JP2021022372A - ライン制御システムおよび優先順決定方法ならびに生産設備 - Google Patents

Abstract

【課題】生産設備を複数備えた生産ラインにおいて生産効率が良い作業の優先順を決定することができるライン制御システムおよび優先順決定方法ならびに生産設備を提供する。【解決手段】生産ラインは、ワークに作業をして生産物を生産する生産設備を複数備え、複数の生産設備のうち少なくともひとつは、ワークを並行して搬送する複数の搬送部と、ワークに作業を行う作業部とを有する。生産ラインにおける優先順決定方法は、複数の生産設備からワークの作業状況を取得し（ＳＴ１）、取得された作業状況からワークに対する作業の優先順を決定する（ＳＴ６）ことを含み、ワークに対する作業または搬送のタイミングに優先順を決定する。【選択図】図７

Description

本発明は、生産設備を複数備えた生産ラインを制御するライン制御システムおよび優先順決定方法ならびに生産設備に関する。

ワークに作業をして生産物を生産する生産設備として、基板に部品を実装して部品実装基板を生産する部品実装装置が知られている。また、部品実装装置として、基板を搬送する搬送レーンを２つ備え、それぞれの搬送レーンにおいて並行して部品実装作業を行うデュアルレーンタイプの部品実装装置が広く用いられている（例えば、特許文献１）。特許文献１では、空いた搬送レーンから順に基板を振り分けて部品実装作業を行うことで、生産効率を向上させている。

特開２０１６−２５２７０号公報

しかしながら、特許文献１を含む従来技術では、１つの生産設備における生産効率の向上は図れるものの、複数の生産設備にワークを引き渡しながら生産物を生産する生産ラインでは、空いた搬送レーンから順に作業を行うことが必ずしも生産効率として最適ではないという課題があり、生産ラインとして生産効率を向上させるためにはさらなる改善の余地があった。

そこで本発明は、生産設備を複数備えた生産ラインにおいて生産効率が良い作業の優先順を決定することができるライン制御システムおよび優先順決定方法ならびに生産設備を提供することを目的とする。

本発明のライン制御システムは、ワークに作業をして生産物を生産する生産設備を複数備えた生産ラインを制御するライン制御システムにおいて、複数の前記生産設備のうち少なくともひとつは、ワークを並行して搬送する複数の搬送部と、前記ワークに作業を行う作業部とを備え、前記ライン制御システムは、複数の前記生産設備からワークの作業状況を取得する取得部と、取得された前記作業状況から前記ワークに対する作業の優先順を決定する優先順決定部と、決定された前記優先順に基づいて、前記生産設備に作業を指示する指示部とを備え、前記優先順決定部は、前記ワークに対する作業または搬送のタイミングに前記優先順を決定する。

本発明の優先順決定方法は、ワークに作業をして生産物を生産する生産設備を複数備え、複数の前記生産設備のうち少なくともひとつは、ワークを並行して搬送する複数の搬送部と、前記ワークに作業を行う作業部とを有する生産ラインにおける優先順決定方法であって、複数の前記生産設備からワークの作業状況を取得し、取得された前記作業状況から前記ワークに対する作業の優先順を決定することを含み、前記ワークに対する作業または搬送のタイミングに前記優先順を決定する。

本発明の生産設備は、ワークに作業をして生産物を生産する生産設備を複数備えた生産ラインの生産設備であって、ワークを並行して搬送する複数の搬送部と、前記ワークに作業を行う作業部と、前記生産設備からワークの作業状況を取得する設備取得部と、取得された前記作業状況から前記ワークに対する作業の優先順を決定する設備優先順決定部と、決定された前記優先順に基づいて、前記作業部を制御する制御部と、を備え、前記設備優先順決定部は、前記ワークに対する作業または搬送のタイミングに前記優先順を決定する。

本発明によれば、生産設備を複数備えた生産ラインにおいて生産効率が良い作業の優先順を決定することができる。

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ラインが備える部品実装装置の構成説明図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態の部品実装ラインが備える部品実装装置における交互実装モードによる部品実装作業の説明図 本発明の一実施の形態の部品実装システムの制御系の構成を示すブロック図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態のライン制御システムによる優先順の決定と作業の指示を説明する図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態のライン制御システムによる優先順の決定を説明する図 本発明の一実施の形態の優先順決定方法のフロー図 本発明の一実施の形態のライン制御システムにおいて使用される推定モデルの例を説明する図 本発明の他の実施の形態の部品実装ラインの制御系の構成を示すブロック図 （ａ）（ｂ）本発明の他の実施の形態の部品実装ラインにおける優先順の決定を説明する図 （ａ）（ｂ）本発明の他の実施の形態の部品実装ラインにおける優先順の決定を説明する図 （ａ）（ｂ）本発明の他の実施の形態の部品実装ラインにおける優先順の決定を説明する図 本発明の他の実施の形態の部品実装方法のフロー図 本発明の他の実施の形態の基板要求方法のフロー図

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、部品実装システム、部品実装ライン、ライン管理コンピュータ、印刷装置、部品実装装置、コンベアなどの仕様に応じ、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１では、紙面左側を基板搬送方向の上流側、紙面右側を基板搬送方向の下流側と称し、紙面下側を前側、紙面上側を後側と称する。

まず図１を参照して、部品実装システム１の構成を説明する。部品実装システム１は、１本の部品実装ラインＬ１が有線または無線による通信ネットワーク２によって接続され、ライン管理コンピュータ３によって管理される構成となっている。部品実装ラインＬ１は、後述するように部品実装装置を含む複数の生産設備を連結して構成され、基板に部品を実装した部品実装基板を生産する機能を有している。すなわち、生産ライン（部品実装ラインＬ１）は、ワーク（基板）に作業をして生産物（部品実装基板）を生産する生産設備を複数備えている。なお、部品実装システム１が備える部品実装ラインは１本である必要はなく、２本以上でも良い。

部品実装ラインＬ１を構成する生産設備は、それぞれ通信ネットワーク２を介してライン管理コンピュータ３に接続されている。各生産設備の作業状況、各生産設備で発生したイベント情報などは、逐次、ライン管理コンピュータ３に送信される。例えば、搬入搬出される基板の情報、部品実装装置が供給している部品の残数、部品実装装置において実行される部品補給作業の状況、生産設備で発生した装置エラー、生産設備に入力された情報、生産設備が作業した情報、作業者によるエラー復旧作業の状況などがライン管理コンピュータ３に収集される。

次に図１を参照して、部品実装ラインＬ１の詳細な構成を説明する。図１は、部品実装ラインＬ１を模式的に表したものである。部品実装ラインＬ１には、上流側から下流側に向けて、ローダＭ１、第１コンベアＭ２、印刷装置Ｍ３、第２コンベアＭ４、印刷検査装置Ｍ５、第３コンベアＭ６、部品実装装置Ｍ７、部品実装装置Ｍ８、第４コンベアＭ９、実装検査装置Ｍ１０、第５コンベアＭ１１、リフロー装置Ｍ１２、アンローダＭ１３などの生産設備が直列に連結されている。

各生産設備は、上流側から下流側に向けて基板（ワーク）を搬送する２基の搬送部４を前側と後側に備えている。部品実装ラインＬ１において互いに連結された搬送部４は、前側の前側搬送レーン４Ｆと後側の後側搬送レーン４Ｒを構成する。すなわち、部品実装ラインＬ１は、前側搬送レーン４Ｆと後側搬送レーン４Ｒを並列に備えており、並行して基板を搬送することができる。なお、各生産設備が備える搬送部４は２基に限定されることはなく、３基以上であってもよい。このように、生産設備は、複数のワーク（基板）を並行して搬送する複数の搬送部４を備えている。なお、少なくともひとつの生産設備が複数の搬送部４を備えていればよく、ひとつの搬送部４を備える生産設備を含んで構成された部品実装ラインＬ１でもよい。

図１において、ローダＭ１は、下流側の生産設備に基板または基板に部品が実装された部品実装基板を供給する基板供給作業部（作業部）を２つ備えている。以下、特に区別する場合を除いて、部品実装基板や半田が印刷された生産途中の状態も含めて、単に基板と称する。印刷装置Ｍ３は、基板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を実行する印刷作業部（作業部）を２つ備えている。印刷検査装置Ｍ５は、基板に印刷された半田の状態を検査する印刷検査作業を実行する印刷検査作業部（作業部）を２つ備えている。部品実装装置Ｍ７，Ｍ８は、半田が印刷された基板に部品を実装する部品実装作業を実行する実装作業部（作業部）を２つ備えている。

実装検査装置Ｍ１０は、基板に搭載された部品の状態を検査する実装検査作業を実行する実装検査作業部（作業部）を２つ備えている。リフロー装置Ｍ１２は、基板を加熱して半田を融解させた後に硬化させ、基板の電極と部品の端子とを半田接合するリフロー作業を実行するリフロー作業部（作業部）を２つ備えている。アンローダＭ１３は、上流側から搬送された基板を回収する基板回収作業を実行する基板回収作業部（作業部）を２つ備えている。第１コンベアＭ２、第２コンベアＭ４、第３コンベアＭ６、第４コンベアＭ９、第５コンベアＭ１１は、上流側の生産設備から搬出された基板を一時保管して、下流側の生産設備に搬送する基板搬送作業を実行する基板搬送作業部（作業部）を２つ備えている。

なお、部品実装ラインＬ１は、印刷作業部（作業部）を１つ備えた印刷装置Ｍ３で構成してもよいし、印刷作業部（作業部）を１つ備えた印刷装置Ｍ３を複数台含んで構成してもよい。また、部品実装ラインＬ１は、印刷検査作業部（作業部）を１つ備えた印刷検査装置Ｍ５で構成してもよい。また、部品実装ラインＬ１は、実装作業部（作業部）を１つ備えた部品実装装置Ｍ７，Ｍ８で構成してもよい。また、部品実装ラインＬ１は、実装検査作業部（作業部）を１つ備えた実装検査装置Ｍ１０で構成してもよい。また、リフロー作業部（作業部）を１つ備えたリフロー装置Ｍ１２で構成してもよい。

このように、生産設備は、ワーク（基板）に作業を行う複数の作業部を備えている。部品実装ラインＬ１では、前側搬送レーン４Ｆおよび後側搬送レーン４Ｒにおいて、上流側から下流側の生産設備の搬送部４によって基板を搬送しながら生産設備の作業部によって基板に対して生産作業が実行されて部品実装基板が生産される。部品実装ラインＬ１では、前側搬送レーン４Ｆおよび後側搬送レーン４Ｒにおいて同じ基板種の部品実装基板を並行して生産することも、異なる基板種の部品実装基板を並行して生産することもできる。

なお、部品実装ラインＬ１は、生産する部品実装基板の種類、生産量に応じて、生産設備の構成が自在に変更される。また、上記説明した生産設備の他、基板にレーザで番号などを刻印するレーザマーク装置、基板にはんだを塗布するはんだ塗布装置、基板に付されたマークを読み取るカメラを有するマーク読み取り機能を内蔵するコンベア装置、基板の表面と裏面を反転させる基板反転装置、リフロー後の基板の状態を検査するリフロー後検査装置などを備えてもよい。また、部品実装ラインＬ１は、印刷装置Ｍ３と部品実装装置Ｍ７，Ｍ８を備えていればその他の生産設備の配置は限定されない。

次に図２を参照して、部品実装装置Ｍ７，Ｍ８の構成について説明する。部品実装装置Ｍ７，Ｍ８は同様の構成であり、ここでは部品実装装置Ｍ７について説明する。部品実装装置Ｍ７の前面中央の上方には、基板に部品を実装する実装ヘッド５や、実装ヘッド５を水平移動させるヘッド移動機構（図示省略）などの可動部に作業者が誤って触れないように保護するシャッター６が設置されている。部品実装装置Ｍ７の前面中央の下方（シャッター６の下方）には、部品供給部７が設けられている。

部品供給部７には、上部に部品供給装置である複数のテープフィーダ８を並列に保持する台車９が装着されている。台車９において、テープフィーダ８の下方には、部品を格納する部品供給テープを巻回収納する複数のリール１０が並列に保持されている。テープフィーダ８は、リール１０から引き出された部品供給テープを内部で搬送しながら部品供給テープに格納された部品を順に部品実装装置Ｍ７に供給する。部品供給テープが収納する部品の残数が少なくなると、部品を供給している部品供給テープの後端に新しい部品供給テープを継合したり、テープフィーダ８に新しい部品供給テープを挿入したりして、テープフィーダ８に部品を補給する部品補給作業が作業者によって行われる。また、部品の供給形態は部品供給テープに限らず、部品を収納したスティック状のケース、部品を載置したトレイケース、部品を収納したバルクケース等でもよく、それらに適した供給手段で供給される。

図２において、前面の右上部には、タッチパネル１１が設置されている。タッチパネル１１は、その表示部に各種情報、警告情報、操作ボタン、入力ボタンなどを表示する。作業者は、タッチパネル１１に表示される操作ボタン、入力ボタンなどを操作して、部品実装装置Ｍ７の操作を行う。部品実装装置Ｍ７には、前面の他、後面にも実装ヘッド５、ヘッド移動機構、シャッター６、部品供給部７、タッチパネル１１が設けられている。部品実装装置Ｍ７の搬送部４、実装ヘッド５、ヘッド移動機構、テープフィーダ８、タッチパネル１１は、部品実装装置Ｍ７が備える実装制御部１２によって制御されている。

実装制御部１２は、テープフィーダ８が供給する部品を実装ヘッド５によってピックアップさせ、実装ヘッド５が保持する部品を搬送部４の実装作業位置に保持されている基板の実装位置に移載させる一連のターンを繰り返す部品実装作業を実行させる。すなわち、実装ヘッド５、ヘッド移動機構、テープフィーダ８は、部品実装作業を実行する実装作業部（作業部）を構成する。つまり、部品実装装置Ｍ７は、基板（ワーク）を並行して搬送する２つの搬送部４（前側搬送部４Ａ、後側搬送部４Ｂ）と、基板に部品実装作業を行う２つの実装作業部（前側実装作業部１３Ａ、後側実装作業部１３Ｂ）（作業部）を備えている（図９、図１０参照）。

このように、部品実装装置Ｍ７は、基板に部品を実装して部品実装基板を生産する。実装制御部１２は、ライン管理コンピュータ３からの作業指示に従って、２つの搬送部４（前側搬送部４Ａ、後側搬送部４Ｂ）と２つの実装作業部（前側実装作業部１３Ａ、後側実装作業部１３Ｂ）に、それぞれの作業を実行させる。また、実装制御部１２は、部品実装装置Ｍ７における部品実装作業の状況、発生したイベント情報などを、ライン管理コンピュータ３に送信する。

実装制御部１２は、効率的に部品実装作業が実行されるように、前後２つの実装作業部（前側実装作業部１３Ａ、後側実装作業部１３Ｂ）を連動させて制御する。ここで図３を参照して、部品実装装置Ｍ７における交互実装モードによる部品実装作業の例について説明する。交互実装モードでは、搬送部４（前側搬送部４Ａ、後側搬送部４Ｂ）の実装作業位置に保持された基板に対して、前側と後側の２つの実装ヘッド５によって交互に部品を実装する。

図３（ａ）は、前側搬送レーン４Ｆの搬送部４（前側搬送部４Ａ）に保持された基板Ｂ１に対する交互実装モードでの部品実装作業を示している。すなわち、前側の実装ヘッド５（以下「前側実装ヘッド５Ｆ」と称する。）が前側の部品供給部７（以下「前側部品供給部７Ｆ」と称する。）から部品を取り出して基板Ｂ１に実装するターン（矢印ａ１）と、後側の実装ヘッド５（以下「後側実装ヘッド５Ｒ」と称する。）が後側の部品供給部７（以下「後側部品供給部７Ｒ」と称する。）から部品を取り出して基板Ｂ１に実装するターン（矢印ａ２）が交互に繰り返される。

図３（ｂ）において、所定回数のターンを繰り返して基板Ｂ１に対する部品実装作業が完了すると、次いで後側搬送レーン４Ｒの搬送部４（後側搬送部４Ｂ）に保持された基板Ｂ２に対する交互実装モードでの部品実装作業が実行される。すなわち、前側実装ヘッド５Ｆが前側部品供給部７Ｆから部品を取り出して基板Ｂ２に実装するターン（矢印ａ３）と、後側実装ヘッド５Ｒが後側部品供給部７Ｒから部品を取り出して基板Ｂ２に実装するターン（矢印ａ４）が交互に繰り返される。基板Ｂ２への部品実装作業の間には、前側搬送レーン４Ｆの搬送部４から基板Ｂ１が下流側に搬出され（矢印ａ５）、次の基板Ｂ３が搬入される。

図３（ｃ）において、基板Ｂ２に対する部品実装作業が完了すると、次いで前側搬送レーン４Ｆの搬送部４に保持された基板Ｂ３に対する交互実装モードでの部品実装作業が実行される（矢印ａ６，ａ７）。そして、基板Ｂ３への部品実装作業の間には、後側搬送レーン４Ｒの搬送部４から基板Ｂ２が下流側に搬出され（矢印ａ８）、次の基板が搬入される。

このように、交互実装モードでは、一方の実装ヘッド５で部品供給部７から部品をピックアップしている間に、他方の実装ヘッド５が基板に部品を実装するため、部品実装作業の効率が高い。また、一方の搬送部４において部品実装作業を実行している間に、他方の搬送部４において基板の入れ替えを実行するため、基板搬送による待ち時間が削減できる。なお、リフロー装置Ｍ１２を除く、ひとつの作業部を備える生産設備でも上述の交互実装モードでの部品実装作業を実行できる。

次に図４を参照して、部品実装システム１の制御系の構成について説明する。ここでは、部品実装ラインＬ１の前側搬送レーン４Ｆと後側搬送レーン４Ｒにおいて並行して搬送される複数の基板（ワーク）に対する作業の優先順を決定する優先順決定処理に関係する構成について説明する。ライン管理コンピュータ３は、情報処理装置２０、記憶装置２１、表示部２２を備えている。記憶装置２１には、生産データ情報２３、作業状況情報２４、イベント情報２５、優先順情報２６、推定生産時間情報２７などが記憶されている。

情報処理装置２０は、内部処理部として取得部２８、優先順決定部２９、指示部３０、生産時間推定部３１、設備状況推定部３２、滞留推定部３３を備えている。表示部２２は液晶パネルなどの表示装置であり、記憶装置２１が記憶する各種データ、優先順情報、報知情報などを表示する。なお、ライン管理コンピュータ３は、ひとつのコンピュータで構成する必要はなく、複数のデバイスで構成してもよい。例えば、記憶装置、内部処理部の全てもしくは一部をサーバを介してクラウドに備えてもよい。

図４において、生産データ情報２３には、部品実装ラインＬ１において生産される部品実装基板の品種毎、基板毎に、基板に実装される部品の部品種、実装位置、部品実装装置Ｍ７，Ｍ８の部品供給部７における部品の供給位置など部品実装作業に必要な情報が記憶されている。また、生産データ情報２３には、各生産設備において予想される基板１枚当たりの標準作業時間（論理サイクルタイム）が含まれている。

取得部２８は、部品実装ラインＬ１を構成する複数の生産設備から基板（ワーク）の作業状況を取得して、作業状況情報２４として記憶装置２１に記憶させる。また、取得部２８は、複数の生産設備で生じた装置エラー、エラー復旧作業、生産設備のイベント情報、生産設備への部材（半田、部品）の補給作業などの生産に付随して発生する各種情報を取得して、イベント情報２５として記憶装置２１に記憶させる。

図４において、生産時間推定部３１は、生産設備から基板（ワーク）の作業状況が取得されたタイミングに、作業状況情報２４と生産データ情報２３に含まれる標準作業時間に基づいて、当該タイミング以降に要する基板の生産時間（推定生産時間）を推定し、推定生産時間情報２７として記憶装置２１に記憶させる。その際、生産時間推定部３１は、基板が搬送される最後尾の生産設備における基板に対する作業（部品実装ラインＬ１ではアンローダＭ１３における基板回収作業）が終了するまでの推定生産時間を推定する。

例えば、図３（ａ）において部品実装装置Ｍ７の前側搬送レーン４Ｆにおける基板Ｂ１に対する部品実装作業が終了したとの作業状況が取得されると、生産時間推定部３１は、基板Ｂ１の部品実装装置Ｍ８への搬送作業からアンローダＭ１３における基板回収作業までの推定生産時間を算出する。この推定生産時間には、部品実装装置Ｍ８における部品実装作業、実装検査装置Ｍ１０における実装検査作業、リフロー装置Ｍ１２におけるリフロー作業、アンローダＭ１３における基板回収作業、第４コンベアＭ９と第５コンベアＭ１１における基板搬送作業にそれぞれ要する生産時間の他、下流側の生産設備の作業終了を待機する待機時間が含まれる。

すなわち、同じ作業位置からの推定作業時間であっても、下流側の生産設備の作業状況によって異なる推定作業時間が推定される場合がある。例えば、図３（ａ）に示す基板Ｂ１と図３（ｃ）に示す基板Ｂ３は、前側搬送レーン４Ｆの同じ生産設備で同じ生産作業が実行されるが、推定作業時間を推定するタイミングでの下流側の生産設備の作業状況、または、基板が搬送される時点に予想される生産設備の作業状況によって、推定される推定作業時間が異なることがある。

図４において、優先順決定部２９は、基板（ワーク）に対する作業または搬送のタイミングに、推定生産時間情報２７（推定された推定生産時間）に基づいて、基板に対する作業の優先順を決定し、優先順情報２６として記憶装置２１に記憶させる。すなわち、優先順決定部２９は、作業状況情報２４（取得された作業状況）から基板に対する作業の優先順を決定する。これによって、生産設備を複数備えた生産ライン（部品実装ラインＬ１）において生産効率が良い作業の優先順を決定することができる。なお、優先順は生産設備毎に決定してもよいし、生産ラインで決定してもよい。指示部３０は、優先順情報２６（決定された優先順）に基づいて、生産設備に作業を指示する。

具体的には、複数の搬送部４に作業可能な基板がそれぞれある場合、優先順決定部２９は複数の基板のうち推定された推定生産時間が短い基板の優先順を高くする。例えば、図３（ａ）に示すように、前側搬送レーン４Ｆの搬送部４には基板Ｂ１があり、後側搬送レーン４Ｒの搬送部４に基板Ｂ２があり、いずれの基板Ｂ１，Ｂ２にも作業が可能な状態であって基板Ｂ１の推定生産時間が基板Ｂ２より短い場合、優先順決定部２９は、基板Ｂ１の優先順を基板Ｂ２より高くする。そして、指示部３０は、部品実装装置Ｍ７に交互実装モードによる基板Ｂ１への部品実装作業を指示する。

また、一の搬送部４で一の基板（ワーク）に作業を行っている間に、他の搬送部４に他の基板が搬入される場合に、優先順決定部２９は複数の基板のうち推定された推定生産時間が短い基板の優先順を高くする。例えば、図５（ａ）に示すように、前側搬送レーン４Ｆの搬送部４の基板Ｂ４に部品実装作業（矢印ｂ１，ｂ２）を行っている間に、他の後側搬送レーン４Ｒの搬送部４に基板Ｂ５が搬入される時（矢印ｂ３）、生産時間推定部３１は基板Ｂ５の推定生産時間を計算する。基板Ｂ４より基板Ｂ５の推定生産時間が短い場合、優先順決定部２９は基板Ｂ５の優先順を基板Ｂ４の優先順より高くて、指示部３０は部品実装装置Ｍ７に基板Ｂ５への部品実装作業を優先するように指示する。

図５（ｂ）において、ライン管理コンピュータ３から指示を受けた部品実装装置Ｍ７は、基板Ｂ４への部品実装作業を一時中断して、基板Ｂ５への部品実装作業を実行する（矢印ｂ４，ｂ５）。例えば、部品実装装置Ｍ７は、５ターン目で基板Ｂ４への部品実装作業を中断し、基板Ｂ５への部品実装作業を開始する。図５（ｃ）において、部品実装装置Ｍ７は、基板Ｂ５への部品実装作業が終了すると、基板Ｂ５を下流側の部品実装装置Ｍ８に搬出（矢印ｂ６）するとともに、基板Ｂ４への部品実装作業を６ターン目から再開させる（矢印ｂ７、ｂ８）。

図４において、設備状況推定部３２は、取得されたイベント情報２５から生産設備における作業の停止または遅延の発生を推定し、優先順決定部２９は、作業の停止または遅延が発生すると推定された生産設備の搬送部４に搬送される基板（ワーク）の優先順を低くする。ここで、図６（ａ）に示す、部品実装装置Ｍ７の前側搬送レーン４Ｆの搬送部４にある基板Ｂｆ７と後側搬送レーン４Ｒの搬送部４にある基板Ｂｒ６の優先順を決定する例を説明する。前側搬送レーン４Ｆにおいて、リフロー装置Ｍ１２には基板Ｂｆ１〜３が、実装検査装置Ｍ１０には基板Ｂｆ４が、第４コンベアＭ９には基板Ｂｆ５が、部品実装装置Ｍ８には基板Ｂｆ６が、部品実装装置Ｍ７には基板Ｂｆ７が、第３コンベアＭ６には基板Ｂｆ８がある。

また、後側搬送レーン４Ｒにおいて、リフロー装置Ｍ１２には基板Ｂｒ１〜４が、実装検査装置Ｍ１０には基板Ｂｒ５が、部品実装装置Ｍ７には基板Ｂｒ６が、第３コンベアＭ６には基板Ｂｒ７がある。すなわち、後側搬送レーン４Ｒにおいて、部品実装装置Ｍ８、第４コンベアＭ９には基板がない。この状況で、実装検査装置Ｍ１０の後側において装置エラーが発生し、取得部２８がイベント情報２５として取得したとする。設備状況推定部３２は、取得されたイベント情報２５から実装検査装置Ｍ１０の後側搬送レーン４Ｒのおける作業が停止または遅延すると推定する。

そこで、優先順決定部２９は、部品実装装置Ｍ７では作業が停止または遅延すると推定した実装検査装置Ｍ１０の後側搬送レーン４Ｒに搬送される基板Ｂｒ６の優先順を前側搬送レーン４Ｆにある基板Ｂｆ７より低くする。この決定に基づいて、指示部３０は部品実装装置Ｍ７に指示を送信し、部品実装装置Ｍ７では基板Ｂｆ７への部品実装作業が開始される。すなわち、後側搬送レーン４Ｒの方が空いているが、先に基板Ｂｒ６の部品実装作業をしても実装検査装置Ｍ１０で生産が停止すると推定して、Ｂｆ７への部品実装作業を優先させる。

図４において、滞留推定部３３は、作業状況情報２４（取得された作業状況）から生産設備における基板（ワーク）の滞留の発生を推定し、優先順決定部２９は、滞留が発生すると推定された生産設備の搬送部４に搬送される基板の優先順を低くする。ここで、図６（ｂ）に示す、部品実装装置Ｍ７の前側搬送レーン４Ｆの搬送部４にある基板Ｂｆ１７と後側搬送レーン４Ｒの搬送部４にある基板Ｂｒ１６の優先順を決定する例を説明する。前側搬送レーン４Ｆにおいて、リフロー装置Ｍ１２には基板Ｂｆ１１〜１３が、第５コンベアＭ１１には基板Ｂｆ１４が、実装検査装置Ｍ１０には基板Ｂｆ１５が、第４コンベアＭ９には基板Ｂｆ１６が、部品実装装置Ｍ７には基板Ｂｆ１７が、第３コンベアＭ６には基板Ｂｆ１８がある。

また、後側搬送レーン４Ｒにおいて、リフロー装置Ｍ１２には基板Ｂｒ１１〜１４が、部品実装装置Ｍ８には基板Ｂｒ１５が、部品実装装置Ｍ７には基板Ｂｒ１６が、第３コンベアＭ６には基板Ｂｒ１７がある。すなわち、前側搬送レーン４Ｆにおいて、第４コンベアＭ９からリフロー装置Ｍ１２の搬送部４にはそれぞれ基板があるため、滞留推定部３３は、第４コンベアＭ９から下流側のリフロー装置Ｍ１２までの前側搬送レーン４Ｆで滞留が発生すると推定する。

そこで、優先順決定部２９は、部品実装装置Ｍ８の前側搬送レーン４Ｆが空いているが、その下流側の生産設備で滞留が発生すると推定されたため、前側搬送レーン４Ｆの搬送部４に搬送される基板Ｂｆ１７の優先順を後側搬送レーン４Ｒにある基板Ｂｒ１６より低くする。この決定に基づいて、指示部３０は部品実装装置Ｍ７に指示を送信し、部品実装装置Ｍ７では基板Ｂｒ１６への部品実装作業が開始される。すなわち、下流側の搬送部４が空いているにもかかわらず、部品実装装置Ｍ８の下流側で滞留が発生すると推定して、基板Ｂｒ１６への部品実装作業を優先させる。

上記説明したように、生産ライン（部品実装ラインＬ１）が備える複数の生産設備は、複数のワーク（基板）を並行して搬送する複数の搬送部４と、ワークに作業を行う複数の作業部とを備えている。本実施の形態のライン管理コンピュータ３は、複数の生産設備からワークの作業状況を取得する取得部２８と、取得された作業状況からワークに対する作業の優先順を決定する優先順決定部２９と、決定された優先順に基づいて、生産設備に作業を指示する指示部３０とを備え、生産ラインを制御するライン制御システムである。そして、優先順決定部２９は、ワークに対する作業または搬送のタイミングに優先順を決定する。これによって、生産設備を複数備えた生産ラインにおいて生産効率が良い作業の優先順を決定することができる。

次に図７のフローに沿って、部品実装ラインＬ１（生産ライン）における基板の優先順決定方法について説明する。まず、取得部２８は、複数の生産設備から基板（ワーク）の作業状況を取得して、作業状況情報２４として記憶させる（ＳＴ１）。次いで取得部２８は、複数の生産設備で生じたイベント情報２５を取得して記憶させる（ＳＴ２）。次いで生産時間推定部３１は、作業状況が取得されたタイミングに、当該タイミング以降に要する基板の推定生産時間を推定して、推定生産時間情報２７として記憶させる（ＳＴ３）。次いで設備状況推定部３２は、取得されたイベント情報２５から、生産設備における作業の停止または遅延の発生を推定する（ＳＴ４）。

次いで滞留推定部３３は、取得された作業状況（作業状況情報２４）から生産設備における基板の滞留の発生を推定する（ＳＴ５）。次いで優先順決定部２９は、推定された推定生産時間、作業の停止または遅延の発生、基板の滞留の発生に基づいて、基板に対する作業の優先順を決定する（ＳＴ６）。次いで指示部３０は、決定された優先順に基づいて、生産設備に作業を指示する（ＳＴ７）。そして、部品実装ラインＬ１での部品実装基板が終了するまで（ＳＴ８においてＮｏ）、（ＳＴ１）に戻って作業状況が取得されて優先順が決定される。このように、基板に対する作業または搬送のタイミングに基板に対する優先順が決定される。これによって、生産効率の良い作業の優先順を決定することができる。

生産時間推定部３１による推定生産時間の推定方法は、任意である。一例として以下を説明する。

推定生産時間の算出では、各生産設備において予想される基板１枚当たりの標準作業時間（論理サイクルタイム）を用いる。理想的な生産時間は、各生産設備における標準作業時間の総和である。そのため、前側搬送レーン４Ｆと後側搬送レーン４Ｒに搬送されるワーク（基板）の標準作業時間の総和を推定生産時間として算出する。そして、推定生産時間が小さい方のワーク（基板）を各生産設備において優先的に作業する。

別の推定生産時間の算出では、取得した生産設備毎の作業時間の実績をそのまま、または統計的に処理して用いる。実際の生産設備毎の作業時間を用いることで、設備の劣化起因や作成した生産データの影響等による微小な作業遅延を考慮することができ、より精確な推定生産時間を算出することができる。また、生産設備の作業時間の取得タイミングは、限定されることはなく、過去に取得した生産設備の作業時間を用いてもよいし、直前に取得した生産設備の作業時間を用いてもよい。

上述の推定生産時間の算出は、生産設備の作業の停止または遅延の発生がない場合における算出方法である。次に生産設備における作業の停止または遅延の発生の推定についての一例を説明する。

生産設備の作業停止の推定では、生産設備におけるイベント情報２５、作業の停止要因と作業の標準停止時間の相関テーブルを用いる。相関テーブルは予め作成されたものであり、停止時間は過去の実績値、手動、自動による（または、重み付け値、複数の割合値の選択項目の）更新に基づいて設定される。停止要因は停止するまで（またはその後も含む）に取得したイベント情報２５から停止要因を特定する。

例えば、部品をノズルで吸着したイベント情報２５、吸着した部品を認識したイベント情報２５、および認識した部品の認識エラーのイベント情報２５を取得した後に作業停止した場合には、部品の認識エラーが作業停止要因であるとして、認識エラーによる作業停止の標準停止時間に基づいて生産設備における作業の停止または遅延の発生を推定する。また、取得したイベント情報２５に該当する停止要因を特定できない場合は、予め定められた標準停止時間に基づいて生産設備における作業の停止または遅延の発生を推定する。そして、作業者は実際に停止した停止時間、取得したイベント情報２５、作業停止要因を関連付けて相関テーブルを作成する。作業停止要因は作業者による手動設定でも作業停止する直前のイベント情報２５から自動特定してもよい。

また、より正確な停止時間を算出する手法では、作業の停止から停止要因を解消するためのイベント情報２５を用いる。作業の停止を解消するにあたり生産設備の動作情報または作業者による生産設備への入力をイベント情報２５として、停止要因の解消までにかかる時間を推定する。例えば、上述の認識エラーの場合に所定時間内に再認識をさせるイベント情報２５を取得したか、認識パラメータを修正する画面への遷移のイベント情報２５を取得したかによって、停止時間を重み付けして所定時間から増減させて推定する。

また、生産設備における作業の停止要因と作業の標準停止時間の相関テーブルを用いる推定方法以外に、機械学習等を用いた学習アルゴリズムに従い推定生産時間を学習した推定モデルであってもよい。推定モデルは、予めまたは実生産で、イベント情報２５と生産時間とを含むデータ集合に基づく学習を反復実行させて作成したものである。

機械学習の一例として、ニューラルネットワークを用いた推定モデルを説明する。図８に、ニューロンＮを組み合わせて構成した複数層のニューラルネットワークの推定モデルＥを模式的に示す。左側から複数のイベント情報２５（Ｘ１〜Ｘ５）が入力され、それぞれに対応する重みＷが乗算されて、右側から結果として推定生産時間（Ｙ１〜Ｙ５）が出力される。なお、推定モデルＥによって最終的に推定生産時間を推定できればよいため、イベント情報２５に基板１枚当たりの標準作業時間（論理サイクルタイム）を含めて、推定生産時間を推定してもよいし、イベント情報のみを入力として、標準作業時間からの時間差を推定してから推定生産時間を推定してもよい。

推定モデルＥは、入力されたイベント情報２５をイベント毎の他に、時間、作業者、または基板種等で細分化して構成された学習アルゴリズムで構築してもよい。また、それらの複数の学習アルゴリズムをひとつにした学習アルゴリズムで構築してもよい。

時間毎に細分化して構成された学習アルゴリズムの一例として、生産時間に起因して発生する生産遅延または作業停止について説明する。生産工場によっては、所定時刻に休憩時間が設けられており、生産設備は稼働したままで一部またはすべての作業者が休憩することがある。このような時間帯において生産設備への作業が発生すると対応可能な作業者が不足して、作業遅延や作業停止に陥る恐れがある。そのため、このような関係性を用いて、休憩等の作業者数が変動する時間帯と作業遅延または作業停止時間を学習アルゴリズムで学習させて推定モデルＥを構築してもよい。

また、他の一例として、初期生産段階、基板種の切り替わり、部品の切り替わりの生産時間帯のタイミングによって生産設備が安定稼働しないことや、生産データの自動調整が発生したりすることで、生産設備の作業遅延や作業停止をすることがある。そのため、このような関係性を用いて、生産時間の時間帯（生産初期時間帯）と作業遅延または作業停止時間を学習アルゴリズムで学習させて推定モデルＥを構築してもよい。

次に作業者毎に細分化して構成された学習アルゴリズムの一例として、生産設備に対応する作業者数に起因して発生する生産遅延または作業停止について説明する。作業者の数によって単位時間当たりに対応できる生産設備への作業能力が異なる。また、作業者の数が多ければ対応できる生産設備への作業能力は増加し、所定の作業者数以上で定常化する。また、作業者の数が少なければ対応できる生産設備への作業能力は減少する。そのため、このような関係性を用いて、生産設備に対応する作業者数と過去に発生した作業遅延または作業停止時間を学習アルゴリズムで学習させて推定モデルＥを構築することで、推定生産時間の算出することができる。

また、他の学習アルゴリズムとして、生産設備に対応する特定作業者に起因して発生する生産遅延または作業停止について説明する。作業者の作業能力によって単位時間当たりに対応できる生産設備への作業能力が異なってくる。経験年数が高ければ生産設備への作業能力は増加し、所定の経験年数以上で定常化する。そのため、このような関係性を用いて、生産設備に対応する作業能力とその作業者が作業していた際に発生した作業遅延または作業停止時間を学習アルゴリズムとして学習して推定モデルＥを構築することで、推定生産時間の算出をすることができる。

次に基板種毎に細分化して構成された学習アルゴリズムの一例として、生産設備で生産する基板の種類に起因して発生する生産遅延または作業停止について説明する。生産設備で生産する基板は、実装する部品や回路形成パターン、基板の材質等によって実装難易度が異なる。例えば、微小部品や狭隣接実装等は高い印刷精度と実装精度を必要とされ、印刷不良や実装不良の発生が増えるため生産遅延や作業停止が増加する傾向がある。そのため、このような関係性を用いて、基板種と作業遅延または作業停止時間を学習アルゴリズムとして学習して推定モデルＥを構築することで、推定生産時間の算出をすることができる。なお、ここで言う基板種には、生産機種を意味する他に、実装する部品や回路形成パターン、基板の材質等の種類も含む。

本実施形態は特定の機械学習に限定されるものではなく、例えば入力情報に対して出力情報が付与された教師データを用いて入力と出力との関係を学習する教師あり学習、出力情報のない入力のみからデータの構造を構築する教師なし学習、出力情報ありと出力情報なしのどちらも扱う半教師あり学習、状態の観測結果から選択した行動に対するフィードバックを得ることにより、最も多くのフィードバックを得ることができる行動を学習する強化学習等が挙げられる。また、機械学習の具体的な手法として、ニューラルネットワーク（多層のニューラルネットワークを用いた深層学習を含む）、遺伝的プログラミング、決定木、ベイジアン・ネットワーク、サポート・ベクター・マシン（ＳＶＭ）等が挙げられる。

また、上述で説明した相関テーブルの一例と同様に、生産設備の作業停止の推定のためにイベント情報２５として、生産設備の作業停止後のイベント情報２５、作業の停止を解消するにあたり生産設備の動作情報または作業者による生産設備への入力をイベント情報２５に含めて作業停止時間を推定してもよい。

なお上記は、ライン管理コンピュータ３が、取得部２８、優先順決定部２９を備える構成で説明したが、ライン制御システムはこの構成に限定されることはない。例えば、部品実装装置Ｍ７，Ｍ８などの生産設備が取得部２８、優先順決定部２９を備え、各生産設備がそれぞれ作業する基板の優先順を決定する構成であってもよい。

次に図９を参照して、他の実施の形態の部品実装ラインＬ１の制御系の構成について説明する。他の実施の形態は、部品実装装置Ｍ７，Ｍ８などの生産設備が、それぞれワーク（基板）の作業状況に基づいてワークに対する作業の優先順を決定するところが、ライン制御システム（ライン管理コンピュータ３）が優先順を決定する上述の部品実装システム１と異なる。ここでは、部品実装ラインＬ１において隣接して配置された部品実装装置Ｍ７，Ｍ８と第４コンベアＭ９を例に説明する。部品実装装置Ｍ７，Ｍ８は同様の構成であり、ここでは部品実装装置Ｍ７について説明する。

図９において、部品実装装置Ｍ７が備える実装制御部１２には、前側搬送レーン４Ｆを構成する前側搬送部４Ａ、後側搬送レーン４Ｒを構成する後側搬送部４Ｂ、前側実装作業部１３Ａを構成する前側実装ヘッド５Ｆ、前側部品供給部７Ｆ、後側実装作業部１３Ｂを構成する後側実装ヘッド５Ｒ、後側部品供給部７Ｒ、タッチパネル１１が接続されている。実装制御部１２は、実装記憶部４０、設備取得部４１、設備優先順決定部４２、搬送処理部４３、実装処理部４４、基板要求処理部４５、実装通信部４６を備えている。実装記憶部４０は記憶装置であり、生産データ４７、履歴データ４８などを記憶する。

生産データ４７には、基板の種類（基板種）毎に、基板に実装される部品の種類、部品供給部７（前側部品供給部７Ｆ、後側部品供給部７Ｒ）における部品を供給するテープフィーダ８の位置、部品の実装位置（ＸＹ座標）、実装方向（θ方向）など、部品実装作業に必要な情報が記憶されている。履歴データ４８は、部品実装作業の進捗状況などの作業履歴が記憶されている。実装通信部４６は、通信ネットワーク２を介して部品実装装置Ｍ８、第３コンベアＭ６を含む他の生産設備との間でデータの送受信を行う。

図９において、設備取得部４１は、下流の他の生産設備からワーク（基板）の作業状況を取得する。部品実装装置Ｍ７が取得する生産状況には、下流の部品実装装置Ｍ８（生産設備）から搬送部４（前側搬送部４Ａ、後側搬送部４Ｂ）毎に発信される後述する基板要求信号、予告信号が含まれる。また、部品実装装置Ｍ８が取得する生産状況には、下流の第４コンベアＭ９（生産設備）から搬送部４（前側搬送部４Ａ、後側搬送部４Ｂ）毎に発信される基板要求信号が含まれる。

搬送処理部４３は、前側搬送部４Ａおよび後側搬送部４Ｂを制御して、上流の生産設備（第３コンベアＭ６、部品実装装置Ｍ７）から基板を搬入する。また、搬送処理部４３は、設備取得部４１が下流の生産設備（部品実装装置Ｍ８、第４コンベアＭ９）から基板要求信号を取得すると、要求されている側の搬送部４（前側搬送部４Ａ、後側搬送部４Ｂ）を制御して、部品実装作業後の基板を下流の生産設備（部品実装装置Ｍ８、第４コンベアＭ９）に搬出させる。

図９において、設備優先順決定部４２は、設備取得部４１によって取得された基板要求信号、予告信号を含む作業状況からワーク（基板）に対する作業の優先順を決定する。具体的には、設備優先順決定部４２は、ワークに対する作業または搬送のタイミングに、先に取得した基板要求信号または予告信号の搬送部４（前側搬送部４Ａ、後側搬送部４Ｂ）側の作業を優先するように優先順を決定する。

実装処理部４４（制御部）は、設備優先順決定部４２によって決定された優先順に基づいて、前側実装作業部１３Ａおよび後側実装作業部１３Ｂ（作業部）を制御する。具体的には、優先順が高い搬送部４（前側搬送部４Ａ、後側搬送部４Ｂ）側のワーク（基板）の部品実装作業が先に終了するように交互実装モードで部品実装作業を実行させる。

図９において、基板要求処理部４５は、いずれかの搬送部４（前側搬送部４Ａ、後側搬送部４Ｂ）がワーク（基板）を下流に搬出する基板搬送作業を開始すると、上流の生産装置（第３コンベアＭ６、部品実装装置Ｍ７）に対して、ワークを搬出している側の搬送部４に次のワークを搬出するように基板要求信号を送信する。また、基板要求処理部４５は、生産データ４７および履歴データ４８に基づいて、ワークへの部品実装作業の残量が所定より少なくなると、上流の生産装置（第３コンベアＭ６、部品実装装置Ｍ７）に対して、そちら側の搬送部４のワークの部品実装作業が間もなく終了する旨の予告信号を送信する。

所定の残量は、例えば、残りの予定作業時間が１０秒になる時点や、実装予定の部品の８０％の部品実装作業が終了した時点（残りの部品が２０％の時点）などと、適宜設定される。また、基板要求処理部４５は、ワークへの部品実装作業の残量に加えて、下流の生産設備（部品実装装置Ｍ８、第４コンベアＭ９）から基板要求信号や予告信号を受信していることを条件に、上流の生産設備（第３コンベアＭ６、部品実装装置Ｍ７）に予告信号を送信するようにしてもよい。

図９において、第４コンベアＭ９（生産設備）は、前側搬送レーン４Ｆを構成する搬送部４および後側搬送レーン４Ｒを構成する搬送部４を備える基板搬送作業部５０と、基板搬送作業部５０を制御するコンベア制御部５１を備えている。コンベア制御部５１は、搬送処理部５２、基板要求処理部５３、コンベア通信部５４を備えている。コンベア通信部５４は、通信ネットワーク２を介して部品実装装置Ｍ８、実装検査装置Ｍ１０を含む他の生産設備との間でデータの送受信を行う。

搬送処理部５２は、基板搬送作業部５０を制御して、上流の生産設備（部品実装装置Ｍ８）からワーク（基板）を搬入する。また、搬送処理部５２は、上流の実装検査装置Ｍ１０から発信された基板要求信号に基づいて基板搬送作業部５０を制御して、基板要求信号で要求されている側の搬送部４からワークを搬出させる。基板要求処理部５３は、いずれかの搬送部４がワーク（基板）を下流に搬出する基板搬送作業を開始すると、上流の生産装置（部品実装装置Ｍ８）に対して、ワークを搬出している側の搬送部４にワークを搬出するように基板要求信号を送信する。

次に図１０〜図１２を参照して、他の実施の形態の部品実装ラインＬ１における優先順の決定方法の例について説明する。ここでは、部品実装ラインＬ１において隣接して配置された部品実装装置Ｍ７，Ｍ８と第４コンベアＭ９を例に説明する。

図１０（ａ）の例では、部品実装装置Ｍ７，Ｍ８、第４コンベアＭ９の前側搬送レーン４Ｆの搬送部４と後側搬送レーン４Ｒの搬送部４には、それぞれ基板が停止している。部品実装装置Ｍ８では、前側搬送レーン４Ｆの搬送部４（前側搬送部４Ａ）に停止している基板Ｂｆ２２に対して、前側実装作業部１３Ａおよび後側実装作業部１３Ｂ（作業部）が交互実装モードで部品実装作業を実行している。ここで、第４コンベアＭ９の後側搬送レーン４Ｒの搬送部４から基板Ｂｒ２１が下流に搬出されると（矢印ｃ）、第４コンベアＭ９の基板要求処理部５３は、上流の部品実装装置Ｍ８（生産設備）に対して後側搬送レーン４Ｒの搬送部４に基板Ｂｒ２２を搬出する旨の基板要求信号Ｓ１（作業状況）を送信する。

図１０（ｂ）において、部品実装装置Ｍ８の設備優先順決定部４２は、下流の第４コンベアＭ９（生産設備）から発信された基板要求信号Ｓ１（作業状況）に基づいて、後側搬送レーン４Ｒの搬送部４（後側搬送部４Ｂ）側の作業を優先するように優先順を変更する。次いで部品実装装置Ｍ８の実装処理部４４（制御部）は、決定された優先順に基づいて、前側搬送部４Ａに停止している基板Ｂｆ２２に対する部品実装作業を一時中断し、後側搬送部４Ｂに停止している基板Ｂｒ２２に対する部品実装作業を開始する。

これにより、部品実装ラインＬ１（生産ライン）において、下流が空いている部品実装装置Ｍ８の後側搬送レーン４Ｒの搬送部４（後側搬送部４Ｂ）側の基板Ｂｒ２２に対する部品実装作業と基板搬送作業を優先的に行える、生産効率が良い作業の優先順を決定することができる。

図１１（ａ）の例では、部品実装装置Ｍ７と第４コンベアＭ９の前側搬送レーン４Ｆの搬送部４と後側搬送レーン４Ｒの搬送部４には、それぞれ基板が停止している。また、部品実装装置Ｍ８では、前側搬送部４Ａに停止している基板Ｂｆ３２に対して、前側実装作業部１３Ａおよび後側実装作業部１３Ｂ（作業部）が交互実装モードで部品実装作業を実行している。また、部品実装装置Ｍ８の後側搬送部４Ｂには基板がなく、部品実装装置Ｍ８の基板要求処理部４５は、上流の部品実装装置Ｍ７（生産設備）に対して後側搬送部４Ｂに基板Ｂｒ３２を搬出する旨の基板要求信号Ｓ２（作業状況）を送信している。

図１１（ａ）において、部品実装装置Ｍ７の搬送処理部４３は、下流の部品実装装置Ｍ８（生産設備）から発信された基板要求信号Ｓ２（作業状況）に基づいて、後側搬送部４Ｂから基板Ｂｒ３２を搬出している（矢印ｄ１）。ここで、第４コンベアＭ９の後側搬送レーン４Ｒの搬送部４から基板Ｂｒ３１が下流に搬出されると（矢印ｄ２）、第４コンベアＭ９の基板要求処理部５３は、上流の部品実装装置Ｍ８（生産設備）に対して後側搬送レーン４Ｒの搬送部４に基板Ｂｒ３２を搬出する旨の基板要求信号Ｓ３を送信する。

図１１（ｂ）において、部品実装装置Ｍ８の設備優先順決定部４２は、下流に隣接する第４コンベアＭ９（生産設備）から発信された基板要求信号Ｓ３（作業状況）に基づいて、後側搬送部４Ｂ側の作業を優先するように優先順を変更する。部品実装装置Ｍ８の後側搬送部４Ｂに基板Ｂｒ３２が停止すると、次いで実装処理部４４（制御部）は、決定された優先順に基づいて、前側搬送部４Ａに停止している基板Ｂｆ３２に対する部品実装作業を一時中断し、後側搬送部４Ｂに停止してた基板Ｂｒ３２に対する部品実装作業を開始する。

これにより、部品実装ラインＬ１（生産ライン）において、下流が空いている部品実装装置Ｍ８の後側搬送レーン４Ｒの搬送部４（後側搬送部４Ｂ）側の基板Ｂｒ３２に対する部品実装作業と基板搬送作業を優先的に行える、生産効率が良い作業の優先順を決定することができる。

図１２（ａ）の例では、部品実装装置Ｍ７，Ｍ８、第４コンベアＭ９の前側搬送レーン４Ｆの搬送部４と後側搬送レーン４Ｒの搬送部４には、それぞれ基板が停止している。部品実装装置Ｍ８では、後側搬送部４Ｂに停止している基板Ｂｒ４２に対して、前側実装作業部１３Ａおよび後側実装作業部１３Ｂ（作業部）が交互実装モードで部品実装作業を実行している。また、部品実装装置Ｍ７では、前側搬送部４Ａに停止している基板Ｂｆ４３に対して、前側実装作業部１３Ａおよび後側実装作業部１３Ｂ（作業部）が交互実装モードで部品実装作業を実行している。

図１２（ａ）において、ここで、第４コンベアＭ９の後側搬送レーン４Ｒの搬送部４から基板Ｂｒ４１が下流に搬出されると（矢印ｅ）、第４コンベアＭ９の基板要求処理部５３は、上流の部品実装装置Ｍ８（生産設備）に対して後側搬送レーン４Ｒの搬送部４に基板Ｂｒ４２を搬出する旨の基板要求信号Ｓ４を送信する。図１２（ｂ）において、部品実装装置Ｍ８の後側搬送部４Ｂに停止している基板Ｂｒ４２に対する部品実装作業の残量が所定より少なくなると、基板要求処理部４５は、上流の部品実装装置Ｍ７（生産設備）に対して後側搬送部４Ｂ側の基板Ｂｒ４２の部品実装作業が間もなく終了する旨の予告信号Ｖ１を送信する。

図１２（ｂ）において、次いで部品実装装置Ｍ７の設備優先順決定部４２は、部品実装装置Ｍ８から発信された予告信号Ｖ１（作業状況）に基づいて、後側搬送部４Ｂ側の作業を優先するように優先順を変更する。そして、部品実装装置Ｍ７の実装処理部４４（制御部）は、決定された優先順に基づいて、前側搬送部４Ａに停止している基板Ｂｆ４３に対する部品実装作業を一時中断し、後側搬送部４Ｂに停止している基板Ｂｒ４３に対する部品実装作業を開始する。

これにより、部品実装ラインＬ１（生産ライン）において、下流が空いている部品実装装置Ｍ７と部品実装装置Ｍ８の後側搬送レーン４Ｒの搬送部４（後側搬送部４Ｂ）側の基板Ｂｒ４２、基板Ｂｒ４３に対する部品実装作業と基板搬送作業を優先的に行える、生産効率が良い作業の優先順を決定することができる。

次に図１３のフローに沿って、図１０〜図１２を参照しながら、他の実施の形態の部品実装装置Ｍ７，Ｍ８による部品実装方法について説明する。まず、部品実装装置Ｍ７，Ｍ８のいずれかの搬送部４（前側搬送部４Ａ、後側搬送部４Ｂ）に基板が搬入されると（ＳＴ１１）、設備優先順決定部４２は、他方の搬送部４に停止している基板に対して部品実装作業が行われているか否かを判断する（ＳＴ１２）。図１１（ｂ）では、部品実装装置Ｍ８の一方の後側搬送部４Ｂに基板Ｂｒ３２が搬入されると（ＳＴ１１）、設備優先順決定部４２によって、他方の前側搬送部４Ａに停止している基板Ｂｆ３２に対して部品実装作業が行われているか否かが判断される（ＳＴ１２）。

図１３において、他方側で部品実装作業中の場合（ＳＴ１２においてＹｅｓ）、設備優先順決定部４２は、下流の生産設備（部品実装装置Ｍ８、第４コンベアＭ９）から他方側の搬送部４に対して基板要求信号または予告信号が発信されているか否かを判断する（ＳＴ１３）。他方側の搬送部４に基板要求信号または予告信号が発信中の場合（ＳＴ１３においてＹｅｓ）、設備優先順決定部４２は優先順を変更せず、（ＳＴ１２）に戻って他方側の搬送部４に停止している基板に対する部品実装作業が継続される。

他方側の搬送部４に基板要求信号または予告信号が発信されていない場合（ＳＴ１３においてＮｏ）、設備優先順決定部４２は、下流の生産設備（部品実装装置Ｍ８、第４コンベアＭ９）から基板が搬入された側（一方側）の搬送部４に対して基板要求信号または予告信号が発信されているか否かを判断する（ＳＴ１４）。基板が搬入された側（一方側）の搬送部４に対して基板要求信号または予告信号が発信されていない場合（ＳＴ１４においてＮｏ）、設備優先順決定部４２は優先順を変更せず、（ＳＴ１２）に戻って他方側の搬送部４に停止している基板に対する部品実装作業が継続される。

図１３において、基板が搬入された側（一方側）の搬送部４に対して基板要求信号または予告信号が発信中の場合（ＳＴ１４においてＹｅｓ）、設備優先順決定部４２は、基板が搬入された側（一方側）が優先されるように優先順を変更する。すなわち、先に基板要求信号または予告信号を取得した側の搬送部４に停止している基板に対する部品実装作業が優先される。これにより、搬入された基板（一方側）に対する部品実装作業が開始される（ＳＴ１５）。また、他方側で部品実装作業が行われていない場合も（ＳＴ１２においてＮｏ）、搬入された基板（一方側）に対する部品実装作業が開始される（ＳＴ１５）。

図１０（ａ）では、部品実装装置Ｍ８の他方の前側搬送部４Ａに停止している他方の基板Ｂｆ２２に対して部品実装作業中であり（ＳＴ１２においてＹｅｓ）、下流の第４コンベアＭ９から部品実装装置Ｍ８の他方の前側搬送部４Ａに対する基板要求信号は発信されていない（ＳＴ１３においてＮｏ）。その一方で、下流の第４コンベアＭ９から部品実装装置Ｍ８の一方の後側搬送部４Ｂに対する基板要求信号Ｓ１が発信されている（ＳＴ１４においてＹｅｓ）。そのため、部品実装装置Ｍ８の設備優先順決定部４２は、一方の後側搬送部４Ｂ側が優先されるように優先順を変更する。これにより、他方の基板Ｂｆ２２に対する部品実装作業が一時中断され、後側搬送部４Ｂに停止していた一方の基板Ｂｒ２２に対する部品実装作業が開始される（ＳＴ１５）（図１０（ｂ））。

図１１（ｂ）では、下流の第４コンベアＭ９から部品実装装置Ｍ８の他方の前側搬送部４Ａに対する基板要求信号は発信されておらず（ＳＴ１３においてＮｏ）、下流の第４コンベアＭ９から部品実装装置Ｍ８の一方の後側搬送部４Ｂに対する基板要求信号Ｓ３が発信されている（ＳＴ１４においてＹｅｓ）。そのため、部品実装装置Ｍ８の設備優先順決定部４２は、他方の前側搬送部４Ａに停止している他方の基板Ｂｆ３２よりも、一方の後側搬送部４Ｂに搬入された一方の基板Ｂｒ３２の方が優先されるように優先順を変更する。これにより、他方の基板Ｂｆ３２に対する部品実装作業は一時中断され、搬入された一方の基板Ｂｒ３２に対する部品実装作業が開始される。

図１２（ａ）では、部品実装装置Ｍ７の前側搬送部４Ａに停止している他方の基板Ｂｆ４３に対して部品実装作業中であり（ＳＴ１２においてＹｅｓ）、下流の部品実装装置Ｍ８から部品実装装置Ｍ７の他方の前側搬送部４Ａに対する基板要求信号または予告信号は発信されていない（ＳＴ１３においてＮｏ）。この状態で、下流の部品実装装置Ｍ８から部品実装装置Ｍ７の一方の後側搬送部４Ｂに対する予告信号Ｖ１が発信される（ＳＴ１４においてＹｅｓ）。そのため、部品実装装置Ｍ７の設備優先順決定部４２は、一方の後側搬送部４Ｂ側が優先されるように優先順を変更する。これにより、他方の基板Ｂｆ４３に対する部品実装作業が一時中断され、一方の後側搬送部４Ｂに停止していた一方の基板Ｂｒ４３に対する部品実装作業が開始される（ＳＴ１５）（図１２（ｂ））。

図１３において、搬入された基板に対する部品実装作業が終了すると、部品実装作業が終了した基板は下流に搬出される（ＳＴ１６）。未作業の基板がある場合は（ＳＴ１７においてＮｏ）、（ＳＴ１１）に戻って次の基板が搬入される。全ての基板に対する作業が終了すると（ＳＴ１７においてＹｅｓ）、部品実装装置Ｍ７，Ｍ８における部品実装作業が終了する。なお、ＳＴ１２において他方の実装作業が終了すると他方側の基板が搬出される。

このように、設備優先順決定部４２は、先に取得した基板要求信号（図１０の基板要求信号Ｓ１、図１１の基板要求信号Ｓ３）または予告信号（図１２（ｂ）の予告信号Ｖ１）の搬送部４側の作業を優先するように優先順を決定する。これによって、生産設備（部品実装装置Ｍ７，Ｍ８）を複数備えた生産ライン（部品実装ラインＬ１）において生産効率が良い作業の優先順を決定することができる。

次に図１４のフローに沿って、図１１、図１２を参照しながら、他の実施の形態の部品実装装置Ｍ７，Ｍ８による基板要求方法について説明する。部品実装装置Ｍ７，Ｍ８の基板要求処理部４５は、いずれかの搬送部４（前側搬送部４Ａ、後側搬送部４Ｂ）から基板が搬出された後、次の基板が搬出されるまでの間に、搬送部４毎に下記の基板要求方法に従って上流の生産設備に基板要求信号または予告信号を送信（発信）する。

図１４において、いずれかの搬送部４から基板が搬出されると、基板要求処理部４５は、その搬送部４に次の基板が搬入されるのを監視する（ＳＴ２１）。次の基板が搬入されると（ＳＴ２１においてＹｅｓ）、基板要求処理部４５は、その搬送部４に搬入された基板の部品実装作業の残量を監視する（ＳＴ２２）。部品実装作業の残量が所定以下になると（ＳＴ２２においてＹｅｓ）、基板要求処理部４５は、上流の生産設備に対してその搬送部４の部品実装作業が間もなく終了する旨の予告信号を送信する（ＳＴ２３）。

図１２（ｂ）では、部品実装装置Ｍ８の基板要求処理部４５は、監視していた後側搬送部４Ｂに停止している基板Ｂｒ４２の部品実装作業の残量が所定以下になり（ＳＴ２２においてＹｅｓ）、基板要求処理部４５が基板Ｂｒ４２への部品実装作業が間もなく終了する旨の予告信号Ｖ１を上流の部品実装装置Ｍ７に送信している（ＳＴ２３）。

図１４において、予告信号Ｖ１を送信すると、基板要求処理部４５は、その搬送部４から基板が搬出されるのを監視する（ＳＴ２４）。基板が搬出されると（ＳＴ２４においてＹｅｓ）、基板要求処理部４５は、上流の生産設備に対してその搬送部４に基板を搬出するように基板要求信号を送信する（ＳＴ２５）。図１１（ａ）では、部品実装装置Ｍ８の基板要求処理部４５は、後側搬送部４Ｂから基板が搬出されたため（ＳＴ２４においてＹｅｓ）、上流の部品実装装置Ｍ７に対して後側搬送部４Ｂに基板を搬出するように基板要求信号Ｓ２を送信している（ＳＴ２５）。

図１４において、基板が搬出されて基板要求信号が送信された後、未作業の基板がある場合は（ＳＴ２６においてＮｏ）、（ＳＴ２１）に戻って次の基板の搬入が監視される。全ての基板に対する作業が終了すると（ＳＴ２６においてＹｅｓ）、部品実装装置Ｍ７，Ｍ８における部品実装作業が終了する。このように、基板要求処理部４５が基板要求信号を送信する前に、部品実装作業の進捗に基づいて予告信号Ｖ１を送信することで、上流の生産設備が適切に部品実装作業の優先順を決定することができる。これによって、部品実装ラインＬ１（生産ライン）において生産効率が良い作業の優先順を決定することができる。

上記説明したように、他の実施の形態の部品実装装置Ｍ７，Ｍ８は、ワーク（基板）に作業をして生産物（実装基板）を生産する生産設備を複数備えた生産ライン（部品実装ラインＬ１）の生産設備であって、ワークを並行して搬送する複数の搬送部４（前側搬送部４Ａ、後側搬送部４Ｂ）と、ワークに作業を行う作業部（前側実装作業部１３Ａ、後側実装作業部１３Ｂ）と、生産設備からワークの作業状況を取得する設備取得部４１と、取得された作業状況からワークに対する作業の優先順を決定する設備優先順決定部４２と、決定された優先順に基づいて、作業部を制御する制御部（実装処理部４４）と、を備えている。

そして、設備優先順決定部４２は、ワークに対する作業または搬送のタイミングに優先順を決定している。これによって、生産設備を複数備えた生産ライン（部品実装ラインＬ１）において生産効率が良い作業の優先順を決定することができる。

なお、上述の交互実装モードのほか、ひとつの実装ヘッド５を備えた構成において作業状況から優先順を決定して、一方または他方の搬送部４の基板を優先して実装しても同様の効果を得ることができる。

また、上記は生産ラインとして基板に部品を実装する部品実装ラインＬ１を例にライン制御システムを説明したが、生産ラインはこれに限定されることはない。例えば、生産ラインは半導体を製造する半導体製造ラインであっても、電気機器を組立てる組立て生産ラインであっても、食品加工製品を生産する食品加工ラインであってもよい。

本発明のライン制御システムおよび優先順決定方法ならびに生産設備は、生産設備を複数備えた生産ラインにおいて生産効率が良い作業の優先順を決定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。

３ ライン管理コンピュータ（ライン制御システム）
４ 搬送部
４Ａ 前側搬送部（搬送部）
４Ｂ 後側搬送部（搬送部）
５ 実装ヘッド（作業部）
５Ｆ 前側実装ヘッド（作業部）
５Ｒ 後側実装ヘッド（作業部）
８ テープフィーダ（作業部）
１３Ａ 前側実装作業部（作業部）
１３Ｂ 後側実装作業部（作業部）
Ｂ１〜Ｂ５、Ｂｆ１〜Ｂｆ８、Ｂｆ１１〜Ｂｆ１８、Ｂｆ２１〜Ｂｆ２２、Ｂｆ３１〜Ｂｆ３２、Ｂｆ４１〜Ｂｆ４３、Ｂｒ１〜Ｂｒ７、Ｂｒ１１〜Ｂｒ１７、Ｂｒ２１〜Ｂｒ２２、Ｂｒ３１〜Ｂｒ３２、Ｂｒ４１〜Ｂｒ４３ 基板（ワーク）
Ｌ１ 部品実装ライン（生産ライン）
Ｍ１ ローダ（生産設備）
Ｍ２ 第１コンベア（生産設備）
Ｍ３ 印刷装置（生産設備）
Ｍ４ 第２コンベア（生産設備）
Ｍ５ 印刷検査装置（生産設備）
Ｍ６ 第３コンベア（生産設備）
Ｍ７，Ｍ８ 部品実装装置（生産設備）
Ｍ９ 第４コンベア（生産設備）
Ｍ１０ 実装検査装置（生産設備）
Ｍ１１ 第５コンベア（生産設備）
Ｍ１２ リフロー装置（生産設備）
Ｍ１３ アンローダ（生産設備）

Claims (20)

1. ワークに作業をして生産物を生産する生産設備を複数備えた生産ラインを制御するライン制御システムにおいて、
   複数の前記生産設備のうち少なくともひとつは、
   ワークを並行して搬送する複数の搬送部と、
   前記ワークに作業を行う作業部とを備え、
   前記ライン制御システムは、
   複数の前記生産設備からワークの作業状況を取得する取得部と、
   取得された前記作業状況から前記ワークに対する作業の優先順を決定する優先順決定部と、
   決定された前記優先順に基づいて、前記生産設備に作業を指示する指示部とを備え、
   前記優先順決定部は、前記ワークに対する作業または搬送のタイミングに前記優先順を決定する、ライン制御システム。
2. 前記作業状況が取得されたタイミングに、当該タイミング以降に要する前記ワークの生産時間を推定する生産時間推定部をさらに備え、
   前記優先順決定部は、推定された前記生産時間に基づいて、前記優先順を決定する、請求項１に記載のライン制御システム。
3. 複数の前記搬送部に作業可能なワークがある場合に、前記優先順決定部は複数の前記ワークのうち推定された前記生産時間が短いワークの前記優先順を高くする、請求項２に記載のライン制御システム。
4. 一の前記搬送部で一のワークに作業を行っている間に、他の前記搬送部に他のワークが搬入される場合に、前記優先順決定部は複数の前記ワークのうち推定された前記生産時間が短いワークの前記優先順を高くする、請求項２または３に記載のライン制御システム。
5. 前記生産時間推定部は、前記ワークが搬送される最後尾の前記生産設備における前記ワークに対する作業が終了するまでの前記生産時間を推定する、請求項２から４のいずれかに記載のライン制御システム。
6. 前記取得部は、複数の前記生産設備で生じたイベント情報をさらに取得し、
   取得された前記イベント情報から、前記生産設備における作業の停止または遅延の発生を推定する設備状況推定部をさらに備え、
   前記優先順決定部は、前記作業の停止または遅延が発生すると推定された前記生産設備の前記搬送部に搬送されるワークの前記優先順を低くする、請求項１に記載のライン制御システム。
7. 取得された前記作業状況から前記生産設備におけるワークの滞留の発生を推定する滞留推定部をさらに備え、
   前記優先順決定部は、前記滞留が発生すると推定された前記生産設備の前記搬送部に搬送されるワークの前記優先順を低くする、請求項１に記載のライン制御システム。
8. 前記生産設備には、基板に部品を実装して部品実装基板を生産する部品実装装置が少なくとも含まれる、請求項１から７のいずれかに記載のライン制御システム。
9. ワークに作業をして生産物を生産する生産設備を複数備え、複数の前記生産設備のうち少なくともひとつは、ワークを並行して搬送する複数の搬送部と、前記ワークに作業を行う作業部とを有する生産ラインにおける優先順決定方法であって、
   複数の前記生産設備からワークの作業状況を取得し、
   取得された前記作業状況から前記ワークに対する作業の優先順を決定することを含み、
   前記ワークに対する作業または搬送のタイミングに前記優先順を決定する、優先順決定方法。
10. 前記作業状況が取得されたタイミングに、当該タイミング以降に要する前記ワークの生産時間を推定することをさらに含み、
    推定された前記生産時間に基づいて、前記優先順を決定する、請求項９に記載の優先順決定方法。
11. 複数の前記搬送部に作業可能なワークがある場合に、複数の前記ワークのうち推定された前記生産時間が短いワークの前記優先順を高くする、請求項１０に記載の優先順決定方法。
12. 一の前記搬送部で一のワークに作業を行っている間に、他の前記搬送部に他のワークが搬入される場合に、複数の前記ワークのうち推定された前記生産時間が短いワークの前記優先順を高くする、請求項１０または１１に記載の優先順決定方法。
13. 前記ワークが搬送される最後尾の前記生産設備における前記ワークに対する作業が終了するまでの前記生産時間が推定される、請求項１０から１２のいずれかに記載の優先順決定方法。
14. 複数の前記生産設備で生じたイベント情報をさらに取得し、
    取得された前記イベント情報から、前記生産設備における作業の停止または遅延の発生を推定することをさらに含み、
    前記作業の停止または遅延が発生すると推定された前記生産設備の前記搬送部に搬送されるワークの前記優先順を低くする、請求項９に記載の優先順決定方法。
15. 取得された前記作業状況から前記生産設備におけるワークの滞留の発生を推定することをさらに含み、
    前記滞留が発生すると推定された前記生産設備の前記搬送部に搬送されるワークの前記優先順を低くする、請求項９に記載の優先順決定方法。
16. 前記生産設備には、基板に部品を実装して部品実装基板を生産する部品実装装置が少なくとも含まれる、請求項９から１５のいずれかに記載の優先順決定方法。
17. ワークに作業をして生産物を生産する生産設備を複数備えた生産ラインの生産設備であって、
    ワークを並行して搬送する複数の搬送部と、
    前記ワークに作業を行う作業部と、
    前記生産設備からワークの作業状況を取得する設備取得部と、
    取得された前記作業状況から前記ワークに対する作業の優先順を決定する設備優先順決定部と、
    決定された前記優先順に基づいて、前記作業部を制御する制御部と、を備え、
    前記設備優先順決定部は、前記ワークに対する作業または搬送のタイミングに前記優先順を決定する、生産設備。
18. 前記作業状況は、前記生産設備の下流の前記生産設備から前記搬送部毎に発信される基板要求信号を含む、請求項１７に記載の生産設備。
19. 前記設備優先順決定部は、先に取得した前記基板要求信号の前記搬送部側の作業を優先するように前記優先順を決定する、請求項１７に記載の生産設備。
20. 前記生産設備には、基板に部品を実装して部品実装基板を生産する部品実装装置が少なくとも含まれる、請求項１７から１９のいずれかに記載の生産設備。

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