ７を配置した状態の交換台車１０を基台９に着脱することで、部品搭載装置Ｍ１上のテープフィーダ７を一括して交換することができる。このように、部品搭載装置Ｍ１は部品を供給する複数の部品供給手段を備えている。

搭載ヘッド８は、図示しないヘッド移動機構によりＸＹ平面方向に沿って移動して部品供給部６のテープフィーダ７から供給される部品を基板搬送機構５に位置決めされた基板４に搭載する。制御部２１は、例えばＣＰＵであり、部品搭載装置Ｍ１の各構成要素の動作を制御する。記憶部２２は、メモリであり、制御部２１の制御に用いられる実装データ２２ａ、部品配置データ２２ｂを記憶している。実装データ２２ａは、生産対象となる全ての種類の実装基板の基板サイズ、部品種類、部品実装位置などの情報を含む。ここで、「種類」が異なる実装基板とは、基板のサイズ、実装される部品の種類、それらの位置の少なくともいずれかが異なり、部品実装後の形態が異なる実装基板である。

なお、本実施の形態においては、同じ実装基板の表面と裏面とのそれぞれについてもそれぞれ異なる「種類」の実装基板として扱う。部品配置データ２２ｂは、各部品供給手段が供給する部品種類と部品供給部６における配置位置の情報である部品配置のデータである。通信部２３は通信インターフェースであり、通信ネットワーク２を介して管理制御装置３及び他の部品搭載装置Ｍ２、Ｍ３との間で信号の授受を行う。

なお、本実施の形態では、全ての部品供給部６は、部品を保持したキャリアテープにより部品を供給するテープフィーダ７で構成されているが、各部品供給部６はこの構成に限定されることはない。例えば、テープフィーダ７と同様に交換台車１０のフィーダスロット１１に搭載可能なスティックフィーダ等であっても良い。また、本実施の形態の部品搭載システム１は、直列に接続された３台の部品搭載装置Ｍ１〜Ｍ３で構成されているが、部品搭載システム１はこの構成に限定されることはない。例えば、部品搭載システム１は４台以上の部品搭載装置が接続されても良いし、１台の部品搭載装置で構成されていても良い。また、管理制御装置３を独立して配置せず、いずれかの部品搭載装置に配置しても良い。

管理制御装置３は、記憶部３２、制御部３３、操作・入力部３７、表示部３８、通信部３９を備える。記憶部３２は、生産設備情報３２ａ、実装データ３２ｂ、部品配置データ３２ｃ、生産頻度データ３２ｄ、生産頻度クラス区分３２ｅ、結合順序データ３２ｆ、生産履歴３２ｇ、生産計画３２ｈなどを記憶する。

生産設備情報３２ａは、管理制御装置３に通信ネットワーク２を介して接続されている生産設備の情報である。生産設備情報３２ａは、部品搭載装置Ｍ１〜Ｍ３の各部品供給部６に配置可能な部品供給手段の種類とその台数、部品搭載装置Ｍ１〜Ｍ３に装着して生産に使用可能な交換台車の種類とその台数などを含む。実装データ３２ｂは、部品搭載装置Ｍ１〜Ｍ３での部品搭載作業で参照されるデータであり、生産対象となる全ての種類の実装基板の基板サイズ、部品種類、部品実装位置などを含む。部品配置データ３２ｃは、各部品搭載装置Ｍ１〜Ｍ３で生産対象となる全ての種類の実装基板の生産に対応した部品供給部６における各部品供給手段の配置位置の情報とそれらの部品供給手段の供給する部品の種類の情報とを含む。

生産頻度データ３２ｄは、詳細は後述するが、作業者により設定された所定の期間における各種類の実装基板の生産の頻度Ｈである。生産頻度クラス区分３２ｅは、生産の頻度Ｈの大きさに応じて実装基板を複数のクラスに分ける区分情報である。結合順序データ３２ｆは、後述するグループ分け処理における暫定グループの結合順序を記録したデータである。生産履歴３２ｇは、生産された実装基板の種類名、日時、生産量などの記録である。生産計画３２ｈは、各種類の実装基板を生産する日時、生産量などの計画であり、過去に実施済みの生産計画等も含む。

制御部３３は、生産頻度特定部３４、グループ分け部３５、部品配置決定部３６を有する。生産頻度特定部３４は、オペレータによる入力、または生産計画等の各種情報からの算出などにより、各種類の実装基板の生産の頻度Ｈを特定する処理を行う。特定された結果は、生産頻度データ３２ｄとして記憶部３２に記憶される。グループ分け部３５は、部品搭載システム１で生産する複数種類の実装基板を、生産の頻度Ｈに基づいて、部品配置を変更することなく生産可能な複数種類の実装基板のグループに分けるグループ分けの処理を行う。部品配置決定部３６は、グループ分けの処理により分けられた各グループに属する複数種類の実装基板の生産に必要な部品を供給する部品供給手段の配置位置の情報である部品配置を決定する。決定された部品配置は、部品配置データ３２ｃとして記憶部３２に記憶される。

操作・入力部３７はキーボード、タッチパネル、マウスなどの入力装置であり、オペレータにより操作コマンドや生産頻度データ３２ｄなどが入力操作される。表示部３８は液晶パネルなどの表示装置であり、操作・入力部３７による操作時の案内画面などを表示する。通信部３９は通信インターフェースであり、通信ネットワーク２を介して部品搭載装置Ｍ１〜Ｍ３との間で信号の授受を行う。部品搭載装置Ｍ１〜Ｍ３の各記憶部２２と管理制御装置３の記憶部３２とのそれぞれに記憶された各種のデータは、予め定められた所定のタイミングで同期される。

本発明の一実施の形態における部品搭載システム１は上記のように構成されており、次に、本発明の一実施の形態における複数種類の実装基板の生産に使用する部品供給手段の配置を決定する部品配置の決定方法について図３，４のフローに則して図５〜１０を参照して説明する。まず生産頻度特定部３４が、所定の期間における、部品搭載システム１で生産される複数種類の実装基板のそれぞれの生産の頻度Ｈを特定する（ＳＴ１：生産頻度特定工程）。生産の頻度Ｈの特定方法としては、オペレータが操作・入力部３７により入力して直接特定する方法、生産履歴や過去または今後の生産計画などの各種情報から算出して特定する方法などがある。

生産の頻度Ｈの具体的な算出方法を説明する。生産の頻度Ｈを算出する方法には、例えば後述の２つの方法がある。一つ目の方法は、（式１）に示すように、生産計画において予定されている全ての種類の実装基板の生産回数の合計Ｐに対する生産の頻度Ｈの算出対象となる該当する種類の実装基板の生産回数Ｑの割合を生産の頻度Ｈとする方法Ｆ１である。
Ｈ＝Ｑ／Ｐ×１００・・・（式１）

生産の頻度Ｈの算出対象となる種類Ｕの実装基板の生産回数Ｑが４８回で、生産計画で予定されている全ての種類の実装基板の生産回数の合計Ｐが１２０回の場合、種類Ｕの実装基板の生産の頻度Ｈは４０％となる。この方法Ｆ１は、段取り替えの回数にほぼ一致する生産回数を正確にカウントすることで、今後の生産の頻度Ｈをより正確に予測することができる。

二つ目の方法は、（式２）に示すように、生産計画で予定されている全生産日数Ｒに対する生産の頻度Ｈの算出対象となる該当する種類の実装基板の生産日数Ｓの割合を生産の頻度Ｈとする方法Ｆ２である。
Ｈ＝Ｓ／Ｒ×１００・・・（式２）

生産の頻度Ｈの算出対象となる種類Ｖの実装基板の生産日数Ｓが２４日で、生産計画で予定されている全生産日数Ｒが３０日の場合、種類Ｖの生産の頻度Ｈは８０％となる。この方法Ｆ２は、一日に多くの種類の実装基板を生産するために、同じ種類の段取り替えを一日に複数回実行するような場合であっても、一日の段取り替えの回数は一回として計算する。そのため、一日に同じ種類の実装基板の段取り替えを複数回実行するような複雑な生産計画であっても、該当種類の実装基板の生産の頻度Ｈを簡易に算出することができる。

次に図５を参照して、生産頻度特定工程（ＳＴ１）において表示部３８に表示される生産頻度入力画面４１について説明する。「実装基板種類名」列４１ａには、生産予定の実装基板の種類名（ここでは、実装基板Ａ〜Ｈ）が表示されている。「生産の頻度」列４１ｂには、実装基板の種類名に対応する生産の頻度Ｈが表示されている。「生産の頻度」列４１ｂは、操作・入力部３７を操作することにより選択された種類名の実装基板の生産の頻度Ｈをマニュアルで入力できる。

操作ボタン「実装基板種類追加」４１ｃを操作することにより、「実装基板種類名」列４１ａと「生産の頻度」列４１ｂに、新たに実装基板の種類を追加できる。操作ボタン「実装基板種類削除」４１ｄを操作することにより、選択された実装基板の種類の「実装基板種類名」列４１ａと「生産の頻度」列４１ｂの情報を削除できる。操作ボタン「生産計画反映」４１ｅを操作することにより、生産頻度特定部３４は、生産履歴３２ｇ、または生産計画３２ｈ、あるいはその両方を基に生産の頻度Ｈを特定する。すなわち、生産頻度特定部３４は予め決められた計算式（例えば、方法Ｆ１、Ｆ２など）に従って実装基板Ａ〜Ｈの生産の頻度Ｈを算出して「生産の頻度」列４１ｂに入力する。

図６を参照して生産計画３２ｈの例を説明する。図６に示す生産計画表４２には、４月の生産計画がテーブル形式で示されている。「生産日」列４２ａは生産予定日であり、この例においては４月１日から３０日が記載されている。「生産予定」列４２ｂには、生産予定日に生産予定の実装基板の種類名が生産順に表示されている。生産予定１〜生産予定４は、各生産日の生産順を示している。生産計画３２ｈには、今後の生産で実施される予定の生産計画と、既に実施された過去に作成された過去の生産計画がある。また生産計画３２ｈと同様に、生産履歴３２ｇにも、生産の頻度Ｈの算出に必要な生産日と生産された実装基板の種類名の情報が含まれている。

生産の頻度Ｈは、今後に実施される予定の生産計画から特定されることが望ましいが、受注情報が不足しているなどの理由により、今後の生産計画を立案することが困難な場合もある。そのような場合でも、今後の生産計画に代わり、生産履歴３２ｇ、または過去の生産計画、あるいはその両方を基に生産の頻度Ｈを特定できる。すなわち、生産する実装基板の種類やその割合が過去から大きく変わらない場合は、生産履歴３２ｇや過去の生産計画から特定した生産の頻度Ｈは、今後の生産計画から特定される生産の頻度Ｈからのずれは小さく、代わりに使用できる。また、不確実な今後の生産計画に対して、生産履歴３２ｇや過去の生産計画の情報を重みづけして生産の頻度Ｈを特定することで、予測の精度を向上できる。

生産頻度特定工程（ＳＴ１）に続いて、グループ分け部３５は、生産の頻度Ｈに基づいて、複数種類の実装基板を部品供給手段であるテープフィーダ７やスティックフィーダの配置を変更することなく生産可能な複数のグループに分ける（ＳＴ２：グループ分け工程）。以下、図４のフローに則して、図５に示す実装基板Ａ〜Ｈを例にグループ分け工程（ＳＴ２）を説明する。グループ分け工程（ＳＴ２）では、グループ分け部３５は、まず実装基板Ａ〜Ｈを予め与えられた生産頻度クラス区分３２ｅに基づいてクラス分けする（ＳＴ１１）。

図７に、生産頻度クラス区分３２ｅの例を示す。生産頻度クラス区分テーブル４３の「生産頻度クラス」列４３ａはクラス名（クラス１〜３）、「生産の頻度の区分」列４３ｂは各クラスの生産の頻度Ｈの大きさの区分である。この例では、生産の頻度Ｈの大きさに応じて実装基板の種類を３つのクラスに区分けている。「生産頻度クラス」の数、「生産の頻度の区分」の数値は例示したものに限らず、適宜設定することができる。

図８の表４４に、実装基板Ａ〜Ｈを図７に示す生産頻度クラス区分３２ｅに従ってクラス分けした結果を示す。「実装基板種類名」列４４ａは実装基板の種類名（実装基板Ａ〜Ｈ）、「生産の頻度」列４４ｂは実装基板Ａ〜Ｈの生産の頻度Ｈ、「生産頻度クラス」列４４ｃは実装基板Ａ〜Ｈをクラス分けした結果である。例えば、実装基板Ａは生産の頻度Ｈが９５％であり、生産の頻度の区分が「８０％以上」に該当するため生産頻度クラス１となる。

次いでグループ分け部３５は、グループ分けの処理を行う対象の実装基板の種類を暫定グループとして選択する（ＳＴ１２）。まず、はじめに、生産の頻度Ｈの最も大きな生産頻度の区分であるクラス１に該当する実装基板の種類（実装基板Ａ，Ｄ，Ｇ）を暫定グループとして選択する。この段階では生産頻度の区分がクラス２、クラス３に該当する実装基板の種類は選択されないが、後述するＳＴ１８にてループして再度ＳＴ１２を実行する際に、クラス２及びクラス３に該当する実装基板を順に選択することになる。このように処理することで、グループ分け部３５は、グループ分け処理工程（ＳＴ２）において、生産の頻度Ｈが高い種類の実装基板を優先的に一のグループに組入れることができる。

次いでグループ分け部３５は、実装データ３２ｂの実装基板に実装される部品種類の情報を基に、選択された種類の実装基板間で共通に使用される部品である共有部品の数を求める処理を実行する（ＳＴ１３）。ここでは、生産頻度クラス１の実装基板Ａ，Ｄ，Ｇが選択されているのでそれらを対象として共有部品数を求める。まず、実装基板Ａ、Ｄ、Ｇをそれぞれ暫定グループＡ、Ｄ、Ｇと設定し、２つの暫定グループの組み合わせ（ここでは暫定グループＡと暫定グループＤ、暫定グループＡと暫定グループＧ、暫定グループＤと暫定グループＧ）ごとに共有部品の数を求める。

図９（ａ）の表４５の行と列が交わる欄には、（ＳＴ１３）の処理で求められた暫定グループＡ，Ｄ，Ｇ間の共有部品数が示されている。具体的に説明すると、暫定グループＤ行と暫定グループＡ列が交わる欄４５ａには、暫定グループＤと暫定グループＡ間の共有部品数が示されている。暫定グループＡと暫定グループＤとの共有部品の数は、欄４５ａに示されるように１０個である。同様に、欄４５ｂには暫定グループＧと暫定グループＡ間の、欄４５ｃには暫定グループＧと暫定グループＤ間の共有部品数が示されている。

次いでグループ分け部３５は、（ＳＴ１３）で求められた共有部品数を基に、共有部品が多い２つの暫定グループを結合する（ＳＴ１４：暫定グループ結合工程）。ここでは、共有部品数が３０個で一番多い暫定グループＡと暫定グループＧを結合して、新たな暫定グループＡＧとする。次いでグループ分け部３５は、（ＳＴ１４）実行後における暫定グループ数が１つか、否かを判定する（ＳＴ１５）。暫定グループが２つ以上ある場合は、（ＳＴ１３）に戻る。

この時点で暫定グループは、暫定グループＡＧと暫定グループＤの２つであるため（ＳＴ１３）に戻り、グループ分け部３５は、この時点での選択されている暫定グループを対象として暫定グループ間の共有部品数を求める。図９（ｂ）の表４６の欄４６ａに、暫定グループＡＧと暫定グループＤの共有部品数が示されている。次いでグループ分け部３５は、暫定グループ結合工程（ＳＴ１４）を実行して、暫定グループＡＧと暫定グループＤを結合して、新たな暫定グループＡＧＤとする。次いでグループ分け部３５は、（ＳＴ１５）の暫定グループ数の判定を行う。この時点の暫定グループ数は１つのため、次の工程に進む。

上記のようにグループ分け部３５は、暫定グループが１つになるまで、共有部品数が多い順番に２つの暫定グループの結合（ＳＴ１３，１４）を繰り返す。そして、この結合の順番は結合順序データ３２ｆとして記憶部３２に記憶される。図１０（ａ）のトーナメント図４７は、生産頻度クラス１の実装基板Ａ，Ｄ，Ｇを暫定グループＡ，Ｄ，Ｇとして結合した結合順序データ３２ｆをトーナメント方式で示したものである。トーナメント図４７では、最初に共有部品数の一番多い暫定グループＡと暫定グループＧを第１の結合点４７ａで結合して暫定グループＡＧとしたことを示している。次いで暫定グループＡＧと暫定グループＤを第２の結合点４７ｂで結合して暫定グループＡＧＤとしている。

（ＳＴ１５）で暫定グループ数が１つと判定された場合、つまり、全ての暫定グループが結合されて１つの暫定グループとなると、グループ分け部３５は、この暫定グループ内で部品供給手段の配置が可能か、否かを判断する（ＳＴ１６）。すなわち、生産設備情報３２ａの部品搭載システム１に配置可能な部品供給手段の種類と台数、部品供給手段を搭載する交換台車の数などの情報を基に、部品供給手段の配置を変更する。すなわち段取り替えをすることなく暫定グループに含まれる全ての種類の実装基板を生産可能な部品配置の実現可能性を判断する。

ここでは、暫定グループＡＧＤに対して、部品配置の可能性の可否を判断する。（ＳＴ１６）において、配置可能な部品供給手段の数や部品の組み合わせなどの制約により暫定グループは部品配置が不可能と判断された場合、グループ分け部３５は、暫定グループを結合した順序の逆順で２つの暫定グループに分割する（ＳＴ１７：暫定グループ分割工程）。

暫定グループＡＧＤは部品配置が不可能と判断されたため、最後に結合された第２の結合点４７ｂで分割される。すなわち、暫定グループ分割工程（ＳＴ１７）により、暫定グループＡＧＤは２つの暫定グループＡＧと暫定グループＤに分割される。トーナメント図４７では、分割が実行された分割点を第１の分割点４７ｃとして２点鎖線で示している。

暫定グループ分割工程（ＳＴ１７）で分割した後に（ＳＴ１６）に戻り、グループ分け部３５は、暫定グループＡＧと暫定グループＤのそれぞれに対して部品配置の可能性の可否を判断する。（ＳＴ１６）において部品配置が可能と判断されると、グループ分け部３５は、全種類の実装基板でグループ分けが実行されたか否か、すなわち（ＳＴ１２）において全ての種類の実装基板が暫定グループとして選択されているか否かを判断する（ＳＴ１８）。全種類の実装基板でグループ分けが実行されていないと判断された場合は、（ＳＴ１２）に戻って、グループ分け部３５は次のグループ分けの対象とする実装基板の種類を暫定グループとして選択してグループ分けの対象に追加する。

この時点では、生産頻度クラス２，３に属する実装基板のグループ分けが実行されていないため、（ＳＴ１２）に戻って、暫定グループＡＧ，Ｄに、生産頻度クラス２の実装基板である暫定グループＥ，Ｆを加えて、次のグループ分けを実行する。

図１０（ｂ）に、暫定グループＡＧ，Ｄ，Ｅ，Ｆの結合の結果を結合順序データ３２ｆに基づきトーナメント図４８として示している。共有部品数の多い順番で、暫定グループＤと暫定グループＦを第３の結合点４８ａで結合して暫定グループＤＦとしている。次に暫定グループＡＧと暫定グループＥを第４の結合点４８ｂで結合して暫定グループＡＧＥとし、暫定グループＡＧＥと暫定グループＤＦを第５の結合点４８ｃで結合して暫定グループＡＧＥＤＦとしている。

次いで（ＳＴ１６）において、暫定グループＡＧＥＤＦの部品配置の可能性が判断される。（ＳＴ１６）において部品配置不可能と判断されたため、暫定グループ分割工程（ＳＴ１７）において、最後に結合された第５の結合点４８ｃ（第２の分割点４８ｄ）で暫定グループＡＧＥと暫定グループＤＦに分割される。その後（ＳＴ１６）に戻り、暫定グループＡＧＥと暫定グループＤＦに対して、それぞれ部品配置の可能性が判断される。（ＳＴ１６）において部品配置可能と判断されたため（ＳＴ１８）に進み、全種類の実装基板でグループ分けが実行されたかが判断される。

この時点では、生産頻度クラス３の実装基板のグループ分けが実行されていないため（ＳＴ１２）に戻り、生産頻度クラス３の実装基板を暫定グループＢ，Ｃ，Ｈとして選択して加えて、次のグループ分けが実行される。図１０（ｃ）に、暫定グループＡＧＥ，ＤＦ，Ｂ，Ｃ，Ｈの結合の結果を結合順序データ３２ｆに基づきトーナメント図４９として示している。今回の処理では、共有部品数の多い順番で、第６の結合点４９ａ、第７の結合点４９ｂ、第８の結合点４９ｃ、第９の結合点４９ｄと結合して暫定グループＡＧＥＨＤＦＢＣとしている。

次いで（ＳＴ１６）において各暫定グループに対して部品配置の可能性が判断され、不可能の場合は暫定グループ分割工程（ＳＴ１７）において結合の逆順で暫定グループが分割される。ここでは、暫定グループＡＧＥＨＤＦＢＣで部品配置が不可能と判断されて、第９の結合点４９ｄ（第３の分割点４９ｅ）で分割されている。さらに分割後の暫定グループＡＧＥＨで部品配置が不可能と判断されて、第６の結合点４９ａ（第４の分割点４９ｆ）で分割されている。その結果、部品配置可能な暫定グループＡＧＥ，ＤＦＢＣ，Ｈにグループ分けされる。

（ＳＴ１８）において、全種類の実装基板でグループ分けが実行されたと判断された場合、グループ分け部３５は、この時点の暫定グループを正式なグループとする（ＳＴ１９）。すなわち、暫定グループＡＧＥ，ＤＦＢＣ，Ｈを、それぞれ正式なグループＡＧＥ，ＤＦＢＣ，Ｈとして、グループ分け工程（ＳＴ２）を終了する。このようにして、生産の頻度Ｈに基づいて、複数種類の実装基板を部品供給手段の配置を変更することなく生産可能な複数のグループに分けるグループ分け工程（ＳＴ２）が実行される。

グループ分け工程（ＳＴ２）に次いで、部品配置決定部３６は、グループ分け工程（ＳＴ２）において分けられた複数のグループのそれぞれについて、部品搭載システム１における部品配置を決定する（ＳＴ３：部品配置決定工程）。例えば、グループＡＧＥについて、このグループに属する実装基板Ａ，Ｇ，Ｅの生産に必要な部品を供給する部品供給手段の部品搭載システム１の部品搭載装置Ｍ１〜Ｍ３における部品配置を決定する。決定された部品配置の情報は、部品配置データ３２ｃとして記憶部３２に記憶される。

各グループの部品搭載システム１における部品配置の決定方法としては、グループに含まれる実装基板の中で生産の頻度Ｈの大きな実装基板の種類の生産時間が小さくなるように優先的に配置する方法や、部品数が多い実装基板の種類を優先的に配置する方法など様々な方法があるが、状況に応じていずれの方法を用いても良い。

上記のように、グループ分け工程（ＳＴ２）において分けられた複数のグループについて、それぞれグループに属する種類の実装基板の生産に必要な部品を供給する部品供給手段の部品搭載システム１の部品搭載装置Ｍ１〜Ｍ３における配置を決定する部品配置決定工程（ＳＴ３）を実行して、部品配置の決定処理を終了する。その後オペレータにより、表示部３８などに示される部品配置データ３２ｃに基づいて、各交換台車に部品供給手段を配置するなどの段取りが行われる。

このように、あるグループに対応して部品搭載システム１に部品が配置されると、そのグループに属する実装基板を生産する期間は、生産する実装基板の種類が変わっても、部品配置の段取り替えは不要となる。例えば、グループＡＧＥに対応した部品配置では、実装基板Ａ，Ｅ，Ｇを連続して生産する際の部品配置の段取り替えは不要である。

本実施の形態では、上述したように、生産の頻度Ｈに基づいて、複数種類の実装基板を部品供給手段の配置を変更することなく生産可能な複数のグループに分けている。具体的には、長期間にわたる生産計画を考慮して生産の頻度Ｈが高い種類の実装基板を一のグループに組入れて部品配置を決めている。そのため、長期間にわたる実装基板の生産において、部品配置の段取り替えの回数を少なくすることができる。これにより、段取り替えによる実装基板の生産の一時停止時間が削減でき、効率的に実装基板を生産することができる。

なお、グループ分け処理は上記の方法に限定されることはなく、生産の頻度Ｈに基づいて、複数種類の実装基板を部品供給手段の配置を変更することなく生産可能な複数のグループに分ける方法であれば、いずれの方法を用いても良い。

上記説明したように本実施の形態では、テープフィーダ７などの部品供給手段の配置である部品配置を決定する際に、所定の期間における複数種類の実装基板のそれぞれの生産の頻度Ｈに基づいて、複数種類の実装基板を部品供給手段の配置を変更することなく生産可能な複数のグループに分け、それぞれのグループに属する実装基板の生産に必要な部品を供給する部品供給手段の部品搭載システム１における配置を決定するようにしている。これにより、生産の頻度Ｈが高い種類の実装基板を同じグループとする部品配置を行うことができるため、複数種類の実装基板を生産する部品搭載装置において、長期間にわたる生産計画に対して効率的に実装基板を生産することができる。

本発明によれば、長期間にわたる生産計画に対して効率的に実装基板を生産できるという効果を有し、実装基板を製造する分野において有用である。

１部品搭載システム
７テープフィーダ（部品供給手段）
Ｍ１〜Ｍ３部品搭載装置

Claims

部品を供給する複数の部品供給手段を備えた部品搭載装置において、複数種類の実装基板の生産に使用する前記部品供給手段の配置を決定する部品配置の決定方法であって、
所定の期間における、前記複数種類の実装基板のそれぞれの生産の頻度を特定する工程と、
前記生産の頻度に基づいて、前記複数種類の実装基板を前記部品供給手段の配置を変更することなく生産可能な複数のグループに分ける工程と、
前記複数のグループについて、それぞれ前記グループに属する種類の実装基板の生産に必要な部品を供給する前記部品供給手段の前記部品搭載装置における配置を決定する工程とを備える部品配置の決定方法。
前記グループに分ける工程は、前記生産の頻度が高い種類の実装基板を優先的に一のグループに組入れる請求項１記載の部品配置の決定方法。
前記生産の頻度は、全ての種類の実装基板の生産回数の合計に対する該当する種類の実装基板の生産回数の割合である請求項１または２に記載の部品配置の決定方法。
前記生産の頻度は、全生産日数に対する該当する種類の実装基板の生産日数の割合である請求項１または２に記載の部品配置の決定方法。
前記生産の頻度を特定する工程は、生産履歴、または生産計画、あるいはその両方を基に生産の頻度を特定する請求項１乃至４に記載の部品配置の決定方法。