JP2019003460A - 設備要素保守管理システムおよび設備要素保守管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】設備要素の保守作業が効率良く実行されるように管理することができる設備要素保守管理システムおよび設備要素保守管理方法を提供することを目的とする。【解決手段】製造物を製造する製造設備に少なくともひとつ取り付けられる設備要素の保守作業を管理する設備要素保守管理方法は、製造設備の稼動履歴情報を所定のタイミングで取得し（ＳＴ１）、取得した稼動履歴情報に基づいて、設備要素の状態の傾向を分析し（ＳＴ２）、状態が所定より悪化傾向の設備要素の保守作業を実行し（ＳＴ４）、保守作業の結果である保守結果情報を作成し（ＳＴ６）、保守結果情報に基づいて、保守作業後の状態が所定より改善していない設備要素の修理作業を指示する修理作業指示を作成する（ＳＴ７）。【選択図】図６

Description

本発明は、製造物を製造する製造設備に取り付けられる設備要素の保守作業を管理する設備要素保守管理システムおよび設備要素保守管理方法に関する。

製造物を製造する部品実装機などの製造設備は、交換可能な設備要素を製造物に応じて選択して取り付けた状態で使用される。回路基板に電子回路部品を装着した実装基板を製造物として製造する部品実装機は、設備要素として電子回路部品を供給する部品供給装置などを取り付けて使用される。設備要素は、使用時間の増加にともない内蔵する構成部品の摩耗や歪みが増加して、作業エラーなどの不具合が発生することがある。そこで、所定のメンテナンスのタイミングで設備要素に対する清掃や基準位置調整などの保守作業や、部品交換などの修理作業を含むメンテナンス作業が実行される（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載のメンテナンス方法では、部品実装機が設置された工場から離れた場所に設けられたメンテナンスセンタにおいて、各部品実装機の運転状況をリアルタイムで監視している。そして、部品実装機に取り付けられた部品供給装置の部品供給回数あるいは供給ミス発生回数が設定回数以上になると、その部品供給装置を使用禁止にしてメンテナンスセンタに搬送し、修理、点検などを実行している。これにより、メンテナンスセンタにおける監視情報とメンテナンスの一括管理を実現している。

特開２００４−１４０１６２号公報

しかしながら、特許文献１には、使用禁止の部品供給装置に対する修理、点検を体系的に管理することに関する記載がなく、更なる改善の余地があった。

そこで本発明は、設備要素の保守作業が効率良く実行されるように管理することができる設備要素保守管理システムおよび設備要素保守管理方法を提供することを目的とする。

本発明の設備要素保守管理システムは、少なくともひとつの設備要素が取り付けられ、製造物を製造する製造設備の稼動履歴情報を所定のタイミングで取得する履歴情報取得部と、取得した前記稼動履歴情報に基づいて、前記設備要素の状態の傾向を分析する分析部と、前記状態が所定より悪化傾向と分析された前記設備要素の保守作業の結果である保守結果情報を作成する保守結果作成部と、前記保守結果情報に基づいて、保守作業後の前記状態が所定より改善していない前記設備要素の修理作業を指示する修理作業指示を作成する修理指示作成部と、を備える。

本発明の設備要素保守管理方法は、製造物を製造する製造設備に少なくともひとつ取り付けられる設備要素の保守作業を管理する設備要素保守管理方法であって、前記製造設備の稼動履歴情報を所定のタイミングで取得し、取得した前記稼動履歴情報に基づいて、前記設備要素の状態の傾向を分析し、前記状態が所定より悪化傾向の前記設備要素の保守作業を実行し、前記保守作業の結果である保守結果情報を作成し、前記保守結果情報に基づいて、前記保守作業後の前記状態が所定より改善していない前記設備要素の修理作業を指示する修理作業指示を作成する。

本発明によれば、設備要素の保守作業が効率良く実行されるように管理することができる。

本発明の一実施の形態の設備要素管理システムの構成説明図 本発明の一実施の形態の部品実装機の構成説明図 本発明の一実施の形態の設備要素管理システムの制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の部品実装機に取り付けられるテープフィーダの制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の設備要素管理システムで使用される（ａ）保守結果情報の一例の説明図（ｂ）修理作業指示の一例の説明図（ｃ）修理結果情報の一例の説明図 本発明の一実施の形態の設備要素管理システムによる設備要素保守管理方法のフロー図 本発明の一実施の形態の他の設備要素管理システムの制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の設備要素管理システムによる設備要素修理管理方法のフロー図

以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、設備要素管理システム、部品実装ライン、部品実装機、部品供給装置などの仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図２、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸方向として、基板搬送方向のＸ方向（図２における紙面垂直方向）、基板搬送方向に直交するＹ方向（図２における左右方向）が示される。また、水平面と直交する高さ方向としてＺ方向（図２における上下方向）が示される。

まず図１を参照して、設備要素管理システム１の構成を説明する。設備要素管理システム１は、工場Ｆ、工場Ｆから離れた場所に開設されたサポートセンタＳ、工場ＦとサポートセンタＳ間でテープフィーダなどの設備要素を搬送（矢印ａ）する搬送手段であるトラックＴを備えて構成されている。工場Ｆには、複数の部品実装機Ｍ１〜Ｍ３を連結して構成される部品実装ラインＬ１が設置されている。部品実装ラインＬ１は、部品実装機Ｍ１〜Ｍ３によって回路基板Ｂ（図２参照）に電子回路部品（以下「部品Ｄ」と称す。図２参照）を順に装着しながら実装基板を製造する機能を有している。

各部品実装機Ｍ１〜Ｍ３は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの構内通信ネットワーク２を介してライン管理ＰＣ３に接続されている。また、工場Ｆには、設備要素の保守作業が実行される保守部４が設置されている。保守部４には、メール受信装置５、保守作業を実行する保守作業部６、保守作業を管理する保守管理ＰＣ７が備えられている。なお、保守部４は、部品実装ラインＬ１と同じフロアに設置して、異なる建屋内に設置してもよい。また、工場Ｆには、複数の部品実装ラインを設置してもよい。また、部品実装ラインＬ１を構成する部品実装機Ｍ１〜Ｍ３は３台である必要はなく、１台、２台、４台以上であってもよい。

図１において、サポートセンタＳには、サポート管理ＰＣ８、設備要素の修理作業が実行される修理部９、メールサーバ１０が設けられている。修理部９、メールサーバ１０は、構内通信ネットワーク１１を介してサポート管理ＰＣ８に接続されている。ライン管理ＰＣ３とサポート管理ＰＣ８は、インターネットや移動体通信回線などの構外通信ネットワーク１２を介して情報の授受を行う。メール受信装置５とメールサーバ１０は、構外通信ネットワーク１３を介して情報の授受を行う。

サポートセンタＳは、複数の工場Ｆ（顧客）に対する設備要素の修理作業を効率的に実行可能な位置に開設される。サポートセンタＳでは、搬入された設備要素の修理作業の他、後述する工場Ｆ（顧客先）にある設備要素の状態傾向などを分析して保守作業が必要な設備要素を抽出して各工場Ｆの担当者に報告するなどの各種サポートが実行される。

次に図２を参照して、部品実装機Ｍ１〜Ｍ３の構成を説明する。部品実装機Ｍ１〜Ｍ３は同様の構成をしており、以下、部品実装機Ｍ１について説明する。部品実装機Ｍ１は、回路基板Ｂに部品Ｄを装着する機能を有している。基台２１の上面に設けられた基板搬送機構２２は、回路基板ＢをＸ方向に搬送して位置決めして保持する。ヘッド移動機構２３は、プレート２３ａを介して装着された実装ヘッド２４をＸ方向、Ｙ方向に移動させる。実装ヘッド２４の下端には、吸着ノズル２５が装着される。

基板搬送機構２２の側方で基台２１に結合された台車２７の上部のフィーダベース２７ａには、複数のテープフィーダ２６がＸ方向に並んで取り付けられている。台車２７には、部品実装機Ｍ１に供給される部品Ｄを格納するキャリヤテープ２８が、リール２９に巻回収納されて保持されている。テープフィーダ２６に挿入されたキャリヤテープ２８は、テープフィーダ２６に内蔵されるテープ送り機構２６ａにより一定間隔でピッチ送りされる。これにより、キャリヤテープ２８が格納する部品Ｄがテープフィーダ２６の上部に設けられた部品供給口２６ｂに順に供給される。

部品実装動作では、実装ヘッド２４は、ヘッド移動機構２３によりテープフィーダ２６の上方に移動し、テープフィーダ２６の部品供給口２６ｂに供給された部品Ｄを吸着ノズル２５により真空吸着してピックアップする（矢印ｂ）。部品Ｄを保持した実装ヘッド２４は、ヘッド移動機構２３により基板搬送機構２２に保持された回路基板Ｂの上方に移動し、回路基板Ｂ上の所定の部品装着位置Ｂａに部品Ｄを実装する（矢印ｃ）。

図２において、プレート２３ａには、光軸方向を下方に向けた基板認識カメラ３０が取り付けられている。基板認識カメラ３０は、ヘッド移動機構２３により実装ヘッド２４と一体的にＸ方向、Ｙ方向に移動する。基板認識カメラ３０は、テープフィーダ２６の上方に移動して、部品供給口２６ｂに供給された部品Ｄを撮像する。撮像結果は画像認識されて、期待される正規の供給位置から供給された部品Ｄがずれた供給位置ずれ量が算出される。また、部品供給口２６ｂに部品Ｄが供給されずに部品Ｄを認識することができない供給部品認識エラーも検出される。

部品Ｄの供給位置ずれ量が大きい場合、吸着ノズル２５が部品Ｄを吸着できない吸着ミスが発生するおそれがある。そこで、テープフィーダ２６は、算出された供給位置ずれ量に基づいて、テープ送り機構２６ａがキャリヤテープ２８をピッチ送りする際の基準位置を調整する。または、算出された供給位置ずれ量に基づいて、吸着ノズル２５が部品Ｄをピックアップする際の吸着位置（実装ヘッド２４の停止位置）が補正される。

図２において、実装ヘッド２４は、吸着ノズル２５から流入する空気の流量を計測する流量センサ２４ａを備えている。吸着ノズル２５が部品Ｄを正常に吸着すると、吸着ノズル２５より流入する空気は小さくなって吸着ノズル２５の真空圧力が低くなる。一方、吸着ノズル２５が部品Ｄを保持できなかったり、異常な姿勢で吸着したりする吸着ミスが発生した場合は、吸着ノズル２５より流入する空気が大きくなって吸着ノズル２５の真空圧力は高くなる（真空エラー）。そこで、流量センサ２４ａによる空気の流量の計測結果より、吸着ミス（真空エラー）の発生の有無を検出することができる。なお、流量センサ２４ａの代わりに真空計を備えて、真空計による真空圧力の計測結果より吸着ミス（真空エラー）の発生の有無を判断するようにしてもよい。

基板搬送機構２２とテープフィーダ２６の間の基台２１の上面には、光軸方向を上方に向けた部品認識カメラ３１が取り付けられている。部品認識カメラ３１は、部品Ｄをピックアップした吸着ノズル２５が上方を通過する際に、吸着ノズル２５に保持される部品Ｄ（または、部品Ｄを保持できなかった吸着ノズル２５）を撮像する。撮像結果は画像認識されて、吸着ノズル２５に保持される部品Ｄの姿勢が正常か異常か、または部品Ｄが保持されていない吸着部品認識エラー（吸着ミス）が発生していないかが判断される。

また、撮像結果は画像認識されて、期待される正規の吸着位置から吸着ノズル２５に吸着された部品Ｄがずれた吸着位置ずれ量が算出される。回路基板Ｂ上の部品装着位置Ｂａに部品Ｄを実装する際は、吸着位置ずれ量に基づいて装着位置補正、装着姿勢補正が実行される。

実装ヘッド２４、吸着ノズル２５、テープフィーダ２６は、回路基板Ｂに実装する部品Ｄの種類に応じて適宜選択されて、部品実装機Ｍ１に取り付けられる。このように、回路基板Ｂに部品Ｄを実装する実装ヘッド２４、実装ヘッド２４に装着されて部品Ｄを吸着する吸着ノズル２５、または部品Ｄを実装ヘッド２４に供給するテープフィーダ２６（部品供給装置）は、部品実装機Ｍ１に取り付けられる設備要素となる。そして、回路基板Ｂに部品Ｄを実装する部品実装機Ｍ１は、少なくともひとつの設備要素が取り付けられ、製造物（実装基板）を製造する製造設備となる。

次に図３、図４を参照して、設備要素管理システム１の制御系の構成について説明する。部品実装機Ｍ１〜Ｍ３は同様の構成をしており、以下、部品実装機Ｍ１について説明する。図３において、部品実装機Ｍ１は、実装制御部４１を備えている。実装制御部４１は、実装記憶部４２、認識処理部４５、実装動作処理部４６、構内通信部４７を備えている。構内通信部４７は、構内通信ネットワーク２を介して他の部品実装機Ｍ２，Ｍ３、ライン管理ＰＣ３との間でデータの送受信を行う。実装記憶部４２は記憶装置であり、実装データ記憶部４３、パラメータ記憶部４４を備えている。実装データ記憶部４３には、回路基板Ｂに実装される部品Ｄの部品種やサイズ、部品装着位置Ｂａ（ＸＹ座標）などのデータが製造する実装基板の種類ごとに記憶されている。

認識処理部４５は、基板認識カメラ３０によるテープフィーダ２６の部品供給口２６ｂの撮像結果を画像認識して、テープフィーダ２６がキャリヤテープ２８をピッチ送りする際の基準位置の補正値、吸着ノズル２５の吸着位置の補正値を算出して、パラメータ記憶部４４に記憶させる。また、認識処理部４５は、部品認識カメラ３１による部品Ｄをピックアップした吸着ノズル２５の撮像結果を画像認識して、部品Ｄを回路基板Ｂ上に実装する際の装着位置と装着姿勢の補正値を算出して、パラメータ記憶部４４に記憶させる。また、認識処理部４５は撮像結果を画像認識して、供給部品認識エラー、吸着部品認識エラーを検出する。

図３において、実装動作処理部４６は、実装データ記憶部４３に記憶された各種データ、パラメータ記憶部４４に記憶された各種補正値（作業パラメータ）に基づいて、基板搬送機構２２、ヘッド移動機構２３、実装ヘッド２４、テープフィーダ２６を制御して、部品実装動作を実行させる。また、実装動作処理部４６は、部品実装動作中に作業エラーを検知すると、作業エラーの発生時刻、作業エラーが発生した際の作業パラメータなどをライン管理ＰＣ３に送信する。

作業エラーとしては、吸着ノズル２５が部品Ｄを吸着できない吸着エラー、部品認識カメラ３１による吸着ノズル２５が吸着して保持する部品Ｄが認識できない吸着部品認識エラー、流量センサ２４ａによる吸着ノズル２５の真空圧力が所定よりも高い真空エラー、基板認識カメラ３０によるテープフィーダ２６（部品供給装置）が供給する部品Ｄが認識できない供給部品認識エラーなどが検知される。なお、部品実装ラインＬ１が部品実装機Ｍ１〜Ｍ３の他に実装基板に実装した部品Ｄを検査する実装検査装置を備える場合、作業エラーとして実装検査装置が検査した部品Ｄの有無や位置ずれ量に基づく実装エラーを含んでもよい。

ここで図４を参照して、テープフィーダ２６の制御系の構成について説明する。テープフィーダ２６は、フィーダ制御部９１を備えている。フィーダ制御部９１は、フィーダ記憶部９２、テープ送り処理部９６、通信部９７を備えている。テープフィーダ２６が部品実装機Ｍ１〜Ｍ３に取り付けられると、通信部９７を介して実装制御部４１との間でデータが送受信される。図３に示すように、テープフィーダ２６が保守作業部６に取り付けられると、通信部９７を介して保守制御部６１との間でデータが送受信される。また、テープフィーダ２６が修理作業部８７に取り付けられると、通信部９７を介して修理制御部８１との間でデータが送受信される。

図４において、フィーダ記憶部９２は記憶装置であり、補正データ記憶部９３、稼動履歴記憶部９４、禁止情報記憶部９５を備えている。補正データ記憶部９３には、パラメータ記憶部４４に記憶された作業パラメータのうち、そのテープフィーダ２６がキャリヤテープ２８をピッチ送りする際の基準位置の補正値が送信されて記憶される。テープ送り処理部９６は、補正データ記憶部９３に記憶された基準位置の補正値に基づいて、テープ送り機構２６ａを制御して、部品Ｄを部品供給口２６ｂに順に供給する部品供給動作を実行させる。

稼動履歴記憶部９４には、テープフィーダ２６（部品供給装置）が供給した供給部品数、テープフィーダ２６が稼動した部品供給装置稼働時間などの稼動履歴情報が記憶される。禁止情報記憶部９５には、そのテープフィーダ２６が使用禁止であるか否かの情報（使用禁止情報）が記憶される。禁止情報記憶部９５に使用禁止と記憶されたテープフィーダ２６が部品実装機Ｍ１に取り付けられると、実装制御部４１はその旨を報知するなどの使用禁止処理を実行する。このように、テープフィーダ２６（設備要素）は、設備要素の使用を禁止する使用禁止情報を記憶する記憶部（禁止情報記憶部９５）を備えている。使用禁止情報は、使用禁止であるか否かを示すフラグでも、使用禁止情報を更新した日時を含む履歴情報であってもよい。

図３において、ライン管理ＰＣ３は、ライン処理部５１を備えている。ライン処理部５１は、ライン記憶部５２、稼動情報収集部５４、構内通信部５５、構外通信部５６を備えている。構内通信部５５は、構内通信ネットワーク２を介して部品実装機Ｍ１〜Ｍ３との間でデータの送受信を行う。構外通信部５６は、構外通信ネットワーク１２を介してサポートセンタＳに設置されたサポート管理ＰＣ８との間でデータの送受信を行う。ライン記憶部５２は記憶装置であり、稼動履歴記憶部５３を備えている。

稼動情報収集部５４は、部品実装機Ｍ１〜Ｍ３から送信された作業エラーの発生時刻、作業エラーが発生した際の作業パラメータを、その作業エラーに関係する設備要素を特定する情報と関連付けて稼動履歴情報として稼動履歴記憶部５３に記憶させる。また、稼動情報収集部５４は、作業エラーが発生したタイミングの他、１時間毎など所定のタイミングで作業パラメータ、実装ヘッド２４が稼動した実装ヘッド稼働時間、吸着ノズル２５毎の部品Ｄの実装回数、テープフィーダ２６（部品供給装置）が供給した供給部品数、テープフィーダ２６が稼動した部品供給装置稼働時間などを収集し、設備要素を特定する情報と関連付けて稼動履歴情報として稼動履歴記憶部５３に記憶させる。

図３において、サポート管理ＰＣ８は、サポート処理部７１を備えている。サポート処理部７１は、サポート記憶部７２、情報取得部７５、分析部７６、情報送信部７７、構外通信部７８、構内通信部７９を備えている。サポート記憶部７２は記憶装置であり、設備情報記憶部７３、分析結果記憶部７４を備えている。構外通信部７８は、構外通信ネットワーク１２を介して工場Ｆに設置されたライン管理ＰＣ３との間でデータの送受信を行う。構内通信部７９は、構内通信ネットワーク１１を介して修理部９、メールサーバ１０との間でデータの送受信を行う。

情報取得部７５は、１時間毎などの所定のタイミングでライン管理ＰＣ３から稼動履歴情報を取得し、設備要素ごとに設備情報として設備情報記憶部７３に記憶させる。情報取得部７５は、前回の取得から更新された差分の稼動履歴情報を取得しても、１日など所定の期間の稼動履歴情報を取得してもよい。すなわち、設備情報記憶部７３には、各設備要素の状態の傾向を分析するのに十分な期間の情報が記憶されるようになっていればよい。このように、情報取得部７５は、製造設備の稼動履歴情報を所定のタイミングで取得する履歴情報取得部となる。

図３において、分析部７６は、設備情報記憶部７３に記憶された稼動履歴情報に基づいて、設備要素の状態の傾向を分析する。より具体的には、分析部７６は、作業エラーの内容（吸着部品認識エラー、真空エラー、供給部品認識エラーなど）を分析して、作業エラーの原因となった設備要素を特定する。次いで分析部７６は、設備要素の稼働時間（作業回数）に関連する情報（実装ヘッド稼働時間、実装回数、供給部品数、部品供給装置稼働時間など）に基づいて、設備要素ごとに単位時間（単位作業回数）あたりの作業エラー数であるエラー率を算出する。

そして、分析部７６は、エラー率が増加する割合（増加率）が所定より大きいもの、または補正値が増加する割合（増加率）が所定より大きいものを、設備要素の状態が悪化傾向にあって保守作業が必要な設備要素と判断する。分析結果は、分析結果記憶部７４に記憶される。分析結果には、保守作業が必要な設備要素を特定する情報の他、必要な保守作業の内容、保守作業に使用される情報などが含まれる。

なお、保守作業の要否は、設備要素の状態の悪化傾向の他、各設備要素のエラー率、稼働時間、作業回数などに基づいて判断するようにしてもよい。また、保守作業が必要と判断した場合において、所定期間内の保守作業の回数（保守頻度）が所定より高い場合は、保守作業を実行せずに、その設備要素をサポートセンタＳに搬送して修理作業を実行するように判断するようにしてもよい。

情報送信部７７は、分析結果を保守部４に送信する。より具体的には、分析結果は構内通信ネットワーク１１を介してメールサーバ１０に送信され、メールサーバ１０から構外通信ネットワーク１３を介して工場Ｆに設置された保守部４のメール受信装置５に送信される。このように、途中にメールサーバ１０とメール受信装置５を介すことで、工場Ｆ内の保守管理ＰＣ７への不正アクセスの危険性を低減することができる。

図３において、保守部４は、メール受信装置５、保守作業部６、保守管理ＰＣ７を備えている。保守管理ＰＣ７は、保守制御部６１を備えている。保守制御部６１は、保守記憶部６２、保守作業処理部６５、保守結果作成部６６、修理指示作成部６７を備えている。保守記憶部６２は記憶装置であり、分析結果記憶部６３、保守結果記憶部６４を備えている。分析結果記憶部６３には、メール受信装置５により受信された分析結果が記憶されている。保守作業処理部６５は、分析結果記憶部６３に記憶された分析結果に基づいて、保守作業部６を制御して設備要素の保守作業を実行させる。

ここで、設備要素としてテープフィーダ２６（部品供給装置）を例に保守作業部６による保守作業について説明する。保守作業部６には、保守作業の対象となるテープフィーダ２６が取り付けられる。保守作業部６は、部品供給口２６ｂを撮像するカメラ（図示省略）、テープ送り機構２６ａが備えるモータのトルクを計測するトルク計測手段（図示省略）、空気を噴射して清掃する清掃手段（図示省略）などを備えている。すなわち、保守作業部６は、テープフィーダ２６の状態を計測する機能を有している。

保守作業としては、可動部の清掃、テープ送り機構２６ａが備えるスプロケットやギアの歪み修復や調整、テープ送り機構２６ａが備えるモータのトルク計測など、テープフィーダ２６（構成要素）の構成部品の交換、修理を伴わない作業が実行される。このように、保守部４は、分析結果を受信し、設備要素（テープフィーダ６）の状態が所定より悪化傾向と分析された設備要素の保守作業を実行する。保守作業後、保守作業部６によってテープフィーダ２６の状態（テープ送り精度など）が計測される。

図３において、保守作業後のテープフィーダ２６の状態が所定の状態まで改善しておらず部品実装作業に使用できないと判断した場合、保守作業処理部６５は、そのテープフィーダ２６の禁止情報記憶部９５に使用禁止情報を記憶させる。すなわち、禁止情報記憶部９５には、保守作業後の設備要素（テープフィーダ２６）の状態が所定より改善していない場合に使用禁止情報が記憶される。保守結果作成部６６は、保守作業日、保守作業の内容と改善の良否結果、保守作業後の状態の計測結果などを含む、設備要素の保守作業の結果である保守結果情報を作成し、テープフィーダ２６（設備要素）を特定する情報と関連付けて保守結果記憶部６４に記憶させる。

ここで図５（ａ）を参照して、保守結果情報の一例について説明する。この例では、フィーダ番号がＦＡ０１，ＦＡ０２，ＦＢ０１，ＦＣ０１の４基のテープフィーダ２６の保守結果情報が含まれている。保守結果情報には、保守作業日、作業内容と結果、モータのトルクの定格比、テープ送り機構２６ａの送り精度を含む保守作業後の状態の計測結果が含まれている。またこの例では、トルクの定格比が０．９以下、または送り精度が±３０μｍ以上の場合に、テープフィーダ２６の状態が改善されていないと判断している。すなわち、ＦＡ０２はトルクの定格比が０．７８で０．９以下のため、ＦＢ０１はＸ方向の送り精度が±５５μｍで±３０μｍ以上のため、ギア調整の結果が「否」と判断されている。

このように、修理指示作成部６７は、保守結果記憶部６４に記憶された保守結果情報に基づいて、保守作業を実行したにも関わらず保守作業後の状態が所定より改善していない設備要素の修理作業を指示する修理作業指示を作成する。修理作業指示は、保守部４が備える表示部（図示省略）に表示される他、サポートセンタＳなど搬送先の情報を含む修理伝票として保守部４が備える印刷装置（図示省略）から印刷される。

ここで図５（ｂ）を参照して、修理作業指示の一例について説明する。この例は、図５（ａ）に示す保守結果情報から作成された修理作業情報である。すなわち、状態が改善されていないと判断されたフィーダ番号がＦＡ０２，ＦＢ０１の２基のテープフィーダ２６の修理作業情報が含まれている。また、修理作業の指示として作業予定項目（ギア調整）が含まれる他、保守作業後のモータのトルクの定格比、テープ送り機構２６ａの送り精度など修理作業に使用される情報が含まれている。

図３において、修理部９は、修理制御部８１、修理作業部８７を備えている。修理制御部８１は、修理記憶部８２、修理作業処理部８４、修理結果作成部８５、構内通信部８６を備えている。修理記憶部８２は記憶装置であり、修理結果記憶部８３を備えている。構内通信部８６は、構内通信ネットワーク１１を介してサポート管理ＰＣ８との間でデータの送受信を行う。修理作業処理部８４は、修理作業部８７を制御して設備要素の修理作業を実行させる。もしくは、修理作業部８７は、修理作業者による修理作業を補助する補助作業を実行する。

ここでは、設備要素としてテープフィーダ２６（部品供給装置）を例に修理作業部８７による修理作業について説明する。修理作業部８７には、工場ＦからトラックＴにより搬送された修理作業の対象となるテープフィーダ２６が取り付けられる。修理作業部８７は、部品供給口２６ｂを撮像するカメラ（図示省略）、テープ送り機構２６ａが備えるモータのトルクを計測するトルク計測手段（図示省略）などを備えている。すなわち、修理作業部８７は、テープフィーダ２６の状態を計測する機能を有している。

修理作業としては、テープ送り機構２６ａが備えるモータ、スプロケット、ギアなどテープフィーダ２６（設備要素）の構成部品の交換、修理を伴う作業が実行される。修理作業後、修理作業部８７によってテープフィーダ２６の状態が計測される。修理作業後にテープフィーダ２６の状態が所定の状態に改善すると、修理作業処理部８４は、そのテープフィーダ２６の禁止情報記憶部９５から使用禁止情報を削除させる。このように、禁止情報記憶部９５は、修理作業が実行されると使用禁止情報が削除される。

図３において、修理結果作成部８５は、修理作業日、修理作業の内容、修理作業後の状態の計測結果を含む、設備要素の修理作業の結果である修理結果情報を作成し、テープフィーダ２６（設備要素）を特定する情報と関連付けて修理結果記憶部８３に記憶させる。

ここで図５（ｃ）を参照して、修理結果情報の一例について説明する。この例は、図５（ｂ）に示す修理作業指示に基づいて修理作業が実行された修理結果情報である。すなわち、フィーダ番号がＦＡ０２のテープフィーダ２６は、修理作業としてテープ送り機構２６ａのモータの交換が実行されている。フィーダ番号がＦＣ０１のテープフィーダ２６は、修理作業としてテープ送り機構２６ａのギアの交換が実行されている。修理作業の結果、ＦＡ０２，ＦＣ０１のテープフィーダ２６ともに、モータのトルクの定格比、テープ送り機構２６ａの送り精度が所定の状態に改善している。

次に図６を参照して、設備要素管理システム１による設備要素の保守作業を管理する設備要素保守管理方法について説明する。まず、サポートセンタＳに設置されたサポート管理ＰＣ８の情報取得部７５は、工場Ｆに設置されたライン管理ＰＣ３から工場Ｆに設置された部品実装ラインＬ１を構成する部品実装機Ｍ１〜Ｍ３（製造設備）の稼動履歴情報を所定のタイミングで取得する（ＳＴ１：稼動履歴情報取得工程）。取得された稼動履歴情報は、設備情報記憶部７３に記憶される。次いでサポート管理ＰＣ８の分析部７６は、取得した稼動履歴情報に基づいて、設備要素の状態の傾向を分析する（ＳＴ２：分析工程）。

次いで分析部７６は、設備要素の状態が所定より悪化傾向か否かを判定する（ＳＴ３：傾向判定工程）。設備要素の状態が所定より悪化傾向ではないと判定された場合（ＳＴ３においてＮｏ）、その設備要素は継続して製造に使用される。設備要素の状態が所定より悪化傾向と判定されると（ＳＴ３においてＹｅｓ）、情報送信部７７によって分析結果が工場Ｆに設置された保守部４に送信される。工場Ｆでは、悪化傾向と判定された設備要素が工場Ｆ内に設置された保守部４に移送される。なお、悪化傾向と判定された設備要素の保守作業をいつ実施するかの判断を保守部４において実行し、製造する実装基板を変更するタイミングで部品実装機Ｍ１〜Ｍ３より取り外して、保守部４に移送するようにしてもよい。

図６において、次いで保守部４において、受信した分析結果に基づいて、状態が所定より悪化傾向の設備要素の保守作業が実行される（ＳＴ４：保守作業工程）。次いで保守部４において、保守作業後の設備要素の状態が計測される（ＳＴ５：状態計測工程）。次いで保守結果作成部６６は、保守作業の記録、保守作業後の設備要素の状態の計測結果に基づいて、保守作業後の設備要素の状態が所定より改善したか否かの判定結果を含む保守作業の結果である保守結果情報（図５（ａ）参照）を作成する（ＳＴ６：保守結果情報作成工程）。

次いで修理指示作成部６７は、保守結果情報に基づいて、保守作業後の状態が所定より改善していない設備要素の修理作業を指示する修理作業指示（図５（ｂ）参照）を作成する（ＳＴ７：修理指示作成工程）。保守作業により状態が所定まで改善した設備要素は、保守部４から部品実装ラインＬ１に返送されて製造に使用される。このように、設備要素管理システム１による設備要素管理方法では、設備要素の状態の傾向の分析はサポートセンタＳの分析部７６で一括して実行し（ＳＴ２）、保守作業が必要な設備要素のみ（ＳＴ３においてＹｅｓ）、分析部７６よりも部品実装機Ｍ１〜Ｍ３（製造設備）に近い工場Ｆ内の保守部４で保守作業を実行している（ＳＴ４）。

上記説明したように、本実施の形態の設備要素管理システム１は、製造設備の稼動履歴情報を所定のタイミングで取得する情報取得部７５と、取得した稼動履歴情報に基づいて、設備要素の状態の傾向を分析する分析部７６と、状態が所定より悪化傾向と分析された設備要素の保守結果情報を作成する保守結果作成部６６と、保守結果情報に基づいて、保守作業後の状態が所定より改善していない設備要素の修理作業を指示する修理作業指示を作成する修理指示作成部６７と、を備えた、設備要素の保守作業を管理する設備要素保守管理システムとなる。これによって、設備要素の保守作業が効率良く実行されるように管理することができる。

次に図７を参照して、設備要素管理システムの他の実施例（以下「第２の設備要素管理システム１０１」と称す。）について説明する。第２の設備要素管理システム１０１は、上記説明した設備要素管理システム１（以下、必要に応じて「第１の設備要素管理システム１」と称す。）と、部品実装機Ｍ１〜Ｍ３、ライン管理ＰＣ３は同じ構成で、保守部１０４、サポート管理ＰＣ１０８、修理部１０９の構成が一部異なる。以下、第１の設備要素管理システム１と同じ部分には同じ符号を附して説明は省略する。

サポート管理ＰＣ１０８のサポート処理部１７１は、サポート記憶部１７２、情報取得部１７５、分析部１７６、情報送信部１７７、構外通信部１７８、構内通信部７９に加えて、修理指示作成部１１０を備えている。サポート記憶部１７２は、設備情報記憶部１７３、分析結果記憶部７４を備えている。構外通信部１７８は、構外通信ネットワーク１２を介してライン管理ＰＣ３との間でデータの送受信を行うことに加え、構外通信ネットワーク１２を介して保守部１０４との間でデータの送受信を行う。

図７において、情報取得部１７５は、所定のタイミングでライン管理ＰＣ３から稼動履歴情報を取得することに加えて、保守部１０４から保守結果情報を、修理部１０９から修理結果情報を取得して、設備情報記憶部１７３に記憶させる。分析部１７６は、稼動履歴情報に加え、保守結果情報、修理結果情報に基づいて、設備要素の状態の傾向を分析する。これにより、例えば保守作業の間隔が設備要素の平均より短い設備要素は状態が早く悪化し、構成部品の交換からの稼働時間が短い設備要素は状態の悪化が遅いなど、設備要素の状態の傾向をより正確に予測することができる。分析結果は、分析結果記憶部７４に記憶されるとともに、情報送信部１７７によって保守部１０４に送信される。

修理指示作成部１１０は、設備情報記憶部１７３に記憶された保守結果情報に基づいて、保守作業を実行したにも関わらず保守作業後の状態が所定より改善していない設備要素の修理作業を指示する修理作業指示を作成する。修理作業指示は、情報送信部１７７によって修理部１０９に送信されると共に、工場Ｆの担当者に送信される。すなわち、情報送信部１７７は、保守作業後の設備要素の状態が所定より改善していない場合、その設備要素の修理作業を指示する修理作業指示を送信する指示送信部となる。

修理作業指示を受け取った工場Ｆの担当者は、指示された設備要素をトラックＴに載せてサポートセンタＳの修理部１０９まで搬送させる。サポートセンタＳの担当者は、設備要素が搬送される前に修理作業指示を受け取れるため、事前に交換する構成部品の準備や引き当てをすることで、設備要素の補修作業を効率良く実行できる。

図７において、保守部１０４は、メール受信装置５に替わって保守管理ＰＣ１０７が備える保守制御部１６１に構外通信部６８を備えている。構外通信部６８は、構外通信ネットワーク１２を介してサポート管理ＰＣ１０８との間でデータの送受信を行う。修理部１０９において、修理制御部１８１は、修理記憶部１８２、修理作業処理部１８４、修理結果作成部８５、構内通信部８６を備えている。

修理記憶部１８２は、修理結果記憶部８３に加えて、修理指示記憶部８８を備えている。修理指示記憶部８８には、サポート管理ＰＣ１０８から送信された修理作業指示が記憶される。なお、保守部１０４は、ライン管理ＰＣ３や部品実装機Ｍ１〜Ｍ３とのデータの送受信を行う構内通信部をさらに備え、構内通信部を介して、設備要素の使用を禁止する使用禁止情報をライン管理ＰＣ３に送信するようにしてもよい。これによって、部品実装機Ｍ１〜Ｍ３に使用禁止の設備要素が取り付けられた場合、ライン管理ＰＣ３は使用禁止である旨の通知や警告ができる。

修理作業処理部１８４は、修理指示記憶部８８に記憶された修理作業指示に基づいて、修理作業部８７を制御して設備要素の修理作業を実行させる。もしくは、修理作業部８７に、修理作業者による修理作業を補助する補助作業を実行させる。また、修理作業処理部１８４は、修理作業指示に示された内容を表示部（図示省略）に表示する。これにより、修理作業者が修理作業を容易に理解し、効率的に実行することができる。このように、修理部１０９では、修理作業指示を受信し、指示された設備要素の修理作業が実行される。

次に図８を参照して、第２の設備要素管理システム１０１による設備要素の修理作業を管理する設備要素修理管理方法について説明する。まず、保守部１０４は、設備要素の保守作業を実行する（ＳＴ１１：保守作業工程）。この保守作業工程（ＳＴ１１）は、上記の設備要素保守管理方法の保守作業工程（ＳＴ４）と同じである。なお、保守作業工程（ＳＴ１１）の前に、設備要素保守管理方法の稼動履歴情報取得工程（ＳＴ１）、分析工程（ＳＴ２）、保守判断工程（ＳＴ３）を実行してもよい。次いで保守部１０４において保守作業後の設備要素の状態が計測される（ＳＴ１２：状態計測工程）。次いで保守部１０４において、保守作業後の設備要素の状態が所定より改善しているか否かが判断される（ＳＴ１３：状態判断工程）。

保守作業により設備要素の状態が所定まで改善したと判断されると（ＳＴ１３においてＹｅｓ）、該当する設備要素は部品実装ラインＬ１に返送される。保守作業後の設備要素の状態が所定より改善していないと判断されると（ＳＴ１３においてＮｏ）、修理作業の対象となるテープフィーダ６（設備要素）の禁止情報記憶部９５（記憶部）に設備要素の使用を禁止する使用禁止情報を記憶させる（ＳＴ１４：使用禁止情報記憶工程）。次いで保守結果作成部６６は、保守結果情報を作成してサポート管理ＰＣ１０８に送信する。次いで修理指示作成部１１０は、修理作業指示を作成する（ＳＴ１５：修理作業指示作成工程）。作成された修理作業指示は、工場Ｆの担当者と修理部１０９に送信される。

次いで設備要素の修理作業が実行される修理部１０９に、状態が所定より改善していない設備要素が搬送される（ＳＴ１６：搬入工程）。次いで修理部１０９において、修理作業の対象となる搬送された設備要素の修理作業が実行される（ＳＴ１７：修理作業工程）。次いで修理作業が終了した設備要素の記憶部より使用禁止情報が削除される（ＳＴ１８：使用禁止情報削除工程）。次いで修理作業が終了した設備要素が工場Ｆに搬送される（ＳＴ１９：搬出工程）。

このように、第２の設備要素管理システム１０１による設備要素修理方法では、修理部１０９よりも部品実装機Ｍ１〜Ｍ３（製造設備）に近い工場Ｆ内の保守部４で保守作業し（ＳＴ１１）、修理作業が必要な設備要素のみ（ＳＴ１３においてＮｏ）、修理部１０９に搬送して修理作業を実行している（ＳＴ１７）。なお、使用禁止情報は各設備要素の記憶部ではなく、サポート管理ＰＣ１０８またはライン管理ＰＣ３の記憶部に設備要素を特定する情報と関連付けて記憶させて、使用の可否を管理するようにしてもよい。その場合、設備要素を取り付けた部品実装機Ｍ１〜Ｍ３より照会があると、サポート管理ＰＣ１０８またはライン管理ＰＣ３より使用禁止情報の有無が返信される。

上記説明したように、本実施の形態の第２の設備要素管理システム１０１は、設備要素の保守作業が実行される保守部１０４と、保守作業後の設備要素の状態が所定より改善していない場合、その設備要素の修理作業を指示する修理作業指示を送信する指示送信部（情報送信部１７７）と、修理作業指示を受信し、指示された設備要素の修理作業が実行される修理部１０９と、を備えた、設備要素の修理作業を管理する設備要素修理管理システムとなる。これによって、設備要素の修理作業が効率良く実行されるように管理することができる。

なお、設備要素が実装ヘッド２４の場合、保守作業、修理作業として、可動部の清掃、吸着ノズル２５を昇降させるシリンダ（図示省略）の調整、交換などが行われる。設備要素が吸着ノズル２５の場合、保守作業、修理作業として、ノズルの清掃、軸調整などが行われる。

本発明の設備要素保守管理システムおよび設備要素保守管理方法は、設備要素の保守作業が効率良く実行されるように管理することができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。

１ 設備要素管理システム（設備要素保守管理システム）
２４ 実装ヘッド（設備要素）
２５ 吸着ノズル（設備要素）
２６ テープフィーダ（部品供給装置、設備要素）
１０１ 第２の設備要素管理システム（設備要素保守管理システム）
Ｂ 回路基板
Ｄ 部品
Ｍ１〜Ｍ３ 部品実装機（製造設備）

Claims (15)

1. 少なくともひとつの設備要素が取り付けられ、製造物を製造する製造設備の稼動履歴情報を所定のタイミングで取得する履歴情報取得部と、
   取得した前記稼動履歴情報に基づいて、前記設備要素の状態の傾向を分析する分析部と、
   前記状態が所定より悪化傾向と分析された前記設備要素の保守作業の結果である保守結果情報を作成する保守結果作成部と、
   前記保守結果情報に基づいて、保守作業後の前記状態が所定より改善していない前記設備要素の修理作業を指示する修理作業指示を作成する修理指示作成部と、を備える、設備要素保守管理システム。
2. 前記稼動履歴情報は、前記製造設備における作業エラーの発生時刻、または前記作業エラーが発生した際の前記製造設備の作業パラメータの少なくともいずれかを含む、請求項１に記載の設備要素保守管理システム。
3. 前記保守作業は、前記設備要素の構成部品の交換、および修理を伴わない作業である、請求項１または２に記載の設備要素保守管理システム。
4. 前記分析部は、前記稼動履歴情報と前記保守結果情報に基づいて、前記設備要素の状態の傾向を分析する、請求項１から３のいずれかに記載の設備要素保守管理システム。
5. 前記製造設備は、回路基板に部品を実装する部品実装機であり、
   前記設備要素は、前記回路基板に前記部品を実装する実装ヘッド、前記実装ヘッドに装着されて部品を吸着する吸着ノズル、または前記部品を前記実装ヘッドに供給する部品供給装置の少なくともいずれかである、請求項１から４のいずれかに記載の設備要素保守管理システム。
6. 前記稼動履歴情報は、前記実装ヘッドが稼動した実装ヘッド稼働時間、前記吸着ノズル毎の部品の実装回数、前記部品供給装置が供給した供給部品数、または前記部品供給装置が稼動した部品供給装置稼働時間の少なくともいずれかを含む、請求項５に記載の設備要素保守管理システム。
7. 前記製造設備における作業エラーは、前記吸着ノズルが部品を吸着できない吸着エラー、前記吸着ノズルが吸着して保持する部品が認識できない吸着部品認識エラー、前記吸着ノズルの真空圧力が所定よりも高い真空エラー、または前記部品供給装置が供給する部品が認識できない供給部品認識エラーの少なくともいずれかを含む、請求項５または６に記載の設備要素保守管理システム。
8. 前記保守作業は、前記分析部よりも前記製造設備に近い位置で実行される、請求項１から７のいずれかに記載の設備要素保守管理システム。
9. 製造物を製造する製造設備に少なくともひとつ取り付けられる設備要素の保守作業を管理する設備要素保守管理方法であって、
   前記製造設備の稼動履歴情報を所定のタイミングで取得し、
   取得した前記稼動履歴情報に基づいて、前記設備要素の状態の傾向を分析し、
   前記状態が所定より悪化傾向の前記設備要素の保守作業を実行し、
   前記保守作業の結果である保守結果情報を作成し、
   前記保守結果情報に基づいて、前記保守作業後の前記状態が所定より改善していない前記設備要素の修理作業を指示する修理作業指示を作成する、設備要素保守管理方法。
10. 前記稼動履歴情報は、前記製造設備における作業エラーの発生時刻、または前記作業エラーが発生した際の前記製造設備の作業パラメータの少なくともいずれかを含む、請求項９に記載の設備要素保守管理方法。
11. 前記保守作業は、前記設備要素の構成部品の交換、および修理を伴わない作業である、請求項９または１０に記載の設備要素保守管理方法。
12. 前記稼動履歴情報と前記保守結果情報に基づいて、前記設備要素の状態の傾向を分析する、請求項９から１１のいずれかに記載の設備要素保守管理方法。
13. 前記製造設備は、回路基板に部品を実装する部品実装機であり、
    前記設備要素は、前記回路基板に前記部品を実装する実装ヘッド、前記実装ヘッドに装着されて部品を吸着する吸着ノズル、または前記部品を前記実装ヘッドに供給する部品供給装置の少なくともいずれかである、請求項９から１２のいずれかに記載の設備要素保守管理方法。
14. 前記稼動履歴情報は、前記実装ヘッドが稼動した実装ヘッド稼働時間、前記吸着ノズル毎の部品の実装回数、前記部品供給装置が供給した供給部品数、または前記部品供給装置が稼動した部品供給装置稼働時間の少なくともいずれかを含む、請求項１３に記載の設備要素保守管理方法。
15. 前記製造設備における作業エラーは、前記吸着ノズルが部品を吸着できない吸着エラー、前記吸着ノズルが吸着して保持する部品が認識できない吸着部品認識エラー、前記吸着ノズルの真空圧力が所定よりも高い真空エラー、または前記部品供給装置が供給する部品が認識できない供給部品認識エラーの少なくともいずれかを含む、請求項１３または１４に記載の設備要素保守管理方法。

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