JP6415465B2 - 自動実装機械の固定テーブルに対するセットアップを決定する方法、上記方法を実施させるコンピュータソフトウェアプログラム、上記方法を実行させるための命令を含むコンピュータ読み出し可能媒体、及び、上記固定テーブルを有する実装ライン - Google Patents
自動実装機械の固定テーブルに対するセットアップを決定する方法、上記方法を実施させるコンピュータソフトウェアプログラム、上記方法を実行させるための命令を含むコンピュータ読み出し可能媒体、及び、上記固定テーブルを有する実装ライン Download PDFInfo
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Description
・複数の自由トラックを備えるテーブル、
・固定テーブルの位置、
・実装位置数を備える構成素子、
・構成素子当たりの最大セットアップ数、
・テーブルへの構成素子の可能な割当て、
・テーブル上での構成素子のトラック必要数、
・単一のロットの最適化から求められた結果における、実装ヘッド当たりのサイクルタイムと実装位置数。
・固定テーブルに対する最大充填度、
・可変テーブルに対する最大充填度、
・最大セットアップ数における許容される増加の最大数、
・ユーザの最適化ストラテジー。
固定テーブルKT1〜KT4に対するセットアップを決定する方法は、整数線形最適化(整数線形計画法)または混合整数線形最適化(混合整数線形計画法、MILP)の数学的方法に基づく。整数線形最適化では、基礎となる問題の許容解が、複数の線形不等式および線形等式の集合を満足する変数の集合(整数または連続数)によって記述される。目標基準も同様に最大化されるまたは最小化される線形表現によって計画化される。
・大域的な最適化アプローチであること、
・容易に拡張できること、
・求められた解について、この解が、最大でどの程度、最適解から離れているかが既知であることである。
本発明による方法は複数の目標基準を有しており、この方法の目的は、固定テーブルKT1〜KT4を、付随する方法が、これらの目標基準に基づくように適合させることである:
・目標基準1:可能な限り少数のセットアップグループを伴う解を見つける(所与の固定テーブルにおけるクラスタの数(セットアップグループの数)を決定する)、または、
・目標基準2:全てのテーブルのラインバランシングに関して、実行可能な最良の生産時間を達成する(残りのテーブルに対する各クラスタ(セットアップグループ)に対するセットアップを決定する、および、ロットのサイクルタイムも決定する)。
1.固定テーブルKT1〜KT4の予め設定されたキャパシティを遵守しなければならない。
2.最小クラスタに対するセットアップ、および、最小クラスタに含まれていない全てのロットに対するセットアップを、固定テーブルのセットアップを考慮して構成しなければならない。
3.各固定テーブルKT1〜KT4に対して、そこの構成素子のセットアップから、起こり得る複数のセットアップを考慮して、固定テーブルに配置される構成素子の最大数および最小数が得られる。そこから得られた近似的な生産時間は、単一のロットの場合での生産時間から大きく異なっていてはならない(制限)。
4.起こり得る複数のセットアップの数は、過度に大きくてはならない(制限)。
固定テーブルKT1〜KT4に対するセットアップを決定するための方法は、(基礎となるインフラストラクチャを記述するための)入力データと、(本方法を制御するように作用する)入力パラメータとを受け取る。
・ラインの記述(自動実装機械、ヘッド、テーブル、不変的に適合された構成素子)、
・固定テーブルのセット、
・ロットサイズを含む全てのロットのセット、
・構成素子タイプのセット(許容可能なヘッド、トラック幅、最大セットアップ数)、
・最小クラスタのセット、
・下限サイクルタイム(サイクルタイム、例えば、いかなる場合にも遵守されなければならない炉サイクルタイム)、
・各ヘッドおよび各ロットに対するコアタイム、
・各ロットまたは最小クラスタに対する、単一のロットの最適化に関する総生産時間、
・各ロットまたは最小クラスタおよび各ヘッドに対する、単一のロットの最適化に関する実装時間、
・各ロットまたは最小クラスタおよび各ヘッドに対する、単一のロットの最適化に関して、このヘッドにより設定された実装位置の数。
・固定テーブルKT1〜KT4に対する最大充填度、
・可変テーブルVT1〜VT4に対する最大充填度、
・最大セットアップ数における許容される増加の最大数、
・本方法に対するストラテジー(アルゴリズム的ストラテジー):
操作者による、目標関数において、ラインバランシングのフレキシビリティについて(結果として、生産時間の低減について)より重きを置くのか、または、クラスタ数の最小化することに重きを置くのかについての仕様を設定することである。可能な値は:
a)クラスタ数の最小化に重きを置く、
b)クラスタ数の最適化と総生産時間とをバランスよく配分する、
c)総生産時間の最小化に重きを置く、および
・最小サイクルタイム;
このパラメータにより、所定のサイクルタイム(例えば、炉時間)を下回ってはならないことが考慮される。
・固定テーブルKT1〜KT4内でバランスをとるために、ロットごとにラインバランサが使用する時間(目標基準2参照)。
・可変テーブルに対する最大充填度:95%、
・固定テーブルに対する最大充填度:100%、(固定テーブルに対するセットアップを決定した後、ユーザが、得られた固定テーブルに対してラインバランシングを実施する場合にはより低くなる)
・アルゴリズム的ストラテジー:クラスタ数の最適化と総生産時間とをバランスよく配分する、
・最小サイクルタイム:0秒、
・固定テーブルKT1〜KT4内でバランスをとるために、ロットごとにラインバランサが使用する時間:1分。
本発明による方法は、
・各固定テーブルに対して、このテーブルに割り当てられた構成素子のタイプのセットと、
・各々について、最大セットアップ数が増加する、構成素子タイプのセットと、
・存在する場合には、エラーメッセージと
を送出する。
整数線形最適化は、主として、NP困難問題の分類に所属するコンビネーション最適化問題の解決に用いられる。これらの問題には、固定テーブルKT1〜KT4に対するセットアップの決定という本件の問題が属している。理論的観点から、満足でき信頼できる実行時間の仕様は、NP困難問題に対してはなされていない。
固定テーブルを決定するための本発明による方法は、通常のプログラミング言語(例えばC++、Java(登録商標)等)でコンピュータプログラムとして実現することができ、入出力ユニット、プロセッサおよび記憶ユニットを備える通常のコンピュータシステム(例えば工業用PC、ワークステーション等)上で実行することができる。さらに本発明の方法を、ソフトウエアプログラムとしてコンピュータ読み出し可能媒体(ディスケット、DVD,CD,USB、メモリカード等)に記憶することが有利である。このことは、本発明による方法は、製品として非常に容易に販売することができることを意味している。基本的には、この製品は、インターネットを介して配布または販売することができる。
Claims (8)
- 所定のテーブル位置にある、実装ライン(BL)内の自動実装機械(BA1,BA2)の固定テーブル(KT1〜KT4)に対するセットアップを決定する方法であって、
前記セットアップとは、目標となるプリント回路基板を製造するために、各テーブルのトラックに、1つまたは複数の種類の構成素子を各々必要個数装填したものであり、
前記実装ライン(BL)内の前記自動実装機械(BA1,BA2)は、前記固定テーブル(KT1〜KT4)の他に可変テーブル(VT1〜VT4)を有しており、かつ、前記固定および可変テーブルに装填された構成素子を、前記実装ライン(BL)上を流れるプリント回路基板上に実装するものであり、
前記固定テーブル(KT1〜KT4)上の複数の種類の前記構成素子は、全てのセットアップグループにおいて共通に使用され、ここで、セットアップグループは、目標とする製造される複数の種類のプリント回路基板からなるグループであって、前記プリント回路基板のセットアップグループへのグループ分けは複数通りのグループ分けが可能であり、当該グループ分けの結果は、前記固定および可変テーブルの個数ならびに前記固定および可変テーブルに装填される構成素子の種類に影響を及ぼす、方法において、
前記固定テーブル(KT1〜KT4)に対するセットアップは、入力データと入力パラメータとに基づいて、混合整数線形最適化により求められ、
(a)前記入力パラメータは、前記実装を制御するためにユーザにより予め設定されるものであり、
前記入力パラメータは、
・前記固定テーブル(KT1〜KT4)に対する最大充填度、ここで、最大充填度とは、テーブルの全トラックのうちのいくつのトラックを構成素子で充填するかを設定する指標である、
・前記可変テーブル(VT1〜VT4)に対する最大充填度、
・1種類の構成素子を最大で何度セットアップして良いかを示す最大セットアップ数に対して許容される最大の増加数、および、
・第1の目標基準または第2の目標基準のいずれを重み付けするかについてのユーザの設定、
を含み、
前記第1の目標基準は、前記セットアップグループの数を最小にするものであり、
前記第2の目標基準は、総生産時間を最小にするものである、ことを特徴とする、
(b)なお、前記入力データは、前記実装ライン(BL)と、前記自動実装機械(BA1,BA2)と、前記自動実装機械(BA1,BA2)を連結する搬送システム(TS)と、前記固定テーブル(KT1〜KT4)と、前記可変テーブル(VT1〜VT4)と、前記自動実装機械(BA1,BA2)の実装ヘッド(BK1〜BK8)とを含む実装インフラストラクチャを記述する以下のデータを含む、
すなわち:
・前記固定テーブル(KT1〜KT4)が有する全トラックの数、
・前記固定テーブル(KT1〜KT4)の位置、
・構成素子の種類、
・前記最大セットアップ数、
・前記固定テーブル(KT1〜KT4)へ割り当てることが可能な構成素子の種類、
・各構成素子を装填する際に必要とされるテーブル上のトラック数を表す、構成素子のトラック必要数、および、
・単一の種類のプリント回路基板の製造に対する最適化から求められた結果における、前記実装ヘッド(BK1〜BK8)当たりのサイクルタイムと実装位置数、を含む、
方法。 - 前記入力データは、さらに、前記サイクルタイムの下限値を含む、請求項1記載の方法。
- 前記第1および第2の目標基準を線形に組み合わせる、請求項1または2記載の方法。
- 前記固定テーブル(KT1〜KT4)に対する前記求められたセットアップに基づいてセットアップグループを決定するステップをさらに含む、請求項1から3までのいずれか一項記載の方法。
- 各セットアップグループについて前記実装ライン(BL)の前記可変テーブル(VT1〜VT4)に対するセットアップを決定するステップをさらに含む、請求項1から4までのいずれか一項記載の方法。
- プログラム制御される装置上で、請求項1から5までのいずれか一項記載の方法を実施させるコンピュータソフトウェアプログラム。
- 適切なコンピュータ上で実行されるときに、前記コンピュータに請求項1から5までのいずれか一項記載の方法を実行させるための命令を含むコンピュータ読み出し可能媒体。
- セットアップに基づいて構成素子が装填される固定テーブル(KT1〜KT4)を有する実装ラインであって、
請求項1から5までのいずれか一項記載の方法により前記セットアップが決定される、実装ライン。
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