JP6935593B2

JP6935593B2 - 部品搭載機のカート構成最適化装置およびその方法

Info

Publication number: JP6935593B2
Application number: JP2020528627A
Authority: JP
Inventors: 知遥安井; 学牧野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2018-07-05
Filing date: 2018-07-05
Publication date: 2021-09-15
Anticipated expiration: 2038-07-05
Also published as: JPWO2020008592A1; WO2020008592A1

Description

本発明は、プリント基板の製造ラインで、複数種の基板を製造する部品搭載機の段取り替えによる生産停止を少なくするカート構成最適化装置およびその方法に関する。

現在、電子機器のプリント基板の表面実装部品は、ＳＭＴ（ＳｕｒｆａｃｅＭｏｕｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：表面実装技術）ラインにて実装されるのが主流となっている。
ＳＭＴラインの中核設備である部品搭載機(以下、搭載機と記載)は、部品をプリント基板上に搭載する装置である。搭載機では、製造する基板の品種変更、表裏面の反転の際、使用する部品を入れ替える段取り作業が発生する。特に多品種少量生産の場合は、膨大な段取り工数が発生する。

搭載機での段取り工数削減に向けて、特許文献１では、多品種の基板間で共通して使用する部品を完全固定部品として搭載機へ割当て、残りの部品については、ラインで生産される全基板をグループ化してグループ単位で段取りを行う手法が提案されている。具体的には、グループ単位でカート（フィーダにセットされた複数品種の部品を設置可能な台車）(以下、カートと記載)と呼ぶものを用意し、グループで使用する部品を格納しておく。製造する基板のグループが替わる場合は、搭載機へカートを入れ替える段取り作業を行う。

特開２０１７−５０３６２号公報

特許文献１が開示する手法では、グループ数とカート数が比例するため、多品種少量生産ラインに適用すると、多数のカートが必要となり、結果として多くの段取りが必要となる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、複数グループのカートを統合することにより、段取りを少なくするカート構成最適化装置およびその方法を提供することを目的とする。

本発明のカート構成最適化装置の好ましい例では、生産ラインに設置される部品搭載機のカート構成を決定するカート構成最適化装置であって、生産計画のある基板品種をリストアップして、各基板間の使用部品の関連性に基づいて、各基板をグループ分けする対象基板グループ化部と、各グループの使用部品の集合間の共通部品数、単一グループの使用部品数に基づき、各グループ対応に配列した空きカートに部品を配置する部品配置部と、同一部品搭載機に対応して、各グループ対応のカートに部品が配置された結果を比較して、共通の部品を有して、合わせた総部品種数がカートのレーン数以内に収まっている複数グループ対応のカート群を統合するカート構成最適化部とを備えて構成する。

また、本発明のカート構成最適化方法の好ましい例では、計算機により、各生産対象基板間の使用部品の関連性に基づいて、各基板をグループ分けする処理と、各グループで使用している部品をグループ毎に集約する処理と、前記集約されたグループ毎の使用部品を分類する処理と、前記分類毎の部品数に基づき、各グループ対応に配列した部品搭載機用の空きカートに部品を配置する処理と、同一部品搭載機に対応して、各グループ対応のカートに部品が配置された結果を比較して、共通の部品を有して、合わせた総部品種数がカートのレーン数以内に収まっている複数グループ対応のカート群を統合する処理とを実施する。

本発明によれば、多品種少量生産ラインの段取りを少なくすることができる。

(Ａ)搭載機の構成を説明する図、(Ｂ)カートを説明する図である。カート構成最適化装置を実現するための機能ブロック図である。カート構成最適化部が実行するカート構成最適化処理のフローチャートである。対象基板グループ化部が実行する対象基板のグループ化処理のフローチャートである。対象基板毎の部品使用状況を示す図である。部品一致率算出から対象基板のグループ化までの流れを示す図である。基板の部品使用状況をグループ単位で集約する流れを示す図である。グループ同士の類似度調査を示す図である。部品配置部が実行する部品配置処理のフローチャートである。部品をカートに配置する流れを示す図である（その一）。部品をカートに配置する流れを示す図である（その二）。カートの統合を説明する図である。カート構成最適化を実施した結果を示す図である。実施例２における部品の配置変更を実施してカート統合を行うカート構成最適化処理のフローチャートである。実施例２における部品をカートに配置した結果を示す図である。実施例２におけるカート統合を示す図である。実施例３におけるカート構成最適化処理の結果の表示例を示す図である。実施例４における各搭載機へダウンロードする部品配置データの例を示す図である。実施例５における段取り作業者に通知する段取り指示書の例を示す図である。

以下、実施例を図面を用いて説明する。

まず、図１(Ａ)、図１(Ｂ)を用いて一実施形態に係る搭載機の構成およびカート入替段取りを説明する。

搭載機１００の本実施例に係わる主要な構成要素は、カート１１０、カートに部品を設置するフィーダ１２０、搭載ヘッド１０２より構成される。

搭載機１００に部品１２１を供給する際は、部品（部品を収納したリールなど）１２１をフィーダ１２０にセットし、更にカート１１０上に構成されたレーン（本実施例では７レーンの構成例を示しているが、実際は例えば５０レーン、または６０レーン程度ある）１１４の１つにフィーダ１２０をセットする。カート１１０上の各レーンにフィーダ１２０がセットされた状態で、段取り時に、カート１１０を搭載機１００の所定位置に接続されていた前生産時使用されていたカートと入れ替えて、接続して、段取り終了となる。

次に、搭載機１００で部品１２１をプリント基板へ搭載する際は、搭載ヘッド１０２が、カート１１０上のフィーダ１２０にセットされている部品１２１をつかみ、プリント基板１０１の部品配置位置まで移動して、そこに搭載する。この操作を複数の搭載機で、各カート群１１１に対して繰り返すことで、プリント基板１０１を組み立てることができる。
このように搭載機で基板を組み立てる際には、カートやフィーダに部品をセットする段取り作業が必要となり、これは一般に人手作業によって行われている。

また多品種少量生産においては、例えば、１つのカート群１１１のみでは、全ての基板品種の部品をカバーすることができないため、図１(Ｂ)に示すような、段取りを共通とする基板品種のグループＡ、Ｂごとにカート群１１２、１１３を予め用意しておく場合がある。一般に、品種数に比例してカート数も増えるため、段取り時間が大きく増加する傾向にある。

ＳＭＴラインの生産時間は、主に段取り時間と搭載機の稼働時間に分けられる。
段取り時間は、製造する基板の品種変更、表裏面の反転の際、搭載機を停止して、使用する部品を入れ替える等の作業時間である。
稼働時間は、搭載機が部品を搭載する時間である。これは、複数の搭載機間で搭載する部品数のばらつきがあると最も部品数が多い搭載機が稼働している間、他の搭載機は待たされてしまう。
従来から、ＳＭＴラインのスループットを高めるため、段取り時間の削減、搭載機の稼動時間(搭載時間)を平準化する取組みが行われている。本実施例では、段取り工数を削減するための部品搭載機のカート構成最適化装置およびその方法を提案する。稼動時間(搭載時間)を平準化するために、カートに配置する部品の位置を微調整することは有効であるので、本実施例では、一般的に搭載機ベンダが提供する公知のツールで実現する。

次に、図２を用いてカート構成最適化装置１０を実現するための機能ブロック図について説明する。

カート構成最適化装置１０は、汎用の計算機上に構成することができて、そのハードウェア構成は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などにより構成される演算部２０、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリなどを用いたＳＳＤ（Solid State Drive）などにより構成される記憶部３０、キーボードやマウス等の入力デバイスより構成される操作部４０、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイなどの表示装置、各種出力装置などにより構成される表示部５０、ＮＩＣ（Network Interface Card）などにより構成される通信部６０、などを備える。

通信部６０は、無線ネットワークまたは有線ネットワークのネットワーク７０を介して他計算機上などにある各種データベース１〜５、および生産ラインを構成する各搭載機１００、作業者用ＰＣ２００などと接続されている。

演算部２０は、記憶部３０に記憶されているカート構成最適化処理プログラム３１をＲＡＭへロードしてＣＰＵで実行することにより以下の各機能部を実現する。演算部２０は、生産対象基板をグループ化して、各グループで使用している部品を分類し、分類毎の部品数に応じて最適なカート構成を導出するカート構成最適化部２１と、生産対象基板を部品一致率でグループ化する対象基板グループ化部２２と、グループ間の部品の類似度に従ってカートに部品を配置する部品配置部２３と、カート構成および部品配置結果をシステム使用者、段取り作業者へ出力するとともに、各搭載機へ部品配置データを出力するカート構成出力部２５とを有する。

また、演算部２０は、平準化処理プログラム３２を実行することにより、段取りを最適化したカート構成を用いて、各搭載機稼働時間を平準化するためカート内またはカートを跨って部品の配置変更を行う搭載時間平準化部２４を実現する。

記憶部３０は、カート構成最適化処理プログラム３１記憶領域、平準化処理プログラム３２記憶領域、カート構成最適化処理データテーブル３３記憶領域、カート構成テーブル３４記憶領域を有する。

カート構成最適化部２１は、起動されると、または実行時に適宜、他計算機上のシステムにて作成されたデータベースである、設計情報１、部品データ２、生産計画３、生産ライン情報４、部品在庫５から、必要とするデータをネットワーク７０を介して入力する。

設計情報１は、製造する各基板の使用部品が記載されている。部品データ２は、各部品のサイズ情報が記載されている。生産計画３は、基板毎の生産予定枚数が記載されている。生産ライン情報４は、生産ラインの搭載機構成が記載されている。部品在庫５は、部品毎の在庫数が記載されている。

なお、前記データベース（設計情報１、部品データ２、生産計画３、生産ライン情報４、部品在庫５）を作成するシステムの一部、または全てが、カート構成最適化装置１０が実装される計算機と同じ計算機上に実装されて、それらのシステムが作成するデータベースが共存することも考えられる。

カート構成最適化部２１は、図３のフローチャートに示すカート構成最適化処理を実行する。

ステップＳ１０１において、対象基板グループ化部２２を起動する。対象基板グループ化部２２は、図４のフローチャートに示す対象基板のグループ化処理を実行する。グループ数の増加は、段取りの増加を招くため、本ステップの目的は、少ないグループ数で全ての基板に対し、グルーピングすることである。

ステップＳ２０１において、生産計画３から、指定する期間（例えば、今後６か月間など）内に生産ラインで製造予定の基板の品種に係る生産計画情報を読出し、生産対象基板をリストアップする。

ステップＳ２０２において、設計情報１から生産対象基板の使用部品の情報を読出し、図５に示す対象基板毎の部品使用状況を表すテーブル２０１（例えば８品種の基板が生産対象基板として説明する。）を作成し、カート構成最適化処理データテーブル３３記憶領域に記憶する。次に、対象基板間の使用部品の一致率を次式（数１）で算出する。
（数１）｛対象基板間の使用部品の一致率(％)｝＝｛両基板の使用部品の共通部品種数｝／｛両基板の使用部品の総部品種数｝×100 (％)
図６のテーブル２０２に部品一致率算出結果を示している。

ステップＳ２０３において、テーブル２０２の部品一致率算出結果の一致率の高い順に、基板の組合せを並び替えて、図６のテーブル２０３を作成する。

ステップＳ２０４〜Ｓ２１１において、テーブル２０３に並び替えられた基板の組合せを、一致率の高い順に一組ずつ選択し、基板のグループ割当て用テーブル２０４へ順次割り当てる。
ステップＳ２０６において、選択した基板の組合せのうち一方の基板が既にテーブル２０４のグループに割り当てられていれば、基本的に他方の基板も同じグループへ割り当てることにしてＳ２０７へ移行し、そうでなければＳ２０９へ移行する。
ステップＳ２０７において、他方の基板も同じグループＸに割当ると仮定したときに、既にテーブル２０４のグループＸに割り当てられた基板＋他方の基板の全基板の総使用部品の品種数が、生産ライン搭載可能部品品種数上限（例えば、生産ラインに設置された全ての搭載機に同時にセットできる全てのカートのレーン数の総数に相当する。すなわち、全てのカートの全てのレーンに異なる部品品種をセットする場合を想定している。ただし、搭載部品数が多い部品種は、複数のレーンに分けて同一の部品種をセットする運用が考えられ、また空きレーンの余裕などをみることも考えられるので、生産ライン搭載可能部品品種数上限は、レーン数の総数より所定数だけ低い値に設定することが考えられる。）を超えるかを判定する。超えると判定されれば、他方の基板を同じグループＸに割当ると全搭載機で搭載できる部品品種数を超えると判断して、Ｓ２１０へ移行して、他方の基板を新たなグループに割当てを行い、超えないと判定されれば、Ｓ２０８へ移行して、他方の基板をグループＸに割当てを行う。
ステップＳ２１１において、全ての対象基板（本実施例では８品種の基板）のテーブル２０４におけるグループの割り当てが決まったか判定して、未だであればＳ２０４へ移行し、全ての基板が割当てられていれば終了する。基板のグループ割当て終了結果は、図６のテーブル２０５に示すとおりとなる。

尚、ここでは対象基板間の使用部品の一致率からグループ化を行う方法を例にとり説明したが、対象基板間の使用部品の相関関係からグループ化を行う方法など他の方法であっても良い。

図３のステップＳ１０２において、Ｓ１０１で求めた対象基板のグループ分け（本実施例では３グループ）結果に従って、グループ同士の類似度を調査するために、まず、図７に示すように、対象基板の部品使用状況のテーブル２０１を３つのグループに分け、グループ単位で集約して、グループの部品使用状況のテーブル２０６を生成する。

次に、図８に示す、グループ同士の類似度算出を実施する。各グループにおいて使用される部品（本実施例では「部品品種」のことを「部品」と呼ぶ）をそれぞれ集合論の１つの集合に含まれる元と見なすと、各グループの集合は、各グループの集合間の積集合も含めて、３０１のグラフに示すように７つの部分集合に分けられ、それらを領域Ａ〜Ｇと呼ぶ。

各領域Ａ〜Ｇに含まれる共通部品、または単一のグループの集合にのみ含まれる部品を検索して、３０１のグラフに示す７つの部分集合内には部品数が書き込まれ、図８のテーブル２０７の各領域に含まれる部品の欄には、各領域に含まれる部品名が書き込まれている。Ｓ１０２の処理では、テーブル２０７をカート構成最適化処理データテーブル３３記憶領域に作成する。
ここで、類似度とは、各領域に含まれる部品数になり、複数のグループの集合間の積集合の場合には共通部品数であり、または単一のグループの集合のみに含まれる部品数の場合もある。

図３のステップＳ１０３において、部品配置部２３を起動する。部品配置部２３は、図９のフローチャートに示す部品配置処理を実行する。

図９のステップＳ３０１において、生産ラインに設置されている全ての搭載機にセットが可能な空きカートの配列を、Ｓ１０１で求めたグループ数（本実施例では３グループ）に対応させた空きカートの配列だけ用意する（図１０参照）。図１０の空きカートのレーン数は４レーンと単純化して説明する。

図１０、１１に部品をカートに配置する実施例を説明する。部品の配置は、類似度の高い領域に含まれる部品の組合せから順に行う。また、同一領域の部品は同じ搭載機のカートへ配置する。複数のグループで共有している部品は、同じ搭載機の各グループに対応するカートに配置することをルールとし、下流側の搭載機のカートから順に配置する。これを満足できない場合は、下流側の搭載機から順に上流側の搭載機のカートへ空いているレーンに配置する。
本実施例では、類似度が８の領域Ｃから部品の配置を行う。領域ＣはＧｒ３だけで使用される部品であることから、搭載機３、搭載機４のＧｒ３対応のカートに８つの部品（部品s〜部品z）を配置する。ここで、レーン１１５に記載された文字は、部品名を表している。
次に、類似度７の領域Ｄの部品配置を行う。領域Ｄは、Ｇｒ１、Ｇｒ２共通で使われる部品であるため、Ｇｒ１、Ｇｒ２両方対応のカートに部品を配置する。
同様に、全ての領域に含まれる部品の配置を行う（図１１）。

図９のステップＳ３０２において、Ｓ１０２で作成した各領域に含まれる部品名が書き込まれているテーブル２０７から、類似度が高い(含まれる部品数が多い)領域に含まれる部品の組合せ(１個の場合もある)から順に１組ずつ選択して、以降の部品配置処理をＳ３０９まで処理を繰り返す。

ステップＳ３０３において、Ｓ３０２で選択された領域が対応するグループのカート配列の空きレーンを、下流側の搭載機から探索する。

ステップＳ３０４において、探索された空きレーンのカート内に、部品の組合せを配置できるか判定する。配置できれば、Ｓ３０５へ移行し、配置できなければ、Ｓ３０６へ移行する。

ステップＳ３０５において、対応するグループのカートの空きレーンに部品の組合せを配置して、Ｓ３０９へ移行する。

ステップＳ３０６において、部品の組合せの部品総数がカートの総レーン数より大きいかを判定して、ＹＥＳならＳ３０７へ移行し、ＮＯならＳ３０８へ移行する。

ステップＳ３０７において、該当カート、及び上流側の搭載機のカートに跨って、部品の組合せを配置して、Ｓ３０９へ移行する。

ステップＳ３０８において、上流側の搭載機のカートに空きレーンを探索して、Ｓ３０４へ移行する。

次に、図１２を用いて、カート統合対象確認および統合可否判定処理を説明する。カート統合対象は、同一搭載機内で、同じ部品が相互に配置されたカートがあるかで判定する。図１２の例では、カート群４０１〜４０４が対象となる。
まず、カート群４０１について統合の検討を行う。カート群４０１は、Ｇｒ１、Ｇｒ２、Ｇｒ３それぞれのカートが用意されているが、部品は、部品a、部品b、部品cの３種類しか配置されていない。従って、この３種類の部品を配置したカートを統一して用意することで、３つのカートを統合できるため、カート統合を実施する。
カート群４０２では、部品の数が５つと一つのカートで搭載できる部品数を超えているため、統合不可の判定となる。カート群４０３〜４０４についても同様に判定を行い、テーブル２０８の結果が得られる。

図３のフローチャートのステップＳ１０４に戻り、Ｓ１０３で部品配置処理を実行した結果に対して、カート統合対象を確認する。カート統合対象があればＳ１０５へ移行する。カート統合対象が無ければカート構成最適化処理を終了する。

ステップＳ１０５において、カート統合対象に対して統合可否を判定する。判定基準は、統合対象のカート群で使用する部品種数が、カートに収まるかである。統合可能であればＳ１０６へ移行し、可能でなければＳ１０７へ移行する。

ステップＳ１０６において、カート統合対象に対してカート統合（対象のカート群で使用する全ての部品種を搭載したカートを作成し、カート群を１つのカートに統合する。）を実施して、Ｓ１０７へ移行する。

ステップＳ１０７において、全てのカート統合対象の統合可否を判定したかを確認して、全て判定済みならばカート構成最適化処理を終了し、未確認のカート統合対象があればＳ１０５へ移行する。

図１３は、カート構成最適化処理においてカート統合を実施し、最適化が完了したカート構成を示す。このカート構成データ（最適化後のカート構成およびカートに格納する部品配置）は、カート構成テーブル３４記憶領域に記憶される。

搭載時間平準化部２４は、カート構成テーブル３４記憶領域に記憶されたカート構成データに対して、各搭載機１００の稼働時間が均一になるように、カート内またはカートを跨って部品の配置調整を行う。一般的には、搭載機ベンダが提供するツールで実現する。

本実施例は、さらなる最適化を行うために、実施例１における図３のフローチャートに示すカート構成最適化処理のステップＳ１０５でカート統合不可となった場合に、調整を行うものである。

カート構成最適化部２１が実行するカート構成最適化処理のフローチャートを図１４に示す。
ステップＳ１０５において、カート統合対象に対して統合可否を判定する。判定基準は、統合対象のカート群で使用する部品種数が、カートに収まるかである。統合が可能でなければＳ４０１へ移行するところが実施例２で追加される事項である。

ステップＳ４０１において、部品がカートから溢れてしまったカート群の中から配置変更できる部品が無いか１つ１つ確認する。変更先候補が複数ある場合は、端の搭載機から順に空いているレーンを変更先とする。変更できる部品があれば、変更先を決め、Ｓ４０２へ移行する。変更できる部品が無ければＳ１０７に移行する。

ステップＳ４０２において、配置変更後の部品種数がカートに収まるか確認する。収まらなければ、変更情報を残したまま、再度、Ｓ４０１へ移行し、他に配置変更できる部品が無いか確認する。収まる場合はＳ４０３に移行する。

ステップＳ４０３において、Ｓ４０１で抽出した部品の配置変更を行う。

ステップＳ４０４において、配置変更後のカート群に対し、カート統合を行う。本ステップは、ステップＳ１０６と同様の手順で行う。処理結果は、カート構成テーブル３４記憶領域にカート構成データを記憶する。処理後、Ｓ１０７へ移行する。

以下、具体例を用いて、詳細に説明する。
Ｓ１０４までの結果を図１５に示す。ここでカート群４０５内には、部品ｑ、部品ｒ、部品ｏ、部品ｐ、部品ｋの５種類あることから１つのカート内に収まらない。

そこで、配置変更できる部品が無いか１つ１つ確認する。確認は、少ないグループで使用している部品から順に行う。本実施例では、部品q、部品r、部品kが、１つのグループでしか使用していない部品であるから、この中から任意の順番で１つずつを選択し、配置変更可否を検討する。

配置変更の検討からカート統合までを図１６を用いて説明する。ここでは、まず、部品qの配置変更を検討する。部品qはＧｒ２で使用しているため、空きレーンを持つ同一グループの別カート４０７に配置変更ができる。配置変更を実施した場合、カート群４０５の部品種数は４つとなり、カート統合が可能である。従って、カート４０６を作成することで、カート統合ができる。

本実施例は、実施例１、２におけるカート構成最適化処理の結果をシステム使用者が確認できるようにするものである。

カート構成出力部２５は、カート構成テーブル３４記憶領域に記憶されたカート構成データ（最適化後のカート構成およびカートに格納する部品配置）を使用者が確認できるように、表示部５０に表示する。

搭載時間平準化部２４の実行結果も、カート構成テーブル３４記憶領域に記憶されるので、同様に表示部５０に表示されるが、本実施例では、搭載時間平準化部２４では部品配置が変更されなかったものとする。

表示した結果の例を図１７に示す。最適化後のカート構成と部品配置を示す表示５０１と各カートの詳細を示す表示５０２で構成される。
表示５０１では、どのカートが統合されたかが確認でき、表示５０２では、カート内のレーン使用率等が確認できる。

カート構成出力部２５は、カート構成テーブル３４記憶領域に記憶されたカート構成データ（最適化後のカート構成およびカートに格納する部品配置）に基づき、図１８に例示する各搭載機向けの部品配置データを作成し、通信部６０、ネットワーク７０を経由して、各搭載機１００へダウンロードする。

各搭載機１００は、部品配置データを用いて、製造する基板に対して使用部品が所定のレーンにセットされているかを確認する。

本実施例は、実施例１、２におけるカート構成最適化処理の結果を段取り作業者に通知するものである。

カート構成出力部２５は、カート構成テーブル３４記憶領域に記憶されたカート構成データ（最適化後のカート構成およびカートに格納する部品配置）に基づき、図１９に例示する段取り作業者向けの段取り指示書を作成し、通信部６０、ネットワーク７０を経由して、作業者用ＰＣ２００へダウンロードする。

段取り指示書は、カート単位で作成され、当該カートで生産するグループや部品配置の情報が記載されている。段取り作業者は、これを印刷し、各カートに掲示することで、生産時に必要な段取りを確認する。

本実施の形態によれば、多品種少量生産ラインの段取りを少なくすることができ、ひいてはリードタイムを短縮化できる。また、本実施の形態によれば、カートやフィーダの使用数を削減でき、ひいては設備投資を抑制できる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、装置の構成要素の一部または全部をソフトウェアプログラム処理やハードウェア回路などで実現してもよい。

１…設計情報(ＤＢ)、２…部品データ(ＤＢ)、３…生産計画(ＤＢ)、４…生産ライン情報(ＤＢ)、５…部品在庫(ＤＢ)、１０…カート構成最適化装置、２０…演算部、２１…カート構成最適化部、２２…対象基板グループ化部、２３…部品配置部、２４…搭載時間平準化部、２５…カート構成出力部、３０…記憶部、３１…カート構成最適化処理プログラム(記憶領域)、３２…平準化処理プログラム(記憶領域)、３３…カート構成最適化処理データテーブル(記憶領域)、３４…カート構成テーブル(記憶領域)、４０…操作部、５０…表示部、６０…通信部、７０…ネットワーク、
１００…部品搭載機、１０１…プリント基板、１０２…搭載ヘッド、１１０…カート、１１１，１１２，１１３…カート群、１１４…レーン、１１５…文字が記載されたレーン、１２０…フィーダ、１２１…部品。

Claims

生産ラインに設置される部品搭載機のカート構成を決定するカート構成最適化装置であって、
生産計画のある基板品種をリストアップして、各基板間の使用部品の関連性に基づいて、各基板をグループ分けする対象基板グループ化部と、
各グループの使用部品の集合間の共通部品数、単一グループの使用部品数に基づき、各グループ対応に配列した空きカートに部品を配置する部品配置部と、
同一部品搭載機に対応して、各グループ対応のカートに部品が配置された結果を比較して、共通の部品を有して、合わせた総部品種数がカートのレーン数以内に収まっている複数グループ対応のカート群を統合するカート構成最適化部と、
を備えたことを特徴とするカート構成最適化装置。
前記対象基板グループ化部は、生産計画のある基板品種をリストアップして、各基板間の使用部品の一致率を算出して、一致率の高い順に基板の組合せをグループに割当てていき、組合せの一方の基板の所属グループに合わせて他方の基板の割り当てを決め、１グループの全基板の総使用部品品種数が生産ライン搭載可能部品品種数上限以内に収まるように各基板をグループ分けすることを特徴とする請求項１に記載のカート構成最適化装置。
前記部品配置部は、各グループの使用部品の集合間の共通部品数、または単一グループの使用部品数により定義される類似度の高い順に、該当部品の組合せを各グループ対応に配列した空きカートに部品を配置することを特徴とする請求項１に記載のカート構成最適化装置。
前記カート構成最適化部は、同一部品搭載機に対応して、各グループ対応のカートに部品が配置された結果を比較して、共通の部品を有して、合わせた総部品種数がカートのレーン数を超える複数グループ対応のカート群に対して、一部の部品の配置変更を検討して、配置変更により残りの総部品種数がカートのレーン数以内に収まる場合に、前記複数グループ対応のカート群を統合することを特徴とする請求項１に記載のカート構成最適化装置。
前記部品配置部、および前記カート構成最適化部が作成した最適化後のカート構成およびカートに格納する部品配置のデータを表示部に出力するカート構成出力部を更に有することを特徴とする請求項１に記載のカート構成最適化装置。
前記カート構成出力部が表示部に出力する最適化後のカート構成およびカートに格納する部品配置のデータには、カート群の統合の履歴、カート内のレーン使用率が含まれていることを特徴とする請求項５に記載のカート構成最適化装置。
前記カート構成出力部は、前記部品配置部、および前記カート構成最適化部が作成した最適化後のカート構成およびカートに格納する部品配置のデータに基づいて、各搭載機に対して、製造する基板に係る使用部品がどのレーンにセットされているかを表す部品配置データを作成して、出力することを特徴とする請求項５に記載のカート構成最適化装置。
前記カート構成出力部は、前記部品配置部、および前記カート構成最適化部が作成した最適化後のカート構成およびカートに格納する部品配置のデータに基づいて、段取り作業者向けに、カート単位で作成され、当該カートで生産するグループや部品配置の情報が記載された段取り指示書を作成して、作業者用ＰＣへダウンロードすることを特徴とする請求項５に記載のカート構成最適化装置。
計算機により、
各生産対象基板間の使用部品の関連性に基づいて、各基板をグループ分けする処理と、
各グループで使用している部品をグループ毎に集約する処理と、
前記集約されたグループ毎の使用部品を分類する処理と、
前記分類毎の部品数に基づき、各グループ対応に配列した部品搭載機用の空きカートに部品を配置する処理と、
同一部品搭載機に対応して、各グループ対応のカートに部品が配置された結果を比較して、共通の部品を有して、合わせた総部品種数がカートのレーン数以内に収まっている複数グループ対応のカート群を統合する処理とを実施することを特徴とするカート構成最適化方法。
前記計算機により、
統合後のカート構成およびカートに格納する部品配置のデータを出力する処理を更に実施することを特徴とする請求項９に記載のカート構成最適化方法。
前記計算機により、
前記出力する統合後のカート構成およびカートに格納する部品配置のデータには、カート群の統合の履歴、カート内のレーン使用率が含まれていることを特徴とする請求項１０に記載のカート構成最適化方法。
前記計算機により、
前記統合後のカート構成およびカートに格納する部品配置のデータに基づいて、各搭載機に対して、製造する基板に係る使用部品がどのレーンにセットされているかを表す部品配置データを作成して、出力することを特徴とする請求項１０に記載のカート構成最適化方法。
前記計算機により、
前記統合後のカート構成およびカートに格納する部品配置のデータに基づいて、段取り作業者向けに、カート単位で作成され、当該カートで生産するグループや部品配置の情報が記載された段取り指示書を作成して、作業者用ＰＣへダウンロードすることを特徴とする請求項１０に記載のカート構成最適化方法。
前記計算機により、
生産計画のある基板品種をリストアップして、各基板間の使用部品の一致率を算出して、一致率の高い順に基板の組合せをグループに割当てていき、組合せの一方の基板の所属グループに合わせて他方の基板の割り当てを決め、１グループの全基板の総使用部品品種数が生産ライン搭載可能部品品種数上限以内に収まるように各基板をグループ分けする処理を実施することを特徴とする請求項９に記載のカート構成最適化方法。
前記計算機により
更に、同一部品搭載機に対応して、各グループ対応のカートに部品が配置された結果を比較して、共通の部品を有して、合わせた総部品種数がカートのレーン数を超える複数グループ対応のカート群に対して、一部の部品の配置変更を検討して、配置変更により残りの総部品種数がカートのレーン数以内に収まる場合に、前記複数グループ対応のカート群を統合する処理を実施することを特徴とする請求項９に記載のカート構成最適化方法。