JP2020521251A - 電子製品生産ラインの仮想生産変更方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は電子製品生産ラインの仮想生産変更方法を提供し、メイン生産ラインのレイアウトに基づいて計画し、電子製品生産変更が必要な専用生産プラットフォームに対して、シミュレーションシステムにおいてモデリングを行い、ホストコンピュータに３Ｄモデルライブラリを構築するステップと、構築した３Ｄモデルライブラリに対してモジュール化を行った後、カプセル化を行うステップと、３Ｄモデルライブラリを結合し、ユニットモジュール化アルゴリズムソリューション、ライン全体の実施とスケジューリングアルゴリズムを行って、製品生産変更の初期計画を確定するステップと、専用生産プラットフォームを、フレキシブルスケジューリングの実現により、ホストコンピュータで３Ｄモデルライブラリの迅速な再構築を実現するステップと、再構築後の３Ｄモデルライブラリに対して、ライン全体の組み立てを行い、再構築後の３Ｄモデルライブラリの運動計画に対して、ロジカルスクリプト（Ｌｏｇｉｃａｌ ｓｃｒｉｐｔ）の編制を行い、最後に再度カプセル化するステップと、再構築後の３Ｄモデルライブラリに対して、ホストコンピュータのテストモジュールで、メイン生産ラインのライン全体生産変更仮想テストを行うステップと、生産変更テスト結果を生成し、生産変更テスト結果に基づき、生産ライン最適化設計計画を生成するステップＧを含む。
Description
本発明は工業自動化技術の分野に関し、特に、電子製品生産ラインの仮想生産変更方法に関する。
従来の電子製品生産ラインにおいて、多品種、小ロットの生産特性は多くの企業の共通点である。
特に電子製品製造企業にとって、製品のライフサイクルが短く、更新の反復が速いため、製品の種類が多く、さらに単一品種の必要量は多くない。
特に電子製品製造企業にとって、製品のライフサイクルが短く、更新の反復が速いため、製品の種類が多く、さらに単一品種の必要量は多くない。
電子製造システムの中核生産工程を例にとると、中核プロセスは電子部品を印刷回路板上に取り付け、電子部品の相互接続を実現する。
取り付けプロセスでは、表面実装技術（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＳＭＴ）を用いる。
現在のＳＭＴ設備の生産変更時間は、通常、１時間程度必要である。
生産変更による設備効率の損失を減らすため、従来は大量加工方式を採用してきた。
しばしば見られるＰ製品を例にとると、ＳＭＴ設備は二週間に一度加工し、二週間の必要量を一度に生産する。
図１は現場の物と情報のフローチャートである。
図１から分かるように、表面実装完了後の製品が多ければ、プロセスサイクル時間を延長する。
従来の大量加工方式では、以下の問題が発生していた。
1)従来の大量加工方式は、ＳＭＴ設備資源に対する競争を激化させる。ＳＭＴ設備を電子取り付けのキーとする設備は、多種の製品が共同で必要な汎用設備で、現在大量加工により、毎週限定された品種しか生産できない。
2)生産サイクルが長い。ＳＭＴ設備が二週間の使用量を一度に表面実装し、後工程でタイムリーに消費できなければ、工程の間に、大量の仕掛品が存在し、生産サイクルを長くしてしまい、資金占有量を増大する。さらに製造の柔軟性に影響を及ぼし、生産ラインは別の製品に速やかに切り替えることができない。
3)バッチ不合格のリスクが存在する。サイクルが長くバッチが大きいため、不合格製品が一旦発見されると、それはしばしば大量で、さらにタイムリーに修正することができない。
1)従来の大量加工方式は、ＳＭＴ設備資源に対する競争を激化させる。ＳＭＴ設備を電子取り付けのキーとする設備は、多種の製品が共同で必要な汎用設備で、現在大量加工により、毎週限定された品種しか生産できない。
2)生産サイクルが長い。ＳＭＴ設備が二週間の使用量を一度に表面実装し、後工程でタイムリーに消費できなければ、工程の間に、大量の仕掛品が存在し、生産サイクルを長くしてしまい、資金占有量を増大する。さらに製造の柔軟性に影響を及ぼし、生産ラインは別の製品に速やかに切り替えることができない。
3)バッチ不合格のリスクが存在する。サイクルが長くバッチが大きいため、不合格製品が一旦発見されると、それはしばしば大量で、さらにタイムリーに修正することができない。
前記先行技術には、ＳＭＴ設備資源に対する競争を激化させ、毎週限定された品種しか生産できず、生産サイクルが長いため、資金占有量を増大し、製造の柔軟性に影響を及ぼし、バッチ不合格のリスクが存在するという欠点がある。
本発明による生産変更時間を短縮し、迅速な生産変更を実現する電子製品生産ラインの仮想生産変更方法に基づき、電子製品生産ラインの仮想生産変更方法は、以下のステップＡ乃至Ｇを含む。
ステップＡ：メイン生産ラインのレイアウトに基づいて計画し、電子製品生産変更が必要な専用生産プラットフォームに対して、シミュレーションシステムにおいてモデリングを行い、ホストコンピュータに３Ｄモデルライブラリを構築する。
ステップＡ：メイン生産ラインのレイアウトに基づいて計画し、電子製品生産変更が必要な専用生産プラットフォームに対して、シミュレーションシステムにおいてモデリングを行い、ホストコンピュータに３Ｄモデルライブラリを構築する。
ステップＢ：メイン生産ラインと専用生産プラットフォームに基づき、動作方式と制御方式のカプセル化を行い、標準化のデータインターフェースと情報インターフェースを定義し、構築した３Ｄモデルライブラリに対してモジュール化を行った後、カプセル化を行う。
ステップＣ：サンプルオーダーの状況に基づき、初期生産条件に基づく制約に従って、３Ｄモデルライブラリを結合し、ユニットモジュール化アルゴリズムソリューション、ライン全体の実施とスケジューリングアルゴリズムを行い、製品生産変更の初期計画を確定する。
ステップＤ：初期の生産変更計画に基づき、高度にモジュール化された専用生産プラットフォームを、フレキシブルスケジューリングの実現により、ホストコンピュータで３Ｄモデルライブラリの迅速な再構築を実現する。
ステップＥ：シミュレーションシステムを利用し、再構築後の３Ｄモデルライブラリに対して、ライン全体の組み立てを行い、再構築後の３Ｄモデルライブラリの運動計画に対して、ロジカルスクリプト（Ｌｏｇｉｃａｌ ｓｃｒｉｐｔ）の編制を行い、最後に再度カプセル化する。
ステップＦ：再構築後の３Ｄモデルライブラリに対して、ホストコンピュータのテストモジュール上で、メイン生産ラインのライン全体生産変更仮想テストを行う。
ステップＧ：ステップＦで受け取ったリアルタイム状態データを分析し、生産変更テスト結果を生成し、生産変更テスト結果に基づき、生産ライン最適化設計計画を生成する。
好ましくは、前記ステップＡは、以下のステップＡ１乃至Ａ３を含む。
ステップＡ１：工場建築物構造に基づき、工場物流形式、製造技術プロセス、設備集合形態を考慮し、シミュレーションシステムで、工場の迅速なレイアウト計画とモデル組み立てを行い、電子製品のメイン生産ラインのモデリングとレイアウト計画を行う。
ステップＡ１：工場建築物構造に基づき、工場物流形式、製造技術プロセス、設備集合形態を考慮し、シミュレーションシステムで、工場の迅速なレイアウト計画とモデル組み立てを行い、電子製品のメイン生産ラインのモデリングとレイアウト計画を行う。
ステップＡ２：工場敷地、加工プロセス、技術計画、加工設備要素に基づき、シミュレーションシステムで、電子製品生産変更の自動化生産ラインに対して、必要な汎用設備、専用機設備、伝送設備、倉庫設備とロボットアームを構築し、モデリングを行う。
ステップＡ３：シミュレーションシステムにおいて、ステップＡ１とステップＡ２のモデリング結果を結合し、最後にホストコンピュータに３Ｄモデルライブラリを構築する。
好ましくは、前記ステップＤは、以下のステップＤ１乃至Ｄ４を含む。
ステップＤ１：基本の生産ラインを構築し、設備の３Ｄモデルライブラリを確立し、さらに前記３Ｄモデルライブラリに対して属性を編制する。
ステップＤ１：基本の生産ラインを構築し、設備の３Ｄモデルライブラリを確立し、さらに前記３Ｄモデルライブラリに対して属性を編制する。
ステップＤ２：生産変更計画の技術の違いに基づき、専用生産プラットフォームの異なるモデルを、メイン生産ライン周辺に組み立てる。
ステップＤ３：ロボットアームによって、メイン生産ライン上の物品を取り、専用生産プラットフォームの設備に載せ、生産を行う。
ステップＤ４：異なるサンプルオーダーの属性とパラメーターを設定することによって、メイン生産ラインの動的シミュレーションを行い、３Ｄモデルライブラリの迅速な再構築を実現する。
好ましくは、前記ステップＦは、以下のステップＦ１乃至Ｆ３を含む。
ステップＦ１：ステップＥで再構築された３Ｄモデルライブラリを仮想操作し、確定初期計画においてライン全体のアルゴリズムエンジンを実施する。
ステップＦ１：ステップＥで再構築された３Ｄモデルライブラリを仮想操作し、確定初期計画においてライン全体のアルゴリズムエンジンを実施する。
ステップＦ２：ホストコンピュータのテストモジュールで、ライン全体の生産変更仮想テストを行い、シミュレーションソフトウェアのソフトＰＬＣにより、汎用設備、専用機設備、伝送設備、倉庫設備、ロボットアームのあるユニットモデルを制御し、運動計画、制御ロジック設計、センサーのレイアウトを行う。
ステップＦ３：３Ｄモデルライブラリで、ロジック検証と制御テストを行う。
好ましくは、前記ステップＧは、以下のステップＧ１乃至Ｇ２を含む。
ステップＧ１：ステップＦのライン全体シミュレーション操作仮想テスト結果に対して分析を行い、適応性と合理性の評価の主要な根拠とし、後にさらにアルゴリズムエンジンを最適化し、アルゴリズムの修正セッティングを行う。
ステップＧ１：ステップＦのライン全体シミュレーション操作仮想テスト結果に対して分析を行い、適応性と合理性の評価の主要な根拠とし、後にさらにアルゴリズムエンジンを最適化し、アルゴリズムの修正セッティングを行う。
ステップＧ２：製品生産工程の生産故障、設計エラー、ボトルネックステーション、生産変更時間、故障修復、負荷分析、技術分析の要素を考慮することで、数学的モデリングの条件を最適化かつ拡大し、メイン生産ラインと専用生産プラットフォームモジュール化のアルゴリズムソリューションを再度行い、これによりライン全体は、新しいスケジューリングアルゴリズムを実施し、新しい生産変更計画が生成されるため、初期の生産変更計画を絶えず繰り返し最適化することができる。
好ましくは、前記主流ラインは、ワークベンチ材料ラック、自動ピック／プレースロボットアーム、挟持具自動遮断機構、自動化設備プラットフォームを含む。
好ましくは、前記専用生産プラットフォームは、汎用設備、専用機設備、伝送設備、倉庫設備、ロボットアームを含む。
好ましくは、前記ホストコンピュータは、通信モジュールをさらに含み、前記通信モジュールは、前記専用生産プラットフォームの伝送設備との間の通信に用いられる。
好ましくは、前記伝送設備は、無人搬送車（ＡＧＶ）である。
好ましくは、前記シミュレーションシステムは、３ＤＣＡＤモデルであり、前記シミュレーションソフトウェアはＤｅｍｏ３Ｄである。
本発明の有益な効果は、以下の通りである。
仮想生産変更は、異なる設備の生産リズムの違いに基づき、ボトルネックが出現する可能性がある工程位置ステーションを探し出し、設備生産能力の改善を事前に行い、これにより、より良好なラインバランスを実現することができる。
仮想生産変更は、異なる設備の生産リズムの違いに基づき、ボトルネックが出現する可能性がある工程位置ステーションを探し出し、設備生産能力の改善を事前に行い、これにより、より良好なラインバランスを実現することができる。
また、ある設備に故障が出現した時、マンマシンインターフェースにどれだけの時間が必要か、正常な生産を再度回復するのにどれだけの時間が必要かを、シミュレーションするように要求できる。
生産ラインのフレキシブル化設計及び仮想生産変更テストプラットフォームの設計は、設備利用率を大きく高め、生産能力を高め、同時に生産バッチを減らし、納期を短縮し、在庫レベルを低下させ、生産効率を高めることができ、事前にボトルネックステーション技術プロセスを予測し、資源に対する競争状況を予測し、生産工程干渉要素が引き起こす浪費を減らし、バランスの取れた生産を実現できる。
（実施形態）
以下、図を参照して、具体的な実施方式により本発明の技術的解決案を説明する。
本発明は以下の前提に立っている。
以下、図を参照して、具体的な実施方式により本発明の技術的解決案を説明する。
本発明は以下の前提に立っている。
電子製品生産ラインの仮想生産変更方法は、以下のステップＡ乃至Ｇを含む。
ステップＡ：メイン生産ラインのレイアウトに基づいて計画し、電子製品生産変更が必要な専用生産プラットフォームに対して、シミュレーションシステムにおいてモデリングを行い、ホストコンピュータに３Ｄモデルライブラリを構築する。
ステップＢ：メイン生産ラインと専用生産プラットフォームに基づき、動作方式と制御方式のカプセル化を行い、標準化のデータインターフェースと情報インターフェースを定義し、構築した３Ｄモデルライブラリに対してモジュール化を行った後、カプセル化を行う。
ステップＣ：サンプルオーダーの状況に基づき、初期生産条件に基づく制約に従って、３Ｄモデルライブラリを結合し、ユニットモジュール化アルゴリズムソリューション、ライン全体の実施とスケジューリングアルゴリズムを行い、製品生産変更の初期計画を確定する。
ステップＤ：初期の生産変更計画に基づき、高度にモジュール化された専用生産プラットフォームを、フレキシブルスケジューリングの実現により、ホストコンピュータで３Ｄモデルライブラリの迅速な再構築を実現する。
ステップＥ：シミュレーションシステムを利用し、再構築後の３Ｄモデルライブラリに対して、ライン全体の組み立てを行い、再構築後の３Ｄモデルライブラリの運動計画に対して、ロジカルスクリプト（Ｌｏｇｉｃａｌ ｓｃｒｉｐｔ）の編制を行い、最後に再度カプセル化する。
ステップＦ：再構築後の３Ｄモデルライブラリに対して、ホストコンピュータのテストモジュールで、メイン生産ラインのライン全体生産変更仮想テストを行う。
ステップＧ：ステップＦで受け取ったリアルタイム状態データを分析し、生産変更テスト結果を生成し、生産変更テスト結果に基づき、生産ライン最適化設計計画を生成する。
フレキシブル標準化の自動生産ラインの仮想生産変更プラットフォームを構築し、メイン生産ラインモデルと専用生産プラットフォームモデルにより構成され、専用生産プラットフォームの伝送設備は、フレキシブルスケジューリングを実現し、“ダブルフレキシブル”の内在ニーズ、“高頻度生産変更”の新しい特性、“同期最適化”の迫切したニーズに応え、フレキシブル標準化自動生産ラインの迅速な再構築を実現し、迅速な生産変更の目的、ライン全体ダイナミズム仮想操作デバッグを達成し、デバッグ通過後には設備の仮想及び実際の同期実現が行え、電子製品生産ラインの仮想生産変更テストプラットフォームを構築し、スマート工場に対して、３Ｄ可視化とリアルタイム化の同期制御を行い、工場の異常に対するリアルタイム反応と診断を行い、工場操作性能のリアルタイムモニターとレギュレーションを行う。
仮想生産変更は、異なる設備の生産リズムの違いに基づき、ボトルネックが出現する可能性がある工程位置ステーションを探し出し、設備生産能力の改善を事前に行い、これによりより良好なラインバランスを実現することができる。
また、ある設備に故障が出現した時、マンマシンインターフェースにどれだけの時間が必要か、正常な生産を再度回復するのにどれだけの時間が必要かを、シミュレーションするように要求できる。
生産ラインのフレキシブル化設計及び仮想生産変更テストプラットフォームの設計は、設備利用率を大きく高め、生産能力を高め、同時に生産バッチを減らし、納期を短縮し、在庫レベルを低下させ、生産効率を高めることができ、事前にボトルネックステーション技術プロセスを予測し、資源に対する競争状況を予測し、生産工程干渉要素が引き起こす浪費を減らし、バランスの取れた生産を実現できる。
さらに、前記ステップＡは、以下のステップＡ１乃至Ａ３を含む。
ステップＡ１：工場建築物構造に基づき、工場物流形式、製造技術プロセス、設備集合形態を考慮し、シミュレーションシステムで、工場の迅速なレイアウト計画とモデル組み立てを行い、電子製品のメイン生産ラインのモデリングとレイアウト計画を行う。
ステップＡ２：工場敷地、加工プロセス、技術計画、加工設備要素に基づき、シミュレーションシステムで、電子製品生産変更の自動化生産ラインに対して、必要な汎用設備、専用機設備、伝送設備、倉庫設備とロボットアームを構築し、モデリングを行う。
ステップＡ３：シミュレーションシステムにおいて、ステップＡ１とステップＡ２のモデリング結果を結合し、最後にホストコンピュータに３Ｄモデルライブラリを構築する。
前記汎用設備、専用機設備、伝送設備、倉庫設備、ロボットアームは汎用の生産プラットフォームを形成し、異なるオーダー生産ニーズに基づき、異なる専用設備を、伝送設備によって、メイン生産ラインに伝送し、これにより設備のフレキシブルスケジューリングニーズを実現する。
さらに、前記ステップＤは、以下のステップＤ１乃至Ｄ４を含む。
ステップＤ１：基本の生産ラインを構築し、設備の３Ｄモデルライブラリを確立し、さらに前記３Ｄモデルライブラリに対して属性を編制する。
ステップＤ２：生産変更計画の技術の違いに基づき、専用生産プラットフォームの異なるモデルを、メイン生産ライン周辺に組み立てる。
ステップＤ３：ロボットアームによって、メイン生産ライン上の物品を取り、専用生産プラットフォームの設備に載せ、生産を行う。
ステップＤ４：異なるサンプルオーダーの属性とパラメーターを設定することによって、メイン生産ラインの動的シミュレーションを行い、３Ｄモデルライブラリの迅速な再構築を実現する。
異なる生産サンプルオーダーに基づき、３Ｄモデルライブラリを迅速に再構築後、正常ラインスイッチングに必要な人力と時間をシミュレーションし、メイン生産ラインのフレキシブル化設計は、メイン生産ラインに迅速な再構築を実現させ、これにより生産変更のボトルネックを探し出すことができ、事前に各工程位置ステーションの技術プロセスを予測し、生産必要資源の競争状況を予測でき、生産工程中各種の干渉要素が引き起こす浪費を減らし、バランスの取れた生産を実現する。
前記専用生産プラットフォームの異なるモデルは、汎用設備モデル、専用機設備モデル、伝送設備モデル、倉庫設備モデル、ロボットアームモデルを含む。
さらに、前記ステップＦは、以下のステップＦ１乃至Ｆ３を含む。
ステップＦ１：ステップＥで再構築された３Ｄモデルライブラリを仮想操作し、確定初期計画においてライン全体のアルゴリズムエンジンを実施する。
ステップＦ２：ホストコンピュータのテストモジュールで、ライン全体の生産変更仮想テストを行い、シミュレーションソフトウェアのソフトＰＬＣにより、汎用設備、専用機設備、伝送設備、倉庫設備、ロボットアームのあるユニットモデルを制御し、運動計画、制御ロジック設計、センサーのレイアウトを行う。
ステップＦ３：３Ｄモデルライブラリで、ロジック検証と制御テストを行う。
前記生産変更仮想テストプロセスはすべて、ホストコンピュータのテストモジュールで直接完了し、テストを行うために、モデル製造完了実現を待つ必要はない。
前記シミュレーションソフトウェアの、センサーとソフトＰＬＣ：シミュレーションと物理的な相似により、シミュレーションプロセスにおいて、テストをさらに現実的で効果的にすることができる。
さらに、３Ｄモデルライブラリで、ユニットシステムテストを行い、迅速に故障を突き止め原因を探し出し、存在する可能性があるエラーを排除でき、物理システムが生産の実際の要求を満たすことができるか否かを事前に検証でき、物理システムを実際の生産に応用した際の実用性と安定性を検証でき、同時に機能モジュールテストの全体技術レベルを向上することができ、特にロジック制御アルゴリズムと故障診断戦略が特に複雑な物理システムに対して有効である。
同時に、テスト結果に基づき、物理システム設計計画に対して最適化と改善を行い、再加工を回避できる。
シミュレーションモデルでテストと検証を行う計画はすべて、物理システムに直接コピーできるため、各部門は並行作業を実現でき、現場デバッグとテストの時間とコストを大幅に削減できる。
さらに、前記ステップＧは、以下のステップＧ１乃至Ｇ２を含む。
ステップＧ１：ステップＦのライン全体シミュレーション操作仮想テスト結果に対して分析を行い、適応性と合理性の評価の主要な根拠とし、後にさらにアルゴリズムエンジンを最適化し、アルゴリズムの修正セッティングを行う。
ステップＧ２：製品生産工程の生産故障、設計エラー、ボトルネックステーション、生産変更時間、故障修復、負荷分析、技術分析の要素を考慮することで、数学的モデリングの条件を最適化かつ拡大し、メイン生産ラインと専用生産プラットフォームモジュール化のアルゴリズムソリューションを再度行い、これによりライン全体は、新しいスケジューリングアルゴリズムを実施し、新しい生産変更計画が生成されるため、初期の生産変更計画を絶えず繰り返し最適化することができる。
上記を絶えず繰り返すことで、最終的に最適化の生産生産変更計画を獲得し、設備利用率を大きく高め、生産能力を高め、同時に生産バッチを減らし、納期を短縮し、在庫レベルを低下させ、生産効率を高めることができ、事前にボトルネックステーション技術プロセスを予測し、資源に対する競争状況を予測し、生産工程干渉要素が引き起こす浪費を減らし、バランスの取れた生産を実現できる。
さらに、前記主流ラインは、ワークベンチ材料ラック、自動ピック／プレースロボットアーム、挟持具自動遮断機構、自動化設備プラットフォームを含む。
メイン生産ラインは、キャリアシーケンス（Ｃａｒｒｉｅｒ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ）ブロック、リリース及び上下層自動循環を実現できる。
前記メイン生産ラインは、手作業、人間と機械の協同、オートメーションの三種の作業モードの切換えを完了でき、これにより手作業から機器までのフレキシブルな切換えプロセスを実現できる。
さらに、前記専用生産プラットフォームは、汎用設備、専用機設備、伝送設備、倉庫設備、ロボットアームを含む。
前記専用生産プラットフォームは、汎用の生産プラットフォームであるだけでなく、異なる多種設備を、従来型の汎用生産プラットフォームに固定しているため汎用の生産プラットフォームは高度モジュール化の専用生産プラットフォームとなり、生産設備の高度モジュール化は、生産ラインのフレキシブルスケジューリングを実現できる。
さらに、前記ホストコンピュータは、通信モジュールをさらに含み、前記通信モジュールは、前記専用生産プラットフォームの伝送設備との間の通信に用いられる。
ホストコンピュータは、テストモジュールと通信モジュールを含み、主に再構築後の３Ｄモデルライブラリに対して、テストを行い、無人搬送車（ＡＧＶ）との間の通信を行い、これにより生産変更前の準備と生産変更後のテストを行うことができる。
さらに、前記伝送設備は、無人搬送車（ＡＧＶ）である。
無人搬送車（ＡＧＶ）は一般的には、比較的軽量の生産材料や包材の運搬に用いられ、最重量５００ＫＧの設備を搬送できる。
無人搬送車（ＡＧＶ）は基本機能の他に、設備積み込み、設備積み下ろし、設備移動、位置決め、無線制御、故障回避、ルート最適化、アイドル充電、故障警報等の機能を備える。
一般的な状況では主に運搬作業を行い、調整された専用生産プラットフォーム上の設備をメイン生産ラインの対応する位置に搬送し、メイン生産ラインの対応する位置には、通し番号を内蔵する位置センサー或いは他の装置を設置する。
無人搬送車（ＡＧＶ）は、ホストコンピュータの通信モジュールが発する信号を受信することで、専用生産プラットフォームの他の設備搬送目的地の具体的な位置を指令後、設備を指定位置に運搬する。
生産ラインはセンサーを内蔵し、位置に誤りがないか否か確認する。
もう１つは、ラインにおける設備位置交換である。
最後は、設備を、メイン生産ラインから専用生産プラットフォームに戻して放置する。
無人搬送車（ＡＧＶ）が、設備をメイン生産ラインの対応する位置に搬送して降ろす時、単一の任務完了の指令を、ホストコンピュータの通信モジュールに発送し、ホストコンピュータの通信モジュールは、自動的に、設備をロックし、或いはロックメカニズムを手動で操作して設備をロックするようエンジニアに知らせる。
さらに、前記シミュレーションシステムは、３ＤＣＡＤモデルであり、前記シミュレーションソフトウェアはＤｅｍｏ３Ｄである。
前述した本発明の実施形態は本発明を限定するものではなく、本発明により保護される範囲は後述の特許請求の範囲を基準とする。
Claims (10)
- 電子製品生産ラインの仮想生産変更方法であって、以下のステップを含むことを特徴とする電子製品生産ラインの仮想生産変更方法。
ステップＡ：メイン生産ラインのレイアウトに基づいて計画し、電子製品生産変更が必要な専用生産プラットフォームに対して、シミュレーションシステムにおいてモデリングを行い、かつホストコンピュータに３Ｄモデルライブラリを構築する。
メステップＢ：イン生産ラインと専用生産プラットフォームに基づき、動作方式と制御方式のカプセル化を行い、標準化のデータインターフェースと情報インターフェースを定義し、構築した３Ｄモデルライブラリに対してモジュール化を行った後、カプセル化を行う。
ステップＣ：サンプルオーダーの状況に基づき、初期生産条件に基づく制約に従って、３Ｄモデルライブラリを結合し、ユニットモジュール化アルゴリズムソリューション、ライン全体の実施とスケジューリングアルゴリズムを行い、製品生産変更の初期計画を確定する。
ステップＤ：初期の生産変更計画に基づき、高度にモジュール化された専用生産プラットフォームを、フレキシブルスケジューリングの実現により、ホストコンピュータで３Ｄモデルライブラリの迅速な再構築を実現する。
ステップＥ：シミュレーションシステムを利用し、再構築後の３Ｄモデルライブラリに対して、ライン全体の組み立てを行い、再構築後の３Ｄモデルライブラリの運動計画に対して、ロジカルスクリプト（Ｌｏｇｉｃａｌ ｓｃｒｉｐｔ）の編制を行い、最後に再度カプセル化する。
ステップＦ：再構築後の３Ｄモデルライブラリに対して、ホストコンピュータのテストモジュールで、メイン生産ラインのライン全体生産変更仮想テストを行う。
ステップＧ：ステップＦで受け取ったリアルタイム状態データを分析し、生産変更テスト結果を生成し、生産変更テスト結果に基づき、生産ライン最適化設計計画を生成する。 - 前記ステップＡにおけるプロセスには、以下のステップＡ１乃至ステップＡ３を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子製品生産ラインの仮想生産変更方法。
ステップＡ１：工場建築物構造に基づき、工場物流形式、製造技術プロセス、設備集合形態を考慮し、シミュレーションシステムで、工場の迅速なレイアウト計画とモデル組み立てを行い、電子製品のメイン生産ラインのモデリングとレイアウト計画を行う。
ステップＡ２：工場敷地、加工プロセス、技術計画、加工設備要素に基づき、シミュレーションシステムで、電子製品生産変更の自動化生産ラインに対して、必要な汎用設備、専用機設備、伝送設備、倉庫設備とロボットアームを構築し、モデリングを行う。
ステップＡ３：シミュレーションシステムにおいて、ステップＡ１とステップＡ２のモデリング結果を結合し、最後にホストコンピュータに３Ｄモデルライブラリを構築する。 - 前記ステップＤにおけるプロセスには、以下のステップＤ１乃至ステップＤ４を含むことを特徴とする請求項２に記載の電子製品生産ラインの仮想生産変更方法。
ステップＤ１：基本の生産ラインを構築し、設備の３Ｄモデルライブラリを確立し、さらに前記３Ｄモデルライブラリに対して属性を編制する。
ステップＤ２：生産変更計画の技術の違いに基づき、専用生産プラットフォームの異なるモデルを、メイン生産ライン周辺に組み立てる。
ステップＤ３：ロボットアームによって、メイン生産ライン上の物品を取り、専用生産プラットフォームの設備に載せ、生産を行う。
ステップＤ４：異なるサンプルオーダーの属性とパラメーターを設定することによって、メイン生産ラインの動的シミュレーションを行い、３Ｄモデルライブラリの迅速な再構築を実現する。 - 前記ステップＦにおけるプロセスには、以下のステップＦ１乃至ステップＦ３を含むことを特徴とする請求項２に記載の電子製品生産ラインの仮想生産変更方法。
ステップＦ１：ステップＥで再構築された３Ｄモデルライブラリを仮想操作し、確定初期計画においてライン全体のアルゴリズムエンジンを実施する。
ステップＦ２：ホストコンピュータのテストモジュールで、ライン全体の生産変更仮想テストを行い、シミュレーションソフトウェアのソフトＰＬＣにより、汎用設備、専用機設備、伝送設備、倉庫設備、ロボットアームのあるユニットモデルを制御し、運動計画、制御ロジック設計、センサーのレイアウトを行う。
ステップＦ３：３Ｄモデルライブラリで、ロジック検証と制御テストを行う。 - 前記ステップＧにおけるプロセスには、以下のステップＧ１乃至ステップＧ２を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子製品生産ラインの仮想生産変更方法。
ステップＧ１：ステップＦのライン全体シミュレーション操作仮想テスト結果に対して分析を行い、適応性と合理性の評価の主要な根拠とし、後にさらにアルゴリズムエンジンを最適化し、アルゴリズムの修正セッティングを行う。
ステップＧ２：製品生産工程の生産故障、設計エラー、ボトルネックステーション、生産変更時間、故障修復、負荷分析、技術分析の要素を考慮することで、数学的モデリングの条件を最適化かつ拡大し、メイン生産ラインと専用生産プラットフォームモジュール化のアルゴリズムソリューションを再度行い、これによりライン全体は、新しいスケジューリングアルゴリズムを実施し、新しい生産変更計画が生成されるため、初期の生産変更計画を絶えず繰り返し最適化することができる。 - 前記主流ラインは、ワークベンチ材料ラック、自動ピック／プレースロボットアーム、挟持具自動遮断機構、自動化設備プラットフォームを含むことを特徴とする請求項１に記載の電子製品生産ラインの仮想生産変更方法。
- 前記専用生産プラットフォームは、汎用設備、専用機設備、伝送設備、倉庫設備、ロボットアームを含むことを特徴とする請求項１に記載の電子製品生産ラインの仮想生産変更方法。
- 前記ホストコンピュータは、通信モジュールをさらに含み、前記通信モジュールは、前記専用生産プラットフォームの伝送設備との間の通信に用いられることを特徴とする請求項７に記載の電子製品生産ラインの仮想生産変更方法。
- 前記伝送設備は、無人搬送車（ＡＧＶ）であることを特徴とする請求項８に記載の電子製品生産ラインの仮想生産変更方法。
- 前記シミュレーションシステムは、３ＤＣＡＤモデルで、前記シミュレーションソフトウェアはＤｅｍｏ３Ｄであることを特徴とする請求項４に記載の電子製品生産ラインの仮想生産変更方法。
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