JP2022089887A - 材料補給支援装置および材料補給支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的な材料補給を適切に支援することができる材料補給支援装置および材料補給支援方法を提供することを目的とする。
【解決手段】材料補給支援装置は、製造設備に補給する材料（部品リール８）を材料保管庫から取り出して材料を搭載して製造設備に向けて移送する無人搬送車Ｖに搭載するための払出指示を作成する払出指示作成部を備える。無人搬送車Ｖは、車輪１０ａと車輪１０ａを駆動する駆動部とを有する台車部１０を有し、台車部１０の上に材料が搭載される。
【選択図】図３

Description

本発明は、移送手段を用いた製造設備への材料の補給を支援する材料補給支援装置および材料補給支援方法に関する。

製造物を製造する製造設備には、基板に部品を実装した実装基板を製造する部品実装機がある。部品実装機では、部品供給部から供給される部品を吸着ノズルにより吸着して取出し、基板に実装する部品実装作業が実行される。部品供給部には、部品を供給するテープフィーダなどの部品供給装置が装着されている。部品実装作業を繰り返し実行する過程において、部品供給装置に収納された部品の残数が所定より少なくなると、作業者による部品の補給作業が行われる（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の管理装置は、部品を保管する部品保管庫から補給部品を取り出して部品実装機まで運搬して部品供給装置に補給する一連の部品補給作業を支援するため、作業者が効率的に部品補給作業を行うことができる作業順序を示した情報を送信している。

特開２０１６－１１５７３９号公報

しかしながら、特許文献１を含む従来技術では、一人の作業者が部品保管庫と部品実装機の間を往復して部品補給するため、大量の部品を補給する場合には作業効率が低下することがあり、さらなる改善の余地があるという課題があった。

そこで本発明は、効率的な材料補給を適切に支援することができる材料補給支援装置および材料補給支援方法を提供することを目的とする。

本発明の材料補給支援装置は、製造設備に補給する材料を材料保管庫から取り出して前記材料を搭載して前記製造設備に向けて移送する無人搬送車に搭載するための払出指示を作成する払出指示作成部を備え、前記無人搬送車は、車輪と前記車輪を駆動する駆動部とを有する台車部を有し、前記台車部の上に前記材料が搭載される。

本発明の材料補給支援方法は、製造設備に補給する材料を材料保管庫から取り出して前記無人搬送車に搭載するための払出指示を作成し、前記無人搬送車は、車輪と前記車輪を駆動する駆動部とを有する台車部を有し、前記台車部の上に前記材料が搭載される。

本発明によれば、効率的な材料補給を適切に支援することができる。

本発明の一実施の形態の製造システムの構成説明図 本発明の一実施の形態の製造システムが備える部品実装ラインの構成説明図 本発明の一実施の形態の製造システムが備える無人搬送車の構成説明図 本発明の一実施の形態の製造システムが備える管理コンピュータの構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の製造システムで使用される移送手段情報の一例の説明図 本発明の一実施の形態の製造システムで使用される払出指示の一例の説明図 本発明の一実施の形態の製造システムで使用される補給指示の一例の説明図 本発明の一実施の形態の製造システムで使用される運搬指示の一例の説明図 本発明の一実施の形態の製造システムで使用される優先作業指示の一例の説明図 本発明の一実施の形態の製造システムで使用される予想時刻テーブルの一例の説明図 本発明の一実施の形態の製造システムで使用される遅延情報の一例の説明図 本発明の一実施の形態の材料補給支援方法のフローを示す図 本発明の一実施の形態の材料補給支援方法の他の実施例のフローを示す図

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、製造システム、部品実装ラインの仕様に応じ、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、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１における左右方向）、基板搬送方向に直交するＹ方向（図１における上下方向）が示される。また、図２では、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、製造システム１の構成を説明する。製造システム１は、フロアＦに配設された３本の部品実装ラインＬ１～Ｌ３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、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。各部品実装ラインＬ１～Ｌ３は、後述するように部品実装機を含む複数の製造設備を連結して構成され、基板に部品を実装した実装基板を製造する機能を有している。なお、製造システム１が備える部品実装ラインＬ１は３本である必要はなく、１本、２本及び４本以上でも良い。

フロアＦには、材料保管庫Ｓが設置されている。材料保管庫Ｓには、部品実装ラインＬ１～Ｌ３を構成する製造設備に補給されて使用される複数の材料が保管されている。以下、材料保管庫Ｓには、材料である部品が部品リールに収納される形態で保管されているとする。

図１において、フロアＦには、複数の無人搬送車Ｖが配備されている。無人搬送車Ｖは無線通信部１３（図３参照）を備えており、管理コンピュータ３が備える管理側通信部４８（図４参照）を介して、管理コンピュータ３との間で信号、情報を送受信している。無人搬送車Ｖは、管理コンピュータ３から送信される運搬指示４３（図４参照）と、図示省略するフロアＦに設置された走行路テープやビーコン、無人搬送車Ｖが内蔵する各種センサ（ＧＰＳ、障害物センサ等）、カメラなどを使用して自ら収集する情報とに基づいて、自律してフロアＦに設定された走行路を移動する。

フロアＦ内では、払出作業者Ｗｌ、補給作業者Ｗｓ、優先作業者Ｗｐの他、管理者Ｗｍが各種作業を実行している。払出作業者Ｗｌは、材料保管庫Ｓから材料を取り出して無人搬送車Ｖ（移送手段）に搭載する払出作業を実行する。補給作業者Ｗｓは、無人搬送車Ｖから材料を取り出して製造設備（部品実装機）に補給する補給作業を実行する。優先作業者Ｗｐは、材料保管庫Ｓまたは無人搬送車Ｖから補給遅延が予測された材料を取り出して製造設備に優先して補給する優先作業を実行する。管理者Ｗｍは、補給遅延が予想された場合に回復作業を指示するなど、製造システム１における実装基板の製造を管理する。

各作業者の人数、配置は、フロアＦや製造システム１の構成、製造する実装基板の種類などに応じて、適宜変更される。なお、優先作業者Ｗｐは専任である必要はなく、補給遅延が予測された際に、余裕がある払出作業者Ｗｌまたは補給作業者Ｗｓを指定するようにしてもよい。

図１において、各作業者は、携帯端末４を携帯している。携帯端末４は、管理コンピュータ３と無線で通信して情報の授受を行う端末側通信部５、表示機能と入力機能を有するタッチパネル６を備えている。携帯端末４は、管理コンピュータ３から受信した各種情報を表示処理してタッチパネル６に表示する。また、携帯端末４は、タッチパネル６から入力された各種情報などを管理コンピュータ３に送信する。

次に図２を参照して、部品実装ラインＬ１～Ｌ３の詳細な構成を説明する。部品実装ラインＬ１～Ｌ３は同様の構成をしており、以下、部品実装ラインＬ１について説明する。部品実装ラインＬ１は、基板搬送方向の上流側（図２における左側）から順番に、製造設備である印刷機Ｍ１、部品実装機Ｍ２、部品実装機Ｍ３、部品実装機Ｍ４、リフロー装置Ｍ５を備えている。各製造設備はベルトコンベア等の基板搬送機構を有しており、各製造設備の基板搬送機構で基板を上流から下流へ搬送しながら実装基板を製造する。各製造設備は、有線または無線による通信ネットワーク２によって管理コンピュータ３と接続されており、管理コンピュータ３との間でデータの送受信を行うことができる。

図２において、印刷機Ｍ１は、スクリーンマスクを介してペースト状のクリームはんだを基板に印刷する機能を有する。材料であるクリームはんだの残量は、所定のタイミングで使用材料情報３６（図４参照）として管理コンピュータ３に送信される。クリームはんだの残量が所定以下になると、補給作業者Ｗｓによる補給作業が実行される。３台の部品実装機Ｍ２～Ｍ４は、実装ヘッドに装着された部品吸着ノズルよって部品供給部７から供給される部品をピックアップし、クリームはんだが印刷された基板の実装点に移送搭載する機能を有する。

部品実装機Ｍ２～Ｍ４の各部品供給部７には部品を供給する複数の部品供給ユニットと複数の部品リール８が装着されている。部品リール８には、部品を格納するキャリアテープが巻回して収納されている。部品リール８に収納されたキャリアテープが、部品供給ユニットに供給されている。部品の残数は、所定のタイミングで使用材料情報３６として管理コンピュータ３送信される。材料である部品の残数（残量）が所定より少なくなると、補給作業者Ｗｓによって部品供給ユニットに供給されているキャリアテープの後端に部品リール８が収納する部品補給用のキャリアテープを継合して補給する補給作業が実行される。

リフロー装置Ｍ５は、部品が搭載された基板を加熱してクリームはんだを融解させた後に固化させて部品を基板にはんだ付けする機能を有する。管理コンピュータ３は、部品実装ラインＬ１～Ｌ３において製造される実装基板の生産管理、各製造設備に対する実装基板の製造に必要なプログラムやデータのダウンロードなどの処理の他、材料を製造設備に補給する補給作業を支援する処理を実行する。

次に図３を参照して、無人搬送車Ｖの構成について説明する。無人搬送車Ｖは、車輪１０ａと車輪１０ａを駆動するモータを有する台車部１０の上部に、リール収納部１１を備える構成をしている。リール収納部１１は、部品リール８を格納する複数の格納スロット１１ａが形成されており、各格納スロット１１ａにはスロット番号が付されている。また、無人搬送車Ｖは、制御装置１２、無線通信部１３、残時間表示部１４、ボタン１５を備えている。無線通信部１３は、管理コンピュータ３と無線で通信する。制御装置１２は、管理コンピュータ３から取得した運搬指示４３、払出作業残時間、補給作業残時間などを記憶する記憶部の他、運搬指示４３に基づいて無人搬送車Ｖの移動を制御する移動制御部を備えている。

残時間表示部１４は、払出作業の完了予定時刻までの払出作業残時間、補給作業の完了予定時刻までの補給作業残時間など、所定の残時間を表示する。ボタン１５は、払出作業または補給作業が終了した際に、払出作業者Ｗｌまたは補給作業者Ｗｓによって操作される。ボタン１５が操作されるとその旨が制御装置１２に伝達されるとともに、管理コンピュータ３に送信される。

無人搬送車Ｖのリール収納部１１には、指示された部品リール８が払出作業者Ｗｌによって材料保管庫Ｓから取り出されて搭載される。部品リール８の搭載が終了して払出作業者Ｗｌによってボタン１５が操作されると、無人搬送車Ｖは運搬指示４３に基づいて製造設備に向けた移動を開始する。すなわち、無人搬送車Ｖは、材料（部品リール８に収納された部品）を搭載して製造設備（部品実装機Ｍ２～Ｍ４）に向けて移送する移送手段となる。無人搬送車Ｖが指示された製造設備に到着して停止すると、指示された材料が補給作業者Ｗｓによって取り出されて製造設備に補給される。

次に図４を参照して、管理コンピュータ３の構成について説明する。管理コンピュータ３は、処理部２０、記憶装置である情報記憶部３１、指示記憶部４０、算出時刻記憶部４５の他、管理側通信部４８を備えている。処理部２０はＣＰＵなどのデータ処理装置であり、内部処理部として情報取得部２１、払出指示作成部２２、補給指示作成部２３、運搬指示作成部２４、優先作業指示作成部２５、補給期限時刻算出部２６、補給終了予想時刻算出部２７、補給遅延発生予測部２８、残時間算出部２９、伝達処理部３０を備えている。管理側通信部４８は、携帯端末４、無人搬送車Ｖと無線で通信して情報の授受を行う。

図４において、情報取得部２１は、生産計画情報３２、保管材料情報３３、移送手段情報３４、作業者情報３５、使用材料情報３６、フロアレイアウト情報３７、搭載材料情報３８、補給完了情報３９をデータベース、製造設備、携帯端末４、無人搬送車Ｖなどから取得して、情報記憶部３１に記憶させる。生産計画情報３２には、製造システム１で製造される実装基板の生産数、生産終了予定日時の他、製造設備で使用される複数の材料を特定する情報（部品番号、リール番号など）、材料の予定使用数が含まれている。保管材料情報３３には、材料保管庫Ｓに保管されている材料を特定する情報、材料の保管数、保管されている位置（棚番号など）が含まれている。

ここで図５を参照して、移送手段情報３４の一例について説明する。移送手段情報３４には、車番号５１ａ、搭載可能リール数５１ｂ、稼働状況５１ｃ、車位置５１ｄ、運搬指示番号５１ｅが含まれている。車番号５１ａは、無人搬送車Ｖ（移送手段）を特定する情報である。搭載可能リール数５１ｂは、無人搬送車Ｖに搭載可能な部品リール８の数である。稼働状況５１ｃは、無人搬送車Ｖの現在の稼働状況を示している。例えば、「運行中」は運搬指示４３を受けて稼働中であり、「待機中」は稼働中であるが運搬指示４３を待っている状態であり、「運休中」は充電やメンテナンスなどで稼働していない状態を示している。

車位置５１ｄは、無人搬送車Ｖの現所在を示している。例えば、「保管庫前」は材料保管庫Ｓの前で停止中であり、「待機場」は運搬指示４３を受けるまで待機する待機場で停止中であることを示している。また、「Ｌ３Ｍ３Ｒ前」は製造設備（この例では、部品実装ラインＬ３の部品実装機Ｍ３のリア側）の前で停止中であり、「保管庫⇒Ｌ１Ｍ２Ｆ」は走行路（この例では、材料保管庫Ｓから部品実装ラインＬ１の部品実装機Ｍ２のフロント側の間）を移動中であることを示している。運搬指示番号５１ｅは、無人搬送車Ｖが指示された運搬指示４３を特定する情報である。

図４において、作業者情報３５には、払出作業を実行する払出作業者Ｗｌを特定する情報、補給作業を実行する補給作業者Ｗｓを特定する情報、優先作業を実行する優先作業者Ｗｐを特定する情報、管理者Ｗｍを特定する情報が含まれている。使用材料情報３６には、製造設備で使用されている材料の残量（クリームはんだの残量、部品の残数など）、材料が使用されている位置を特定する情報（設備番号、補給位置など）が含まれている。

フロアレイアウト情報３７には、フロアＦにおける製造設備の配置、材料保管庫Ｓの配置、無人搬送車Ｖ（移送手段）の走行路の情報、無人搬送車Ｖの移動速度が含まれている。搭載材料情報３８には、材料を搭載している無人搬送車Ｖを特定する情報（車番号）、無人搬送車Ｖに搭載されている材料を特定する情報、搭載されている位置（スロット番号など）が含まれている。補給完了情報３９には、製造設備に補給が完了した材料に関する情報が含まれている。

図４において、払出指示作成部２２は、生産計画情報３２、保管材料情報３３、移送手段情報３４、作業者情報３５、フロアレイアウト情報３７に基づいて、担当の払出作業者Ｗｌを決定する。また、払出指示作成部２２は、払出作業者Ｗｌが製造設備に補給する材料を材料保管庫Ｓから取り出して無人搬送車Ｖ（移送手段）に搭載するための払出指示４１を作成する。作成された払出指示４１は、指示記憶部４０に記憶される。また、作成された払出指示４１は、伝達処理部３０によって情報処理されて、管理側通信部４８を介して払出作業者Ｗｌが携帯する携帯端末４に送信される。携帯端末４が受信した払出指示４１は、タッチパネル６に表示される。すなわち、伝達処理部３０、管理側通信部４８、携帯端末４は、払出作業者Ｗｌに払出指示４１を伝達する払出指示伝達手段となる。

ここで図６を参照して、払出指示４１の一例について説明する。払出指示４１は、払出作業者Ｗｌが実行する払出作業毎に払出指示作成部２２により作成されて、一連の払出作業を特定する払出指示番号５２ａが付与される。払出指示４１には、無人搬送車Ｖに搭載する材料を特定する情報（部品番号５２ｂ、リール番号５２ｃ）、材料保管庫Ｓにおいて材料が保管されている位置（棚番号５２ｄ）、材料を搭載する無人搬送車Ｖを特定する情報（車番号５２ｅ）、材料を搭載する格納スロット１１ａの位置（スロット番号５２ｆ）が含まれている。

払出指示４１は、払出作業を実行する順序で並び替えられている。図６の例では、補給作業において無人搬送車Ｖから材料を取り出す順番で、部品リール８を格納スロット１１ａに収納するように指示が並んでいる。なお、材料が材料保管庫Ｓに保管されている順番で指示を並べてもよい。すなわち、払出指示作成部２２は、材料保管庫Ｓから材料を取り出す順序、材料を移送手段に搭載する順序を含む払出指示４１を作成している。また、払出指示作成部２２は、移送手段情報３４に含まれる稼働状況５１ｃから材料を搭載させる無人搬送車Ｖ（移送手段）を決定している。

払出作業者Ｗｌは、携帯する携帯端末４のタッチパネル６に表示された払出指示４１に従って、払出作業を実行する。払出作業が終了すると、払出作業者Ｗｌは、タッチパネル６を操作して、または、無人搬送車Ｖのボタン１５を操作して、作業の終了を報告する。作業の終了が報告されると、その旨が管理コンピュータ３に送信される。図６では、作業が終了した指示に、斜め線のハッチングが施されている。

図４において、補給指示作成部２３は、移送手段情報３４、搭載材料情報３８、作業者情報３５、フロアレイアウト情報３７に基づいて、担当の補給作業者Ｗｓを決定する。また、補給指示作成部２３は、補給作業者Ｗｓが製造設備に補給する材料を無人搬送車Ｖ（移送手段）から取り出して製造設備に補給するための補給指示４２を作成する。作成された補給指示４２は、指示記憶部４０に記憶される。また、作成された補給指示４２は、伝達処理部３０によって情報処理されて、管理側通信部４８を介して補給作業者Ｗｓが携帯する携帯端末４に送信される。携帯端末４が受信した補給指示４２は、タッチパネル６に表示される。すなわち、伝達処理部３０、管理側通信部４８、携帯端末４は、補給作業者Ｗｓに補給指示４２を伝達する補給指示伝達手段となる。

ここで図７を参照して、補給指示４２の一例について説明する。補給指示４２は、補給作業者Ｗｓが実行する補給作業毎に補給指示作成部２３により作成されて、一連の補給作業を特定する補給指示番号５３ａが付与される。補給指示４２には、製造設備に補給する材料を特定する情報（部品番号５３ｂ、リール番号５３ｃ）、材料を搭載した無人搬送車Ｖを特定する情報（車番号５３ｄ）、材料を搭載した格納スロット１１ａの位置（スロット番号５３ｅ）、材料を補給する位置を特定する情報（設備番号５３ｆ、補給位置５３ｇ）が含まれている。

補給指示４２は、補給作業を実行する順序で並び替えられている。図７の例では、補給作業において無人搬送車Ｖから材料を取り出す順番、すなわちスロット番号５３ｅの順番で指示が並んでいる。すなわち、補給指示作成部２３は、材料を製造設備に補給する順序を含む補給指示４２を作成している。

補給作業者Ｗｓは、携帯する携帯端末４のタッチパネル６に表示された補給指示４２に従って、補給作業を実行する。補給作業が終了すると、補給作業者Ｗｓは、タッチパネル６を操作して、または、無人搬送車Ｖのボタン１５を操作して、作業の終了を報告する。作業の終了が報告されると、その旨が管理コンピュータ３に送信される。図７では、作業が終了した指示に、斜め線のハッチングが施されている。

図４において、運搬指示作成部２４は、フロアレイアウト情報３７と補給指示４２、後述する予想時刻テーブル４６に含まれる予想時刻に基づいて、担当の無人搬送車Ｖを決定する。また、運搬指示作成部２４は、無人搬送車Ｖ（移送手段）の走行経路と停止位置を含む運搬指示４３を作成する。作成された運搬指示４３は、指示記憶部４０に記憶される。また、作成された運搬指示４３は、管理側通信部４８を介して指示された無人搬送車Ｖに送信される。運搬指示４３を受信した無人搬送車Ｖは、運搬指示４３に従って移動、停止する。すなわち、管理側通信部４８は、無人搬送車Ｖ（移送手段）に運搬指示４３を送信する運搬指示送信部となる。

ここで図８を参照して、運搬指示４３の一例について説明する。運搬指示４３は、運搬指示作成部２４により作成されて、運搬指示４３を特定する運搬指示番号５４ａが付与される。運搬指示４３には、無人搬送車Ｖが停止する位置（配車位置５４ｂ）、無人搬送車Ｖが配車位置５４ｂに到着する到着予定時刻５４ｃ、無人搬送車Ｖが次の配車位置５４ｂに向けて出発する出発予定時刻５４ｄが含まれている。

この例では、待機場から「１０：０２」に材料保管庫Ｓに向けて出発し、払出作業終了後、補給作業のために「Ｌ２Ｍ２Ｆ」、「Ｌ２Ｍ３Ｆ」、「Ｌ２Ｍ４Ｒ」の順に停止するように指示されている。図８では、作業が終了した指示に、斜め線のハッチングが施されている。

図４において、補給期限時刻算出部２６は、生産計画情報３２、使用材料情報３６に基づいて、製造設備に材料を補給する期限である補給期限時刻を算出する。補給終了予想時刻算出部２７は、生産計画情報３２、保管材料情報３３、移送手段情報３４、作業者情報３５、使用材料情報３６、フロアレイアウト情報３７に基づいて、払出作業者Ｗｌが製造設備に補給する材料を材料保管庫Ｓから取り出して無人搬送車Ｖ（移送手段）に搭載し、材料を搭載した無人搬送車Ｖが補給対象の製造設備まで移動し、停止した無人搬送車Ｖから補給作業者Ｗｓが材料を取り出して製造設備に補給する補給作業が終了する補給終了予想時刻を算出する。

算出された補給期限時刻、補給終了予想時刻は、予想時刻テーブル４６として算出時刻記憶部４５に記憶される。なお、補給終了予想時刻算出部２７は、中間情報として算出される、払出作業者Ｗｌが材料保管庫Ｓから材料を取り出して無人搬送車Ｖに搭載する払出作業が終了する払出終了予想時刻も、予想時刻テーブル４６に記憶させる。補給遅延発生予測部２８は、補給終了予想時刻が補給期限時刻を超過する補給遅延の発生を予測する。

ここで図１０を参照して、予想時刻テーブル４６の一例について説明する。予想時刻テーブル４６には、製造設備で使用されている（または、これから使用される）材料を特定する情報（部品番号５６ａ）、材料が使用される位置を特定する情報（設備番号５６ｂ、補給位置５６ｃ）、補給期限時刻５６ｄ、払出終了予想時刻５６ｅ、補給終了予想時刻５６ｆ、補給期限時刻５６ｄと補給終了予想時刻５６ｆの差分である余裕時間５６ｇが含まれている。

図４において、補給遅延発生予測部２８は、補給終了予想時刻５６ｆが補給期限時刻５６ｄより遅くて余裕時間５６ｇが負になると、補給遅延の発生を予測する（例えば、図１０の部品番号５６ａが「Ｐ１０３３」の部品）。または、補給遅延発生予測部２８は、余裕時間５６ｇが所定より短くなると、補給遅延の発生を予測するようにしてもよい。補給遅延発生予測部２８は、補給遅延の発生を予測すると、補給遅延が予測された材料に関する遅延情報４７を作成する。作成された遅延情報４７は、算出時刻記憶部４５に記憶される。

また、作成された遅延情報４７は、伝達処理部３０によって情報処理されて、管理側通信部４８を介して管理者Ｗｍが携帯する携帯端末４に送信される。携帯端末４が受信した遅延情報４７は、タッチパネル６に表示される。すなわち、伝達処理部３０、管理側通信部４８、携帯端末４は、遅延情報４７を管理者Ｗｍに伝達する遅延情報伝達手段となる。管理者Ｗｍは、携帯端末４などに表示された遅延情報４７を見て、優先作業の実施、無人搬送車Ｖの追加などにより部品切れによる製造設備の停止を回避する対応を検討する。

なお、管理者Ｗｍが管理コンピュータ３を使用して製造システム１における実装基板の製造を管理している場合は、管理コンピュータ３が備える表示装置（図示省略）に、遅延情報４７を表示するようにしてもよい。その場合、伝達処理部３０、管理コンピュータ３の表示装置が、遅延情報伝達手段となる。

ここで、図１１を参照して、遅延情報４７の一例について説明する。遅延情報４７には、遅延が予測された材料を特定する情報（部品番号５７ａ、リール番号５７ｂ）、材料保管庫Ｓにおいて材料が保管されている位置（棚番号５７ｃ）、材料が使用される位置を特定する情報（設備番号５７ｄ、補給位置５７ｅ）、補給期限時刻５７ｆ、余裕時間５７ｇが含まれている。なお、遅延が予測された材料が既に無人搬送車Ｖに搭載されている場合は、棚番号５７ｃに代わり、材料を搭載した無人搬送車Ｖとその所在を特定する情報（車番号、車位置）、材料を搭載した格納スロット１１ａの位置（スロット番号）が遅延情報４７に記憶される。

図４において、優先作業指示作成部２５は、補給遅延発生予測部２８が補給遅延の発生を予測すると、担当の優先作業者Ｗｐを決定する。また、優先作業指示作成部２５は、優先作業者Ｗｐが材料保管庫Ｓまたは無人搬送車Ｖ（移送手段）から補給遅延が予測された材料を取り出して製造設備に優先して補給する優先作業を実行するための優先作業指示４４を作成する。作成された優先作業指示４４は、指示記憶部４０に記憶される。なお、優先作業指示作成部２５は、補給遅延の発生が予測されると自動的に優先作業指示４４を作成するようにしても、管理者Ｗｍが指示すると優先作業指示４４を作成するようにしてもよい。

また、作成された優先作業指示４４は、伝達処理部３０によって情報処理されて、管理側通信部４８を介して優先作業者Ｗｐが携帯する携帯端末４に送信される。携帯端末４が受信した優先作業指示４４は、タッチパネル６に表示される。すなわち、伝達処理部３０、管理側通信部４８、携帯端末４は、優先作業を実行する優先作業者Ｗｐに優先作業指示４４を伝達する優先作業指示伝達手段となる。

ここで、図９を参照して、優先作業指示４４の一例について説明する。優先作業指示４４は、優先作業者Ｗｐが実行する優先作業毎に優先作業指示作成部２５により作成されて、一連の優先作業を特定する優先作業指示番号５５ａが付与される。優先作業指示４４には、優先作業の対象となる材料を特定する情報（部品番号５５ｂ、リール番号５５ｃ）、材料保管庫Ｓにおいて材料が保管されている位置（棚番号５５ｄ）、材料を補給する位置を特定する情報（設備番号５５ｅ、補給位置５５ｆ）、補給期限時刻５５ｇが含まれている。

なお、優先作業の対象となる材料が既に無人搬送車Ｖに搭載されている場合は、棚番号５５ｄに代わり、材料を搭載した無人搬送車Ｖとその所在を特定する情報（車番号、車位置）、材料を搭載した格納スロット１１ａの位置（スロット番号）が優先作業指示４４に記憶される。すなわち、優先作業指示４４には、優先作業によって補給される材料の所在を特定する情報が含まれている。

図４において、優先作業者Ｗｐは、優先作業指示４４によって指示された優先作業を完了すると、携帯端末４のタッチパネル６の操作、製造設備の入力部（図示省略）の操作などによって、優先作業の完了を報告する。情報取得部２１は、優先作業の報告を取得して補給完了情報３９に記憶させる。情報取得部２１が取得した移送手段情報３４、使用材料情報３６、補給完了情報３９が更新されると、補給期限時刻算出部２６は補給期限時刻を再算出し、補給終了予想時刻算出部２７は補給終了予想時刻を再算出する。さらに、補給遅延発生予測部２８は、再算出された補給期限時刻と補給終了予想時刻に基づいて、補給遅延の発生を再予測する。これにより、最新情報に基づいて、補給遅延の発生を予測することができる。

また、優先作業指示４４によって指示された材料が材料保管庫Ｓに保管されていて、その材料の払出作業が指示済みの払出指示４１に含まれていた場合、優先作業の完了（または、材料保管庫Ｓからの指示された材料の取り出し）が報告されると、払出指示作成部２２が払出指示４１を更新する。そして、払出指示伝達手段が更新された払出指示４１を払出作業者Ｗｌに伝達する。

また、優先作業指示４４によって指示された材料が無人搬送車Ｖに搭載されていた場合、優先作業の完了（または、無人搬送車Ｖからの指示された材料の抜き取り）が報告されると、補給指示作成部２３が補給指示４２を更新する。そして、補給指示伝達手段が更新された補給指示４２を補給作業者Ｗｓに伝達する。さらにその際、運搬指示作成部２４が運搬指示４３を更新する。そして、運搬指示送信部が更新された運搬指示４３を無人搬送車Ｖに送信する。

図４において、残時間算出部２９は、現在の時刻から払出作業の完了予定時刻（図１０に示す、予想時刻テーブル４６の払出終了予想時刻５６ｅ）までの払出作業残時間を算出する。算出された払出作業残時間は、管理側通信部４８を介して払出作業が行われる無人搬送車Ｖに送信され、無人搬送車Ｖの残時間表示部１４に表示される。すなわち、残時間算出部２９、管理側通信部４８は、残時間表示部１４に、払出作業残時間に関する情報を送信する払出作業残時間送信手段となる。

また、残時間算出部２９は、現在の時刻から補給作業の完了予定時刻（図１０に示す、予想時刻テーブル４６の補給終了予想時刻５６ｆ）までの補給作業残時間を算出する。補給作業残時間は、無人搬送車Ｖが補給作業のために停止してから、次の停止位置に向けて移動を開始するまでに実行される補給作業の猶予時間である。算出された補給作業残時間は、管理側通信部４８を介して補給作業が行われる無人搬送車Ｖに送信され、無人搬送車Ｖの残時間表示部１４に表示される。すなわち、残時間算出部２９、管理側通信部４８は、残時間表示部１４に、補給作業残時間に関する情報を送信する補給作業残時間送信手段となる。

次に図１２のフローに沿って、製造設備で使用される材料を製造設備に補給する補給作業を支援する材料補給支援方法について説明する。この材料補給では、無人搬送車Ｖによって材料が運搬される。まず、情報取得部２１は、生産計画情報３２、保管材料情報３３、移送手段情報３４、払出作業者Ｗｌの情報を含む作業者情報３５、使用材料情報３６、フロアレイアウト情報３７を取得する（ＳＴ１：第１の情報取得工程）。次いで補給終了予想時刻算出部２７は、払出終了予想時刻、補給終了予想時刻を算出する（ＳＴ２：予想時刻算出工程）。

次いで運搬指示作成部２４は、担当の無人搬送車Ｖを決定し、無人搬送車Ｖ（移送手段）の走行経路と停止位置を含む運搬指示４３を作成する（ＳＴ３：運搬指示作成工程）。次いで運搬指示送信部（管理側通信部４８）は、無人搬送車Ｖに運搬指示４３を送信する（ＳＴ４：運搬指示送信工程）。運搬指示４３を受信した無人搬送車Ｖは、材料保管庫Ｓまで移動する。次いで払出指示作成部２２は、担当の払出作業者Ｗｌを決定し、払出作業者Ｗｌが製造設備に補給する材料を材料保管庫Ｓから取り出して無人搬送車Ｖに搭載するための払出指示４１を作成する（ＳＴ５：払出指示作成工程）。次いで払出指示伝達手段（伝達処理部３０、管理側通信部４８）は、払出作業者Ｗｌに払出指示４１を伝達する（ＳＴ６：払出指示伝達工程）。

図１２において、次いで払出作業残時間送信手段（残時間算出部２９、管理側通信部４８）は、払出作業残時間を算出し、無人搬送車Ｖの残時間表示部１４に、払出作業の完了予定時刻までの払出作業残時間に関する情報を送信する（ＳＴ７：払出作業残時間送信工程）。これにより、払出作業が実行されている無人搬送車Ｖの残時間表示部１４に払出作業残時間が表示され、払出作業者Ｗｌが払出作業のために残された払出作業残時間を知ることができる。払出作業が完了すると、払出作業者Ｗｌは携帯端末４や無人搬送車Ｖのボタン１５などを操作して、作業の完了を管理コンピュータ３に報告する。払出作業が完了すると、無人搬送車Ｖは運搬指示４３で指定された製造設備に移動する。

図１２において、払出作業が終了すると、情報取得部２１は、最新の移送手段情報３４、補給作業者Ｗｓの情報を含む作業者情報３５、搭載材料情報３８を取得する（ＳＴ８：第２の情報取得工程）。次いで補給指示作成部２３は、担当の補給作業者Ｗｓを決定し、補給作業者Ｗｓが製造設備に補給する材料を無人搬送車Ｖ（移送手段）から取り出して製造設備に補給するための補給指示４２を作成する（ＳＴ９：補給指示作成工程）。次いで補給指示伝達手段（伝達処理部３０、管理側通信部４８）は、補給作業者Ｗｓに補給指示４２を伝達する（ＳＴ１０：補給指示伝達工程）。

次いで補給作業残時間送信手段（残時間算出部２９、管理側通信部４８）は、補給作業残時間を算出し、無人搬送車Ｖの残時間表示部１４に、補給作業の完了予定時刻までの補給作業残時間に関する情報を送信する（ＳＴ１１：補給作業残時間送信工程）。これにより、補給作業が実行されている無人搬送車Ｖの残時間表示部１４に補給作業残時間が表示され、補給作業者Ｗｓが補給作業のために残された補給作業残時間（猶予時間）を知ることができる。

補給作業が完了すると、補給作業者Ｗｓは携帯端末４や無人搬送車Ｖのボタン１５などを操作して、作業の完了を管理コンピュータ３に報告する。補給作業が完了すると、無人搬送車Ｖは運搬指示４３で指定された次に補給作業の対象となる製造設備に移動する。無人搬送車Ｖが次に補給作業の対象となる製造設備に到着すると、その製造設備での補給作業残時間が無人搬送車Ｖの残時間表示部１４に表示される。すなわち、補給作業残時間は、無人搬送車Ｖが補給作業のために停止してから、次の停止位置に向けて移動を開始するまでに実行される補給作業の猶予時間である。

次に図１３のフローに沿って、製造設備で使用される材料を製造設備に補給する補給作業を支援する材料補給支援方法の他の実施例について説明する。他の実施例は、無人搬送車Ｖによる材料の運搬では補給遅延が発生すると予測される場合に実行される材料補給である。まず、情報取得部２１は、生産計画情報３２、保管材料情報３３、移送手段情報３４、作業者情報３５、使用材料情報３６、フロアレイアウト情報３７を取得する（ＳＴ２１：第３の情報取得工程）。次いで補給期限時刻算出部２６は、製造設備に材料を補給する期限である補給期限時刻を算出する（ＳＴ２２：補給期限時刻算出工程）。

次いで補給終了予想時刻算出部２７は、払出作業者Ｗｌが製造設備に補給する材料を材料保管庫Ｓから取り出して無人搬送車Ｖ（移送手段）に搭載し、材料を搭載した無人搬送車Ｖが補給対象の製造設備まで移動し、停止した無人搬送車Ｖから補給作業者Ｗｓが材料を取り出して製造設備に補給する補給作業が終了する補給終了予想時刻を算出する（ＳＴ２３：補給作業終了予想時刻算出工程）。次いで補給遅延発生予測部２８は、補給終了予想時刻が補給期限時刻を超過する補給遅延が発生するか否かを予測する（ＳＴ２４：補給遅延発生予測工程）。

図１３において、補給遅延が発生しないと予測された場合（ＳＴ２４においてＮｏ）、第３の情報取得工程（ＳＴ２１）に戻って最新の情報が取得される。補給遅延の発生が予測されると（ＳＴ２４においてＹｅｓ）、遅延情報伝達手段（伝達処理部３０、管理側通信部４８）は、補給遅延が予測された材料に関する遅延情報４７を管理者Ｗｍに伝達する（ＳＴ２５：遅延情報伝達工程）。次いで優先作業指示作成部２５は、担当の優先作業者Ｗｐを決定し、優先作業者Ｗｐが材料保管庫Ｓまたは無人搬送車Ｖから補給遅延が予測された材料を取り出して製造設備に優先して補給する優先作業を実行するための優先作業指示４４を作成する（ＳＴ２６：優先作業指示作成工程）。

次いで優先作業指示伝達手段（伝達処理部３０、管理側通信部４８）は、優先作業を実行する優先作業者Ｗｐに優先作業指示４４を伝達する（ＳＴ２７：優先作業指示伝達工程）。優先作業が完了すると、優先作業者Ｗｐは携帯端末４などを操作して、作業の完了を管理コンピュータ３に報告する。次いで情報取得部２１は、移送手段情報３４、使用材料情報３６、補給完了情報３９を取得する（ＳＴ２８：第４の情報取得工程）。

情報取得部２１が移送手段情報３４、使用材料情報３６、補給完了情報３９を取得して更新すると、補給期限時刻算出工程（ＳＴ２２）に戻る。すなわち、補給期限時刻と補給終了予想時刻が再算出され（ＳＴ２２、ＳＴ２３）、再算出された補給期限時刻と補給終了予想時刻に基づいて、補給遅延の発生が再予測される（ＳＴ２４）。これにより、最新情報に基づいて、補給遅延の発生が予測される。

上記のように、本実施の形態の製造システム１は、製造設備と、製造設備に補給される材料を保管する材料保管庫Ｓと、材料を搭載して製造設備に向けて移送する移送手段（無人搬送車Ｖ）を備えている。そして、管理コンピュータ３は、生産計画情報３２と、保管材料情報３３と、移送手段情報３４と、作業者情報３５と、を取得する情報取得部２１と、取得した情報に基づいて、製造設備に補給する材料を材料保管庫Ｓから取り出して移送手段に搭載するための払出指示４１を作成する払出指示作成部２２と、払出作業者Ｗｌに払出指示４１を伝達する払出指示伝達手段（伝達処理部３０、管理側通信部４８）と、を備える材料補給支援装置となる。これにより、作業者による効率的な材料補給を適切に支援することができる。

なお、上記の本実施の形態では、払出作業者Ｗｌが材料保管庫Ｓから材料を取り出して無人搬送車Ｖ（移送手段）に搭載する払出作業を実行したが、自動で材料を取り出せる自動材料保管庫を備えるフロアＦの場合、払出指示４１を自動材料保管庫にも伝達させる。払出指示４１を受けた自動材料保管庫は、払出指示４１に応じて材料を順次取り出す。また、各作業者は人である必要はなく、払出指示４１や補給指示４２に応じて作業可能な多関節ロボット等の作業手段でも代替可能である。

本発明の材料補給支援装置および材料補給支援方法は、効率的な材料補給を適切に支援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。

８ 部品リール（材料）
１４ 残時間表示部
Ｍ１ 印刷機（製造設備）
Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４ 部品実装機（製造設備）
Ｓ 材料保管庫
Ｖ 無人搬送車（移送手段）
Ｗｌ 払出作業者

Claims (18)

1. 製造設備に補給する材料を材料保管庫から取り出して前記材料を搭載して前記製造設備に向けて移送する無人搬送車に搭載するための払出指示を作成する払出指示作成部を備え、
   前記無人搬送車は、車輪と前記車輪を駆動する駆動部とを有する台車部を有し、前記台車部の上に前記材料が搭載される、材料補給支援装置。
2. 前記製造設備は、印刷機または部品実装機であり、
   前記材料は、前記印刷機によって基板に印刷されるはんだ、または前記部品実装機によって前記基板に実装される部品である、請求項１に記載の材料補給支援装置。
3. 作業者に前記払出指示を伝達する払出指示伝達手段をさらに備える、請求項１または２に記載の材料補給支援装置。
4. 前記製造設備で使用する材料に関する使用材料情報を取得する情報取得部をさらに備え、
   前記情報取得部は、前記材料を搭載して前記製造設備に向けて移送する前記無人搬送車を特定する移送手段情報をさらに取得し、
   前記移送手段情報には、前記無人搬送車の位置が含まれる、請求項１から３のいずれかに記載の材料補給支援装置。
5. 前記情報取得部は、前記材料保管庫に保管されている前記材料の保管数を含む保管材料情報をさらに取得する、請求項４に記載の材料補給支援装置。
6. 前記情報取得部は、前記材料保管庫から前記材料を取り出して前記無人搬送車に搭載する払出作業を実行する作業者を特定する情報を含む作業者情報をさらに取得する、請求項４または５に記載の材料補給支援装置。
7. 前記情報取得部は、前記製造設備の配置、前記材料保管庫の配置、前記無人搬送車の走行路、前記無人搬送車の移動速度の少なくとも１つを含むフロアレイアウト情報をさらに取得し、
   前記払出指示作成部は、取得した前記情報に基づいて、前記材料を前記無人搬送車に搭載する順序を含む払出指示を作成する、請求項４から６のいずれかに記載の材料補給支援装置。
8. 前記払出指示作成部は、前記材料保管庫から前記材料を取り出す順序を含む払出指示を作成する、請求項１から７のいずれかに記載の材料補給支援装置。
9. 前記無人搬送車は、所定の残時間を表示する残時間表示部を有しており、
   前記残時間表示部に、前記払出作業の完了予定時刻までの払出作業残時間に関する情報を送信する払出作業残時間送信手段を、さらに備える、請求項１から８のいずれかに記載の材料補給支援装置。
10. 製造設備に補給する材料を材料保管庫から取り出して前記無人搬送車に搭載するための払出指示を作成し、
    前記無人搬送車は、車輪と前記車輪を駆動する駆動部とを有する台車部を有し、
    前記台車部の上に前記材料が搭載される、材料補給支援方法。
11. 前記製造設備は、印刷機または部品実装機であり、
    前記材料は、前記印刷機によって基板に印刷されるはんだ、または前記部品実装機によって前記基板に実装される部品である、請求項１０に記載の材料補給支援方法。
12. 前記材料を搭載して前記製造設備に向けて移送する前記無人搬送車を特定する移送手段情報をさらに取得し、
    前記移送手段情報には、前記無人搬送車の位置が含まれる、請求項１０または１１に記載の材料補給支援方法。
13. 前記材料保管庫に保管されている前記材料の保管数を含む保管材料情報をさらに取得する、請求項１０から１２のいずれかに記載の材料補給支援方法。
14. 作業者に前記払出指示を伝達する、請求項１０から１３のいずれかに記載の材料補給支援方法。
15. 前記材料保管庫から前記材料を取り出して前記無人搬送車に搭載する払出作業を実行する作業者を特定する情報を含む作業者情報をさらに取得する、請求項１０から１４のいずれかに記載の材料補給支援方法。
16. 前記材料保管庫から前記材料を取り出す順序を含む払出指示を作成する、請求項１０から１５のいずれかに記載の材料補給支援方法。
17. 前記製造設備の配置、前記材料保管庫の配置、前記無人搬送車の走行路、前記無人搬送車の移動速度の少なくとも１つを含むフロアレイアウト情報をさらに取得し、
    取得した前記情報に基づいて、前記材料を前記無人搬送車に搭載する順序を含む払出指示を作成する、請求項１０から１６のいずれかに記載の材料補給支援方法。
18. 前記無人搬送車は、所定の残時間を表示する残時間表示部を有しており、
    前記残時間表示部に、前記払出作業の完了予定時刻までの払出作業残時間に関する情報を送信する、請求項１０から１７のいずれかに記載の材料補給支援方法。

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