JP2020102244A - 生産活動支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】部品実装システムにおいて中・長期的な観点で操作性に優れた効率的なメンテナンス作業を実現することができる生産活動支援システムを提供する。【解決手段】部品実装システム１における複数のメンテナンス対象について実行されるメンテナンス作業を含む生産活動を支援する生産活動支援システム（メンテナンス作業支援装置５）は、部品実装システム１にて実行される生産作業を含む生産情報を取得する生産情報取得部５１と、複数のメンテナンス対象の各々について実行されたメンテナンス作業の履歴を示す実行履歴情報と生産情報に基づいて前回のメンテナンス実行時点からの使用時間を求め、求められた使用時間を複数のメンテナンス対象について実行されるメンテナンス作業を実施すべき期限を示す使用限界時間に基づいて、当該時点におけるメンテナンス優先度を優先順位の３段階で算出する優先度算出部５６と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、部品実装システムにおいてメンテナンス作業を含む生産活動を支援する生産活動支援システムに関するものである。

基板に電子部品を実装して実装基板を生産する部品実装システムは、基板に半田を印刷する印刷装置や印刷後の基板に部品を実装する部品実装装置など、複数の設備を連結した部品実装ラインより構成される。従来より部品実装業界では部品実装精度の高度化とともに生産性の向上が求められており、これらの要望に応えるには、部品実装設備の状態を常に良好に維持するためのメンテナンス作業が重要となる。このメンテナンス作業を計画的に効率よく実行するため、メンテナンス作業計画を立案する機能を有する作業支援システムが知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に示す先行技術においては、メンテナンス作業の作業計画を作成するにあたり、部品実装装置ごとの計画、部品実装装置グループごとの計画、メンテナンス要員ごとの計画等の計画の利用目的に応じて各種の計画を作成するようにしている。

特許第４４７８１０８号公報

部品実装システムは複数の部品実装ラインより構成され、メンテナンス作業の対象となる設備の数は膨大であり、これら設備に用いられるユニットの種類は多岐に亘ったものとなっている。このような部品実装システムを対象としてメンテナンス作業を効率よく実行するためには、各設備・ユニットについてメンテナンスが必要とされる時期を時系列的に予測した中・長期的なメンテナンス作業計画の立案が不可欠となる。しかしながら、上述の特許文献例に示す先行技術では、メンテナンス作業の実施推奨時期または実施推奨時期を超える場合に、当該メンテナンス作業をまとめてメンテナンス作業計画を作成するようにしている。そのため、メンテナンス対象となる項目はメンテナンス作業計画を立案した時点においてメンテナンスが必要とされる項目に限られ、中・長期的な観点で操作性に優れた効率的なメンテナンス作業を実現することが困難であった。

そこで本発明は、部品実装システムにおいて中・長期的な観点で操作性に優れた効率的なメンテナンス作業を実現することができる生産活動支援システムを提供することを目的とする。

本発明の生産活動支援システムは、複数の部品実装装置を備える部品実装システムにおいて、前記部品実装システムにおける複数のメンテナンス対象について実行されるメンテナンス作業を含む生産活動を支援する生産活動支援システムであって、前記部品実装システムにて実行される生産作業を含む生産情報を取得する生産情報取得部と、複数の前記メンテナンス対象の各々について実行された前記メンテナンス作業の履歴を示す実行履歴情報と前記生産情報に基づいて前回のメンテナンス実行時点からの使用時間を求め、求められた前記使用時間を複数の前記メンテナンス対象について実行される前記メンテナンス作業を実施すべき期限を示す使用限界時間に基づいて、当該時点におけるメンテナンス優先度を優先順位の３段階で算出する優先度算出部と、を備える。

また、本発明の生産活動支援システムは、複数の部品実装装置を備える部品実装システムにおいて、前記部品実装システムにおける複数のメンテナンス対象について実行されるメンテナンス作業を含む生産活動を支援する生産活動支援システムであって、前記部品実装システムにて実行される生産作業を含む生産情報を取得する生産情報取得部と、複数の前記メンテナンス対象の各々について実行された前記メンテナンス作業の履歴を示す実行履歴情報と前記生産情報に基づいて前回のメンテナンス実行時点からの使用回数を求め、求められた前記使用回数を複数の前記メンテナンス対象について実行される前記メンテナンス作業を実施すべき回数を示すメンテナンス使用限界回数に基づいて、当該時点におけるメンテナンス優先度を優先順位の３段階で算出する優先度算出部と、を備える。

本発明によれば、部品実装システムにおいて中・長期的な観点で効率的なメンテナンス作業を実現することができる。

本発明の一実施の形態の部品実装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システムに含まれる部品実装装置の部分断面図 本発明の一実施の形態の生産活動支援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生産活動支援システムにおけるメンテナンス対象の説明図 本発明の一実施の形態の生産活動支援システムにおけるメンテナンス作業内容の説明図 本発明の一実施の形態の生産活動支援システムにおける優先度テーブル情報の説明図 本発明の一実施の形態の生産活動支援システムにおけるメンテナンス優先度の日程データの説明図 本発明の一実施の形態の生産活動支援システムにおけるメンテナンス条件データの説明図 本発明の一実施の形態の生産活動支援システムにおけるメンテナンス作業計画表の説明図 本発明の一実施の形態の生産活動支援システムにおけるメンテナンス優先度の日程データ作成を示すフロー図 本発明の一実施の形態の生産活動支援システムにおけるメンテナンス優先度の日程データ作成を示すフロー図 本発明の一実施の形態の生産活動支援システムにおけるメンテナンス作業計画の作成を示すフロー図 本発明の一実施の形態の生産活動支援システムにおけるメンテナンス計画作成時の表示画面を示す図 本発明の一実施の形態の生産活動支援システムにおけるメンテナンス計画作成時の表示画面を示す図 本発明の一実施の形態の生産活動支援システムにおけるメンテナンス計画作成時の表示画面を示す図

本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１を参照して、本実施の形態のメンテナンス作業支援システムの適用対象となる部品実装システム１の構成について説明する。部品実装システム１は基板に電子部品を実装して実装基板を生産する機能を有している。本実施の形態では、複数（ここではラインＬ１〜Ｌ３）の部品実装ライン４を通信ネットワーク２を介して管理装置３に接続した構成となっている。各部品実装ライン４における作業は管理装置３によって管理される。すなわち部品実装ライン４の属する各設備の稼働に必要なデータは管理装置３によって当該設備に送信され、各設備による処理結果は管理装置３に送信される。

本実施の形態における管理装置３には、メンテナンス作業支援装置５が付随して設けられている。メンテナンス作業支援装置５は、部品実装システム１におけるメンテナンス対象について実行されるメンテナンス作業を支援する機能を有しており、メンテナンス作業を含む生産活動を支援する生産活動支援システムとして機能する。

それぞれの部品実装ライン４は、基板供給装置Ｍ１、基板受渡装置Ｍ２、半田印刷装置Ｍ３、部品実装装置Ｍ４、Ｍ５、リフロー装置Ｍ６および基板回収装置Ｍ７を直列に連結した構成となっている。基板供給装置Ｍ１によって供給された基板１３（図２参照）は基板受渡装置Ｍ２を介して半田印刷装置Ｍ３に搬入され、ここで基板１３に部品接合用の半田をスクリーン印刷する半田印刷作業が行われる。

半田印刷後の基板１３は部品実装装置Ｍ４、Ｍ５に順次受け渡され、ここで半田印刷後の基板１３に対して電子部品を実装する部品実装作業が実行される。そして部品実装後の基板１３はリフロー装置Ｍ６に搬入され、ここで所定の加熱プロファイルにしたがって加熱されることにより部品接合用の半田が溶融固化する。これにより電子部品が基板１３に半田接合されて基板１３に電子部品を実装した実装基板が完成し、基板回収装置Ｍ７に回収される。

次に図２を参照して、部品実装装置Ｍ４、Ｍ５の構成および機能を説明する。部品実装装置Ｍ４、Ｍ５の要部断面を示す図２において、基台１１上には基板搬送方向（Ｘ方向・・図において紙面垂直方向）に基板搬送機構１２が配設されている。基板搬送機構１２は基板１３を搬送するコンベア１２ａを備えており、半田印刷装置Ｍ３から搬入された基板１３を部品実装機構１７による実装作業位置に位置決めして保持する。

部品実装機構１７は基板搬送機構１２の両側（操作方向における手前側（１Ｆ）、背面側（１Ｒ））に配置されて、実装ヘッド１９（ノズルヘッド）をヘッド移動機構１８によってＸ方向、Ｙ方向に水平移動する構成となっている。実装ヘッド１９の下端部にはノズルホルダ１９ａが設けられており、ノズルホルダ１９ａ装着されたノズル２０によってテープフィーダ１５から電子部品を取り出して基板１３に移送搭載する。

基板搬送機構１２のＹ方向（Ｘ方向と直交する方向）の側方には、部品供給部１４が配置されている。部品供給部１４にはフィーダベース２１ａに設けられたフィーダ装着用の複数のスロット（図示省略）に予めテープフィーダ１５が装着された状態の台車２１がセットされる。台車２１には、電子部品を保持したキャリアテープ２３をそれぞれ巻回状態で収納するテープリール２２が保持されている。テープリール２２から引き出されたキャリアテープ２３は、テープフィーダ１５によってノズル２０による部品取り出し位置までピッチ送りされる。

部品供給部１４と基板１３との間には部品認識カメラ１６が配設されており、テープフィーダ１５からノズル２０によって電子部品を取り出した実装ヘッド１９が部品認識カメラ１６の上方を移動することにより、ノズル２０に吸着保持された状態の電子部品が部品認識カメラ１６によって撮像される。部品実装装置Ｍ４、Ｍ５はそれぞれ電源部２４を備えており、電源部２４は当該装置内の駆動部や制御装置に稼働用の電力を供給する。

上述構成の部品実装装置Ｍ４、Ｍ５や、基板搬送機構のコンベア１２ａ、部品実装機構１７を構成する実装ヘッド１９のノズルホルダ１９ａ、ノズルホルダ１９ａに装着されるノズル２０や、電源部２４などは、それぞれ点検や清掃などのメンテナンス作業を定期的に実行するメンテナンス対象となる。本実施の形態に示す部品実装システム１では、上述のメンテナンス作業支援装置５の作業支援機能によって、これらのメンテナンス対象について実行されるべきメンテナンス作業の管理を効率的に実行するようにしている。

そして部品実装ライン４を特定する符号（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）、部品実装装置Ｍ４、Ｍ５を特定する符号（Ｍ４、Ｍ５）、部品実装機構１７を特定する（１Ｆ）や（１Ｒ）などの符号、ノズルヘッドである実装ヘッド１９を特定する符号など、各部を特定する符号は、メンテナンス作業支援装置５によって作業支援対象とする際に、上述のメンテナンス対象を特定するための識別符号として用いられる。

次に図３を参照して、メンテナンス作業支援装置５の制御系の構成を説明する。図３において、メンテナンス作業支援装置５は通信部５０を介して部品実装システム１の管理装置３と接続されており、メンテナンス作業支援装置５の各部と管理装置３との間で各種信号やデータの送受信を行うことができるようになっている。なおここに示す構成では、メンテナンス作業支援装置５を管理装置３から独立した装置として記載しているが、メンテナンス作業支援装置５の機能を管理装置３の有する処理機能の一部とした構成であってもよい。また、管理装置３は生産工場全体を統合するシステム、例えばＥＲＰ（Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｐｌａｎｎｉｎｇ）等から情報の送受信が行うことができる。

メンテナンス作業支援装置５は、各種の情報・データを記憶する記憶部３０のほか、生産情報取得部５１、入力部５２、設定部５３、抽出部５４、比較部５５、優先度算出部５６、メンテナンス作業計画作成部５７および表示部５８を備えている。これらメンテナンス作業支援装置５を構成する各部の機能については、記憶部３０に記憶される各種情報の内容と併せて順次説明する。

まず、記憶部３０に記憶される情報・データについて説明する。記憶部３０は、メンテナンス関連情報３１およびメンテナンス計画データ４２を記憶する。メンテナンス関連情報３１は、メンテナンス対象の各々について実行される一つ以上のメンテナンス作業に関する情報である。メンテナンス関連情報３１には、以下に説明する設備位置情報３２、メンテナンス対象３３、メンテナンス作業内容３４、優先度テーブル情報３５、生産実績情報４０および実行履歴情報４１が含まれている。

設備位置情報３２、メンテナンス対象３３について、図４を参照して説明する。図４に示すように、メンテナンス対象３３は、「ラインＮＯ」３３ａ、「ユニットＩＤ」３３ｂ、「設備ＩＤ」３３ｃ、「メンテナンス箇所」３３ｄ、「作業種別」３３ｅより構成される。「ラインＮＯ」３３ａは、図１に示す部品実装ライン４を特定する番号であり、「ラインＮＯ」３３ａが指定されることにより、部品実装システム１においてメンテナンス対象となる部品実装ライン４が特定される。「ユニットＩＤ」３３ｂは、メンテナンス作業の対象となる範囲を包括的に指定する項目である。ここでは、図２に示す構成において実装ヘッド１９を作業対象とする場合の包括範囲として「ノズルヘッド」１、「ノズルヘッド」２のような機構ユニット単位での包括範囲や、「装置」Ｍ５などのように、個別装置単位での包括範囲など、必要に応じて適宜設定された包括範囲が用いられる。

「設備ＩＤ」３３ｃは、メンテナンス対象を設備単位で特定するための識別符合であり、「ユニットＩＤ」３３ｂとの関連で適宜設定される。ここでは、「ユニットＩＤ」３３ｂとしての「ノズルヘッド」１、「ノズルヘッド」２において、これらが図２に示す背面側（１Ｒ）に配置されていることを示しており、「Ｍ５」は、部品実装装置Ｍ５全体が包括されてメンテナンス作業対象となっていることを示している。「ラインＮＯ」３３ａ、「ユニットＩＤ」３３ｂ、「設備ＩＤ」３３ｃ、は、部品実装システム１においてメンテナンス作業の対象となる設備を特定する設備位置情報３２を構成する。

「メンテナンス箇所」３３ｄは、具体的にメンテナンス作業の実行対象となる箇所を示す。「作業種別」３３ｅは、「メンテナンス箇所」３３ｄを対象として具体的に実行される作業を示している。「メンテナンス箇所」３３ｄの詳細については、メンテナンス作業内容３４に示されている。なお、「ユニットＩＤ」３３ｂ、「設備ＩＤ」３３ｃの分け方は便宜的なものであり、メンテナンス作業の管理上の便宜に応じて適宜選択すればよい。

図５は、メンテナンス作業内容３４を示している。ここでは、「メンテナンス箇所」３４ａ毎に、「作業種別」３４ｂ、「作業時間」３４ｃ、「作業内容」３４ｄが規定されている。「メンテナンス箇所」３４ａは、メンテナンス対象３３の「メンテナンス箇所」３３ｄに対応している。「作業種別」３４ｂは、「メンテナンス箇所」３４ａに示す各項目毎に、実行されるメンテナンス作業の種別、例えば、清掃、給油、点検・・・などの作業種別を示している。「作業時間」３４ｃは、当該作業項目を実行するのに要する標準的な所要時間を分単位で示している。「作業内容」３４ｄは、当該作業項目の詳細な実行内容を示している。メンテナンス対象３３とメンテナンス作業内容３４とを対照することにより、メンテナンス作業の作業種別や詳細作業実行内容および時間換算の作業負荷を把握することができるようになっている。

次に図６を参照して、優先度テーブル情報３５について説明する。図６において、「メンテナンス箇所」３５ａ、「作業種別」３５ｂは、メンテナンス対象３３における「メンテナンス箇所」３３ｄ、「作業種別」３３ｅに対応している。ここでは、装置本体部３８について、「ノズルホルダ」３８ａ〜３８ｃ、「ノズル」３８ｄ〜３８ｆ、「ノズルチェンジャ」３８ｇ、「コンベア」３８ｈ、３８ｉ、「電源部」３８ｊが例示されており、テープフィーダ３９について「テープ搬送路」３９ａが例示されている。

「メンテナンス箇所」３５ａと「作業種別」３５ｂによって規定されるメンテナンス対象の各項目には、メンテナンス推奨期限３６が規定されている。メンテナンス推奨期限３６は、当該メンテナンス対象の項目について、メンテナンス作業を実施すべき期限を示すものである。具体的には、メンテナンス対象の項目の使用開始からメンテナンス作業を実施すべき日時までの期限（以下、使用限界時間という）またはメンテナンス対象の項目の使用開始からメンテナンス作業を実施すべき回数までの期限（以下、使用限界回数という）によって期限が規定される。例えば、「ノズルホルダ」３８ａに示す項目については、前回メンテナンス作業が実行された時点から１４０Ｈ以内に、すなわち実稼働状態での使用時間に換算して１４０時間が経過するまでに当該項目についてメンテナンス作業を実行すべきであることが示されている。なお、ここで言うメンテナンス対象の使用時間（または使用回数）は、今まで未使用状態から使用が開始されてからの使用時間（または使用回数）と前回メンテナンス作業が実施されて使用が開始されてからのからの使用時間（または使用回数）を含んでいる。

そしてメンテナンス優先度３７には、メンテナンス作業を実行すべき優先順位をメンテナンス推奨期限３６に基づいて区分した優先度が規定されている。優先順位の区分は、各メンテナンス推奨期限３６までの範囲を予め設定された任意の範囲に分けたものである。ここでは、優先順位をＡ、Ｂ、Ｃの３段階で区分した例が示されている。例えば、「ノズルホルダ」３８ａに示す項目については、メンテナンス作業を実行すべき優先順位を高い方からメンテナンス優先度３７をＡＢ、Ｃと規定している。また、「メンテナンス優先度Ａ」３７ａには、使用時間が１４０Ｈ〜１００Ｈに該当するものが区分される。「メンテナンス優先度Ｂ」３７ｂには、使用時間が１００Ｈ〜４０Ｈに該当するものが区分される。「メンテナンス優先度Ｃ」３７ｃには、使用時間が４０Ｈ以下に該当するものが区分される。そして図６に示すように、その他の項目についても同様に、メンテナンス推奨期限３６およびメンテナンス対象の使用時間または使用回数との関連に基づいて、メンテナンス優先度３７が決定される。

すなわち優先度テーブル情報３５は、メンテナンス作業を実行すべき優先順位を区分するメンテナンス優先度３７を、メンテナンス推奨期限３６とメンテナンス対象が使用された使用時間または使用回数との関連に基づいて規定する。なお、ここで使用するメンテナンス推奨期限３６としては、稼働時間の経過を示す使用時間または部品実装動作などの作業動作における動作回数を示す使用回数のいずれかを適宜選択して採用する。

生産実績情報４０は、部品実装システム１にて実行された部品実装作業の生産実績を示すものであり、本実施の形態においては、生産実績情報４０に基づいてメンテナンス対象３３に示す各項目の使用時間／使用回数４０ａが取得できるようになっている。なお本実施の形態においては、メンテナンス作業支援装置５は生産情報取得部５１を備えており、生産情報取得部５１は通信部５０を介して部品実装システム１の管理装置３から生産情報を取得する。

これらの生産情報には、部品実装システム１にて実行された生産実績情報４０とともに、部品実装システム１によって実行される予定の生産作業を示す生産計画に関する情報も含まれている。実行履歴情報４１は、メンテナンス対象の各々について実行されたメンテナンス作業の履歴を示す情報である。実行履歴情報４１は、生産実績情報４０と同様に、部品実装システム１の管理装置３から生産情報取得部５１によって取得され、以下に説明するメンテナンス優先度３７の算出に用いられる。

優先度算出部５６は、上述のメンテナンス関連情報３１に含まれる実行履歴情報４１および優先度テーブル情報３５に基づいて、メンテナンス対象３３に示されるメンテナンス作業のそれぞれについて部品実装システム１の稼働過程において日時経過に伴って変化するメンテナンス優先度３７を算出する処理を行う。メンテナンス優先度３７の算出においては、実行履歴情報４１に基づいて前回のメンテナンス実行時点からの使用時間または使用回数を求め、求められた使用時間または使用回数を優先度テーブル情報３５と参照することにより、当該時点におけるメンテナンス優先度３７が、「メンテナンス優先度Ａ」３７ａ、「メンテナンス優先度Ｂ」３７ｂ、「メンテナンス優先度Ｃ」３７ｃのいずれに該当するかを算出する。

なおメンテナンス優先度３７の算出においては、生産情報取得部５１によって取得した生産計画から、各メンテナンス対象の予定使用時間または予定使用回数を予測し、当該メンテナンス対象の予定使用時間または予定使用回数と優先度テーブル情報３５に基づいて、情報取得日より先の日時におけるメンテナンス優先度３７を算出するようにしてもよい。

メンテナンス作業計画作成部５７は、優先度算出部５６が算出したメンテナンス優先度３７に基づいて、メンテナンス対象のうちの少なくとも１つのものについて実施されるメンテナンス作業の作業計画を作成する処理を行う。作成されたメンテナンス作業計画は表示部５８によって表示され、メンテナンス作業を実行する作業者は表示された作業計画に従って作業を実行する。メンテナンス作業計画を作成する際には、入力部５２を介してメンテナンス実施日時が入力され設定部５３によって設定されている。設定されたメンテナンス実施日時までにメンテナンス作業が実施されるように、メンテナンス作業計画作成部５７がメンテナンス作業計画を作成する。作成された作業計画に示すメンテナンス作業を実施する旨が、生産計画と併せて表示部５８に表示されるようになっている。

ここでメンテナンス作業計画作成部５７によって作成されるメンテナンス計画データについて説明する。記憶部３０には、メンテナンス計画データ４２が記憶されており、メンテナンス計画データ４２には、メンテナンス条件データ４３、メンテナンス優先度の日程データ４４、メンテナンス作業計画表４５が含まれている。図７に示すように、メンテナンス優先度の日程データ４４は、メンテナンス対象３３（図４参照）によって規定される個別のメンテナンス作業の対象項目４６ａ〜４６ｇ毎に、「メンテナンス優先度の日時経過に伴う遷移」４４ａ、すなわち当該項目について優先度算出部５６によって算出されたメンテナンス優先度３７の変化を示したものである。

ここでは、計画参照用に設定された日付ａ１，ａ２，ａ３・・・ａ６，ａ７のそれぞれにおけるメンテナンス優先度３７を予測した結果が、「メンテナンス優先度Ａ」３７ａ〜「メンテナンス優先度Ｃ」３７ｃに対応するＡ、Ｂ、Ｃで、表記されている。すなわち、メンテナンスを実行した直後ではメンテナンス優先度３７は「メンテナンス優先度Ｃ」３７ｃであり、装置稼働日数が経過して使用時間または使用回数が累積されることにより、メンテナンス優先度３７は「メンテナンス優先度Ｂ」３７ｂ、「メンテナンス優先度Ａ」３７ａに順次遷移する。このようにして作成されたメンテナンス優先度の日程データ４４に基づくことにより、個別のメンテナンス作業項目毎のメンテナンス優先度３７の変化を把握することができ、中・長期的なメンテナンス作業計画を作成する際の優先順位の決定を合理的に行うことができる。

ここでメンテナンス優先度の日程データ４４を作成する際に実行されるメンテナンス優先度３７の更新処理フローについて、図１０、図１１を参照して説明する。これらの処理は、優先度算出部５６の機能によって実行される。最初に図１０を参照して、生産計画を参照することなく従来の装置稼働状態がほぼそのまま継続されるとの前提に基づいてメンテナンス優先度３７を設定する方法について説明する。まず、メンテナンス優先度３７の更新処理の対象となるメンテナンス対象の使用回数または使用時間を取得する（ＳＴ１）。すなわち、記憶部３０にメンテナンス関連情報３１として記憶された生産実績情報４０に含まれる使用時間／使用回数４０ａを読み出す。次いで取得したメンテナンス対象に対応した優先度テーブル情報３５を取得する（ＳＴ２）。すなわち、同様に記憶部３０にメンテナンス関連情報３１として記憶された優先度テーブル情報３５を読み出す。

そして取得した使用回数または使用時間と取得した優先度テーブル情報３５とに基づき、情報取得日におけるメンテナンス優先度３７を算出する（ＳＴ３）。算出したメンテナンス優先度３７は情報取得日のメンテナンス優先度３７に設定される（ＳＴ４）。次いで、取得した使用回数または使用時間と取得した優先度テーブル情報３５とから、情報取得日より先の日付におけるメンテナンス優先度３７を予測する（ＳＴ５）。ここではその時点までにおける装置稼働状態の実績に基づいて、使用回数または使用時間を推定予測し、その予測結果に基づいて情報取得日より先の日付（例えば図７に示すメンテナンス優先度の日程データ４４における日付ａ１〜ａ７）におけるメンテナンス優先度３７を予測する。予測したメンテナンス優先度３７は情報取得日より先の日付のメンテナンス優先度３７として設定される（ＳＴ６）。

ここで言う、その時点までにおける装置稼働状態の実績とは、例えば、１日や１週間等の一定期間における各メンテナンス対象設備の使用回数、使用時間、またはその使用回数や使用時間に基づいた平均値等のことである。また、メンテナンス優先度３７の設定とは、過去にメンテナンス対象のメンテナンス優先度３７が算出されている場合は更新を意味する。また、情報取得日より先の日付におけるメンテナンス優先度３７の算出は、１週間や１ヶ月等の所定期間でも良いし、該当するメンテナンス推奨期限３６を超えない範囲で算出できる期間で算出しても良い。そしてこれらの算出したメンテナンス優先度３７と予測したメンテナンス優先度３７を対象の日時が設定されることで、図７に示すメンテナンス優先度の日程データ４４が作成される。

次に、図１１を参照して、生産情報取得部５１によって取得した生産計画を参照して、生産計画上で予定された装置稼働状態に基づいてメンテナンス優先度３７を設定する方法について説明する。ここで、ＳＴ１１からＳＴ１４までは上述したＳＴ１からＳＴ４までと同様のフローのため説明を省略する。次いで、生産情報取得部５１によって部品実装システム１における生産計画を取得する（ＳＴ１５）。次に、取得した生産計画から、メンテナンス対象の予定使用回数または予定使用時間を予測する（ＳＴ１６）。なお、メンテナンス対象の予定使用回数または予定使用時間の予測は、取得した生産計画から使用される設備情報、生産される実装基板数を少なくとも含んで予測されればよく、シミュレーション等によって予定使用回数または予定使用時間を予測しても良い。

次に取得した情報、予測した予定使用回数または予定使用時間および取得した優先度テーブル情報３５に基づき、情報取得日より先の日付におけるメンテナンス優先度３７を予測する（ＳＴ１７）。そして予測したメンテナンス優先度３７に基づき、情報取得日より先の日付におけるメンテナンス優先度３７を設定する（ＳＴ１８）。

そしてこれらの算出したメンテナンス優先度３７と予測したメンテナンス優先度３７を対象の日時が設定されることで図７に示すメンテナンス優先度の日程データ４４が作成される。このように、メンテナンス優先度３７の算出において、生産計画を参照することにより、メンテナンス対象のメンテナンス優先度３７をより精度よく予測することができ、日程計画の精度を向上させることが可能となっている。

次に、このようにして作成されたメンテナンス優先度の日程データ４４と予め規定されたメンテナンス条件データ４３に基づき、図９に示すメンテナンス作業計画表４５を作成する処理について、図８、図１２を参照して説明する。図８に示すメンテナンス条件データ４３は、部品実装システム１において、メンテナンス作業を実行するための許容される条件を規定するものである。メンテナンス条件データ４３は、部品実装システムを含む生産設備を管理する管理者が予め設定したものでもよいし、ＥＲＰ等の作業者情報とその作業者のメンテナンス作業が可能な時間情報を含んだシステムから管理装置３を介して作業者とその作業者のメンテナンス作業が可能な時間を取得して作成される。以下の説明においては、管理装置３から作業者情報とその作業者のメンテナンス作業が可能な時間を取得してメンテナンス作業計画を作成する一連の流れを説明する。

すなわち図８（ａ）に示すパターン１においては、部品実装システム１において作業可能な作業者４３ａ（ここでは、○○、○×、××の３名）とこれらの作業者がメンテナンス作業のために割くことが可能な「作業時間」４３ｂが予め規定されている。ここでは、作業者○○、○×、××のいずれもが、６０ｍｉｎをメンテナンス作業のために費やすことが可能となっている。さらに図８（ｂ）に示すパターン２では、作業者４３ａに示す各作業者を割り当てることが可能な作業対象設備４３ｃとしての部品実装ラインＬ１、Ｌ２が規定されている。ここでは、作業者○○、××は部品実装ラインＬ１の割り当て可能で、作業者○×は部品実装ラインＬ２の割り当て可能となっている。

図１２は、上述のメンテナンス条件データ４３を前提として、メンテナンス優先度の日程データ４４にて日程の形でまとめられたメンテナンス優先度に基づいて、メンテナンス作業計画の作成フローについて説明する。まずメンテナンス条件データ４３を取得しメンテナンス作業を実行するメンテナンス実施日時を設定部５３によって設定する（ＳＴ２１）。すなわち、設定部５３はメンテナンス作業を実施する予定のメンテナンス実施日時を設定する。

次に設定されたメンテナンス実施日時までに、メンテナンス優先度３７がメンテナンス優先度Ｂ以上となるメンテナンス対象を、メンテナンス優先度の日程データ４４から抽出部５４によって抽出する（ＳＴ２２）。すなわち抽出部５４は、設定されたメンテナンス実施日時におけるメンテナンス優先度３７が、メンテナンスを実行することが望ましいと判断される所定の区分（ここではメンテナンス優先度Ｂ）より高いと判断されるメンテナンス対象を、メンテナンス優先度の日程データ４４から抽出する。

次に、抽出したメンテナンス対象のうち、メンテナンス推奨期限３６が短いものから、予め規定されたメンテナンス条件に基づいてグループ化する（ＳＴ２３）。このグループ化の処理は、メンテナンス作業計画作成部５７によって行われる。すなわち、メンテナンス作業計画作成部５７は、抽出したメンテナンス対象のうち該当するメンテナンス推奨期限３６が短いもの、すなわち使用回数または使用時間が使用限界時間または使用限界回数に近いものから作業されるように、作業計画を作成するようにしている。

ここでメンテナンス条件としてまず作業時間が勘案され、図８に示すように、作業者一人でメンテナンス作業を行う場合に、要する作業時間の合計が６０ｍｉｎを超えないことが、複数のメンテナンス対象を１つのグループに括ることができるための条件となる。作業者の作業時間を超えるメンテナンス対象がある場合、メンテナンス優先度３７に基づいて該当するメンテナンス対象を次回のメンテナンス作業に持ち越すか、メンテナンス条件を再設定し直す必要が有るかを作業者に判断させるためにその旨を表示部５８に表示させる。これによって作業者は生産を優先するかメンテナンスを優先するためにメンテナンス作業に必要なリソース（メンテナンス作業者やメンテナンス時間）追加するかを容易に判断することができる。

次いで、抽出したメンテナンス対象のうち、設定されたメンテナンス実施日時よりも先にメンテナンス推奨期限３６を迎えるメンテナンス対象がないかを判定する。（ＳＴ２４）。すなわち比較部５５は、設定されたメンテナンス実施日時と、抽出したメンテナンス対象のメンテナンス推奨期限を迎える日時とを比較する。そして、設定されたメンテナンス実施日時までにメンテナンス推奨期限を迎えるメンテナンス対象があるか否かが判断される（ＳＴ２５）。

ここで、設定されたメンテナンス実施日時までにメンテナンス推奨期限を迎えるメンテナンス対象がある場合には、表示部５８にメンテナンス実施日時までにメンテナンス推奨期限を迎えるメンテナンス対象があることを表示させる（ＳＴ２６）。表示部５８に表示させた後、該当グループのメンテナンス実施日時を、メンテナンス推奨期限を迎える日時よりも手前の日時（例えばメンテナンス推奨期限を迎える前日）に設定する（ＳＴ２７）。すなわち（ＳＴ２１）にて設定したメンテナンス実施日時を繰り上げて、実際にメンテナンス作業が実施されるメンテナンス実施日時が、メンテナンス推奨期限を迎える日時の手前となるように、メンテナンス実施日時の再設定を行う。メンテナンス実施日時を設定したら、メンテナンス作業計画のフローが終了する。

すなわち、メンテナンス作業計画作成部５７は、比較部５５が比較した結果、設定されたメンテナンス実施日時までにメンテナンス推奨期限を迎えるメンテナンス対象物を含むメンテナンス作業計画が存在する場合には、作業計画におけるメンテナンス実施日時でメンテナンス作業計画を作成する。これにより、図９に示すメンテナンス作業計画表４５が作成される。図９に示す例では、図７に示すメンテナンス優先度の日程データ４４にてリストアップされた対象項目４６ａ〜対象項目４６ｇの７項目のうち６項目を３つのグループ（グループ４５（１）、４５（２）、４５（３））にグループ分けして、メンテナンス作業を行う作業計画を立案している。

ここでメンテナンス優先度の日程データ４４に示す日付ａ２をメンテナンス実施日時とするグループ４５（１）では、図７における対象項目４６ａ、４６ｆをメンテナンス対象３３としてメンテナンス作業を実行するようにしている。このとき、図５に示すメンテナンス作業内容３４より与えられる各項目毎の「作業時間」４５ａの合計（必要時間）が、図８に示すメンテナンス条件データ４３にて与えられる「作業時間」４３ｂ（許容時間）を超えないようにグループ分けが行われており、生産現場における実行性が担保されている。

またメンテナンス優先度の日程データ４４に示す日付ａ３をメンテナンス実施日時とするグループ４５（２）、グループ４５（３）では、図７における対象項目４６ｇ、４６ｂ、４６ｃ、対象項目４６ｅをそれぞれメンテナンス対象３３としてメンテナンス作業を実行するようにしている。このときも同様に、図５に示すメンテナンス作業内容３４より与えられる各項目毎の「作業時間」４５ａの合計（必要時間）を示すメンテナンス作業時間４５ｂが、図８に示すメンテナンス条件データ４３にて与えられる「作業時間」４３ｂ（許容時間）を超えないようにグループ分けが行われている。

このように、複数のメンテナンス対象を予め規定されたメンテナンス条件に基づいてグループ化することにより、メンテナンス作業のために装置稼働を停止する回数を極力減少させることが可能となっている。これにより、従来技術において部品実装システム１を構成する設備やユニットが個別にメンテナンス時期を迎える度に高頻度で発生していたメンテナンス作業のための装置停止に起因する生産性の低下を極力減少させることができる。上述の例では、作業者情報とその作業者のメンテナンス作業が可能な時間を含むシステムからメンテナンス条件データ４３を取得してメンテナンス作業計画を作成していたが、作業者がメンテナンス条件データ４３の一部を入力してメンテナンス作業計画を作成してもよい。すなわち、作業者が生産計画から判断し、部品実装ラインが稼働していない時間帯にメンテナンス作業ができるようにメンテナンス作業計画を作成する。

次に作業者がメンテナンス条件データ４３を入力してメンテナンス作業計画を作成する一連の流れについて図１３〜図１５を参照して説明する。まず図１３（ａ）は、表示部５８の表示画面５８ａに計画表示枠６０および操作ボタン６４が表示された状態を示している。計画表示枠６０は、対象とする複数の部品実装ラインにおいて実行される作業の種別、実行時間割を示すものである。すなわち、計画表示枠６０には実行日付を示す日付欄６１、部品実装ラインの区分を示すライン区分欄６２（ここではラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３に対応した「Ｌ１」６２ａ、「Ｌ２」６２ｂ、「Ｌ３」６２ｃ）が表示されている。さらに日付欄６１は、時間帯表示欄６３によって時間帯毎に区分されており、表示された時間帯毎に作業の表示・入力が行えるようになっている。

そして操作ボタン６４として、「計画入力」６４ａ、「インポート」６４ｂ、「エクスポート」６４ｃ、「登録」６４ｄが設けられており、画面に表示されるポインタ（矢印ａ）を操作してこれらのボタンを操作することにより、各ボタンに対応した操作入力が行えるようになっている。「計画入力」６４ａは、メンテナンス作業の計画を入力するためのボタンである。「インポート」６４ｂは、予め作成されたメンテナンス作業計画等の情報、部品実装システム以外の作業支援システムまたはＥＲＰ等の情報をメンテナンス作業支援装置にインポートさせるボタンである。「インポート」６４ｂによって生産計画や部品実装システム以外の作業支援システムの情報を取得することができ、当該情報をメンテナンス作業計画の作成に用いることができる。

「エクスポート」６４ｃは、作成されたメンテナンス作業計画等の情報を他のメンテナンス作業支援装置やＥＲＰ等の上位のシステムにエクスポートさせるボタンである。「エクスポート」６４ｃによって作成されたメンテナンス作業計画等の情報を他のメンテナンス作業支援装置５や管理装置３が取得し、生産フロア全体の作業計画の作成に用いることができる。「登録」６４ｄは、作成されたメンテナンス作業計画表を登録するボタンである。

ここでは最初の操作としてポインタ（矢印ａ）を「計画入力」６４ａに合わせて操作を行った例を示している。この操作により、表示画面５８ａには図１３（ｂ）に示す画面が表示される。この画面には、実行しようとする作業の「開始時間」６５ａ、「終了時間」６５ｂおよび作業の「内容」６５ｃを設定する設定欄が設けられた設定操作欄６５が表示される。そしてこの画面において、ライン区分欄６２において対象とするラインＬ１を示す「Ｌ１」６２ａおよび作業実行を意図する対象時間帯６３ａ（ここでは１９：００〜２０：００）、設定操作欄６５に設けられた選択表示操作ボタン６５ｄをポインタ（矢印ｂ）で操作することにより、表示画面５８ａには図１４（ａ）に示す画面が表示される。

この画面では、操作内容に対応して、「開始時間」６５ａとして１９：００、「終了時間」６５ｂとして２０：００が入力され、表示されるとともに、「内容」６５ｃにおける選択内容を示す選択肢欄６６が表示される。ここでは、選択肢欄６６には「準備」６６ａ、「生産」６６ｂ、「メンテナンス」６６ｃが設定されており、ポインタ（矢印ｃ）にて「メンテナンス」６６ｃを操作することにより、図１４（ｂ）に示す確定画面が表示画面５８ａに表示される。これにより「設定操作欄」６５において「内容」６５ｃに「メンテナンス」６５ｇが表示される。

この画面表示を作業者担当者が確認して「確定ボタン」６７をポインタ（矢印ｄ）で操作することにより、作業計画実行の画面表示が確定する。すなわち、メンテナンス実施日時と作業時間７０の許容時間が設定される。なお、入力されたメンテナンス実施日時における作業者は、作業者情報とその作業者のメンテナンス作業が可能な時間情報を含むシステムから取得することで作業者が設定される。

これにより、上述したメンテナンス作業計画の作成処理フロー（ＳＴ２２からのフロー）が実行される。メンテナンス作業計画の作成処理フロー実行後、メンテナンス計画が作成された場合、表示画面５８ａには、図１５に示すメンテナンス計画作業表６８が表示される。メンテナンス計画作業表６８には、図４に示すメンテナンス対象３３とともに作業を実行する「作業者名」６９、作業に要する時間を示す「作業時間」７０が、メンテナンス対象３３の対象項目を示す「対象項目」７１毎に表示される。そして「作業時間」７０を合計した「メンテナンス作業時間」７２が確認用に表示される。なお、メンテナンス作業計画の作成処理フローＳＴ２２の前に優先度の更新処理フローを行ってもよい。メンテナンス作業計画の作成処理フローＳＴ２２の前に優先度の更新処理フローを行うことで、最新のメンテナンス優先度３７を抽出することができるため、個別のメンテナンス作業項目毎のメンテナンス優先度３７の変化を把握することができ、中・長期的なメンテナンス作業計画を作成できる。

これとともに、表示画面５８ａには、「メンテナンス条件変更」７３、「作業担当者確認」７４が設定されており、ポインタ（矢印ｅ）にてこれらを操作することにより、メンテナンス条件の変更操作、作業担当者の確認が行えるようになっている。そして「戻る」７５、「確定」７６を操作することにより、設定を元に戻す操作や、設定を確定する操作が行われる。

すなわち上述構成のメンテナンス作業支援システム、生産活動支援システムにおいては、設定部５３によって設定されたメンテナンス実施日時に、メンテナンス作業計画作成部５７によって作成された作業計画（図９に示すメンテナンス作業計画表４５参照）に示すメンテナンス作業を実施する旨を、部品実装システム１の生産計画と併せて表示部５８に表示させるようにしている。これにより、部品実装システム１において生産や準備などの各種の作業を実行する過程において発生するアイドルタイムなど、メンテナンス作業を実行可能な隙間時間を有効に利用して、生産効率の維持に不可欠なメンテナンス作業を効率よく実行することが可能となっている。

上記説明したように、本実施の形態に示すメンテナンス作業支援システムは、部品実装システム１におけるメンテナンス対象について実行されるメンテナンス作業を支援するに際し、メンテナンス作業を実施すべき期限を示すメンテナンス推奨期限３６と、メンテナンス作業を実行すべき優先順位を区分するメンテナンス優先度３７をメンテナンス推奨期限３６とメンテナンス対象が使用された使用時間または使用回数との関連に基づいて規定する優先度テーブル情報３５と、メンテナンス対象の各々について実行されたメンテナンス作業の履歴を示す実行履歴情報４１と、を含むメンテナンス関連情報３１を記憶部３０に記憶させ、メンテナンス関連情報３１に含まれる実行履歴情報４１および優先度テーブル情報３５に基づいて、メンテナンス作業のそれぞれについて日時経過に伴って変化するメンテナンス優先度３７を優先度算出部５６によって算出し、優先度算出部５６が算出したメンテナンス優先度３７に基づいて、メンテナンス対象のうちの少なくとも１つのものについて実施されるメンテナンス作業の作業計画をメンテナンス作業計画作成部５７によって作成するようにしている。これにより、部品実装システムにおいて中・長期的な観点で効率的なメンテナンス作業を実現することができる。

また本実施の形態に示す生産活動支援システムは、部品実装システム１におけるメンテナンス対象について実行されるメンテナンス作業を含む生産活動を支援するに際し、部品実装システム１にて実行される生産作業の生産計画および生産実績情報４０を含む生産情報を生産情報取得部５１によって取得し、メンテナンス対象の各々について実行される一つ以上のメンテナンス作業に関する情報であって、メンテナンス作業を実施すべき期限を示すメンテナンス推奨期限３６と、メンテナンス対象の各々について実行されたメンテナンス作業の履歴を示す実行履歴情報４１と、を含むメンテナンス関連情報３１を記憶部３０に記憶させ、メンテナンス対象のうちの少なくとも１つのものについて実施されるメンテナンス作業の作業計画をメンテナンス作業計画作成部５７によって作成し、設定部５３によって設定されたメンテナンス実施日時にメンテナンス作業計画作成部５７によって作成された作業計画に示すメンテナンス作業を実施する旨を生産計画と併せて表示部５８に併せて表示させるようにしている。これにより、メンテナンス作業計画の作成および作業者への報知を容易に行うことができ、部品実装システムにおいて、中・長期的な観点で操作性に優れた効率的なメンテナンス作業を実現することができる。

以上、本発明の一実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば、上述の説明は部品実装システム１をメンテナンス適用対象としたが、部品実装システム１から取り外されたメンテナンス対象もメンテナンス適用対象としてよい。部品実装システム１から取り外されたメンテナンス対象とは、例えばテープフィーダ１５、実装ヘッド１９、またはノズル２０のことを言う。部品実装システム１から取り外されたメンテナンス対象もメンテナンス適用対象に含むことで、生産計画で実行される予定の生産作業に用いられる取り外されたメンテナンス対象も使用限界時間または使用限界回数を迎える前にメンテナンス作業が実行されるため、メンテナンス作業が効率よく実行できる。

本発明の生産活動支援システムは、部品実装システムにおいて中・長期的な観点で効率的な生産活動を実現することができるという効果を有し、基板に電子部品を実装して実装基板を生産する分野において有用である。
有用である。

１ 部品実装システム
２ 通信ネットワーク
４ 部品実装ライン
１２ａ コンベア
１５ テープフィーダ
１７ 部品実装機構
１９ 実装ヘッド（ノズルヘッド）
１９ａ ノズルホルダ
２０ ノズル
Ｍ４，Ｍ５ 部品実装装置

Claims (6)

1. 複数の部品実装装置を備える部品実装システムにおいて、前記部品実装システムにおける複数のメンテナンス対象について実行されるメンテナンス作業を含む生産活動を支援する生産活動支援システムであって、
   前記部品実装システムにて実行される生産作業を含む生産情報を取得する生産情報取得部と、
   複数の前記メンテナンス対象の各々について実行された前記メンテナンス作業の履歴を示す実行履歴情報と前記生産情報に基づいて前回のメンテナンス実行時点からの使用時間を求め、求められた前記使用時間を複数の前記メンテナンス対象について実行される前記メンテナンス作業を実施すべき期限を示す使用限界時間に基づいて、当該時点におけるメンテナンス優先度を優先順位の３段階で算出する優先度算出部と、を備える、生産活動支援システム。
2. 複数の部品実装装置を備える部品実装システムにおいて、前記部品実装システムにおける複数のメンテナンス対象について実行されるメンテナンス作業を含む生産活動を支援する生産活動支援システムであって、
   前記部品実装システムにて実行される生産作業を含む生産情報を取得する生産情報取得部と、
   複数の前記メンテナンス対象の各々について実行された前記メンテナンス作業の履歴を示す実行履歴情報と前記生産情報に基づいて前回のメンテナンス実行時点からの使用回数を求め、求められた前記使用回数を複数の前記メンテナンス対象について実行される前記メンテナンス作業を実施すべき回数を示すメンテナンス使用限界回数に基づいて、当該時点におけるメンテナンス優先度を優先順位の３段階で算出する優先度算出部と、を備える、生産活動支援システム。
3. 前記優先度算出部は、指定された前記メンテナンス対象となる範囲においてメンテナンス優先度を算出する請求項１または２に記載の生産活動支援システム。
4. 前記メンテナンス対象は、電子部品を取り出して基板に移送搭載する実装ヘッドである請求項１から３のいずれかに記載の生産活動支援システム。
5. 前記メンテナンス対象は、電子部品を保持したキャリアテープを部品取出し位置まで送るテープフィーダである請求項１から４のいずれかに記載の生産活動支援システム。
6. 前記メンテナンス対象は、前記部品実装システムから取り外されたメンテナンス対象もメンテナンス適用対象とする請求項１から５のいずれかに記載の生産活動支援システム。

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