JP6427763B2

JP6427763B2 - 管理装置

Info

Publication number: JP6427763B2
Application number: JP2014251639A
Authority: JP
Inventors: 淳中薗; 尚前園; 和記渡守武; 松岡　英男; 英男松岡
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2018-11-28
Anticipated expiration: 2034-12-12
Also published as: US10620614B2; JP2016115739A; CN105704996B; US20210247747A1; US11526157B2; US20200201302A1; US11774952B2; US20230073424A1; US11029670B2; CN105704996A; US20160170407A1

Description

本発明は、部品実装装置に部品を補充する作業の管理を行う管理装置に関するものである。

基板に電子部品を実装する部品実装ラインは複数の部品実装装置を連結して構成され、各部品実装装置にはテープフィーダなどの部品供給装置が複数搭載されている。一般に、部品実装装置を管理する作業者は、部品実装作業を継続実行する過程において、部品供給装置に収納された部品が部品切れになった場合、部品の補充・交換のための作業を行う。作業者は多数台の部品実装装置を対象として作業を行う場合が多いため、作業負荷を軽減することを目的とする種々の方策が取り入れられている。

例えば部品実装装置を管理する管理装置として、部品切れになった部品もしくは部品切れになりそうな部品がある場合に作業者に対して部品交換を指示する機能を備えた管理装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に示す先行技術においては、対基板作業を行う作業機構を複数備える対基板作業システムにおいて、部品交換作業などの支援作業の必要性が発生した都度、複数の作業者のいずれかにそれらの支援作業を割り当てるようにしている。

特許第４４９１４１８号公報

しかしながら、上述の特許文献１においては、各部品交換作業に対して作業に適した作業者を割り当てるのみで、複数の作業を作業者に割り当てる際の効率化の観点で改善の余地があった。すなわち、複数の部品実装ラインを対象として、部品切れなどの報知を必ずしもタイムリーに行うことが確保されておらず、この結果として部品切れによる設備停止を招く場合があった。

そこで本発明は、部品切れに起因する設備停止による稼働率の低下を抑制することができる管理装置を提供することを目的とする。

本発明の管理装置は、複数の部品実装装置が連結された部品実装ラインにおいて前記部品実装装置に部品を補充する作業の管理を行う管理装置であって、前記部品実装装置から部品供給装置に収納された部品の部品残数を取得する部品残数情報取得部と、前記部品実装ラインにおける作業者の作業範囲を含む作業者情報を記憶する作業者情報記憶部と、所定の期間内に前記部品残数情報取得部により取得された複数の部品の部品残数情報と前記作業者情報に基づき、各作業者の複数の部品補充作業の作業順序を示す作業順序情報を作成する作業順序決定部と、作業を行うべき前記作業者に前記作業順序情報を発信する情報送信部と、を備え、前記作業順序決定部は、前記部品補充作業に要する移動距離ができるだけ小さくなる前記作業順序を決定し、部品種類毎に前記作業者が同時携行可能な数量である同時携行可能数量に基づいて前記作業順序を決定する。

本発明によれば、部品切れに起因する設備停止による稼働率の低下を抑制できる。

本発明の実施の形態の管理装置が適用される部品実装システムの構成説明図本発明の実施の形態の管理装置の処理機能を示すブロック図本発明の実施の形態の管理装置が適用される部品実装システムにおける部品関連情報およびオペレータ情報の説明図本発明の実施の形態の管理装置が適用される部品実装システムにおけるフロアレイアウト情報の説明図本発明の実施の形態の管理装置が適用される部品実装システムにおける部品補充作業の作業順序作成処理情報の説明図本発明の実施の形態の部品実装システムにおける部品補充作業の実行態様を示すフロー図本発明の実施の形態の部品実装システムにおける部品補充作業の作業順序リストの説明図本発明の実施の形態の部品実装システムにおける部品補充作業の作業イメージの説明図

次に実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１を参照して、本実施の形態の管理装置が適用される部品実装システム１の構成について説明する。図１（ａ）に示すように、部品実装システム１は複数の部品実装ラインＬ（ここでは３基のみ図示）を有している。各部品実装ラインＬはライン情報管理部４を備えている。ライン情報管理部４は、通信ネットワーク３を介して管理装置２に接続されている。管理装置２は、部品補充作業の管理（ここでは部品補充作業の作業順の作業者への指示）を行う機能を有している。

部品実装ラインＬは、図１（ｂ）に示すように、複数の部品実装用の設備を含む。ここに示す例では、部品実装用の設備（設備１〜設備９）として、印刷装置Ｍ１，印刷検査装置Ｍ２，複数の部品実装装置Ｍ３〜Ｍ７，実装検査装置Ｍ８，リフロー装置Ｍ９を含む。それら部品実装用の設備（Ｍ１〜Ｍ９）が直列に並べられている。印刷装置Ｍ１の上流側、印刷検査装置Ｍ２と部品実装装置Ｍ３との間、部品実装装置Ｍ７と実装検査装置Ｍ８との間、実装検査装置とリフロー装置Ｍ９との間およびリフロー装置Ｍ９の下流側には、それぞれ基板の搬送・受け渡しのためのコンベア装置ＣＶが配置されている。各部品実装ラインＬの各設備の稼働過程において生成される各種の情報（ライン情報）は、それぞれの部品実装ラインＬが備えたライン情報管理部４によって収集・管理され、必要に応じて通信ネットワーク３を介して管理装置２に送信される。

各部品実装装置Ｍ３〜Ｍ７は、基板に実装される部品を供給するための部品供給部Ｔを備える。部品供給部Ｔは、各部品実装装置Ｍ３〜Ｍ７の両側部に設けられている。部品供給部Ｔは、部品供給装置を配置可能となっている。部品供給装置は、例えば、テープフィーダ、トレイフィーダ、スティックフィーダ等である。本実施の形態においては、部品供給部Ｔにテープフィーダが複数並列して配置される。部品供給部Ｔは、例えば、部品実装装置に固定されたフィーダテーブル、部品実装装置に着脱可能な台車等である。部品供給装置がトレイフィーダである場合には、部品供給部Ｔ自体が部品供給装置であるトレイフィーダとして扱われる。

図１（ａ）に示すように、部品実装システム１は、部品供給部Ｔに装着される部品を保管する保管設備としての複数の部品棚６（ここでは３基のみ図示）を備える。部品棚６には、部品を保持したキャリアテープが収納されたテープリールが保管されている。これらの各部品棚６に保管された部品の種類や数量は、部品在庫情報として、部品在庫情報管理部５に記憶されて更新・管理されている。部品在庫情報管理部５に記憶されている部品在庫情報は、通信ネットワーク３を介して管理装置２へ適宜送信される。

管理装置２は、各部品実装ラインＬのライン情報管理部４から送信されるライン情報および部品在庫情報管理部５から送信される部品在庫情報に基づいて、各部品実装ラインＬの稼働時に部品実装装置Ｍ３〜Ｍ７を対象として実行する部品補充作業を実行するための作業順序を、生産エリアにて作業を実行するオペレータに対して指示する処理を実行する。

次に図２を参照して、管理装置２の構成および処理機能について説明する。図２において、管理装置２は、処理機能部としてのライン情報取得部１１、部品在庫情報取得部１２、補充対象部品決定部１４、部品所在情報取得部１７、作業順序決定部１９、オペレータ情報取得部２２、作業順序リスト送信部２４を備えている。また管理装置２は、情報管理・記憶部としての部品残数記憶部１３、部品関連情報管理部１５、部品所在情報記憶部１６、フロアレイアウト情報管理部１８、オペレータ情報管理部２３を備えている。

各部の機能について説明する。ライン情報取得部１１は、各部品実装ラインＬ（１）、（２）・・のそれぞれが備えたライン情報管理部４（１）、（２）・・からライン情報を取得する。また部品在庫情報取得部１２は、部品棚６（１）、（２）・・を管理対象とする部品在庫情報管理部５から部品在庫情報を取得する。これらの部品実装ラインＬ、部品棚６を包含する生産エリア７には、オペレータ８（８Ａ、８Ｂ）が配員されている。オペレータ８は、それぞれが携帯端末９を所持している。携帯端末９は、無線通信機能を有しており、管理装置２との間で情報の授受が可能となっている。オペレータ情報取得部２２は、オペレータ８が所有する携帯端末９から送信されたオペレータＩＤ情報８ａ（図６参照）を取得する。

ライン情報取得部１１は、各部品実装ラインＬのライン情報管理部４から送信されるライン情報を取得する。ライン情報としては、例えば、部品実装ラインＬに属する設備である部品実装装置Ｍ３〜Ｍ７のテープフィーダ（部品供給装置）に収納された部品残数の情報や、これら各設備で実行された部品補充作業などの作業イベントを示す設備イベント情報１１ｂを含む。なお図２に示す設備１１，１２・・は、部品実装ラインＬ（１）に属する設備１、設備２・・（図１（ｂ）参照）を示している。これらライン情報のうち、部品残数を示す部品残数情報１１ａは、部品残数記憶部１３に記憶される。すなわち、ライン情報取得部１１、部品残数記憶部１３は、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ７から部品供給装置に収納された部品の部品残数を取得して記憶する部品残数情報取得部を構成する。

ライン情報取得部１１によって取得されたライン情報のうち、設備イベント情報１１ｂは補充対象部品決定部１４および作業順序決定部１９に伝達される。補充対象部品決定部１４は、補充対象部品、すなわち部品実装作業の実行過程において部品残数が減少して補充の対象となる補充部品を決定する処理を行う。この補充対象部品決定処理は、部品残数記憶部１３に記憶されている各部品実装装置における残部品数をテープフィーダ毎に監視し、予め初期設定において規定された残数閾値３０ａ（図３（ａ）参照）よりも部品残数が低くなった部品を補充対象部品として決定する。なお残数閾値３０ａはシステム起動時の初期設定において入力され、部品関連情報管理部１５に記憶される。

図３（ａ）に示すように、部品関連情報管理部１５に記憶される部品関連情報３０には、残数閾値３０ａおよび同時携行可能数量３０ｂが記憶される。同時携行可能数量３０ｂは、オペレータ８が一度の部品補充動作において同時携行可能な数量を各部品種類毎に予め規定するものであり、後述する作業順序決定部１９における作業順序の決定処理に際して参照されるデータである。なお、同時携行可能数量３０ｂは、各オペレータ８の技量に応じて、オペレータ８毎に設定されても良いし、全てのオペレータ８に対して一律に適用される共通の値が設定されても良い。

図２に示すように、部品在庫情報取得部１２は、部品在庫情報管理部５から送信される部品在庫情報、すなわち部品棚６（１）、（２）・・に在庫として保管されている部品に関する情報を取得する。部品に関する情報とは、例えば、各部品の種類、個数、所在である。部品の所在とは、部品の保管されている部品棚および部品棚内での場所である。取得された情報は、補充対象となる補充部品の所在位置を示す部品所在情報として、部品所在情報記憶部１６に記憶される。部品所在情報取得部１７は、補充対象部品決定部１４によって補充対象として決定された補充部品の所在情報、すなわち該当部品がいずれの部品棚６に保管されているかを、部品所在情報記憶部１６の部品所在情報を参照することにより特定する。そして特定された部品所在情報は、作業順序決定部１９に伝達される。

オペレータ８から携帯端末９を介して送信されたオペレータＩＤ情報８ａは、オペレータ情報取得部２２によって取得される。オペレータＩＤ情報８ａは、少なくともオペレータＩＤ３１ａを含み、図３（ｂ）に示すオペレータ情報３１のうちのオペレータＩＤ３１ａとして、オペレータ情報管理部２３に記憶される。この時、オペレータＩＤ３１ａとともにそのオペレータＩＤ３１ａに対応するオペレータ８が所持する携帯端末のＩＰアドレス（携帯端末ＩＰアドレス３１ｂ）もオペレータ情報３１としてオペレータ情報管理部２３に記憶される。オペレータＩＤ３１ａと携帯端末ＩＰアドレス３１ｂとから、どの携帯端末９にどのオペレータ８がログインしているかを管理することができる。すなわちオペレータ情報取得部２２は、オペレータ８が有する携帯端末９によるオペレータのログイン状態を示す情報としてのオペレータＩＤ情報８ａを取得するログイン状態情報取得部となっている。

オペレータ情報３１は、オペレータＩＤ３１ａ、携帯端末ＩＰアドレス３１ｂのほかに、作業範囲情報３１ｃ、スキル情報３１ｄ、部品携行保持能力３１ｆを含んでいる。作業範囲情報３１ｃは当該オペレータに割り当てられた作業範囲を示す情報である。作業範囲は、適宜割り当て可能であり、例えば、部品実装ライン単位、設備単位で割り当てられる。作業範囲情報３１ｃにより当該オペレータが作業すべき作業範囲が特定される。すなわち、オペレータ情報取得部２２、オペレータ情報管理部２３は、部品実装ラインＬにおけるオペレータの作業範囲を含む作業者情報を記憶する作業者情報記憶部となっている。

スキル情報３１ｄは、作業従事経歴情報３１１ｄと、部品補充作業時間情報３１２ｄとを含む。作業従事経歴情報３１１ｄ及び部品補充作業時間情報３１２ｄは、当該オペレータの作業遂行上の技術レベルに関する情報である。作業従事経歴情報３１１ｄは作業従事経歴を示すものである。作業従事経歴が長いオペレータほど技術レベルが高いと評価される。作業従事経歴情報は、例えば、当該作業を開始した日に関する情報、作業に従事している日数に関する情報等であり、少なくとも一つの情報で定義される。

部品補充作業時間情報３１２ｄは、オペレータによる部品補充作業にかかる時間に関する情報である。部品補充作業とは、例えば、部品供給装置であるテープフィーダに装着されているテープリールのテープに対して、新たなテープリールのテープを継ぎ合わせる、いわゆるスプライシング作業や、スプライシングレスタイプのテープフィーダに対して新たなテープリールをセッティングする作業、補充部品が装着された新たなテープフィーダを部品実装装置の部品供給部Ｔの空きのフィーダアドレスに装着する作業の少なくともいずれかを含む。部品補充作業時間が短いオペレータほど、技術レベルが高いと評価される。部品携行保持能力３１ｆは、当該オペレータが部品補充作業において一度に携行保持可能な部品数量、例えばテープリールを何個まで携行して移動可能であるかを示す。

作業順序決定部１９は、所定の期間内に部品残数情報取得部により取得され、部品残数記憶部１３に記憶された複数の部品の部品残数情報と、オペレータ情報管理部２３に記憶されたオペレータ情報３１（作業者情報）に基づき、各オペレータの複数の部品補充作業の作業順序を示す作業順序情報を作成する。このとき、作業順序決定部１９は、部品所在情報取得部１７から伝達された部品所在情報に基づいて、オペレータが補充部品を部品棚６から取得する作業を作業順序情報に含めて作業順序を決定する。さらにこの作業順序の決定に際しては、前述の設備イベント情報１１ｂ、同時携行可能数量３０ｂおよびフロアレイアウト情報管理部１８に記憶されたフロアレイアウト情報３２が併せて参照される。

ここで、図４を参照してフロアレイアウト情報３２について説明する。図４（ａ）は、対象とする生産エリア７におけるフロアレイアウトを示している。ここでは３つの部品実装ラインＬ（１）、（２）、（３）、部品棚６（１）、（２）、（３）を含む生産エリア７の例を図示している。部品実装ラインＬに配置された部品実装装置（図１（ｂ）に示す部品実装装置Ｍ３〜部品実装装置Ｍ７参照）には、それぞれ部品供給装置であるテープフィーダが装着される部品供給部Ｔが、装置中心線を挟む両側に設けられている。各部品供給部Ｔは、個々の識別と位置特定のために付番されている。ここに示す例では、装置中心線の片側について上流側から部品供給部Ｔ（１）〜Ｔ（５）、反対側について上流側から部品供給部Ｔ（６）〜Ｔ（１０）のように付番されている。なお部品供給部Ｔの付番方法は任意であり、適宜設定してもよい。

上述のフロアレイアウトにおいては、任意の箇所に基準座標を設定し、その基準座標を中心に定義されるＸＹ座標系を用いて、各部の位置を定義している。本実施の形態では、部品実装ラインＬ（１）の装置中心線と、各部品実装ラインＬの前端点を結ぶ直線との交点を基準座標として設定し、部品実装ラインＬ（１）の装置中心線をＸ軸、各部品実装ラインＬの前端点を結ぶ直線をＹ軸としている。各部品供給部Ｔや部品棚６の生産エリア７における位置は、上述の座標系における数値座標によって特定される。これにより、オペレータが部品棚６から取り出した補充部品を、部品実装ラインＬの部品供給部Ｔに運んで部品補充を行う部品補充作業において、任意の部品棚６から任意の部品供給部Ｔに至る移動距離、さらには任意の２つの部品供給部Ｔの間を移動する移動距離を、数値演算により求めることが可能となっている。

図４（ｂ）に示すように、フロアレイアウト情報３２には、部品実装ラインＩＤ３２ａ、基準座標情報３２ｂ、ライン配置・寸法情報３２ｃ、ライン構成設備情報３２ｄ、部品棚ＩＤ３２ｅ、部品棚位置情報３２ｆが含まれている。部品実装ラインＩＤ３２ａは、例えば、部品実装ラインＬ（１）、（２）、（３）を特定するＩＤコードである。基準座標情報３２ｂは、当該フロアレイアウトにおける位置基準となる座標を特定するための情報である。

ライン配置・寸法情報３２ｃは、図４（ａ）に示す実装ライン長さ寸法Ｄ１，ライン間隔Ｄ２，Ｄ３，部品棚距離Ｄ４など、部品実装ラインＬを構成する各部の配置を表すデータである。ライン構成設備情報３２ｄは、図１（ｂ）に示すように、部品実装ラインＬを構成する設備の種類、配列，各部寸法などに関するデータである。これらのデータには、各部品実装ラインＬにおける部品実装装置の配列や、部品補充の対象となる部品供給部Ｔの位置情報などが含まれる。部品棚ＩＤ３２ｅは、各部品棚６を個別に特定するＩＤコードである。部品棚位置情報３２ｆは、個別の部品棚６の位置を特定するデータである。

このように、管理装置２は部品実装ラインＬを構成する設備の種類、寸法、位置の少なくとも１つを含むフロアレイアウト情報３２を記憶するフロアレイアウト記憶部（フロアレイアウト情報管理部１８）をさらに備えている。そして、作業順序決定部１９は、フロアレイアウト情報３２に基づいて作業順序情報を作成する。

作業順序決定部１９は、作業順序作成処理部２０と、オペレータ別補充対象部品決定処理部２１とを含む。作業順序作成処理部２０は、対象となる複数の部品補充作業を作成する処理を担う。オペレータ別補充対象部品決定処理部２１は、各オペレータのいずれかに対象となる複数の部品補充作業を割り当てる処理を担う。これらの２つの処理の双方を勘案した結果に基づき、各オペレータに割り当てられる部品補充作業の作業順序が決定される。そして作業順序の決定結果は、オペレータ毎の作業順序情報である作業順序リストとして作業順序決定部１９から，作業順序リスト送信部２４に対して出力される。作業順序リスト送信部２４は、出力された作業順序リスト（図７参照）を対象となるオペレータの携帯端末９に対して送信する。各オペレータは受信した作業順序リストに従って、部品補充作業を実行する。すなわち、作業順序リスト送信部２４は、作業を行うべきオペレータに作業順序情報を発信する情報送信部として機能している。

作業順序作成処理部２０による作業順序の作成処理においては、図５に示す作業順序作成処理関連情報３３が参照される。作業順序作成処理関連情報３３は、処理開始時取得情報３４、条件３５、例外処理３６を含む。処理開始時取得情報３４は、作業順序作成処理の前提となる情報であり、ライン情報取得部１１によって取得される部品残数情報１１ａ、設備イベント情報１１ｂに加えて、オペレータ情報取得部２２によって取得されるオペレータＩＤ情報８ａを含んだログイン状態情報２２ａを含む。

条件３５は、作業順序の作成を行う際の条件である。ここでは、まず（条件１）３５ａとして、部品切れによる設備停止を発生させないことが規定されている。すなわち、補充対象部品決定部１４によって部品の補充が必要と判断される補充対象部品については、部品補充作業が完了する前に部品切れに至る事態が発生しないように作業順序を決定する。そのため、例えば、部品の消費率等を勘案して導き出される部品切れまでの時間、オペレータ情報３１の部品補充作業時間３１ｅを考慮して作業順序を決定する。補充対象部品決定部１４が参照する残数閾値３０ａは、部品切れによる設備停止をさせないことを考慮した数値が設定される。

（条件２）３５ｂとして、部品補充に要する移動距離ができるだけ小さいことが規定されている。すなわち、図４に示すフロアレイアウト情報に示される補充対象の部品供給部Ｔの位置情報に基づいて移動距離を演算し、移動距離ができるだけ小さくなる作業順序を決定する。この際、作業順序に部品棚６に部品をとりに行く作業も加えて作業順序を決定しても良く、その際には部品所在位置である部品棚６の位置情報をさらに考慮する。移動距離ができるだけ小さい結果を導き出す方法としては、例えば、演算で得られた結果の中で一番移動距離が小さいものを選ぶようにしても良いし、予め定められた移動距離の閾値を下回った（移動距離が小さい）結果の中から他の条件を加味して選びだすようにしても良い。

（条件３）３５ｃとして、部品切れまでの時間が短い部品から優先的に補充することが規定されている。すなわち、（条件１）３５ａを担保するため、部品残数が少なく部品の消費率が高い部品を優先して部品補充を実行する。

（条件４）３５ｄとして、同一の作業範囲に複数のオペレータが割り当てられている場合には、当該オペレータのスキル情報に基づいて部品補充作業を実行するオペレータを決定する。具体的には、まず当該オペレータについてのオペレータ情報３１に登録されたスキル情報３１ｄである及び部品補充作業時間情報３１２ｄを参照し、部品補充作業時間が短い方のオペレータを優先して割り当てる。また部品補充作業時間に差がない場合には、作業従事経歴情報３１１ｄを参照して、作業従事時間が長い方のオペレータを優先して割り当てる。

すなわち作業者情報記憶部としてのオペレータ情報管理部２３は、オペレータの技術レベルに関する技術レベル情報（スキル情報）をさらに含み、作業順序決定部１９は、同一の作業範囲に複数のオペレータが存在する場合に、技術レベル情報に基づいてオペレータを割り当てるようにしている。

（条件５）３５ｅとして、任意の担当オペレータがログインしていない場合には、別のオペレータに当該作業をフォローさせる。なお、全てのオペレータがログインしていない場合には、管理者に通知する。すなわち作業順序決定部１９は、ログイン状態情報取得部であるオペレータ情報取得部２２からの情報に基づいて、割り当てるべきオペレータがログインしていない場合には、ログイン状態にある他のオペレータに作業を割り当てるようにしている。この際、オペレータ情報３１を参照して、作業を割り当てる他のオペレータを決定しても良い。例えば、スキル情報３１ｄを参照して、作業従事経歴が長いオペレータや、部品補充作業時間が短いオペレータを選択するようにしても良い。

例外処理３６は、上述の処理における例外処理について規定している。すなわち、作業順序を決定してオペレータに作業順序情報を送信した後に、割り込み（部品残数が限界閾値を下回った、もしくは部品切れが発生など）が発生した場合には、当該部品を優先的に補充するようにリアルタイムで作業順序を再度決定する。

すなわち情報送信部である作業順序リスト送信部２４が、オペレータに作業順序情報である作業順序リスト２５を送信した後に緊急度の高い作業が発生した場合には、作業順序決定部１９はこの緊急度の高い作業を優先的に作業するように作業順序を再度決定する。そして作業順序リスト送信部２４は、再度決定された作業順序に基づく作業順序リスト２５をオペレータに発信する。ここで、例外処理の対象となる緊急度の高い作業としては、例えば部品残数が限界として設定された残数閾値を下回った、もしくは部品残数がゼロになった部品の補充作業が該当する。

なお、上述した条件（１）〜（５）及び例外処理は、例示であり、これらの全てもしくは一部を組み合わせたり、または本実施の形態の効果の範囲内で他の条件や処理と組み合わせたりしても良い。

次に図６を参照して、部品実装システム１の稼働時における作業順序指示システムの処理フローについて説明する。図６において（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、部品実装ラインＬのライン情報管理部４における処理、管理装置２によって実行される処理、オペレータが携帯端末９を操作することによって実行される処理をそれぞれ示している。

管理装置２においてシステムが起動されることにより、以下の処理が開始される。まず最初に、初期設定が行われる（ＳＴ１）。すなわち部品関連情報管理部１５に記憶される部品関連情報３０の残数閾値３０ａ（図３参照）、フロアレイアウト情報管理部１８に記憶されるフロアレイアウト情報３２（図４参照）およびオペレータ情報管理部２３に記憶されるオペレータ情報３１を、実行対象の処理内容に合致したデータ内容に設定する。

次いで、対象とする生産エリア７に配員されたオペレータ８（ここではオペレータ８Ａ，８Ｂ）は、所持している携帯端末９を起動してシステムにログインする（ＳＴ２）。これにより、携帯端末９を介して当該オペレータ８のオペレータＩＤ３１ａを示すオペレータＩＤ情報８ａがオペレータ情報取得部２２に送信され、オペレータ情報取得部２２はログイン中のオペレータ８のオペレータＩＤ３１ａを取得する（ＳＴ３）。ここで割り当てるべきオペレータ８がログインしていない場合には、作業順序決定部１９は、ログイン状態にある他のオペレータ８に作業を割り当てる。すなわち作業順序決定部１９は、ログイン状態情報取得部であるオペレータ情報取得部２２からの情報に基づいて、オペレータの代替割り当てを行う。

部品実装ラインＬにおいて生産が開始されると、ライン情報管理部４は各設備からライン情報を収集し、各設備における部品の部品残数データを更新する（ＳＴ４）。そして更新された部品残数情報１１ａは、管理装置２のライン情報取得部１１に送信される。これにより、管理装置２は部品残数情報１１ａを取得し（ＳＴ５），取得された部品残数データは部品残数記憶部１３に記憶される。ライン情報取得部１１は、所定の周期（例えば数分間隔）で部品残数情報１１ａを取得する。

次いで補充対象部品決定部１４により補充対象部品の決定が行われる。すなわち、部品関連情報管理部１５に記憶された残数閾値３０ａより低い残数の部品の有無が判断される（ＳＴ６）。ここで、残数閾値３０ａより低い残数の部品有りと判断された場合には、当該部品を補充対象部品として決定する（ＳＴ７）。これに対し、（ＳＴ６）にて残数閾値３０ａより低い残数の部品無しの場合には、（ＳＴ５）に戻って以降の処理を反復する。すなわち、ライン情報取得部１１が、所定の周期で部品残数情報１１ａを取得するのを待ち、（ＳＴ５）以降の処理を実行する。

（ＳＴ７）にて補充対象部品が決定されたならば、部品所在情報取得部１７が部品所在情報記憶部１６に記憶された部品所在情報を参照することにより、該当部品の所在情報を取得する（ＳＴ８）。部品所在情報取得部１７によって取得された部品所在情報は作業順序決定部１９に伝達され、作業順序決定部１９によって部品補充のためにオペレータ８Ａ，８Ｂが実行すべき作業順序が決定される（ＳＴ９）。そして決定された作業順序に基づき、作業順序リストが作成される（ＳＴ１０）。次いで、作成された作業順序リストは、作業順序リスト送信部２４によってオペレータ８Ａ，８Ｂへ送信される（ＳＴ１１）。これにより、作業順序リスト２５が該当するオペレータ８Ａ，８Ｂの所持する携帯端末９へ送信され、携帯端末９の表示画面に作業順序リスト２５が表示される。そしてオペレータ８Ａ，８Ｂは、表示された作業順序リスト２５に従って部品の補充作業を実行する。

このような部品の補充作業が実行される部品実装ラインＬでは、ライン情報管理部４は各設備からの部品補充完了イベントを受信したか否かを監視して判断している（ＳＴ１３）。ライン情報管理部４は、部品補充完了イベントを受信したならば、管理装置２に対して設備イベント情報１１ｂを送信する（ＳＴ１４）。そして管理装置２において、ライン情報取得部１１は設備イベント情報１１ｂを受信したか否かを監視している（ＳＴ１５）。管理装置２は、ライン情報取得部１１が部品補充完了イベントを受信したならば、作業順序リストを更新する処理を行う（ＳＴ１６）。これにより、部品補充が完了した部品が作業順序リスト２５から削除され、（ＳＴ１１）に戻って同様の処理が反復される。また（ＳＴ１５）にて部品補充完了イベントの受信が確認されない場合には、（ＳＴ５）に戻って、これ以降同様の処理が反復して実行される。すなわち、ライン情報取得部１１が、所定の周期で部品残数情報１１ａを取得するのを待ち、（ＳＴ５）以降の処理を実行する。

すなわち管理装置２は、部品実装ラインＬを構成する部品実装装置からの作業完了情報である部品補充完了イベントを受信する作業完了情報取得部（ライン情報取得部１１）をさらに備える。作業順序決定部１９は受信した部品補充完了イベントに基づいて作業順序情報である作業順序リスト２５を更新し、オペレータに対して更新した作業順序リスト２５を発信する。

図７は、作業順序リスト送信部２４から送信されて各オペレータへ送信される作業順序リスト２５の例を示している。ここに示す図７（ａ）、（ｂ）は、図８に示す生産エリア７にて作業を行う二人のオペレータ８Ａ，８Ｂに対してそれぞれ送信される作業順序リスト２５を示している。

作業順序リスト２５には、部品補充作業を担当すべきオペレータを特定する「オペレータ欄」３７が含まれており、これによりオペレータ名とオペレータＩＤが特定される。そして作業順序リスト２５は、「作業Ｎｏ．」３８ａ、「対象ライン」３８ｂ、「テーブル」３８ｃ、「アドレス」３８ｄ、「所在位置」３８ｆ、「所在位置」３８ｆを含んで構成されている。

「作業Ｎｏ．」３８ａは作業毎に付される番号であり、ここではオペレータが作業するべき順序と符合している。「対象ライン」３８ｂは作業の対象となる部品実装ラインＬを示している。「テーブル」３８ｃは、当該部品実装ラインＬにおいて部品補充の対象となる部品供給部Ｔを示す。「アドレス」３８ｄは、当該部品供給部Ｔにおいて部品補充作業の対象となるフィーダアドレスＡを示す。「部品名」３８ｅは補充対象となる部品の部品名を示す。「所在位置」３８ｆは、当該部品が保管されている部品棚を示す。

なお、作業順序リスト２５は、本実施の形態のように作業の順序をリスト表示するものの他に、部品補充作業の経路自体を視覚的に指示するものであっても良い。具体的な例としては、後述する図８に示されるフロアのイメージ図と矢印で示される移動経路を作業者の持つ携帯端末に表示させるようなものが考えられる。

図８は、図７に示す作業順序リスト２５の指示にしたがって各オペレータが部品補充作業を実行した場合のイメージを示している。ここで生産エリア７には、図４に示すフロアレイアウトにしたがって３つの部品実装ラインＬ（１）、（２）、（３）が配置されている。これらの部品実装ラインＬに対して二人のオペレータ８Ａ、８Ｂが割り当てられている。なお、図７（ａ）、（ｂ）においては、「作業Ｎｏ．」３８ａが１〜４の範囲についてのみ記載し、それ以降については省略している。

まず図７（ａ）に示す作業順序リスト２５に基づいてオペレータ８Ａが実行する部品補充作業について説明する。図７（ａ）における「所在位置」３８ｆには、部品棚６（１）、（２）が記載されている。よって、図８に示すように、オペレータ８Ａはまず部品棚６（１）に移動し（矢印ａ１）、ここで「部品名」３８ｅに指示される部品名Ｐａａａ，Ｐｂｂｂの部品を取り出す。次いでオペレータ８Ａは部品棚６（２）に移動し（矢印ａ２）、ここで「作業Ｎｏ．」３８ａに指示される部品名Ｐｃｃｃ，Ｐｄｄｄの部品を取り出す。

そしてこれらの部品を保持したオペレータ８Ａは、作業対象とする部品実装ラインＬ（１）に移動する（矢印ａ３）。そして「作業Ｎｏ．」３８ａの指示順序に従って、「テーブル」３８ｃに示す部品供給部Ｔを対象として順次部品補充作業を実行する。なお「部品名」３８ｅによる指示内容には、オペレータ８Ａが部品棚６（１）、（２）から補充部品が収納されたテープリールを取り出す際のリール数が含まれている。このリール数の情報は、部品関連情報３０に規定された同時携行可能数量３０ｂ、オペレータ情報３１に規定された部品携行保持能力３１ｆに基づいてなされる。これにより、オペレータが同時に携行保持する部品数量をオペレータの能力に応じて合理的に指示することができ、作業効率を向上させることが可能となっている。

このようにして補充部品を取り出したオペレータはまず部品供給部Ｔ（２）に移動し（矢印ａ４），ここで「アドレス」３８ｄにて指示されているフィーダアドレスＡ（ここに示す例ではＡ（３））に対して、「部品名」３８ｅにて指示される部品（部品名Ｐａａａ）の部品補充作業を実行する。ここでは、部品補充作業として、フィーダアドレスＡ（３）に装着されている部品供給装置であるテープフィーダに既に装着されている先行テープに対して部品Ｐａａａのテープをスプライシングする。そしてこの後は、同様に「作業Ｎｏ．」３８ａの指示順序に従って、「テーブル」３８ｃに示す部品供給部Ｔを対象として順次部品補充作業が実行される。

すなわちオペレータ８Ａは部品供給部Ｔ（５）へ移動し（矢印ａ５），次いで部品実装ラインＬ（１）の反対側の部品供給部Ｔ（９）、Ｔ（８）、Ｔ（６）へ順次移動する（矢印ａ６，ａ７，ａ８）。そしてそれぞれの部品供給部Ｔについて、「アドレス」３８ｄにて指示されたフィーダアドレスＡに対して、「部品名」３８ｅにて指示された部品の部品補充作業を実行する。なお、図７（ａ）に示す作業順序リスト２５には記載されていないが、この後オペレータ８Ａは隣接する部品実装ラインＬ（２）の部品供給部Ｔ（３）、部品供給部Ｔ（５）へ順次移動し（矢印ａ９、ａ１０），それぞれの部品供給部Ｔについて同様の部品補充作業を行う。

次に図７（ｂ）に示す作業順序リスト２５に基づいて、オペレータ８Ｂが実行する部品補充作業について説明する。図７（ｂ）における「所在位置」３８ｆには、部品棚６（２）、（３）が記載されていることから、図８に示すように、オペレータ８Ｂはまず部品棚６（２）に移動し（矢印ｂ１）、ここで「部品名」３８ｅに指示される部品名Ｐｃｃｃ，Ｐｄｄｄの部品を取り出す。次いでオペレータ８Ｂは部品棚６（３）に移動し（矢印ｂ２）、ここで「作業Ｎｏ．」３８ａに指示される部品名Ｐｅｅｅ，Ｐｆｆｆの部品を取り出す。そしてこれらの部品を保持したオペレータ８Ｂは、作業対象とする部品実装ラインＬ（２）に移動する（矢印ｂ３）。そして「作業Ｎｏ．」３８ａの指示順序に従って、「テーブル」３８ｃに示す部品供給部Ｔを対象として、順次部品補充作業を実行する。

すなわちオペレータ８Ｂはまず部品供給部Ｔ（７）に移動し（矢印ｂ４），ここで「アドレス」３８ｄにて指示されているフィーダアドレスＡ（８）に対して「部品名」３８ｅに指示される部品の部品補充作業を実行する。そしてこの後は、同様に「作業Ｎｏ．」３８ａの指示順序に従って、「テーブル」３８ｃに示す部品供給部Ｔを対象として順次部品補充作業が実行される。

すなわちオペレータ８Ｂは部品供給部Ｔ（９）へ移動し（矢印ｂ５），次いで部品実装ラインＬ（３）の部品供給部Ｔ（５）、Ｔ（３）へ順次移動する（矢印ｂ６，ｂ７）。そしてそれぞれの部品供給部Ｔについて、「アドレス」３８ｄにて指示されたフィーダアドレスＡに対して、「部品名」３８ｅにて指示された部品の部品補充作業を実行する。なお、図７（ｂ）に示す作業順序リスト２５には記載されていないが、この後オペレータ８Ａは部品供給部Ｔ（１）および部品実装ラインＬ（３）の反対側の部品供給部Ｔ（６）へ順次移動し（矢印ｂ８，ｂ９）、それぞれの部品供給部Ｔについて同様の部品補充作業を行う。

上記説明したように本実施の形態に示す管理装置２は、複数の部品実装装置（ここでは部品実装装置Ｍ３〜Ｍ７）が連結された部品実装ラインＬにおいて部品実装装置に部品を補充する作業の管理を行うために、部品実装装置から部品供給装置に収納された部品の部品残数を取得する部品残数情報取得部としてのライン情報取得部１１と、部品実装ラインＬにおける作業者の作業範囲を含む作業者情報を記憶する作業者情報記憶部としてのオペレータ情報管理部２３と、所定の期間内にライン情報取得部１１により取得された複数の部品の部品残数情報と作業者情報に基づき、各オペレータの複数の部品補充作業の作業順序を示す作業順序情報としての作業順序リスト２５を作成する作業順序決定部１９と、作業を行うべきオペレータに作業順序リスト２５を発信する情報送信部としての作業順序リスト送信部２４とを備える。

これにより、部品実装ラインＬを対象として部品切れなどの報知をタイムリーに行うことができ、部品切れによる設備停止による稼働率の低下を抑制できる。また、複数の部品実装ラインＬを対象とする場合にあっても、オペレータの配員を合理的に行うことができる。したがって、生産フロアにおける作業者の配員数を削減して、生産性を向上させることができる。

なお、以上に説明した実施形態の構成、機能部、及び処理内容等はあくまでも例示であり、本発明の効果を奏する範囲内で、適宜、変形でき、また組み合わせることができるものである。

本発明の管理装置は、部品切れに起因する設備停止による稼働率の低下を抑制できるので、基板に電子部品を実装する部品実装分野において有用である。

１部品実装システム
３通信ネットワーク
７生産エリア
８Ａ，８Ｂオペレータ
９携帯端末
Ｌ部品実装ライン
Ｔ部品供給部
Ａフィーダアドレス

Claims

複数の部品実装装置が連結された部品実装ラインにおいて前記部品実装装置に部品を補充する作業の管理を行う管理装置であって、
前記部品実装装置から部品供給装置に収納された部品の部品残数を取得する部品残数情報取得部と、
前記部品実装ラインにおける作業者の作業範囲を含む作業者情報を記憶する作業者情報記憶部と、
所定の期間内に前記部品残数情報取得部により取得された複数の部品の部品残数情報と前記作業者情報に基づき、各作業者の複数の部品補充作業の作業順序を示す作業順序情報を作成する作業順序決定部と、
作業を行うべき前記作業者に前記作業順序情報を発信する情報送信部と、を備え、
前記作業順序決定部は、前記部品補充作業に要する移動距離ができるだけ小さくなる前記作業順序を決定し、部品種類毎に前記作業者が同時携行可能な数量である同時携行可能数量に基づいて前記作業順序を決定する管理装置。
前記部品供給装置に補充される補充部品の所在を示す所在情報を記憶する部品所在情報記憶部をさらに備え、
前記作業順序決定部は、前記所在情報に基づいて前記作業者が前記補充部品を取得する作業を前記作業順序情報に含め、移動距離ができるだけ小さくなる前記作業順序を決定する、請求項１に記載の管理装置。
前記部品実装装置からの作業完了情報を受信する作業完了情報取得部をさらに備え、
前記作業順序決定部は、前記作業完了情報に基づいて前記作業順序情報を更新し、前記作業者に更新した作業順序情報を発信する、請求項１または２に記載の管理装置。
前記部品実装ラインを構成する設備の種類、寸法、位置の少なくとも１つを含むフロアレイアウト情報を記憶するフロアレイアウト記憶部をさらに備え、
前記作業順序決定部は、前記フロアレイアウト情報に基づいて部品補充に要する移動距離ができるだけ小さくなる前記作業順序を示す前記作業順序情報を決定する、請求項１から３に記載の管理装置。
前記作業者情報記憶部は、作業者の技術レベルに関する技術レベル情報をさらに含み、
前記作業順序決定部は、同一の作業範囲に複数の作業者が存在する場合に、前記技術レベル情報に基づいて作業者を割り当てる、請求項２から４に記載の管理装置。
作業者が有する携帯端末による作業者のログイン状態を示す情報を取得するログイン状態情報取得部をさらに備え、
前記作業順序決定部は、前記ログイン状態情報取得部からの情報に基づいて、割り当てるべき作業者がログインしていない場合には、ログイン状態にある他の作業者に作業を割り当てる、請求項２から５に記載の管理装置。
前記部品残数情報取得部は所定の周期で前記部品残数情報を取得し、前記情報送信部が作業者に前記所定の周期のうちの一の所定の周期での前記部品残数情報に基づき決定された作業順序情報を送信した後に、緊急度の高い作業が発生した場合には、前記作業順序決定部は、前記緊急度の高い作業を優先的に作業するようにリアルタイムで作業順序を再度決定し、前記情報送信部は前記再度決定された作業順序情報を作業者に発信する、請求項１から６に記載の管理装置。
前記緊急度の高い作業は、部品残数が限界として設定された残数閾値を下回った、もしくは部品残数がゼロになった部品の補充作業である、請求項７に記載の管理装置。