JP6373651B2 - サイクルタイム算出方法 - Google Patents

Description

この発明は、複数の搬送ラインのそれぞれで基板を搬送しつつ部品実装装置が有するヘッドユニットで各搬送ラインの基板に部品を実装する際のサイクルタイムを求める技術に関する。

特許文献１では、並列に並ぶ２本の搬送ラインそれぞれで基板を搬送しつつ、各搬送ラインで基板に部品を実装する部品実装システムが記載されている。具体的には、部品実装システムは、ヘッドユニットを有する部品実装装置を備え、各部品実装装置は、２本の搬送ラインそれぞれに沿って装置内に搬入されてきた基板に対してヘッドユニットにより部品を実装する。

特開２０１２−０９９６５４号公報

かかる部品実装システムを用いて部品実装済みの基板を生産するにあたっては、部品実装システムが基板を生産する時間間隔、すなわちサイクルタイムを予め求めておくことが一般的である。なぜなら、例えば工場おいて予定枚数の基板を生産するのに要する生産時間を見積もるために、サイクルタイムが利用できるからである。そこで、サイクルタイムを求めるために、部品実装システムの各搬送ラインで基板に部品を実装する手順をコンピューターによりシミュレーションすることが考えられる。

ただし、基板への部品の実装の進捗状況は各搬送ラインによって異なり得るため、一の基板を搬入した後に次の基板を搬入できるタイミングが各搬送ラインによって異なることがある。そして、後述するように、複数の搬送ラインの間における基板の搬入タイミングの違いは、サイクルタイムに影響し得る。これに対して、従来は、基板への部品の実装の進捗状況が各搬送ラインによって異なることで生じる、複数の搬送ラインの間での基板の搬入タイミングの違いが十分に考慮されていなかった。そのため、サイクルタイムを正確に求めることができない場合があった。

この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、複数の搬送ラインのそれぞれで基板を搬送しつつ部品実装装置が有するヘッドユニットを用いて各搬送ラインで基板に部品を実装する部品実装システムにおけるサイクルタイムを正確に求めることを可能とする技術の提供を目的とする。

本発明にかかるサイクルタイム算出方法は、並列に配列された複数の搬送ラインのそれぞれで搬送方向に基板を搬送しつつ部品実装装置が有するヘッドユニットによって各搬送ラインの基板に部品を実装する部品実装システムにおけるサイクルタイムを求めるサイクルタイム算出方法であって、上記目的を達成するために、各搬送ラインの基板に部品実装装置により部品を実装する実装処理を、複数の搬送ラインのそれぞれで複数の基板を順番に搬送しつつ行うシミュレーションをコンピューターにより実行するシミュレーション演算工程と、シミュレーション演算工程で実行したシミュレーションの結果に基づいてコンピューターによりサイクルタイムを求めるサイクルタイム演算工程とを備え、シミュレーションにおいては、Ｉ枚目（Ｉは２以上の整数）の基板を搬送ラインに搬入するタイミングが、Ｉ枚目の基板の搬入先となる当該搬送ラインで実行される（Ｉ−１）枚目の基板への実装処理の進捗に応じて、複数の搬送ラインのそれぞれについて個別に設定されることを特徴としている。

本発明にかかるサイクルタイム算出装置は、並列に配列された複数の搬送ラインのそれぞれで搬送方向に基板を搬送しつつ部品実装装置が有するヘッドユニットによって各搬送ラインの基板に部品を実装する部品実装システムにおけるサイクルタイムを求めるサイクルタイム算出装置であって、上記目的を達成するために、各搬送ラインの基板に部品実装装置により部品を実装する実装処理を、複数の搬送ラインのそれぞれで複数の基板を順番に搬送しつつ行うシミュレーションを実行するシミュレーション演算部と、シミュレーション演算部で実行したシミュレーションの結果に基づいてサイクルタイムを求めるサイクルタイム演算部とを備え、シミュレーション演算部は、シミュレーションにおいて、Ｉ枚目（Ｉは２以上の整数）の基板を搬送ラインに搬入するタイミングを、Ｉ枚目の基板の搬入先となる当該搬送ラインで実行される（Ｉ−１）枚目の基板への実装処理の進捗に応じて、複数の搬送ラインのそれぞれについて個別に設定することを特徴としている。

このように構成された本発明（サイクルタイム算出方法、サイクルタイム算出装置）では、各搬送ラインの基板に部品実装装置により部品を実装する実装処理を、複数の搬送ラインのそれぞれで複数の基板を順番に搬送しつつ行うシミュレーションが実行される。しかも、このシミュレーションでは、Ｉ枚目（Ｉは２以上の整数）の基板を搬送ラインに搬入するタイミングが、Ｉ枚目の基板の搬入先となる当該搬送ラインで実行される（Ｉ−１）枚目の基板への実装処理の進捗に応じて、複数の搬送ラインのそれぞれについて個別に設定される。その結果、基板への部品の実装の進捗状況が各搬送ラインによって異なるために、複数の搬送ラインの間で基板の搬入タイミングに違いが生じたとしても、サイクルタイムを正確に求めることが可能となっている。

ちなみに、本発明で求めるサイクルタイムとしては、部品実装システムの全体が基板を生産する時間間隔、すなわちシステムサイクルタイムであっても良いし、搬送ラインが基板を生産する時間間隔、すなわちラインサイクルタイムであっても良い。

また、部品実装装置は、複数のヘッドユニットを有し、実装処理では、部品実装装置が有する複数のヘッドユニットのうち、一のヘッドユニットが部品の実装を行っている間は、部品の実装を実行させると一のヘッドユニットと干渉を起こす可能性のある他のヘッドユニットに部品の実装を待機させる部品実装システムのサイクルタイムを算出する際に本発明を用いても良い。つまり、複数のヘッドユニットの間での干渉を避けるためにヘッドユニットに部品の実装を待機させる部品実装システムでは、複数の搬送ラインの間で基板の搬入タイミングが異なると、ヘッドユニットが部品の実装を待機するタイミングや時間が変化し、その結果、サイクルタイムが変化し得る。そこで、サイクルタイムを算出するにあたっては、本発明を適用することが特に好適となる。

また、部品実装システムは、搬送方向に沿って直列に並ぶ複数の部品実装装置を有し、実装処理では、複数の部品実装装置のそれぞれが、搬送ラインに沿って装置内に搬入されてきた基板に対して部品を実装し、部品の実装が完了した基板を搬送ラインに沿って装置外へ搬出するものであっても良い。

また、複数の部品実装装置には、装置での基板への実装を複数の搬送ラインのそれぞれで独立して開始する非同期型の部品実装装置と、装置での基板への実装を複数の搬送ラインの間で同期させて開始する同期型の部品実装装置とが含まれる部品実装システムのサイクルタイムを算出する際に本発明を用いても良い。つまり、非同期型の部品実装装置と同期型の部品実装装置とが混在する場合、複数の搬送ラインの間における基板の搬入タイミングの違いがサイクルタイムに影響し得る。そこで、サイクルタイムを算出するにあたっては、本発明を適用することが特に好適となる。

この際、部品実装システムは、搬送方向において、上流側の部品実装装置が搬出した基板を受け取って下流側の部品実装装置へ搬入するバッファーを有し、バッファーは、下流側の部品実装装置への基板の搬入が可能となるまで、上流側の部品実装装置から受け取った基板を待機させても良い。

また、搬送方向に沿って直列に並ぶ複数の部品実装装置により基板への部品の実装を行う部品実装システムでは、各搬送ラインに基板を搬入できるタイミングは、搬送方向の最上流の部品実装装置から各ラインが基板を搬出するタイミングに依存する。そこで、シミュレーションにおいては、Ｉ枚目の基板を搬送ラインに搬入するタイミングが、Ｉ枚目の基板の搬入先となる当該搬送ラインで搬送方向の最上流の部品実装装置から（Ｉ−１）枚目の基板が搬出されるタイミングに応じて決定されるように、サイクルタイム算出方法を構成しても良い。

また、実装処理で部品の実装が完了した基板を搬送ラインが順番に搬出する時間間隔が所定範囲内に収束したと各搬送ラインについて判断すると、シミュレーションを終了するように、サイクルタイム算出方法を構成しても良い。つまり、各搬送ラインにおいて部品の実装が完了した基板を順番に搬出する時間間隔が所定範囲内に収束したということは、サイクルタイムが収束したことを意味する。したがって、それ以後は、シミュレーションを継続したとしてもサイクルタイムの大きな変化は無いと見込まれるため、それまでのシミュレーション結果でサイクルタイムを正確に求められる。そこで、その時点でシミュレーションを終了することで、シミュレーションに要する時間を短縮しつつ、サイクルタイムを正確に求めることができる。

また、サイクルタイム演算工程では、シミュレーションにおいて実装処理による部品の実装が完了した基板を各搬送ラインから搬出した時間に基づいてサイクルタイムを求めるように、サイクルタイム算出方法を構成しても良い。

また、シミュレーション演算工程では、部品実装システムにおける基板への部品の実装の手順を示す生産プログラムに従ってシミュレーションを実行するように、サイクルタイム算出方法を構成しても良い。

この際、部品実装システムにおける基板への部品の実装手順が互いに異なる複数の生産プログラムそれぞれについてシミュレーション演算工程を実行し、複数の生産プログラムのそれぞれについてサイクルタイム演算工程を実行してサイクルタイムを求めるように、サイクルタイム算出方法を構成しても良い。かかるサイクルタイム算出方法によれば、複数の生産プログラムのうちサイクルタイムが最短となる生産プログラムを把握できる。そのため、部品実装システムでの部品の実装を最短のサイクルタイムを有する生産プログラムで実行することが可能となる。

本発明によれば、複数の搬送ラインのそれぞれで基板を搬送しつつ部品実装装置が有するヘッドユニットを用いて各搬送ラインで基板に部品を実装する部品実装システムにおけるサイクルタイムを正確に求めることが可能となる。

部品実装システムとサーバーＰＣとの関係を模式的に示す模式図である。 部品実装システムの構成を模式的に示す平面図である。 部品実装装置の構成を模式的に示す平面図である。 ヘッドユニットの干渉回避のための制約を考慮せずに、生産プログラムに規定される各ヘッドユニットの手順の一例を模式的に示す図である。 ヘッドユニットの干渉回避のための制約を考慮して、生産プログラムに規定される各ヘッドユニットの手順の一例を模式的に示す図である。 本発明にかかるサーバーＰＣが備える電気的構成の一例を模式的に示したブロック図である。 シミュレーションにおいて実行される実装処理の手順の一例を示すフローチャートである。 サイクルタイムを推定する演算の手順の一例を示すフローチャートである。 所定範囲内に収束した基板搬出間隔のパターンの例を模式的に示す図である。 サイクルタイムを推定するフローの変形例を示すフローチャートである。 同期型および非同期型の部品実装装置を有する部品実装システムで実行される第１動作例を示すタイミングチャートである。 同期型および非同期型の部品実装装置を有する部品実装システムで実行される第２動作例を示すタイミングチャートである。 同期型および非同期型の部品実装装置を有する部品実装システムで実行される第３動作例を示すタイミングチャートである。 同期型および非同期型の部品実装装置を有する部品実装システムで実行される第４動作例を示すタイミングチャートである。

図１は、部品実装システムとサーバーＰＣ(Personal
Computer)との関係を模式的に示す模式図である。図２は、部品実装システムの構成を模式的に示す平面図である。部品実装システム１００は搬送方向Ｘに直列に並ぶ３台の部品実装装置１を備え、サーバーＰＣ２００はローカルエリアネットワークＬＡＮを介して各部品実装装置１に接続されている。そして、サーバーＰＣ２００が各部品実装装置１で実行される基板Ｓへの部品の実装を制御する。

図２に示すように、部品実装システム１００では、搬送方向Ｘに並列に並ぶ２本の搬送ライン２Ａ、２Ｂが構成されている。搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれは、部品実装装置１内に配置された搬送レーン２２と部品実装装置１外に配置された搬送レーン２４とを搬送方向Ｘに交互に並べた構成を具備する。各搬送レーン２２、２４は、幅方向Ｙ（搬送方向Ｘおよび鉛直方向Ｚに直交する方向）に間隔を空けて配置された１対のコンベアによって基板Ｓを搬送方向Ｘに搬送するものである。なお、図２の例では、搬送レーン２２は部品実装装置１のハウジング内に収まっているが、搬送レーン２２の搬送方向Ｘの両端が部品実装装置１のハウジングから部分的に突出しても構わない。かかる部品実装システム１００では、各搬送ライン２が基板Ｓを搬送方向Ｘに搬送することで、基板Ｓが３台の部品実装装置１に順番に搬入される。そして、各部品実装装置１は、２本の搬送ライン２により搬入されてきた２枚の基板Ｓのそれぞれに対して部品を実装する。

図３は、部品実装装置の構成を模式的に示す平面図である。同図では、２本の搬送レーン２２のうち、図３下側の搬送レーン２２（搬送ライン２Ａに属する搬送レーン２２）に符号２２Ａが付され、図３上側の搬送レーン２２（搬送ライン２Ｂに属する搬送レーン２２）に符号２２Ｂが付されている。同図に示すように、部品実装装置１では、２本の搬送レーン２２Ａ、２２Ｂが搬送方向Ｘに並列に並んでおり、各搬送レーン２２Ａ、２２Ｂの幅は基板Ｓの幅に応じて幅方向Ｙに調整することができる。これら搬送レーン２２Ａ、２２Ｂは、部品実装装置１の外部から受け取った基板Ｓを所定の処理位置ＰＡ、ＰＢにまで搬送するとともに、当該処理位置ＰＡ、ＰＢで後述のヘッドユニット３Ａ、３Ｂにより部品が実装された基板Ｓを部品実装装置１の外部へ搬送する。なお、図３に示すように、基板Ｓが部品実装を受ける各処理位置ＰＡ、ＰＢは幅方向Ｙに互いに隣り合っており、各処理位置ＰＡ、ＰＢにある各基板Ｓは幅方向Ｙに間隔を空けて隣り合う。

これら搬送レーン２２Ａ、２２Ｂの幅方向Ｙの両側それぞれには、部品供給部４が２個ずつ配置されている。各部品供給部４には、複数のテープフィーダー４１が装着されている。テープフィーダー４１のそれぞれでは、電子部品を一定ピッチで収納したテープを巻き回したリール（図示省略）が取り付けられており、各テープフィーダー４１による電子部品の供給が可能となっている。その結果、後述するヘッドユニット３Ａ、３Ｂによる電子部品のピックアップが可能となっている。

部品実装装置１では、２本の搬送レーン２２Ａ、２２Ｂに対応して２台のヘッドユニット３Ａ、３Ｂが設けられている。各ヘッドユニット３Ａ、３Ｂは、図示を省略するＸＹ移動機構によってＸＹ平面内を移動自在であるとともに、搬送方向Ｘに並ぶ３本の実装ヘッド３１を保持している。この実装ヘッド３１は、部品を吸着する吸着ノズル（図示省略）をその下端に取り付けたものである。そして、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂは、実装ヘッド３１の吸着ノズルによってテープフィーダー４１から部品をピックアップすると、処理位置ＰＡ、ＰＢにある基板Ｓの上方にまで移動して、当該部品を基板Ｓに実装する。具体的には、ヘッドユニット３Ａは、図３下側のテープフィーダー４１からピックアップした部品を搬送レーン２２Ａが処理位置ＰＡに搬送してきた基板Ｓに実装し、ヘッドユニット３Ｂは、図３上側のテープフィーダー４１からピックアップした部品を搬送レーン２２Ｂが処理位置ＰＢに搬送してきた基板Ｓに実装する。

ちなみに、基板Ｓに部品を実装する際には、各基板Ｓはそれぞれの処理位置ＰＡ、ＰＢに固定手段（図示省略）によって固定される。つまり、処理位置ＰＡ、ＰＢに搬送されてきた各基板Ｓは、固定手段によって位置が固定された状態で部品の実装を受ける。そして、部品の実装が完了すると、基板Ｓは、固定手段による位置の固定が解かれて、処理位置ＰＡ、ＰＢから部品実装装置１の外部へ向けて搬送される。

ところで、２本の搬送レーン２２Ａ、２２Ｂのそれぞれで基板Ｓを支持しつつ２台のヘッドユニット３Ａ、３Ｂが対応する基板Ｓに部品を実装する部品実装装置１では、これらヘッドユニット３Ａ、３Ｂが相互に干渉するおそれがある。そこで、サーバーＰＣ２００はヘッドユニット３Ａ、３Ｂの相互干渉を回避するために、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂの動作を制約する。具体的には、サーバーＰＣ２００は、干渉領域Ｒｅを適宜設定し、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂのうちの一方が干渉領域Ｒｅに進入している間は、他方を干渉領域Ｒｅから退避させて他方による基板Ｓへの部品の実装を禁止する。かかる干渉領域Ｒｅの設定方法は種々の態様が考えられる。例えば、幅方向Ｙにおける各基板Ｓの隙間を含むように干渉領域Ｒｅを設定したり、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂの移動軌跡をヘッドユニット３Ａ、３Ｂ毎に求めてヘッドユニット３Ａ、３Ｂそれぞれの移動軌跡が重複する範囲を含むように干渉領域Ｒｅを設定したりすることができる。

このような部品実装装置１では、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂは、
吸着：テープフィーダー４１から部品を吸着（ピックアップ）する動作、
非干渉領域実装：干渉領域Ｒｅ以外の非干渉領域において基板Ｓに部品を実装する動作、
干渉領域実装：干渉領域Ｒｅにおいて基板Ｓに部品を実装する動作、
待機：干渉領域Ｒｅから退避した位置で部品を吸着しつつ基板Ｓへの部品の実装を待機する動作
のいずれかの動作を実行することができる。

そして、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂは、干渉回避のための制約の結果、並行して実行できる動作の組み合わせが限られる。具体的には、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂのうち、一方のヘッドユニット３が干渉領域Ｒｅにおいて基板Ｓへ部品の実装を行っている間は、他方のヘッドユニット３は吸着あるいは待機のいずれか一方の動作のみを行うことができ、干渉領域Ｒｅおよび非干渉領域のいずれにおいても基板Ｓへの部品の実装を行うことはできない。なお、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂは、干渉領域Ｒｅにおける基板Ｓへの部品の実装以外の動作（吸着、非干渉領域実装、待機）については並行して実行することができ、例えば非干渉領域における基板Ｓへの部品の実装を並行して実行できる。

サーバーＰＣ２００は、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂが上記の各動作を実行する手順を規定した生産プログラムを保存しており、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂの動作を生産プログラムに従って制御する。続いては、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂが動作を実行する手順について説明する。なお、ここでは、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂの干渉回避のための制約を考慮しない場合について図４を用いて説明してから、当該制約を考慮した場合について図５を用いて説明することとする。

図４は、ヘッドユニットの干渉回避のための制約を考慮せずに、生産プログラムに規定される各ヘッドユニットの手順の一例を模式的に示す図である。同図では、ヘッドユニット３Ａの手順が下側に、ヘッドユニット３Ｂの手順が上側に示されている。そして、１個の四角が１秒の時間に対応しており、各四角内の記載が当該四角に対応する時間にヘッドユニット３Ａ、３Ｂが実行する動作を示す。 同図の例によれば、ヘッドユニット３Ａは割り当てられた手順を完了するのに２２秒を要し、ヘッドユニット３Ｂは割り当てられた手順を完了するのに２１秒を要する。

ただし、上述のとおり、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂの一方のヘッドユニット３が干渉領域Ｒｅにおいて基板Ｓへ部品を実装している際に、他方のヘッドユニット３が受ける制約については考慮されていない。したがって、実際には当該制約を受けて、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂのいずれかは適宜待機する必要が生じる。その結果、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂのそれぞれが割り当てられた手順を完了するのに要する時間は、同図に示すよりも長くなる可能性がある。しかも、搬送レーン２２Ａ、２２Ｂが部品実装装置１に基板Ｓを搬入する時間差によって、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂのそれぞれが待機をするタイミングや長さは変わり、これに応じて、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂのそれぞれが割り当てられた手順を完了するのに要する時間も変わり得る。

図５は、ヘッドユニットの干渉回避のための制約を考慮して、生産プログラムに規定される各ヘッドユニットの手順の一例を模式的に示す図である。図５では、搬送レーン２２Ａ、２２Ｂが部品実装装置１に基板Ｓを同時に搬入した場合が上段に示され、非同時に搬入した場合が下段に示されている。図５の各段に示される手順は、待機が途中に生じる以外は図４に示される手順と同じである。また、図５での表記方法は、図４での表記方法と基本的に共通するが、図５では、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂの動作として待機が追記されている。

ちなみに、搬送レーン２２Ａの搬送により基板Ｓが処理位置ＰＡに到達したタイミングを、搬送レーン２２Ａが部品実装装置１に基板Ｓを搬入したタイミングとして取り扱い、搬送レーン２２Ｂの搬送により基板Ｓが処理位置ＰＢに到達したタイミングを、搬送レーン２２Ａが部品実装装置１に基板Ｓを搬入したタイミングとして取り扱う。

まず、上段の「同時搬入」から説明する。搬送レーン２２Ａ、２２Ｂのそれぞれが同時に部品実装装置１に基板Ｓを搬入するため、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂのそれぞれは、吸着に始まる一連の手順を同時に開始する。また、開始から１８秒が経過するまでは、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂのうち一方は干渉領域Ｒｅにおいて部品を実装するものの、他方は並行して部品を吸着できるため待機する必要はなく、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂは図４の例と同じ手順で動作を実行する。ただし、１８〜１９秒の間では、ヘッドユニット３Ａが干渉領域Ｒｅにおいて部品を実装しているのに対応して、ヘッドユニット３Ｂは待機する。同様に、２１〜２２秒の間においてもヘッドユニット３Ｂの待機が発生している。その結果、ヘッドユニット３Ｂが割り当てられた手順を完了するのに要する時間は２３秒となっている（すなわち、図４の例よりも２秒長くなっている）。

続いて、下段の「非同時搬入」を説明する。搬送レーン２２Ａが基板Ｓを部品実装装置１に搬入してから１０秒を経過したタイミングで、搬送レーン２２Ｂが基板Ｓを部品実装装置１に搬入する。したがって、ヘッドユニット３Ａが一連の手順を開始してから１０秒を経過したタイミングで、ヘッドユニット３Ｂが一連の手順を開始する。その結果、「同時搬入」に示す例と比較して「非同時搬入」に示す例では、ヘッドユニット３Ｂの待機が発生するタイミングや長さが変化している。具体的には、ヘッドユニット３Ｂが一連の手順を開始してから２〜４秒の間および８〜９秒の間において、ヘッドユニット３Ｂの待機が発生している。その結果、ヘッドユニット３Ｂが割り当てられた手順を完了するのに要する時間が、「非同時搬入」の例では２４秒となっており、「同時搬入」の例より１秒長くなっている。

図２に示したとおり、部品実装システム１００では、３台の部品実装装置１の搬送レーン２２が搬送方向Ｘに並んで搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれが構成されている。そして、２本の搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれで搬送方向Ｘに基板を搬送しつつ３台の部品実装装置１により順番に部品の実装を行う。この際、基板Ｓへの部品の実装の進捗状況は各搬送ライン２Ａ、２Ｂによって異なり得るため、一の基板Ｓを搬入した後に次の基板Ｓを搬入できるタイミングが各搬送ライン２Ａ、２Ｂによって異なることがある。このように搬送ライン２Ａ、２Ｂへの基板Ｓの搬入タイミングに時間差があると、各部品実装装置１のヘッドユニット３Ａ、３Ｂが部品の実装を待機するタイミングや時間が変化し、各部品実装装置１が搬送ライン２Ａ、２Ｂで基板Ｓへの部品の実装を完了する時間も変化し得る。その結果、部品実装システム１００のサイクルタイムも変化し得る。そこで、本実施形態のサーバーＰＣ２００は、次に説明するように、この点を考慮してサイクルタイムを正確に求めることを可能としている。

図６は、本発明にかかるサーバーＰＣが備える電気的構成の一例を模式的に示したブロック図である。同図に示すように、サーバーＰＣ２００は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)やメモリーで構成されたコンピューターである演算装置２２０と、ＨＤＤ(Hard disk drive)２４０とを有する。ＨＤＤ２４０には、上述した生産プログラム２４２やサイクルタイム推定プログラム２４４等の各種プログラムが保存されており、演算装置２２０がＨＤＤ２４０から読み込んだサイクルタイム推定プログラム２４４を実行することで、シミュレーション演算部２２２およびサイクルタイム演算部２２４を構築する。そして、シミュレーション演算部２２２は、搬送ライン２Ａ、２Ｂの基板Ｓに部品実装装置１により部品を実装する実装処理を、搬送ライン２Ａ、２Ｂおそれぞれで複数の基板Ｓを順番に搬送しつつ行うシミュレーションを行い（シミュレーション演算工程）、サイクルタイム演算部２２４は、当該シミュレーションの結果に基づいてサイクルタイムを求める（サイクルタイム演算工程）。

図７は、シミュレーションにおいて実行される実装処理の手順の一例を示すフローチャートである。図７のフローチャートは、搬送ライン２Ａ、２Ｂに搬入された１枚の基板Ｓに対して各部品実装装置１が順番に部品の実装を行う手順を示すものであり、各搬送ライン２Ａ、２Ｂについて個別かつ並行して実行される。なお、当該手順は、搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれで共通するため、ここでは、搬送ライン２Ａに搬入された１枚の基板Ｓに対して実行する手順を中心に説明を行う。

シミュレーション演算部２２２が図７に示す実装処理のシミュレーションを実行する。具体的には、実装処理が開始すると、部品実装装置（実装機）１の番号を示す実装機番号Ｍを「１」に設定する（ステップＳ１０１）。なお、実装機番号Ｍは搬送方向Ｘの上流側から順番に１、２、３が付されるものとする。続いて、１番目の部品実装装置１の搬送レーン２２Ａに所定のタイミングで基板Ｓを搬入する（ステップＳ１０２）。そして、生産プログラム２４２が示す手順で、ヘッドユニット３Ａが搬送レーン２２Ａの処理位置ＰＡに停止する基板Ｓに部品を実装する作業をシミュレーションする（ステップＳ１０３）。なお、搬送ライン２Ａに搬入された基板Ｓへの実装処理と並行して、搬送ライン２Ｂに搬入された基板Ｓへの実装処理も実行されている。したがって、このシミュレーションでは、上述したようにヘッドユニット３Ｂの干渉回避のための制約がヘッドユニット３Ａに働き、ヘッドユニット３Ａは必要に応じて待機を実行する。

続いて、ステップＳ１０３における部品実装の進捗に基づいて、搬送ライン２Ａが基板Ｓを部品実装装置１から搬出可能か否かを判断する（ステップＳ１０４）。具体的には、部品実装装置１において搬送ライン２Ａの基板Ｓに対する部品の実装が完了すると、当該基板Ｓを部品実装装置１から搬出可能であると判断する。そして、搬出可能と判断されると（ステップＳ１０４で「ＹＥＳ」の場合）、搬送ライン２Ａが部品実装装置１から基板Ｓを搬出するタイミングを求める（ステップＳ１０５）。ここでは、処理位置ＰＡからの基板Ｓの搬出を開始するタイミングを、搬送レーン２２Ａが部品実装装置１から基板Ｓを搬出するタイミングとして取り扱う。

ステップＳ１０６では、実装機番号Ｍが部品実装装置１の台数Ｍmax（Ｍmaxは正の整数、ここではＭmax＝３）に等しいか否かが判断される。そして、実装機番号ＭがＭmaxと異なる場合（ステップＳ１０６で「ＮＯ」の場合）、各搬送レーン２２Ａが部品実装装置１から基板Ｓを搬出するタイミングを、搬送方向Ｘの下流側の部品実装装置１（すなわち、（Ｍ＋１）番目の部品実装装置１）に対して基板Ｓを搬入するタイミングに設定する（ステップＳ１０７）。続いて、実装機番号Ｍが「１」に等しいか否かが判断される（ステップＳ１０８）。そして、実装機番号Ｍが「１」に等しい場合（ステップＳ１０８で「ＹＥＳ」の場合）、搬送レーン２２Ａが部品実装装置１から基板Ｓを搬出するタイミングを次の基板Ｓを搬送ライン２Ａに搬入するライン搬入タイミングＴａに設定しつつ搬入可能フラグを立てて（ステップＳ１０９）、ステップＳ１１０に進む。ここで、搬入可能フラグは、搬送ライン２Ａへの基板Ｓへの搬入が可能であることを示すフラグである。一方、実装機番号Ｍが「１」と異なる場合（ステップＳ１０８で「ＮＯ」の場合）、ステップＳ１０８からステップＳ１１０に進む。こうしてステップＳ１１０に進むと、実装機番号Ｍを「１」だけインクリメントし、ステップＳ１０２へ戻る。

続いて、ステップＳ１１０でインクリメントされた実装機番号Ｍに対応する部品実装装置１において、ステップＳ１０２〜Ｓ１０９を上記と同様に行う。そして、ステップＳ１０６にて実装機番号ＭがＭmaxに等しいか否かを判断する。実装機番号ＭがＭmaxに等しくない場合（ステップＳ１０６で「ＮＯ」の場合）、ステップＳ１０７〜Ｓ１１０を上記と同様に行って、ステップＳ１０２に戻る。こうして、３台の部品実装装置１に順番に１枚の基板Ｓを搬送して各部品実装装置１で部品の実装を行うシミュレーションを実行する。そして、３台の部品実装装置１のそれぞれで１枚の基板Ｓに対する部品の実装を完了して、ステップＳ１０６で実装機番号ＭがＭmaxに等しいと判断されると（ステップＳ１０６で「ＹＥＳ」）、ステップＳ１１１に進む。

続いて、ステップＳ１１１において搬送ライン２Ａから部品実装済みの基板Ｓを搬出する基板搬出時刻Ｔ（Ｎａ）を求めて、図７のフローチャートを終了する。ここでは、搬送ライン２Ａにおける搬送方向Ｘの最下流の部品実装装置１の処理位置ＰＡから基板Ｓの搬出を開始するタイミングを、搬送ライン２Ａから基板Ｓを搬出するタイミングとして取り扱う。また、「Ｎａ」は、搬送ライン２Ａにおいて部品の実装を完了した基板Ｓの枚数を示し、「Ｔ（Ｎａ）」は、Ｎａ枚目の基板Ｓを搬送ライン２Ａから搬出した時刻を示す。

また、搬送ライン２Ｂに搬入された１枚の基板Ｓに対しても、図７と同様のシミュレーションが実行される。つまり、搬送ライン２Ｂに搬入された基板Ｓに対して部品の実装が実行される。そして、当該基板Ｓに対する部品の実装の進捗に応じて、次の基板Ｓを搬送ライン２Ｂに搬入するライン搬入タイミングＴｂが設定され、搬送ライン２Ｂへの基板Ｓの搬入が可能であることを示す搬入可能フラグが立てられる。また、３台の部品実装装置１が部品の実装を完了した基板Ｓが搬送ライン２Ｂから搬出されると、基板搬出時間Ｔ（Ｎｂ）が求められる。

そして、サイクルタイムを推定するために、シミュレーション演算部２２２は、図７に示した実装処理を、搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれで複数の基板Ｓを順番に搬送しつつ行うシミュレーションを行い、サイクルタイム演算部２２４は、当該シミュレーションの結果に基づいてサイクルタイムを求める。図８は、サイクルタイムを推定する演算（サイクルタイム算出方法）の手順の一例を示すフローチャートである。シミュレーション演算部２２２がステップＳ１０１〜Ｓ１１０のシミュレーションを実行し、サイクルタイム演算部２２４がステップＳ１１１の演算を行ってサイクルタイムを求める。

図８のサイクルタイム推定が開始すると、シミュレーション演算部２２２はＨＤＤ２４０より生産プログラム２４２を読み込む（ステップＳ２０１）。続いて、シミュレーション演算部２２２は、搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれに基板Ｓを搬入するライン搬入タイミングＴａ、Ｔｂを設定する（ステップＳ２０２）。ここでは、搬送ライン２Ａにおける搬送方向Ｘの最上流の部品実装装置１の処理位置ＰＡに基板Ｓが到達するタイミングをライン搬入タイミングＴａとして取り扱い、搬送ライン２Ｂにおける搬送方向Ｘの最上流の部品実装装置１の処理位置ＰＢに基板Ｓが到達するタイミングをライン搬入タイミングＴｂとして取り扱う。なお、各搬送ライン２Ａ、２Ｂに１枚目の基板Ｓが搬入される段階では、各搬送ライン２Ａ、２Ｂに基板Ｓが搬入されるタイミングに差は無く、ライン搬入タイミングＴａ、Ｔｂは互いに等しい。

こうしてライン搬入タイミングＴａ、Ｔｂの設定が完了すると、シミュレーション演算部２２２は、搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれについて図７で説明した実装処理を開始する（ステップＳ２０３）。こうして、搬送ライン２Ａ、２Ｂそれぞれ（の搬送方向Ｘの最上流の部品実装装置１）に対して、ステップＳ２０２で設定されたライン搬入タイミングＴａ、Ｔｂで基板Ｓが搬入され、搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれの基板Ｓに対して、ステップＳ２０１で読み込んだ生産プログラム２４２に示す手順で実装処理が実行される。また、ステップＳ２０４〜Ｓ２１２を実行することで、次に搬送ライン２Ａ、２Ｂに搬入する基板Ｓのライン搬入タイミングＴａ、Ｔｂを、搬送ライン２Ａ、２Ｂに搬入済みの基板Ｓに対する実装処理の進捗に応じて、搬送ライン２Ａ、２Ｂそれぞれについて個別に設定する。

ステップＳ２０４では、ステップＳ２０５〜Ｓ２１２を終了する終了条件が満足されたか否かが判断される。なお、終了条件の詳細については後述する。そして、終了条件が満足されていないと（ステップＳ２０４で「ＮＯ」）、ステップＳ２０５で、搬送ライン２Ａに次の基板Ｓを搬入可能であるか否かを判断する。具体的には、搬送ライン２Ａで実行中である（Ｉａ−１）枚目の基板Ｓへの実装処理において搬入可能フラグ（ステップＳ１０９）が立っているか否かを確認する。そして、搬入可能フラグが立っている場合は、Ｉａ枚目の基板Ｓ（次の基板Ｓ）の搬入が可能と判断し（ステップＳ２０５で「ＹＥＳ」）、搬入可能フラグが立っていない場合は、Ｉａ枚目の基板Ｓ（次の基板Ｓ）の搬入が不可能と判断する（ステップＳ２０５で「ＮＯ」）。ここで、「Ｉａ」は、２以上の整数である。

そして、ステップＳ２０５で「ＮＯ」の場合は、ステップＳ２０９に進む。一方、ステップＳ２０５で「ＹＥＳ」の場合は、ステップＳ２０６〜Ｓ２０８を実行してからステップＳ２０９に進む。つまり、ステップＳ２０５で「ＹＥＳ」の場合は、ステップＳ１０９で該当フラグを立てる際に設定されたライン搬入タイミングＴａを、搬送ライン２Ａに対してＩａ枚目の基板Ｓを搬入するタイミングに設定してから（ステップＳ２０６）、該当フラグを下す（ステップＳ２０７）。続いて、ライン搬入タイミングＴａで搬送ライン２Ａに搬入されたＩａ枚目の基板Ｓに対して実装処理を開始してから（ステップＳ２０８）、ステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０９では、搬送ライン２Ｂに次の基板Ｓを搬入可能であるか否かを判断する。具体的には、搬送ライン２Ｂで実行中である（Ｉｂ−１）枚目の基板Ｓへの実装処理において搬入フラグ（ステップＳ１０９）が立っているか否かを確認する。そして、搬入可能フラグが立っている場合は、Ｉｂ枚目の基板Ｓ（次の基板Ｓ）の搬入が可能と判断し（ステップＳ２０６で「ＹＥＳ」）、搬入可能フラグが立っていない場合は、Ｉｂ枚目の基板Ｓ（次の基板Ｓ）の搬入が不可能と判断する（ステップＳ２０９で「ＮＯ」）。ここで、「Ｉｂ」は、２以上の整数である。

そして、ステップＳ２０９で「ＮＯ」の場合は、ステップＳ２０４に戻る。一方、ステップＳ２０９で「ＹＥＳ」の場合は、ステップＳ２１０〜Ｓ２１２を実行してからステップＳ２０４に戻る。ステップＳ２１０〜Ｓ２１２では、搬送ライン２Ａに対するステップＳ２０６〜Ｓ２０８と同様の手順が搬送ライン２Ｂに対して実行される。すなわち、ライン搬入タイミングＴｂを設定してから（ステップＳ２１０）、当該フラグを下す（ステップＳ２１１）。続いて、当該ライン搬入タイミングＴｂで搬送ライン２Ｂに搬送されたＩｂ枚目の基板Ｓに対して実装処理を開始する（ステップＳ２１２）。

このようにステップＳ２０５〜Ｓ２１２では、（Ｉａ−１）、（Ｉｂ−１）枚目の基板Ｓに対する実装処理の進捗に応じたライン搬入タイミングＴａ、Ｔｂで搬送ライン２Ａ、２ＢにＩａ、Ｉｂ枚目の基板Ｓが適宜搬入されて、実装処理が開始される。そして、搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれへ複数の基板Ｓを順番に搬入するうちにステップＳ２０４の終了条件が満足されると（ステップＳ２０４で「ＹＥＳ」）、ステップＳ２１３へ進む。

ここで、ステップＳ２０４では、
・搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれで部品実装を完了した基板Ｓの枚数が生産予定枚数（例えば「１０００」）に到達した、あるいは
・搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれで基板搬出間隔が収束した
ことを終了条件とする。また、後者の終了条件を確認するにあたっては、シミュレーション演算部２２２は、搬送ライン２Ａ、２Ｂが部品実装済みの基板Ｓを順番に搬出する基板搬出間隔ΔＴ（Ｎａ）、ΔＴ（Ｎｂ）を次式
ΔＴ（Ｎａ）＝Ｔ（Ｎａ）−Ｔ（Ｎａ−１）
ΔＴ（Ｎｂ）＝Ｔ（Ｎｂ）−Ｔ（Ｎｂ−１）
に基づいて求め、基板搬出間隔ΔＴ（Ｎａ）、ΔＴ（Ｎｂ）が所定範囲内に収束したか否かを判断する。

ステップＳ２１３では、サイクルタイム演算部２２４がサイクルタイムＴｃｙを求める。具体的には、サイクルタイムＴｃｙは、搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれが１枚目の基板Ｓを搬出してからＮｅｎｄ枚目の基板Ｓを搬出するのに要した時間（＝Ｔ（Ｎｅｎｄ）−Ｔ（１））を、その間の基板生産枚数（Ｎｅｎｄ−１）で除した値、すなわち、
Ｔｃｙ＝（Ｔ（Ｎｅｎｄ）−Ｔ（１））／（Ｎｅｎｄ−１）
で与えられる。ここで、「Ｎｅｎｄ」は、ステップＳ２０４の終了条件満足時において生産済みの基板Ｓの枚数であり、搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれについて求められる。かかるサイクルタイムＴｃｙは、搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれについて求められ、搬送ライン２Ａ、２Ｂが基板Ｓを生産する時間間隔、すなわちラインサイクルタイムを表す。そして、ステップＳ２１３を実行すると、図８のサイクルタイム推定を終了する。

以上に説明したように本実施形態では、各搬送ライン２Ａ、２Ｂの基板Ｓに部品実装装置１により部品を実装する実装処理を、複数の搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれで複数の基板Ｓを順番に搬送しつつ行うシミュレーションが実行される。しかも、このシミュレーションでは、Ｉ枚目（Ｉは２以上の整数で、ＩａあるいはＩｂに相当）の基板Ｓを搬送ライン２Ａ、２Ｂに搬入するタイミングが、Ｉ枚目の基板Ｓの搬入先となる当該搬送ライン２Ａ、２Ｂで実行される（Ｉ−１）枚目の基板Ｓへの実装処理の進捗に応じて、複数の搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれについて個別に設定される。その結果、基板Ｓへの部品の実装の進捗状況が各搬送ライン２Ａ、２Ｂによって異なるために、複数の搬送ライン２Ａ、２Ｂの間で基板Ｓの搬入タイミングに違いが生じたとしても、サイクルタイムＴｃｙを正確に求めることが可能となっている。

また、部品実装システム１００の各部品実装装置１は、複数のヘッドユニット３Ａ、３Ｂを有する。そして、各部品実装装置１で実行される実装処理では、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂのうち、一のヘッドユニット３Ａ／３Ｂが部品の実装を行っている間は、部品の実装を実行させると一のヘッドユニット３Ａ／３Ｂと干渉を起こす可能性のある他のヘッドユニット３Ｂ／３Ａに部品の実装を待機させる。このように、複数のヘッドユニット３Ａ、３Ｂの間での干渉を避けるためにヘッドユニット３Ａ、３Ｂに部品の実装を待機させる部品実装システム１００では、複数の搬送ライン２Ａ、２Ｂの間で基板Ｓの搬入タイミングが異なると、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂが部品の実装を待機するタイミングや時間が変化し、その結果、サイクルタイムＴｃｙが変化し得る。そこで、サイクルタイムＴｃｙを算出するにあたっては、上記実施形態のように、本発明を適用することが特に好適となる。

ところで、搬送方向Ｘに沿って直列に並ぶ複数の部品実装装置１により基板Ｓへの部品の実装を行う部品実装システム１００では、各搬送ライン２Ａ、２Ｂに基板Ｓを搬入できるタイミングは、搬送方向Ｘの最上流の部品実装装置１から各搬送ライン２Ａ、２Ｂが基板Ｓを搬出するタイミングに依存する。そこで、本実施形態のシミュレーションでは、Ｉ枚目の基板Ｓを搬送ライン２Ａ、２Ｂに搬入するタイミングが、Ｉ枚目の基板の搬入先となる当該搬送ライン２Ａ、２Ｂで搬送方向Ｘの最上流の部品実装装置１から（Ｉ−１）枚目の基板Ｓが搬出されるタイミングに応じて決定されており（ステップＳ２０５〜Ｓ２１２）、合理的である。

また、実装処理で部品の実装が完了した基板Ｓを搬送ライン２Ａ、２Ｂが順番に搬出する基板搬出間隔ΔＴ（Ｎａ）、ΔＴ（Ｎｂ）が所定範囲内に収束したと搬送ライン２Ａ、２Ｂについて判断すると、シミュレーション（ステップＳ２０１〜Ｓ２１２）を終了する。つまり、搬送ライン２Ａ、２Ｂにおいて基板搬出間隔ΔＴ（Ｎａ）、ΔＴ（Ｎｂ）が所定範囲内に収束したということは、サイクルタイムＴｃｙが収束したことを意味する。したがって、それ以後は、搬送ライン２Ａ、２Ｂに基板Ｓを順次搬入しつつシミュレーションを継続したとしてもサイクルタイムＴｃｙの大きな変化は無いと見込まれるため、それまでのシミュレーション結果でサイクルタイムＴｃｙを正確に求められる。そこで、その時点でシミュレーションを終了することで、シミュレーションに要する時間を短縮しつつ、サイクルタイムＴｃｙを正確に求めることができる。

ちなみに、基板搬出間隔ΔＴ（Ｎａ）、ΔＴ（Ｎｂ）が収束したか否かを判断する手法は、種々の態様が考えられる。図９は、所定範囲内に収束した基板搬出間隔のパターンの例を模式的に示す図である。なお、同図では、基板Ｓの枚数Ｎａ、Ｎｂを「Ｎ」で表し、基板搬出間隔ΔＴ（Ｎａ）、ΔＴ（Ｎｂ）を「ΔＴｃ（Ｎ）」で表した。また、同図の各グラフにおいて、横軸は基板Ｓの枚数Ｎを表し、縦軸は基板搬出間隔ΔＴｃ（Ｎ）を表す。パターンＡでは、基板搬出間隔ΔＴｃ（Ｎ）は一定値に収束しており、ステップＳ２０４で「ＹＥＳ」と判断される対象となる。また、パターンＢ、Ｃでは、基板搬出間隔ΔＴｃ（Ｎ）は一定値とはならないものの、周期的な変動を示す。したがって、基板搬出間隔ΔＴｃ（Ｎ）は周期変動の振幅の範囲内に収束して（収まって）いると判断でき、ステップＳ２０４で「ＹＥＳ」と判断される対象となる。つまり、基板Ｓの枚数Ｎの増加に応じて、基板搬出間隔ΔＴｃ（Ｎ）が一定となるか、周期的な変動を示す場合には、ステップＳ１０６で「ＹＥＳ」と判断することができる。

上述したとおり、この実施形態では、ステップＳ２０１〜Ｓ２１２が本発明の「シミュレーション演算工程」の一例に相当し、ステップＳ２１３が本発明の「サイクルタイム演算工程」の一例に相当し、サーバーＰＣ２００が本発明の「サイクルタイム算出装置」の一例に相当し、シミュレーション演算部２２２が本発明の「シミュレーション演算部」の一例に相当し、サイクルタイム演算部２２４が本発明の「サイクルタイム演算部」の一例に相当し、部品実装システム１００が本発明の「部品実装システム」の一例に相当し、部品実装装置１が本発明の「部品実装装置」の一例に相当し、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂが本発明の「ヘッドユニット」の一例に相当し、演算装置２２０が本発明の「コンピューター」の一例に相当し、基板Ｓが本発明の「基板」の一例に相当し、搬送ライン２Ａ、２Ｂが本発明の「搬送ライン」の一例に相当する。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれが基板Ｓを生産するラインサイクルタイムをサイクルタイムＴｃｙとして求める際に本発明を適用した例について説明した。しかしながら、部品実装システム１００の全体が基板Ｓを生産するシステムサイクルタイムをサイクルタイムＴｃｙとして算出する際にも本発明を適用することができる。具体的には、ステップＳ２１３において、搬送ライン２Ａ、２Ｂの違いを問わず、部品実装システム１００の搬送ライン２から基板Ｓが搬出される時間間隔の平均をサイクルタイムＴｃｙとして求めれば良い。

また、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂが部品を実装するモードについても、種々の変更が考えられる。例えば、上記実施形態では、搬送レーン２２Ａ、２２Ｂそれぞれの基板Ｓに対する部品の実装をヘッドユニット３Ａ、３Ｂで分業していた。しかしながら、例えば搬送レーン２２Ａの基板Ｓに対して、ヘッドユニット３Ａのみならずヘッドユニット３Ｂも部品を実装するといった動作をヘッドユニット３Ｂの手順に組み込んでも良い。

さらに、部品実装システム１００における搬送ライン２の本数、部品実装装置１の台数あるいはヘッドユニット３が有する実装ヘッド３１の本数も適宜変更が可能であり、例えば部品実装装置１の台数が１台であっても良いし、ヘッドユニット３が有する実装ヘッド３１の本数が１本であっても良い。

また、サイクルタイム推定のフローについても適宜変更することができる。図１０は、サイクルタイムを推定するフローの変形例を示すフローチャートである。同図に示す変形例では、互いに異なる手順で基板Ｓへの部品の実装を行う生産プログラム２４２のそれぞれについてサイクルタイムＴｃｙを求める。具体的には、ステップＳ２０１において、シミュレーション演算部２２２は、ＨＤＤ２４０に予め保存されている複数の生産プログラム２４２のうちから一の生産プログラム２４２を読み込み、当該生産プログラム２４２に従って上述と同様にステップＳ２０２〜Ｓ２１２の演算を実行する。そして、ステップＳ２１３では、サイクルタイム演算部２２４が当該生産プログラム２４２についてサイクルタイムＴｃｙを求める。続くステップＳ３０１では、シミュレーション演算部２２２が複数の生産プログラム２４２の全てについてサイクルタイムＴｃｙの推定が完了したか否かを判断し、完了していない場合（ステップＳ３０１で「ＮＯ」の場合）、ステップＳ３０２において読み込み対象の生産プログラム２４２を変更して、ステップＳ２０１〜Ｓ２１３を再実行する。こうして全ての生産プログラム２４２についてサイクルタイムＴｃｙを推定して、ステップＳ３０１で「ＹＥＳ」と判断すると、図１０のフローチャートを終了する。

つまり、図１０の変形例では、部品実装システム１００における基板Ｓへの部品の実装手順が互いに異なる複数の生産プログラム２４２それぞれについてステップＳ２０１〜Ｓ２１２（シミュレーション演算工程）が実行される。そして、複数の生産プログラム２４２のそれぞれについてステップＳ２１３（サイクルタイム演算工程）が実行され、サイクルタイムＴｃｙが求められる。したがって、複数の生産プログラム２４２のうちサイクルタイムＴｃｙが最短となる生産プログラム２４２を把握できる。そのため、部品実装システム１００での部品の実装を最短のサイクルタイムＴｃｙを有する生産プログラム２４２で実行することが可能となる。

ところで、上記実施形態では、複数のヘッドユニット３Ａ、３Ｂの間での干渉を避けるためにヘッドユニット３Ａ、３Ｂに部品の実装を待機させる部品実装システム１００のサイクルタイムＴｃｙを求めるにあたって本発明を用いた場合について説明した。すなわち、かかる部品実装システム１００では、複数の搬送ライン２Ａ、２Ｂの間における基板Ｓの搬入タイミングの違いがサイクルタイムＴｃｙに影響を与えるおそれがあり、本発明を適用することが好適となる。ただし、本発明の適用対象はこれに限られず、ヘッドユニット３Ａ、３Ｂの干渉回避のための上記制御を実行しない部品実装システム１００に対しても本発明を適用することが好適となる場合がある。具体的には例えば、同期型の部品実装装置１と非同期型の部品実装装置１とが混在する部品実装システム１００のサイクルタイムＴｃｙを求めるにあたっても本発明を適用することが好適となる。

図１１は、同期型および非同期型の部品実装装置を有する部品実装システムで実行される第１動作例を示すタイミングチャートであり、図１２は、同期型および非同期型の部品実装装置を有する部品実装システムで実行される第２動作例を示すタイミングチャートであり、図１３は、同期型および非同期型の部品実装装置を有する部品実装システムで実行される第３動作例を示すタイミングチャートであり、図１４は、同期型および非同期型の部品実装装置を有する部品実装システムで実行される第４動作例を示すタイミングチャートである。これらの図では、搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれで各動作（実装、搬入待ち、搬出待ち、対向待ち）が実行されるタイミングが動作毎に異なるハッチングを施した四角で示されている。さらに、各四角の該当動作の対象となる基板Ｓを適宜示すために、搬送ライン２Ａで該当動作を受ける基板ＳについてＳａ（１）、Ｓａ（２）、Ｓａ（３）、…が付され、搬送ライン２Ｂで該当動作を受ける基板ＳについてＳｂ（１）、Ｓｂ（２）、Ｓｂ（３）、…が付されている。ここで、括弧内の数字が該当する搬送ライン２Ａ、２Ｂに基板Ｓが搬入される順番を示す。

図１１〜図１４のそれぞれは、搬送方向Ｘに直列に並ぶ２台の部品実装装置１を備える部品実装システム１００での各動作例が示されており、搬送方向Ｘの上流側の部品実装装置１がＭｃｈ１と表され、下流側の部品実装装置１がＭｃｈ２と表されている。そして、部品実装装置Ｍｃｈ１および部品実装装置Ｍｃｈ２のうち、一方が装置１での基板Ｓの実装を搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれで独立して開始する非同期型であり、他方が装置１での基板Ｓの実装を搬送ライン２Ａ、２Ｂの間で同期させて開始する同期型である。詳しくは、図１１、図１２では、部品実装装置Ｍｃｈ１が非同期型で、部品実装装置Ｍｃｈ２が同期型であり、図１３、図１４では、部品実装装置Ｍｃｈ１が同期型で、部品実装装置Ｍｃｈ２が非同期型である。さらに、図１１〜図１４のそれぞれでは、２台の部品実装装置１の間にバッファーＢｕｆが設けられている場合が下段に示され、バッファーＢｕｆが設けられていない場合が下段に示されている。ここで、バッファーＢｕｆは、搬送方向Ｘにおいて、上流側の部品実装装置Ｍｃｈ１が搬出した基板Ｓを受け取って下流側の部品実装装置Ｍｃｈ２へ搬入するものであり、下流側の部品実装装置Ｍｃｈ２への基板Ｓの搬入が可能となるまで、上流側の部品実装装置Ｍｃｈ１から受け取った基板Ｓを待機させる。

そして、搬送ライン２Ａ、２Ｂ（換言すれば、搬送レーン２２Ａ、２２Ｂ）では、四角内のハッチングに応じた動作（実装、搬入待ち、搬出待ち、対向待ち）が実行される。「実装」は、搬送ライン２Ａ、２Ｂの基板Ｓに対して各部品実装装置１が部品を実装する動作を示す。「搬入待ち」は、部品実装装置１が搬送ライン２Ａ、２Ｂによる同装置１への基板Ｓの搬入を待機する動作を示す。「搬出待ち」は、部品実装装置１が搬送ライン２Ａ、２Ｂによる同装置１からの基板Ｓの搬出を待機する動作を示す。

また、「対向待ち」は、同期型の部品実装装置１について発生する動作である。つまり、同期型の部品実装装置１が搬送ライン２Ａ、２Ｂの両方での基板Ｓの実装を許容するのは、実装開始時点で搬送ライン２Ａ、２Ｂに基板Ｓが存在する場合のみである。したがって、次の実装開始時点で搬送ライン２Ａ、２Ｂのうち一方が同期型の部品実装装置１への基板Ｓの搬入が間に合わなかった場合は、当該部品実装装置１は、その時点で搬送ライン上に存在する、他方の基板Ｓに対して実装を行って当該基板Ｓを装置外に搬出するまで、一方の搬送ライン上の基板Ｓへの実装を行わない。したがって、同期型の部品実装装置１における基板Ｓへの実装が各搬送ライン２Ａ、２Ｂで同時に開始しなかった場合は、部品実装装置１は、搬送レーン２２Ａ、２２Ｂのうち一方のみで基板Ｓに実装を行い、他方では基板Ｓへの実装を行わない「対向待ち」の状態をとる。

図１１では、部品実装装置Ｍｃｈ１が搬送ライン２Ａの１枚の基板Ｓに対する実装を完了するのに要する実装時間Ｐ１ａ、部品実装装置Ｍｃｈ１が搬送ライン２Ｂの１枚の基板Ｓに対する実装を完了するのに要する実装時間Ｐ１ｂ、部品実装装置Ｍｃｈ２が搬送ライン２Ａ、２Ｂの１枚の基板Ｓに対する実装を完了するのに要する実装時間Ｐ２のそれぞれが、Ｐ１ａ＜Ｐ２＜Ｐ１ｂの関係を満たす。図１１の動作例では、搬送ライン２Ａ、２Ｂが後段の部品実装装置Ｍｃｈ２への基板Ｓの搬入を同期させる必要がある。この動作例では、上段の「バッファー無し」の場合は、部品実装装置Ｍｃｈ１から部品実装装置Ｍｃｈ２へ基板Ｓを搬出するにあたり「搬出待ち」が生じ、下段の「バッファー有り」の場合は、バッファーＢｕｆから部品実装装置Ｍｃｈ２へ基板Ｓを搬出するにあたり「搬出待ち」が生じる。また、バッファーＢｕｆの有無に関わらず、搬送ライン２Ｂでは、部品実装装置Ｍｃｈ２において「対向待ち」が発生している。さらに、バッファーＢｕｆおよび部品実装装置Ｍｃｈ２では、「搬入待ち」も発生する。

図１２では、実装時間Ｐ１ａ、実装時間Ｐ１ｂ、実装時間Ｐ２のそれぞれが、Ｐ１ａ＜Ｐ２＜Ｐ１ｂの関係を満たす。図１２の動作例においても、搬送ライン２Ａ、２Ｂが後段の部品実装装置Ｍｃｈ２への基板Ｓの搬入を同期させる必要がある。この動作例では、上段の「バッファー無し」の場合は、部品実装装置Ｍｃｈ１から部品実装装置Ｍｃｈ２へ基板Ｓを搬出するにあたり「搬出待ち」が生じ、下段の「バッファー有り」の場合は、バッファーＢｕｆから部品実装装置Ｍｃｈ２へ基板Ｓを搬出するにあたり「搬出待ち」が生じる。また、バッファーＢｕｆの有無に関わらず、各搬送ライン２Ａ、２Ｂでは、部品実装装置Ｍｃｈ２において「対向待ち」が発生している。さらに、バッファーＢｕｆおよび部品実装装置Ｍｃｈ２では、「搬入待ち」も発生する。

図１３では、部品実装装置Ｍｃｈ１が搬送ライン２Ａ、２Ｂの１枚の基板Ｓに対する実装を完了するのに要する実装時間Ｐ１、部品実装装置Ｍｃｈ２が搬送ライン２Ａの１枚の基板Ｓに対する実装を完了するのに要する実装時間Ｐ２ａ、部品実装装置Ｍｃｈ２が搬送ライン２Ｂの１枚の基板Ｓに対する実装を完了するのに要する実装時間Ｐ２ｂのそれぞれが、Ｐ１＜Ｐ２ａ＜Ｐ２ｂの関係を満たす。図１３の動作例では、搬送ライン２Ａ、２Ｂが前段の部品実装装置Ｍｃｈ１への基板Ｓの搬入を同期させる必要がある。この動作例では、バッファーＢｕｆの有無に関わらず、部品実装装置Ｍｃｈ１では「対向待ち」が生じる。その結果、上段の「バッファー無し」の場合は、部品実装装置Ｍｃｈ２が基板Ｓを搬入するにあたり「搬入待ち」が生じ、下段の「バッファー有り」の場合は、バッファーＢｕｆが基板Ｓを搬入するにあたり「搬入待ち」が生じている。また、部品実装装置Ｍｃｈ２の実装に要する時間Ｐ２ａ、Ｐ２ｂが部品実装装置Ｍｃｈ１の実装に要する時間よりも長いため、上段の「バッファー無し」の場合は、部品実装装置Ｍｃｈ１が部品実装装置Ｍｃｈ２に基板Ｓを搬出するにあたり「搬出待ち」が生じ、下段の「バッファー有り」の場合は、バッファーＢｕｆが部品実装装置Ｍｃｈ２に基板Ｓを搬出するにあたり「搬出待ち」が生じている。

図１４では、実装時間Ｐ１、実装時間Ｐ２ａ、実装時間Ｐ２ｂのそれぞれが、Ｐ２ａ＜Ｐ１＜Ｐ２ｂの関係を満たす。図１４の動作例では、搬送ライン２Ａ、２Ｂが前段の部品実装装置Ｍｃｈ１への基板Ｓの搬入を同期させる必要がある。この動作例では、バッファーＢｕｆの有無に関わらず、部品実装装置Ｍｃｈ１では「対向待ち」が生じる。その結果、上段の「バッファー無し」の場合は、部品実装装置Ｍｃｈ２が基板Ｓを搬入するにあたり「搬入待ち」が生じ、下段の「バッファー有り」の場合は、バッファーＢｕｆが基板Ｓを搬入するにあたり「搬入待ち」が生じている。また、部品実装装置Ｍｃｈ２が搬送ライン２Ｂの基板Ｓへの実装に要する時間Ｔ２ｂが、部品実装装置Ｍｃｈ１が搬送ライン２Ｂの基板Ｓへの実装に要する時間Ｔ１よりも長い。そのため、下段の「バッファー有り」の場合は、バッファーＢｕｆが部品実装装置Ｍｃｈ２に基板Ｓを搬出するにあたり「搬出待ち」が生じている。

これら上記の第１〜第４動作例のように、同期型および非同期型の部品実装装置１を含む部品実装システム１００では、搬送ライン２Ａ、２Ｂに対して最初の基板Ｓａ（１）、Ｓｂ（１）が同時に搬入されたとしても、以後の基板Ｓの搬入タイミングは必ずしも同時ではない。そして、搬送ライン２Ａ、２Ｂへの基板Ｓの搬入タイミングの違いが、「搬出待ち」「搬入待ち」「対向待ち」の発生タイミングや長さに影響し（換言すれば、部品実装装置１での基板Ｓへの部品の実装の進捗状況に影響し）、その結果、各搬送ライン２Ａ、２ＢでのサイクルタイムＴｃｙも影響受ける。したがって、かかる部品実装システム１００のサイクルタイムＴｃｙを求めるにあたっては、図７および図８で例示した手法を用いることが好適となる。つまり、当該手法によれば、Ｉ枚目の基板Ｓを搬送ライン２Ａ、２Ｂに搬入するタイミングが、Ｉ枚目の基板Ｓの搬入先となる当該搬送ライン２Ａ、２Ｂで実行される（Ｉ−１）枚目の基板Ｓへの実装処理の進捗に応じて、複数の搬送ライン２Ａ、２Ｂのそれぞれについて個別に設定される。その結果、基板Ｓへの部品の実装の進捗状況が各搬送ライン２Ａ、２Ｂによって異なるために、複数の搬送ライン２Ａ、２Ｂの間で基板Ｓの搬入タイミングに違いが生じたとしても、サイクルタイムを正確に求めることが可能となる。

１００…部品実装システム
１…部品実装装置
２Ａ…搬送ライン
２Ｂ…搬送ライン
２２Ａ…搬送レーン
２２Ｂ…搬送レーン
３Ａ…ヘッドユニット
３Ｂ…ヘッドユニット
２００…サーバーＰＣ（サイクルタイム算出装置）
２２０…演算装置（コンピューター）
２２２…シミュレーション演算部
２２４…サイクルタイム演算部
Ｓ…基板
Ｔｃｙ…サイクルタイム

Claims (9)

1. 並列に配列された複数の搬送ラインのそれぞれで搬送方向に基板を搬送しつつ部品実装装置が有するヘッドユニットによって前記各搬送ラインの基板に部品を実装する部品実装システムにおけるサイクルタイムを求めるサイクルタイム算出方法であって、
   前記各搬送ラインの前記基板に前記部品実装装置により部品を実装する実装処理を、前記複数の搬送ラインのそれぞれで複数の前記基板を順番に搬送しつつ行うシミュレーションをコンピューターにより実行するシミュレーション演算工程と、
   前記シミュレーション演算工程で実行した前記シミュレーションの結果に基づいて前記コンピューターにより前記サイクルタイムを求めるサイクルタイム演算工程と
   を備え、
   前記部品実装装置は、前記基板の搬入を待つ搬入待ち、前記基板の搬出を待つ搬出待ち、および前記複数の搬送ラインで同時に前記実装処理を開始できない場合に一部の搬送ラインで前記実装処理を行って他の搬送ラインで前記実装処理を行わない対向待ちを実行可能であり、
   前記シミュレーション演算工程では、前記搬入待ち、前記搬出待ちおよび前記対向待ちの発生を含めて前記シミュレーションを行い、
   前記シミュレーションにおいては、Ｉ枚目（Ｉは２以上の整数）の前記基板を前記搬送ラインに搬入するタイミングが、Ｉ枚目の前記基板の搬入先となる当該搬送ラインで実行される（Ｉ−１）枚目の前記基板への前記実装処理の進捗に応じて、前記複数の搬送ラインのそれぞれについて個別に設定され、
   前記実装処理で部品の実装が完了した前記基板を前記搬送ラインが順番に搬出する時間間隔が所定範囲内に収束したと前記各搬送ラインについて判断すると、前記シミュレーションを終了することを特徴とするサイクルタイム算出方法。
2. 前記部品実装装置は、複数の前記ヘッドユニットを有し、
   前記実装処理では、前記部品実装装置が有する前記複数のヘッドユニットのうち、一のヘッドユニットが部品の実装を行っている間は、部品の実装を実行させると前記一のヘッドユニットと干渉を起こす可能性のある他のヘッドユニットに部品の実装を待機させる請求項１に記載のサイクルタイム算出方法。
3. 前記部品実装システムは、前記搬送方向に沿って直列に並ぶ複数の部品実装装置を有し、
   前記実装処理では、前記複数の部品実装装置のそれぞれが、前記搬送ラインに沿って装置内に搬入されてきた前記基板に対して部品を実装し、部品の実装が完了した前記基板を前記搬送ラインに沿って装置外へ搬出する請求項１または２に記載のサイクルタイム算出方法。
4. 前記複数の部品実装装置には、装置での前記基板への実装を前記複数の搬送ラインのそれぞれで独立して開始する非同期型の部品実装装置と、装置での前記基板への実装を前記複数の搬送ラインの間で同期させて開始する同期型の部品実装装置とが含まれる請求項３に記載のサイクルタイム算出方法。
5. 前記部品実装システムは、前記搬送方向において、上流側の前記部品実装装置が搬出した前記基板を受け取って下流側の前記部品実装装置へ搬入するバッファーを有し、
   前記バッファーは、下流側の前記部品実装装置への前記基板の搬入が可能となるまで、上流側の前記部品実装装置から受け取った前記基板を待機させる請求項４に記載のサイクルタイム算出方法。
6. 前記シミュレーションにおいては、Ｉ枚目の前記基板を前記搬送ラインに搬入するタイミングが、Ｉ枚目の前記基板の搬入先となる当該搬送ラインで前記搬送方向の最上流の前記部品実装装置から（Ｉ−１）枚目の前記基板が搬出されるタイミングに応じて決定される請求項３ないし５のいずれか一項に記載のサイクルタイム算出方法。
7. 前記サイクルタイム演算工程では、前記シミュレーションにおいて前記実装処理による部品の実装が完了した基板を前記各搬送ラインから搬出した時間に基づいて前記サイクルタイムを求める請求項１ないし６のいずれか一項に記載のサイクルタイム算出方法。
8. 前記シミュレーション演算工程では、前記部品実装システムにおける基板への部品の実装の手順を示す生産プログラムに従って前記シミュレーションを実行する請求項１ないし７のいずれか一項に記載のサイクルタイム算出方法。
9. 前記部品実装システムにおける前記基板への部品の実装手順が互いに異なる複数の前記生産プログラムそれぞれについて前記シミュレーション演算工程を実行し、
   前記複数の生産プログラムのそれぞれについて前記サイクルタイム演算工程を実行して前記サイクルタイムを求める請求項８に記載のサイクルタイム算出方法。

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