JP5955971B2 - 生産順序最適化方法および生産順序最適化システム - Google Patents

Description

本発明は、基板の生産に用いられる複数の生産プログラムの実行順序を最適化する生産順序最適化方法および生産順序最適化システムに関する。

生産ラインにおいては、複数の種類の基板が連続的に生産される。基板の生産順序、つまり生産プログラムの実行順序は、生産計画の段階で、編集アプリケーションにより決定される。

生産対象となる基板の種類を変更する場合は、段取り替え作業が行われる。すなわち、基板の種類に応じて、フィーダやノズルなどのリソースの種類、数は異なる。このため、段取り替え作業においては、リソースの交換が行われる。

特開２００３−４６２９６号公報

しかしながら、従来は、編集アプリケーションが、リソースの所有数を考慮しないで、生産プログラムの実行順序を決定していた。このため、段取り替え作業に要する時間が長くなってしまう場合があった。

以下、まず第一の種類の基板に７種類の電子部品を装着し、次に第二の種類の基板に８種類の電子部品を装着する場合を想定する。並びに、双方の基板において２種類の電子部品が共通している場合を想定する。並びに、フィーダの所有数が１０個の場合を想定する。

電子部品はテープに収容されている。テープはフィーダに交換可能に装着されている。第一の種類の基板を生産する場合、言い換えると第一の生産プログラムを実行する場合、７個のフィーダが必要になる。また、第二の種類の基板を生産する場合、言い換えると第二の生産プログラムを実行する場合、８個のフィーダが必要になる。ここで、２個のフィーダは共用可能である。このため、段取り替え作業においては、第二の生産プログラムで用いられる８個のフィーダのうち、共用可能な２個のフィーダを除いて、６個のフィーダを新たに配置する必要がある。

ここで、段取り替え作業に要する時間を短縮化するためには、第一の生産プログラムの実行中に、生産ライン外で、６個のフィーダに予め第二の生産プログラム用のテープ（電子部品）を装着しておいた方が好ましい。

しかしながら、第一の生産プログラムの実行中に余っているフィーダは、３個（＝１０個−７個）だけである。すなわち、生産ライン外で予めテープを装着できるフィーダは、３個だけである。残りの３個のフィーダに関しては、第一の生産プログラムの終了後に、第一の生産プログラムで使用していた３個のフィーダを利用する必要がある。すなわち、３個のフィーダを電子部品実装機から取り外し、各々のフィーダに対してテープ（電子部品）を交換し、各々のフィーダを再度電子部品実装機に取り付ける必要がある。このため、段取り替え作業に伴うダウンタイムが長くなってしまう。

このように、編集アプリケーションがリソースの所有数を考慮しないで生産プログラムの実行順序を決定すると、段取り替え作業に伴うダウンタイムが長くなってしまう場合がある。

この点、特許文献１の段落［００９７］、段落［００９８］には、単一の生産プログラム内で、カセットの所有数に合わせて、カセット使用数を調整する方法が開示されている。ところが、特許文献１に開示されている方法は、複数の生産プログラムを想定していない。このため、特許文献１には、前後に連続する生産プログラム間におけるリソース不足に関する課題は、記載、示唆されていない。

そこで、本発明は、段取り替え作業に伴うダウンタイムを短縮化可能な生産順序最適化方法および生産順序最適化システムを提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明の生産順序最適化方法は、生産ラインを用いて連続して実行される複数の生産プログラムを、生産に使用するリソースが共通する複数のグループに分けることにより、複数の該生産プログラムの実行順序を最適化する生産順序最適化方法であって、所有する全ての前記リソースの数を数えるリソース数カウント工程と、全ての該リソースの数と、Ｎ（Ｎは自然数）番目の前記グループで必要な該リソースの数と、Ｎ＋１番目の該グループで必要な該リソースの数と、を基に、各該グループに該リソースを振り分けるリソース振り分け工程と、を有することを特徴とする。ここで、任意の一つのグループに含まれる生産プログラムの数は、単数でも複数でもよい。

本発明の生産順序最適化方法によると、リソースの所有数を考慮して、複数の生産プログラムの実行順序を最適化することができる。すなわち、Ｎ番目のグループからＮ＋１番目のグループに生産が移行する際に、できるだけ生産ライン外で段取り替えを行えるように、リソースを各グループに振り分けている。このため、本発明の生産順序最適化方法によると、段取り替え作業に伴うダウンタイムを短縮化することができる。

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記リソースは、電子部品が配置されたテープが脱着可能であると共に、電子部品実装機に対して脱着可能なフィーダであり、段取り替え作業において、該電子部品実装機に対して、個別に該フィーダを交換する場合、前記リソース振り分け工程において、全ての該フィーダの数をＸ０、Ｎ（Ｎは自然数）番目の前記グループで必要な該フィーダの数をＸ１、Ｎ＋１番目の該グループで必要な該フィーダの数をＸ２、Ｎ番目の該グループとＮ＋１番目の該グループとで共用される該フィーダの数をＸ３として、以下の式（１）を用いて、各前記グループに該フィーダを振り分ける構成とする方がよい。
Ｘ０−Ｘ１＋Ｘ３≧Ｘ２ ・・・式（１）

本構成によると、電子部品実装機に対して、個別にフィーダを交換する場合に、段取り替え作業に伴うダウンタイムを短縮化することができる。

（３）好ましくは、上記（１）の構成において、前記リソースは、電子部品が配置されたテープが脱着可能であると共に、電子部品実装機に対して脱着可能なフィーダであり、段取り替え作業において、該電子部品実装機に対して、一括して該フィーダを交換する場合、前記リソース振り分け工程において、全ての該フィーダの数をＸ０、Ｎ（Ｎは自然数）番目の前記グループで必要な該フィーダの数をＸ１、Ｎ＋１番目の該グループで必要な該フィーダの数をＸ２として、以下の式（２）を用いて、各前記グループに該フィーダを振り分ける構成とする方がよい。
Ｘ１＋Ｘ２≦Ｘ０ ・・・式（２）

本構成によると、電子部品実装機に対して、一括してフィーダを交換する場合に、段取り替え作業に伴うダウンタイムを短縮化することができる。

（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記リソースは、電子部品実装機に対して脱着可能な、電子部品を搬送するためのノズルであり、前記リソース振り分け工程において、全ての該ノズルの数をＹ０、Ｎ（Ｎは自然数）番目の前記グループで必要な該ノズルの数をＹ１、Ｎ＋１番目の該グループで必要な該ノズルの数をＹ２として、以下の式（３）を用いて、各前記グループに該ノズルを振り分ける構成とする方がよい。
Ｙ１＋Ｙ２≦Ｙ０ ・・・式（３）

本構成によると、電子部品実装機に対してノズルを交換する場合に、段取り替え作業に伴うダウンタイムを短縮化することができる。

（５）好ましくは、上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記リソース振り分け工程の前に、複数の前記生産プログラムのうち、最も優先度の高い該生産プログラムに対して、サイクルタイムが短くなるように、該リソースを振り分ける基準最適化工程を有する構成とする方がよい。

本構成によると、最も優先度の高い生産プログラムに、リソースを振り分けることができる。当該リソースは、後工程であるリソース振り分け工程において、各グループにリソースを振り分ける際の基準になる。

（６）上記課題を解決するため、本発明の生産順序最適化システムは、生産ラインと、該生産ラインを用いて連続して実行される複数の生産プログラムを、生産に使用するリソースが共通する複数のグループに分けることにより、複数の該生産プログラムの実行順序を最適化する制御装置と、を備える生産順序最適化システムであって、前記制御装置は、所有する全ての前記リソースの数を数えるリソース数カウント工程と、全ての該リソースの数と、Ｎ（Ｎは自然数）番目の前記グループで必要な該リソースの数と、Ｎ＋１番目の該グループで必要な該リソースの数と、を基に、各該グループに該リソースを振り分けるリソース振り分け工程と、を実行することを特徴とする。ここで、任意の一つのグループに含まれる生産プログラムの数は、単数でも複数でもよい。

上記（１）の構成と同様に、本発明の生産順序最適化システムによると、リソースの所有数を考慮して、複数の生産プログラムの実行順序を最適化することができる。すなわち、Ｎ番目のグループからＮ＋１番目のグループに生産が移行する際に、できるだけ生産ライン外で段取り替えを行えるように、リソースを各グループに振り分けている。このため、本発明の生産順序最適化方法によると、段取り替え作業に伴うダウンタイムを短縮化することができる。

（７）好ましくは、上記（６）の構成において、前記生産ラインは、基板に電子部品を装着する電子部品実装機を有し、前記リソースは、該電子部品が配置されたテープが脱着可能であると共に、該電子部品実装機に対して脱着可能なフィーダであり、段取り替え作業において、該電子部品実装機に対して、個別に該フィーダを交換する場合、前記制御装置は、前記リソース振り分け工程において、全ての該フィーダの数をＸ０、Ｎ（Ｎは自然数）番目の前記グループで必要な該フィーダの数をＸ１、Ｎ＋１番目の該グループで必要な該フィーダの数をＸ２、Ｎ番目の該グループとＮ＋１番目の該グループとで共用される該フィーダの数をＸ３として、以下の式（１）を用いて、各前記グループに該フィーダを振り分ける構成とする方がよい。
Ｘ０−Ｘ１＋Ｘ３≧Ｘ２ ・・・式（１）

上記（２）の構成と同様に、本構成によると、電子部品実装機に対して、個別にフィーダを交換する場合に、段取り替え作業に伴うダウンタイムを短縮化することができる。

（８）好ましくは、上記（６）の構成において、前記生産ラインは、基板に電子部品を装着する電子部品実装機を有し、前記リソースは、該電子部品が配置されたテープが脱着可能であると共に、該電子部品実装機に対して脱着可能なフィーダであり、前記制御装置は、段取り替え作業において、該電子部品実装機に対して、一括して該フィーダを交換する場合、前記リソース振り分け工程において、全ての該フィーダの数をＸ０、Ｎ（Ｎは自然数）番目の前記グループで必要な該フィーダの数をＸ１、Ｎ＋１番目の該グループで必要な該フィーダの数をＸ２として、以下の式（２）を用いて、各前記グループに該フィーダを振り分ける構成とする方がよい。
Ｘ１＋Ｘ２≦Ｘ０ ・・・式（２）

上記（３）の構成と同様に、本構成によると、電子部品実装機に対して、一括してフィーダを交換する場合に、段取り替え作業に伴うダウンタイムを短縮化することができる。

（９）好ましくは、上記（６）ないし（８）のいずれかの構成において、前記生産ラインは、基板に電子部品を装着する電子部品実装機を有し、前記リソースは、該電子部品実装機に対して脱着可能な、該電子部品を搬送するためのノズルであり、前記制御装置は、前記リソース振り分け工程において、全ての該ノズルの数をＹ０、Ｎ（Ｎは自然数）番目の前記グループで必要な該ノズルの数をＹ１、Ｎ＋１番目の該グループで必要な該ノズルの数をＹ２として、以下の式（３）を用いて、各前記グループに該ノズルを振り分ける構成とする方がよい。
Ｙ１＋Ｙ２≦Ｙ０ ・・・式（３）

上記（４）の構成と同様に、本構成によると、電子部品実装機に対してノズルを交換する場合に、段取り替え作業に伴うダウンタイムを短縮化することができる。

（１０）好ましくは、上記（６）ないし（９）のいずれかの構成において、前記制御装置は、前記リソース振り分け工程の前に、複数の前記生産プログラムのうち、最も優先度の高い該生産プログラムに対して、サイクルタイムが短くなるように、該リソースを振り分ける基準最適化工程を実行する構成とする方がよい。

上記（５）の構成と同様に、本構成によると、最も優先度の高い生産プログラムに、リソースを振り分けることができる。当該リソースは、後工程であるリソース振り分け工程において、各グループにリソースを振り分ける際の基準になる。

本発明によると、段取り替え作業に伴うダウンタイムを短縮化可能な生産順序最適化方法および生産順序最適化システムを提供することができる。

図１は、本発明の生産ライン管理システムの一実施形態の模式図である。 図２は、同生産順序最適化システムの電子部品実装機の斜視図である。 図３は、デバイスパレットの斜視図である。 図４は、ＰＣＵの斜視図である。 図５は、本発明の生産順序最適化方法の一実施形態のフローチャートである。 図６は、個別にフィーダを交換する方法を選択した場合のフィーダ振り分け作業の模式図である。 図７は、全フィーダを一括で交換する方法を選択した場合のフィーダ振り分け作業の模式図である。 図８は、ノズル振り分け作業の模式図である。 図９は、本発明の生産順序最適化方法のその他の実施形態のフローチャートである。

１ａ〜１ｄ：電子部品実装機。
２：ベース。
３：モジュール、３０：基板搬送部、３００：壁部、３０１：コンベアベルト、３１：ＸＹロボット、３１０：Ｙ方向スライダ、３１１：Ｘ方向スライダ、３１２：Ｙ方向ガイドレール、３１３：Ｘ方向ガイドレール、３２：装着ヘッド、３２０：ノズル、３３：ノズルストッカ、３６：ハウジング。
４：部品供給装置、４０：テープ、４１：リール、４２：フィーダ。
５：デバイスパレット、５０：スロット。
６：ＰＣＵ、６０：ユニット本体、６１：キャスタ、６２：ハンドル。
８：ホストコンピュータ（制御装置）、８０：演算部、８１：記憶部、８２：入力部、８３：モニタ。
９：生産順序最適化システム、９０：基板。
Ｆ：フロア、Ｌ：生産ライン、Ｎ：ネットワーク。

以下、本発明の生産順序最適化方法および生産順序最適化システムの実施の形態について説明する。

＜生産順序最適化システム＞
まず、本実施形態の生産順序最適化システムの構成について説明する。図１に、本実施形態の生産ライン管理システムの模式図を示す。図１に示すように、本実施形態の生産順序最適化システム９は、生産ラインＬと、ホストコンピュータ８と、を備えている。ホストコンピュータ８は、本発明の「制御装置」の概念に含まれる。

［生産ラインＬ］
生産ラインＬは、四台の電子部品実装機１ａ〜１ｄが一列に連なって構成されている。以下、四台の電子部品実装機１ａ〜１ｄを代表して、電子部品実装機１ａの構成について説明する。

図２に、本実施形態の生産順序最適化システムの電子部品実装機の斜視図を示す。なお、ハウジング３６は透過して示す。図２に示すように、電子部品実装機１ａは、ベース２と、モジュール３と、多数の部品供給装置４と、デバイスパレット５と、を備えている。

ベース２は、工場のフロアＦに配置されている。モジュール３は、ベース２の上面に脱着可能に配置されている。モジュール３は、基板搬送部３０と、ＸＹロボット３１と、装着ヘッド３２と、ノズルストッカ３３と、ハウジング３６と、を備えている。

ハウジング３６は、モジュール３の外殻を形成している。基板搬送部３０は、前後一対の壁部３００を備えている。前方の壁部３００の後面、後方の壁部３００の前面には、各々、コンベアベルト３０１が配置されている。前後一対のコンベアベルト３０１には、基板９０が架設されている。

ＸＹロボット３１は、Ｙ方向スライダ３１０と、Ｘ方向スライダ３１１と、左右一対のＹ方向ガイドレール３１２と、上下一対のＸ方向ガイドレール３１３と、を備えている。

左右一対のＹ方向ガイドレール３１２は、ハウジング３６の上壁下面に配置されている。Ｙ方向スライダ３１０は、左右一対のＹ方向ガイドレール３１２に、前後方向に摺動可能に取り付けられている。上下一対のＸ方向ガイドレール３１３は、Ｙ方向スライダ３１０の前面に配置されている。Ｘ方向スライダ３１１は、上下一対のＸ方向ガイドレール３１３に、左右方向に摺動可能に取り付けられている。

装着ヘッド３２は、Ｘ方向スライダ３１１に取り付けられている。このため、装着ヘッド３２は、ＸＹロボット３１により、前後左右方向に移動可能である。装着ヘッド３２の下方には、ノズル３２０が交換可能に取り付けられている。

ノズルストッカ３３は、基板搬送部３０の前方に、脱着可能に配置されている。ノズルストッカ３３には、多数のノズル３２０が配置されている。装着ヘッド３２は、ノズルストッカ３３において、使用するノズル３２０を交換可能である。

デバイスパレット５は、モジュール３の前部開口に脱着可能に装着されている。図３に、デバイスパレットの斜視図を示す。図３に示すように、デバイスパレット５は、多数のスロット５０を備えている。

多数の部品供給装置４は、各々、スロット５０に脱着可能に取り付けられている。部品供給装置４は、テープ４０と、リール４１と、フィーダ４２と、を備えている。テープ４０には、長手方向に所定間隔ずつ離間して、多数の電子部品が配置されている。単一のテープ４０には、同じ種類の電子部品が配置されている。テープ４０は、リール４１に巻装されている。リール４１は、フィーダ４２に脱着可能に収容されている。テープ４０の先端は、リール４１から後方に引き出されている。電子部品は、図２に示すノズル３２０により、テープ４０の先端から取り出される。取り出された電子部品は、装着ヘッド３２およびＸＹロボット３１により基板９０まで搬送され、所定の装着位置に装着される。

［ホストコンピュータ８］
図１に示すように、ホストコンピュータ８は、ネットワークＮを介して、全ての電子部品実装機１ａ〜１ｄに電気的に接続されている。ホストコンピュータ８は、演算部８０と、記憶部８１と、入力部８２と、モニタ８３と、を備えている。演算部８０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。記憶部８１は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を有している。入力部８２は、作業者が、生産ラインＬに配置された各作業機に指示を出す際や、データを入力する際に用いられる。モニタ８３には、ホストコンピュータ８や生産ラインＬに配置された各作業機の状態が表示される。

＜フィーダ交換方法＞
図２に示すように、電子部品実装機１ａに対して、フィーダ４２（つまり電子部品）を交換する方法としては、個別にフィーダ４２を交換する方法と、全フィーダ４２を一括で交換する方法と、がある。

図３に示すように、個別にフィーダ４２を交換する場合は、電子部品実装機１ａに取り付けられたデバイスパレット５のスロット５０に、一つずつフィーダ４２を装着する。

一方、全フィーダ４２を一括で交換する場合は、ＰＣＵ（パレットチェンジユニット）が使用される。図４に、ＰＣＵの斜視図を示す。図４に示すように、ＰＣＵ６は、ユニット本体６０と、四つのキャスタ６１と、二つのハンドル６２と、を備えている。多数のフィーダ４２は、デバイスパレット５ごと、ユニット本体６０に搭載されている。多数のフィーダ４２は、デバイスパレット５ごと、電子部品実装機１ａに装着される。

同じ生産ラインＬを用いて、第一種類の基板９０と、第二種類の基板９０と、を連続して生産する場合を想定する。段取り替え作業に伴うダウンタイムを削減するためには、第一種類の基板９０を生産している間に、第二種類の基板９０の生産準備をしたい。

当該生産準備として、個別にフィーダ４２を交換する方法の場合、図３に示すように、第一種類の基板９０の生産に使用していないフィーダ４２に、第二種類の基板９０に必要な電子部品を有するテープ４０が巻装されたリール４１を、予め配置しておくことができる。

また、当該生産準備として、全フィーダ４２を一括で交換する方法の場合、図４に示すように、第一種類の基板９０の生産に使用していないフィーダ４２に、第二種類の基板９０に必要な電子部品を有するテープ４０が巻装されたリール４１を、予め配置し、かつ当該フィーダ４２を、デバイスパレット５ごと、ＰＣＵ６に、予め搭載しておくことができる。

＜ノズル交換方法＞
図２に示すように、電子部品実装機１ａに対して、ノズル３２０を交換する方法としては、全ノズル３２０を一括で交換する方法がある。上述したように、同じ生産ラインＬを用いて、第一種類の基板９０と、第二種類の基板９０と、を連続して生産する場合を想定する。第一種類の基板９０の生産中に実行可能な第二種類の基板９０の生産準備として、第一種類の基板９０の生産に使用していないノズル３２０であって第二種類の基板９０の生産に使用するノズル３２０を、第一種類の基板９０の生産に使用していないノズルストッカ３３に、予め搭載しておくことができる。

＜生産順序最適化方法＞
次に、本実施形態の生産順序最適化方法について説明する。本実施形態の生産順序最適化方法は、生産プログラム選択工程と、優先度設定工程と、リソースカウント工程と、段取り替え方式選択工程と、基準最適化工程と、リソース振り分け工程と、を有する。図５に、本実施形態の生産順序最適化方法のフローチャートを示す。

［生産プログラム選択工程］（図５のＳ１）
本工程においては、図１に示すホストコンピュータ８の演算部８０が、記憶部８１に格納されている複数の生産プログラム（基板９０の種類に対応）の中から、生産ラインＬを用いて連続して実行する複数の生産プログラムを選択する。

［優先度設定工程］（図５のＳ２）
本工程においては、演算部８０が、選択した複数の生産プログラムに対して、優先度を設定する。すなわち、演算部８０は、基板９０の生産枚数や、基板９０の重要度などに応じて、優先度を設定する。

［リソースカウント工程］（図５のＳ３）
本工程においては、作業者が、図１に示すホストコンピュータ８の入力部８２に、所有する全てのフィーダ４２の数を、フィーダ４２の種類ごとに入力する。また、作業者が、入力部８２に、所有する全てのノズル３２０の数を、ノズル３２０の種類ごとに入力する。入力されたフィーダ４２の数、ノズル３２０の数は、記憶部８１に格納される。

なお、本例では、種類♯１のフィーダ４２を１００個、種類♯１のノズルを５０個所有していると仮定する。

［段取り替え方式選択工程］（図５のＳ４）
本工程においては、作業者が、入力部８２に、段取り替えの際の、フィーダ４２の交換方法を入力する。すなわち、前述したように、フィーダ４２の交換方法には、個別にフィーダ４２を交換する方法と、全フィーダ４２を一括で交換する方法と、がある。本工程においては、段取り替えの際に、どちらの交換方法を実行するか、作業者が選択する。

［基準最適化工程］（図５のＳ５）
本工程においては、演算部８０が、優先度設定工程（Ｓ２）において設定した優先度が最も高い生産プログラムに対して、最適化を実行する。すなわち、演算部８０は、まず、優先度が最も高い生産プログラムに対して、基板９０生産時のサイクルタイムが最も短くなるように、フィーダ４２の種類ごとにフィーダ４２の数、ノズル３２０の種類ごとにノズル３２０の数を割り当てる。

なお、本例では、優先度が最も高い生産プログラムに対して、種類♯１のフィーダ４２を５０個、種類♯１のノズル３２０を２５個、各々割り当てたと仮定する。

次に、演算部８０は、最適化実行済みの生産プログラムとの間で、フィーダ４２、ノズル３２０を共用化可能な他の生産プログラムを、生産プログラム選択工程（Ｓ１）において選択した生産プログラムの中から、抽出する。そして、演算部８０は、最適化実行済みの生産プログラムと、抽出した生産プログラムと、から一つのグループ（以下、基準グループと称す。）を設定する。

［リソース振り分け工程］（図５のＳ６〜Ｓ１２）
本工程においては、演算部８０が、基準最適化工程（Ｓ５）において最優先の生産プログラム（つまり、基準グループ）に割り当てたフィーダ４２数、ノズル３２０数を基準に、他の生産プログラムに、フィーダ４２数、ノズル３２０数を割り当てる。

つまり、生産プログラム選択工程（Ｓ１）において選択した全ての生産プログラムに対して、フィーダ４２の種類ごとにフィーダ４２の数、ノズル３２０の種類ごとにノズル３２０の数を振り分ける。

（個別にフィーダ４２を交換する方法を選択した場合の、フィーダ４２の振り分け処理（Ｓ６、Ｓ１１））
段取り替え方式選択工程（Ｓ４）において、個別にフィーダ４２を交換する方法を選択した場合は（Ｓ６）、演算部８０は、任意の種類の全てのフィーダ４２の数をＸ０、Ｎ（Ｎは自然数）番目のグループで必要なフィーダ４２の数をＸ１、Ｎ＋１番目のグループで必要なフィーダ４２の数をＸ２、Ｎ番目のグループとＮ＋１番目のグループとで共用されるフィーダ４２の数をＸ３として、以下の式（１）を用いて、各グループにフィーダ４２を振り分ける（Ｓ１１）。
Ｘ０−Ｘ１＋Ｘ３≧Ｘ２ ・・・式（１）

図６に、個別にフィーダを交換する方法を選択した場合のフィーダ振り分け作業の模式図を示す。例えば、種類♯１のフィーダ４２の場合、フィーダ４２の所有数は１００個である（Ｓ３）。このため、式（１）のＸ０＝１００となる。

本例では、グループ１が基準グループと仮定する。この場合、必要なフィーダ４２の数は、基準最適化工程（Ｓ５）で、既に５０個と決まっている。このため、式（１）のＸ１＝５０となる。共用されるフィーダ４２の数（Ｘ３）を３０個に設定すると、式（１）から、Ｘ０（＝１００）−Ｘ１（＝５０）＋Ｘ３（＝３０）≧Ｘ２となり、８０≧Ｘ２となる。つまり、グループ１の後に連続するグループ２のフィーダ４２の数は、８０個以下になる。

同様に、グループ３のフィーダ４２の数（Ｘ２）は、フィーダ４２の所有数（Ｘ０＝１００）、グループ２のフィーダ４２の数（Ｘ１）、共有されるフィーダ４２の数（Ｘ３）から、式（１）を用いて算出される。同様に、グループ４のフィーダ４２の数（Ｘ２）は、フィーダ４２の所有数（Ｘ０＝１００）、グループ３のフィーダ４２の数（Ｘ１）、共有されるフィーダ４２の数（Ｘ３）から、式（１）を用いて算出される。

このように、グループ１−グループ２間、グループ２−グループ３間、グループ３−グループ４間の全てにおいて、式（１）が成立するように、フィーダ４２の数を設定する。こうすると、段取り替え時のフィーダ４２交換に伴うダウンタイムを削減することができる。例えば、図６において、グループ１の生産中の場合、５０個のフィーダ４２は生産に使用されている。しかしながら、所有している１００個のフィーダ４２のうち、５０個のフィーダ４２は使用されずに余っている。このため、図３に示すように、生産ラインＬの外において、グループ２で使用する５０個のフィーダ４２に、予めグループ２用のリール４１（つまりテープ４０）を配置しておくことができる。また、使用中の５０個のフィーダ４２のうち３０個は、そのままグループ２の生産で転用することができる。したがって、グループ１からグループ２に生産を切り替える際、短時間で段取り替えを行うことができる。すなわち、ダウンタイムを削減することができる。

なお、基準グループは、先頭のグループ１とは限らない。例えば、基準グループがグループ２の場合、グループ３のフィーダ４２の数（Ｘ２）は、フィーダ４２の所有数（Ｘ０＝１００）、グループ２のフィーダ４２の数（Ｘ１）、共有されるフィーダ４２の数（Ｘ３）から、式（１）を用いて算出される。一方、グループ１のフィーダ４２の数（この場合はＸ１）は、フィーダ４２の所有数（Ｘ０＝１００）、グループ２のフィーダ４２の数（この場合はＸ２）、共有されるフィーダ４２の数（Ｘ３）から、式（１）を用いて算出される。

演算部８０は、他の種類♯２のフィーダ４２に対しても、種類♯１のフィーダ４２と同様に、各グループ１〜４にフィーダ４２を振り分ける。

（全フィーダ４２を一括で交換する方法を選択した場合の、フィーダ４２の振り分け処理（Ｓ６、Ｓ７））
段取り替え方式選択工程（Ｓ４）において、全フィーダ４２を一括で交換する方法を選択した場合は（Ｓ６）、演算部８０は、任意の種類の全てのフィーダ４２の数をＸ０、Ｎ番目のグループで必要なフィーダ４２の数をＸ１、Ｎ＋１番目のグループで必要なフィーダ４２の数をＸ２として、以下の式（２）を用いて、各グループにフィーダ４２を振り分ける（Ｓ７）。
Ｘ１＋Ｘ２≦Ｘ０ ・・・式（２）

図７に、全フィーダを一括で交換する方法を選択した場合のフィーダ振り分け作業の模式図を示す。例えば、種類♯１のフィーダ４２の場合、フィーダ４２の所有数は１００個である（Ｓ３）。このため、式（２）のＸ０＝１００となる。

本例では、グループ１が基準グループと仮定する。この場合、必要なフィーダ４２の数は、基準最適化工程（Ｓ５）で、既に５０個と決まっている。このため、式（２）のＸ１＝５０となる。よって、式（２）から、Ｘ２≦Ｘ０（＝１００）−Ｘ１（＝５０）となり、Ｘ２≦５０となる。つまり、グループ１の後に連続するグループ２のフィーダ４２の数は、５０個以下になる。

同様に、グループ３のフィーダ４２の数（Ｘ２）は、フィーダ４２の所有数（Ｘ０＝１００）、グループ２のフィーダ４２の数（Ｘ１）から、式（２）を用いて算出される。同様に、グループ４のフィーダ４２の数（Ｘ２）は、フィーダ４２の所有数（Ｘ０＝１００）、グループ３のフィーダ４２の数（Ｘ１）から、式（２）を用いて算出される。

このように、グループ１−グループ２間、グループ２−グループ３間、グループ３−グループ４間の全てにおいて、式（２）が成立するように、フィーダ４２の数を設定する。こうすると、段取り替え時のフィーダ４２交換に伴うダウンタイムを削減することができる。例えば、図７において、グループ１の生産中の場合、５０個のフィーダ４２は生産に使用されている。しかしながら、所有している１００個のフィーダ４２のうち、５０個のフィーダ４２は使用されずに余っている。このため、図４に示すように、生産ラインＬの外において、グループ２で使用する５０個のフィーダ４２（グループ２用のテープ４０が配置されている）を、予めＰＣＵ６に搭載しておくことができる。したがって、グループ１からグループ２に生産を切り替える際、短時間で段取り替えを行うことができる。すなわち、ダウンタイムを削減することができる。

なお、基準グループは、先頭のグループ１とは限らない。例えば、基準グループがグループ２の場合、グループ３のフィーダ４２の数（Ｘ２）は、フィーダ４２の所有数（Ｘ０＝１００）、グループ２のフィーダ４２の数（Ｘ１）から、式（２）を用いて算出される。一方、グループ１のフィーダ４２の数（この場合はＸ１）は、フィーダ４２の所有数（Ｘ０＝１００）、グループ２のフィーダ４２の数（この場合はＸ２）から、式（２）を用いて算出される。

演算部８０は、他の種類♯２のフィーダ４２に対しても、種類♯１のフィーダ４２と同様に、各グループ１〜４にフィーダ４２を振り分ける。

（ノズル３２０の振り分け処理（Ｓ８））
演算部８０は、任意の種類の全てのノズル３２０の数をＹ０、Ｎ番目のグループで必要なノズル３２０の数をＹ１、Ｎ＋１番目のグループで必要なノズル３２０の数をＹ２として、以下の式（３）を用いて、各グループにノズル３２０を振り分ける（Ｓ８）。
Ｙ１＋Ｙ２≦Ｙ０ ・・・式（３）

図８に、ノズル振り分け作業の模式図を示す。例えば、種類♯１のノズル３２０の場合、ノズル３２０の所有数は５０個である（Ｓ３）。このため、式（３）のＹ０＝５０となる。

本例では、グループ１が基準グループと仮定する。この場合、必要なノズル３２０の数は、基準最適化工程（Ｓ５）で、既に２５個と決まっている。このため、式（３）のＹ１＝２５となる。よって、式（３）から、Ｙ２≦Ｙ０（＝５０）−Ｙ１（＝２５）となり、Ｙ２≦２５となる。つまり、グループ１の後に連続するグループ２のノズル３２０の数は、２５個以下になる。

同様に、グループ３のノズル３２０の数（Ｙ２）は、ノズル３２０の所有数（Ｙ０＝５０）、グループ２のノズル３２０の数（Ｙ１）から、式（３）を用いて算出される。同様に、グループ４のノズル３２０の数（Ｙ２）は、ノズル３２０の所有数（Ｙ０＝５０）、グループ３のノズル３２０の数（Ｙ１）から、式（３）を用いて算出される。

このように、グループ１−グループ２間、グループ２−グループ３間、グループ３−グループ４間の全てにおいて、式（３）が成立するように、ノズル３２０の数を設定する。こうすると、段取り替え時のノズル３２０交換に伴うダウンタイムを削減することができる。例えば、図８において、グループ１の生産中の場合、２５個のノズル３２０は生産に使用されている。しかしながら、所有している５０個のノズル３２０のうち、２５個のノズル３２０は使用されずに余っている。このため、図２に示すように、生産ラインＬの外において、グループ２で使用する２５個のノズル３２０を、予めノズルストッカ３３に搭載しておくことができる。したがって、グループ１からグループ２に生産を切り替える際、短時間で段取り替えを行うことができる。すなわち、ダウンタイムを削減することができる。

なお、基準グループは、先頭のグループ１とは限らない。例えば、基準グループがグループ２の場合、グループ３のノズル３２０の数（Ｙ２）は、ノズル３２０の所有数（Ｙ０＝５０）、グループ２のノズル３２０の数（Ｙ１）から、式（３）を用いて算出される。一方、グループ１のノズル３２０の数（この場合はＹ１）は、ノズル３２０の所有数（Ｙ０＝５０）、グループ２のノズル３２０の数（この場合はＹ２）から、式（３）を用いて算出される。

演算部８０は、他の種類♯２のノズル３２０に対しても、種類♯１のノズル３２０と同様に、各グループ１〜４にノズル３２０を振り分ける。

それから、演算部８０は、実行する全ての生産プログラムに対して、最適化を実行する（Ｓ９）。最適化の結果が適当な場合は、処理を終了する（Ｓ１０）。

一方、最適化の結果が不適当な場合は、最も優先度の高い生産プログラムを有するグループにおける、フィーダ４２、ノズル３２０の配置数を削減する（Ｓ１２）。このとき、同一の電子部品を保持したフィーダ４２が複数配置されている場合や、同一のノズル３２０が複数配置されている場合は、当該フィーダ４２、当該ノズル３２０の配置数を削減する。その後、再度、基準最適化工程（Ｓ５）を実行する。

＜作用効果＞
次に、本実施形態の生産順序最適化方法および生産順序最適化システムの作用効果について説明する。本実施形態の生産順序最適化方法および生産順序最適化システム９によると、図５に示すように、フィーダ４２およびノズル３２０の所有数を考慮して、複数の生産プログラムの実行順序を最適化することができる。すなわち、Ｎ番目のグループからＮ＋１番目のグループに生産が移行する際に、できるだけ生産ライン外で段取り替えを行えるように、フィーダ４２およびノズル３２０を各グループに振り分けている。このため、本実施形態の生産順序最適化方法および生産順序最適化システム９によると、段取り替え作業に伴うダウンタイムを短縮化することができる。

また、本実施形態の生産順序最適化方法および生産順序最適化システム９によると、図５に示すように、電子部品実装機１ａ〜１ｄに対して、個別にフィーダ４２を交換する場合に、段取り替え作業に伴うダウンタイムを短縮化することができる。

また、本実施形態の生産順序最適化方法および生産順序最適化システム９によると、図５に示すように、電子部品実装機１ａ〜１ｄに対して、一括してフィーダ４２を交換する場合に、段取り替え作業に伴うダウンタイムを短縮化することができる。

また、本実施形態の生産順序最適化方法および生産順序最適化システム９によると、図５に示すように、電子部品実装機１ａ〜１ｄに対してノズル３２０を交換する場合に、段取り替え作業に伴うダウンタイムを短縮化することができる。

また、本実施形態の生産順序最適化方法および生産順序最適化システム９によると、図５に示すように、最も優先度の高い生産プログラムに、最初にフィーダ４２およびノズル３２０を振り分けることができる。そして、当該生産プログラムを基準に、各グループにフィーダ４２およびノズル３２０を振り分けることができる。

＜その他＞
以上、本発明の生産順序最適化方法および生産順序最適化システムの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

例えば、リソースの種類は特に限定しない。電子部品が搭載されるトレイなどであってもよい。また、リソースの振り分け方法は特に限定しない。

図９に、本発明の生産順序最適化方法のその他の実施形態のフローチャートを示す。なお、図５と対応する部位については、同じ符号で示す。図５に示すように、上記実施形態においては、最適化の結果が不適当な場合、最も優先度の高いグループにおけるフィーダ４２、ノズル３２０の配置数を削減した（Ｓ１２）。しかしながら、図９に示すように、一つのグループ内の生産プログラムを削減してもよい（Ｓ１３）。すなわち、段取り替え作業の効率化の観点からは、できるだけ多くの生産プログラムを同一のグループに包括する方が好ましい。しかしながら、この場合、一つのグループで必要なフィーダ４２数、ノズル３２０数が増加してしまう。そこで、最適化の結果が不適当な場合は、一つのグループ内の生産プログラム数を削減し、再度、基準最適化工程（Ｓ５）を実行してもよい。

Claims (10)

1. 生産ラインを用いて連続して実行される複数の生産プログラムを、生産に使用するリソースが共通する複数のグループに分けることにより、複数の該生産プログラムの実行順序を最適化する生産順序最適化方法であって、
   所有する全ての前記リソースの数を数えるリソース数カウント工程と、
   全ての該リソースの数と、Ｎ（Ｎは自然数）番目の前記グループで必要な該リソースの数と、Ｎ＋１番目の該グループで必要な該リソースの数と、を基に、各該グループに該リソースを振り分けるリソース振り分け工程と、
   を有することを特徴とする生産順序最適化方法。
2. 前記リソースは、電子部品が配置されたテープが脱着可能であると共に、電子部品実装機に対して脱着可能なフィーダであり、
   段取り替え作業において、該電子部品実装機に対して、個別に該フィーダを交換する場合、
   前記リソース振り分け工程において、全ての該フィーダの数をＸ０、Ｎ（Ｎは自然数）番目の前記グループで必要な該フィーダの数をＸ１、Ｎ＋１番目の該グループで必要な該フィーダの数をＸ２、Ｎ番目の該グループとＮ＋１番目の該グループとで共用される該フィーダの数をＸ３として、以下の式（１）を用いて、各前記グループに該フィーダを振り分ける請求項１に記載の生産順序最適化方法。
   Ｘ０−Ｘ１＋Ｘ３≧Ｘ２ ・・・式（１）
3. 前記リソースは、電子部品が配置されたテープが脱着可能であると共に、電子部品実装機に対して脱着可能なフィーダであり、
   段取り替え作業において、該電子部品実装機に対して、一括して該フィーダを交換する場合、
   前記リソース振り分け工程において、全ての該フィーダの数をＸ０、Ｎ（Ｎは自然数）番目の前記グループで必要な該フィーダの数をＸ１、Ｎ＋１番目の該グループで必要な該フィーダの数をＸ２として、以下の式（２）を用いて、各前記グループに該フィーダを振り分ける請求項１に記載の生産順序最適化方法。
   Ｘ１＋Ｘ２≦Ｘ０ ・・・式（２）
4. 前記リソースは、電子部品実装機に対して脱着可能な、電子部品を搬送するためのノズルであり、
   前記リソース振り分け工程において、全ての該ノズルの数をＹ０、Ｎ（Ｎは自然数）番目の前記グループで必要な該ノズルの数をＹ１、Ｎ＋１番目の該グループで必要な該ノズルの数をＹ２として、以下の式（３）を用いて、各前記グループに該ノズルを振り分ける請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の生産順序最適化方法。
   Ｙ１＋Ｙ２≦Ｙ０ ・・・式（３）
5. 前記リソース振り分け工程の前に、
   複数の前記生産プログラムのうち、最も優先度の高い該生産プログラムに対して、サイクルタイムが短くなるように、該リソースを振り分ける基準最適化工程を有する請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の生産順序最適化方法。
6. 生産ラインと、該生産ラインを用いて連続して実行される複数の生産プログラムを、生産に使用するリソースが共通する複数のグループに分けることにより、複数の該生産プログラムの実行順序を最適化する制御装置と、を備える生産順序最適化システムであって、
   前記制御装置は、
   所有する全ての前記リソースの数を数えるリソース数カウント工程と、
   全ての該リソースの数と、Ｎ（Ｎは自然数）番目の前記グループで必要な該リソースの数と、Ｎ＋１番目の該グループで必要な該リソースの数と、を基に、各該グループに該リソースを振り分けるリソース振り分け工程と、
   を実行することを特徴とする生産順序最適化システム。
7. 前記生産ラインは、基板に電子部品を装着する電子部品実装機を有し、
   前記リソースは、該電子部品が配置されたテープが脱着可能であると共に、該電子部品実装機に対して脱着可能なフィーダであり、
   段取り替え作業において、該電子部品実装機に対して、個別に該フィーダを交換する場合、
   前記制御装置は、
   前記リソース振り分け工程において、全ての該フィーダの数をＸ０、Ｎ（Ｎは自然数）番目の前記グループで必要な該フィーダの数をＸ１、Ｎ＋１番目の該グループで必要な該フィーダの数をＸ２、Ｎ番目の該グループとＮ＋１番目の該グループとで共用される該フィーダの数をＸ３として、以下の式（１）を用いて、各前記グループに該フィーダを振り分ける請求項６に記載の生産順序最適化システム。
   Ｘ０−Ｘ１＋Ｘ３≧Ｘ２ ・・・式（１）
8. 前記生産ラインは、基板に電子部品を装着する電子部品実装機を有し、
   前記リソースは、該電子部品が配置されたテープが脱着可能であると共に、該電子部品実装機に対して脱着可能なフィーダであり、
   前記制御装置は、
   段取り替え作業において、該電子部品実装機に対して、一括して該フィーダを交換する場合、
   前記リソース振り分け工程において、全ての該フィーダの数をＸ０、Ｎ（Ｎは自然数）番目の前記グループで必要な該フィーダの数をＸ１、Ｎ＋１番目の該グループで必要な該フィーダの数をＸ２として、以下の式（２）を用いて、各前記グループに該フィーダを振り分ける請求項６に記載の生産順序最適化システム。
   Ｘ１＋Ｘ２≦Ｘ０ ・・・式（２）
9. 前記生産ラインは、基板に電子部品を装着する電子部品実装機を有し、
   前記リソースは、該電子部品実装機に対して脱着可能な、該電子部品を搬送するためのノズルであり、
   前記制御装置は、
   前記リソース振り分け工程において、全ての該ノズルの数をＹ０、Ｎ（Ｎは自然数）番目の前記グループで必要な該ノズルの数をＹ１、Ｎ＋１番目の該グループで必要な該ノズルの数をＹ２として、以下の式（３）を用いて、各前記グループに該ノズルを振り分ける請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の生産順序最適化システム。
   Ｙ１＋Ｙ２≦Ｙ０ ・・・式（３）
10. 前記制御装置は、
    前記リソース振り分け工程の前に、
    複数の前記生産プログラムのうち、最も優先度の高い該生産プログラムに対して、サイクルタイムが短くなるように、該リソースを振り分ける基準最適化工程を実行する請求項６ないし請求項９のいずれかに記載の生産順序最適化システム。

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