JP7340741B2

JP7340741B2 - 生産管理装置および生産管理方法ならびに生産管理方法をコンピュータにより実行させるプログラム

Info

Publication number: JP7340741B2
Application number: JP2018216582A
Authority: JP
Inventors: 裕起竹原
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2023-09-08
Anticipated expiration: 2038-11-19
Also published as: JP2020086645A

Description

本発明は、ワークを加工する生産ラインにおける生産に関する情報を管理する生産管理装置および生産管理方法ならびに生産管理方法をコンピュータにより実行させるプログラムに関する。

従来、ワークに対して生産作業を実行する複数の生産設備で構成される生産ラインにおいて、部品や部材などを搬送する移動体や作業者の動線をシミュレーションして、適切な生産設備のレイアウトなどを決定することが知られている。特許文献１には、生産フロアに配置された部品置き場に設定された搬出場所と、生産フロアに配置された生産ラインに設定された搬入場所との間を移動して部品などを運搬する移動体の動線をシミュレーションして、移動体が存在する頻度から移動体が生産フロアのどこで滞留するかを把握することが記載されている。

特開２０１３―１２７７３４号公報

ところで、生産ラインには発生する作業に応じて部品などを搬送する位置や作業者が操作を行う位置が変化するものがある。例えば、基板に対して部品実装作業を実行する複数の部品実装装置を含んで構成される部品実装ラインでは、部品実装装置に対して作業する位置が、発生する作業の種類や部品実装装置の構成（操作部が両側にあるか、片側のみか等）等によって変化する。しかしながら、特許文献１を含む従来技術では、生産ラインで発生する作業に応じて作業対象が変化する場合に作業者などの作業動線を精確にシミュレーションする方法が開示されておらず、更なる改善の余地があった。

そこで本発明は、作業者の作業動線を精確にシミュレーションすることができる生産管理装置および生産管理方法ならびに生産管理方法をコンピュータにより実行させるプログラムを提供することを目的とする。

本発明の生産管理装置は、ワークを加工する生産ラインを構成する生産設備を用いた前記ワークの生産状況をシミュレーションする生産模擬部と、前記生産模擬部によって発生が予測された作業者による作業に対して、前記ワークを加工する前記生産ラインを構成する前記生産設備における作業者の作業領域を予測された作業毎に決定する作業領域決定部と、前記作業領域決定部で決定された前記作業領域を前記作業者の停止位置として、前記作業者の作業動線を予測された作業毎に推定する動線推定部と、を備える。

本発明の生産管理方法は、ワークを加工する生産ラインを構成する生産設備を用いた前記ワークの生産状況をシミュレーションし、シミュレーションによって発生が予測された作業者による作業に対して、ワークを加工する生産ラインを構成する生産設備における作業者の作業領域を予測された作業毎に決定し、決定された前記作業領域を前記作業者の停止位置として、前記作業者の作業動線を予測された作業毎に推定することを含む。
また、本発明の生産管理方法をコンピュータにより実行させるプログラムは、ワークを加工する生産ラインを構成する生産設備を用いた前記ワークの生産状況をシミュレーションし、シミュレーションによって発生が予測された作業者による作業に対して、ワークを加工する生産ラインを構成する生産設備における作業者の作業領域を予測された作業毎に決定し、決定された前記作業領域を前記作業者の停止位置として、前記作業者の作業動線を予測された作業毎に推定することを含む生産管理方法をコンピュータにより実行させる。

本発明によれば、作業者の作業動線を精確にシミュレーションすることができる。

本発明の一実施の形態の部品実装システムの構成説明図本発明の一実施の形態の部品実装システムが備える部品実装ラインの構成説明図本発明の一実施の形態の部品実装ラインが備える部品実装装置の構成説明図本発明の一実施の形態の生産管理装置の構成を示すブロック図本発明の一実施の形態の生産管理装置が備える表示部に表示された作業領域設定画面の一例を示す図本発明の一実施の形態の生産管理装置が備える表示部に表示された設備別作業領域設定画面の一例を示す図本発明の一実施の形態の生産管理装置が備える表示部に表示された担当領域設定画面の一例を示す図本発明の一実施の形態の部品実装ラインが配置されたフロアにおける作業者の作業動線の一例の説明図本発明の一実施の形態の生産管理方法（作業動線推定方法）のフローを示す図

以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品実装システム、部品実装ライン、生産管理装置、印刷装置、部品実装装置などの仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図２では、紙面左側を基板搬送方向の上流側、紙面右側を基板搬送方向の下流側と称し、紙面下側を前側、紙面上側を後側と称する。

まず図１を参照して、部品実装システム１の構成を説明する。部品実装システム１は、フロアＦに配置された２本の部品実装ラインＬ１，Ｌ２が有線または無線による通信ネットワーク２によって接続され、ライン管理コンピュータ３によって管理される構成となっている。各部品実装ラインＬ１，Ｌ２は、後述するように部品実装装置を含む複数の生産設備を連結して構成され、基板に部品を実装した実装基板を生産する機能を有している。なお、部品実装システム１が備える部品実装ラインは２本である必要はなく、１本、および３本以上でも良い。

各部品実装ラインＬ１，Ｌ２を構成する生産設備は、それぞれ通信ネットワーク２を介してライン管理コンピュータ３に接続されている。生産作業中の各生産設備の状況は、逐次、ライン管理コンピュータ３に送信されて、ライン管理コンピュータ３において各生産設備の状況を知ることができる。例えば、部品実装装置が供給している部品の残数、部品実装装置において実行される部品補給作業の状況、生産設備で発生した装置エラーと作業者による復旧作業の状況などがライン管理コンピュータ３に収集される。

また、ライン管理コンピュータ３において、部品実装ラインＬ１，Ｌ２の生産設備で発生した装置エラーの内容確認と遠隔による復旧作業をすることができる。なお、ここでいう作業者は、フロアＦを移動可能で、生産設備に対して作業の一部を行うことができるものであれば、人以外であってもよい。例えば、部品を保持して搬送するＡＧＶやフロアＦを自由に移動する多軸ロボット等でもよい。

部品実装システム１は、通信ネットワーク２に接続されたコンピュータである生産管理装置４を備えている。生産管理装置４では、部品実装ラインＬ１，Ｌ２における実装基板の生産に関する各種シミュレーションの実行、生産計画の作成、生産設備で使用される各種パラメータの作成などが行われる。

次に図２を参照して、部品実装ラインＬ１，Ｌ２の詳細な構成を説明する。部品実装ラインＬ１，Ｌ２は同様の構成をしており、以下、部品実装ラインＬ１について説明する。部品実装ラインＬ１には、上流側から下流側に向けて基板（ワーク）を搬送する搬送部５を備えた生産設備が互いに連結されている。部品実装ラインＬ１において互いに連結された搬送部５は、前側の前側搬送レーン５Ｆと後側の後側搬送レーン５Ｒを構成する。すなわち、部品実装ラインＬ１は、前側搬送レーン５Ｆと後側搬送レーン５Ｒを並列に備えている。

前側搬送レーン５Ｆには、上流側から下流側に向けて、基板供給装置Ｍ１、印刷装置Ｍ２、基板振分け装置Ｍ３、部品実装装置Ｍ４、部品実装装置Ｍ５、部品実装装置Ｍ６、コンベア装置Ｍ７、基板振分け装置Ｍ８、リフロー装置Ｍ９、検査装置Ｍ１０、基板回収装置Ｍ１１が連結されている。後側搬送レーン５Ｒには、上流側から下流側に向けて、基板供給装置Ｍ１２、基板反転装置Ｍ１３、印刷装置Ｍ１４、基板振分け装置Ｍ３、部品実装装置Ｍ４、部品実装装置Ｍ５、部品実装装置Ｍ６、コンベア装置Ｍ７、基板振分け装置Ｍ８、リフロー装置Ｍ１５、検査装置Ｍ１６、基板回収装置Ｍ１７が連結されている。

図２において、基板供給装置Ｍ１，Ｍ１２は、複数の基板を収納するラック等の収納部を備え、収納部から取り出した基板を下流側の生産設備に供給する。印刷装置Ｍ２，Ｍ１４は、上流側から搬入された基板の電極にマスクを介して半田を印刷（堆積）する。なお、印刷装置Ｍ２，Ｍ１４は、ディスペンサによって基板に半田を堆積する構成でもよい。基板振分け装置Ｍ３，Ｍ８は、上流側から基板を受け取って下流側に搬出する搬送部５を有する振分け機構を備えている。基板振分け装置Ｍ３は２基の振分け機構を備えており、基板振分け装置Ｍ８は１基の振分け機構を備えている。

基板振分け装置Ｍ３の前側の振分け機構は上流側の前側搬送レーン５Ｆから下流側の後側搬送レーン５Ｒの間を前後に移動する（矢印ａ）。基板振分け装置Ｍ３の後側の振分け機構は上流側の後側搬送レーン５Ｒから下流側の前側搬送レーン５Ｆの間を前後に移動する（矢印ｂ）。基板振分け装置Ｍ８の振分け機構は、上流側の前側搬送レーン５Ｆと後側搬送レーン５Ｒを含み、下流側の前側搬送レーン５Ｆと後側搬送レーン５Ｒの間を前後に移動する（矢印ｃ）。基板振分け装置Ｍ３，Ｍ８は、ライン管理コンピュータ３などからの指令に従って、上流側の前側搬送レーン５Ｆまたは後側搬送レーン５Ｒから受け取った基板を下流側の前側搬送レーン５Ｆまたは後側搬送レーン５Ｒのいずれかに振り分けて搬出する。

図２において、部品実装装置Ｍ４～Ｍ６は、前側搬送レーン５Ｆを構成する搬送部５と後側搬送レーン５Ｒを構成する搬送部５を備えており、それぞれの搬送部５において上流側から搬入された基板に部品を実装する。コンベア装置Ｍ７は、上流側の前側搬送レーン５Ｆから基板を受け取って、タイミングを調整して下流側の前側搬送レーン５Ｆに搬出する。また、コンベア装置Ｍ７は、上流側の後側搬送レーン５Ｒから基板を受け取って、タイミングを調整して下流側の後側搬送レーン５Ｒに搬出する。リフロー装置Ｍ９，Ｍ１５は、基板を上流側から下流側に搬送しながら部品が搭載された基板を加熱して半田を融解させた後に固化させて部品を基板に半田付けする。

検査装置Ｍ１０，Ｍ１６は、内蔵するカメラによって基板に半田付けされた部品の状態を観察して、所定の基準を満たすか否かを検査する。基板回収装置Ｍ１１，Ｍ１７は、複数の基板を収納するラック等の収納部を備え、上流側の生産設備が搬出する基板を受け取って収納部に回収する。基板反転装置Ｍ１３は、上流側から受け取った基板を、ライン管理コンピュータ３などからの指令に従って、上下を反転し、または反転せずに下流側に搬出する。例えば、基板の裏面に部品を実装する際は、基板反転装置Ｍ１３で基板の上下を反転する。

部品実装ラインＬ１では、前側搬送レーン５Ｆおよび後側搬送レーン５Ｒによって上流側から下流側の生産設備に基板を受け渡しながら、基板に対して生産作業が実行されて実装基板が生産される。すなわち、基板はワークであり、印刷装置Ｍ２，Ｍ１４、部品実装装置Ｍ４～Ｍ６などの生産設備は、ワーク（基板）を加工する生産ライン（部品実装ラインＬ１）を構成する。なお、部品実装ラインＬ１は、生産する実装基板の種類、生産量に応じて、生産設備の構成が自在に変更される。また、上記説明した生産設備の他、基板にレーザで番号などを刻印するレーザマーク装置、基板に付されたマークを読み取るカメラを有するマーク読み取り機能を内蔵するコンベア装置、半田の印刷状態を検査する印刷検査装置、基板に半田や接着剤を塗布する塗布装置などを備えてもよい。

次に図３を参照して、部品実装装置Ｍ４～Ｍ６の構成について説明する。部品実装装置Ｍ４～Ｍ６は同様の構成であり、ここでは部品実装装置Ｍ４について説明する。部品実装装置Ｍ４の前面中央の上方には、基板に部品を実装する実装ヘッド６、実装ヘッド６を水平移動させるヘッド移動機構（図示省略）などの可動部に作業者が誤って触れないように保護するシャッター７が設置されている。作業者が復旧作業を行う際は、シャッター７を開口させて装置内部の実装ヘッド６などに対する処置を行う。部品実装装置Ｍ４の前面中央の下方（シャッター７の下方）には、部品供給部８が設けられている。

部品供給部８には、上部に部品供給装置である複数のテープフィーダ９を並列に保持する台車１０が装着されている。台車１０において、テープフィーダ９の下方には、部品を格納する部品供給テープを巻回収納する複数のリール１１が並列に保持されている。テープフィーダ９は、リール１１から引き出された部品供給テープを内部で搬送しながら部品供給テープに格納された部品を順に部品実装装置Ｍ４に供給する。部品供給テープが収納する部品の残数が少なくなると、部品を供給している部品供給テープの後端に新しい部品供給テープを継合したり、テープフィーダ９に新しい部品供給テープを挿入したりして、テープフィーダ９に部品を補給する部品補給作業が作業者によって行われる。

図３において、前面の右上部には、操作部１２が設けられている。操作部１２には、タッチパネル１３、および各種の操作ボタン１４が設置されている。タッチパネル１３は、その表示部に各種情報、警告情報、入力ボタンなどを表示する。作業者は、操作ボタン１４やタッチパネル１３に表示される入力ボタンなどを操作して、部品実装装置Ｍ４の操作を行う。

部品実装装置Ｍ４には、前面の他、後面にもシャッター７、部品供給部８、操作部１２が設けられている。また、部品実装装置Ｍ４～Ｍ６以外の生産設備にも、部品実装装置Ｍ４～Ｍ６が備える操作部１２と同様の操作部やシャッターを前面または後面に備えているものがある。作業者が生産設備を操作する際は、操作部やシャッターに手が届く領域で作業を行う。すなわち、生産設備を操作する操作部１２を備える面に近接する領域は、その生産設備における作業者の作業領域である。また、生産設備（部品実装装置Ｍ４～Ｍ６など）を開口または閉止させるシャッター７を備える面に近接する領域も、その生産設備における作業者の作業領域である。

次に図４を参照して、生産管理装置４の構成について説明する。生産管理装置４は、処理部２０、記憶装置である生産計画記憶部２６、ライン情報記憶部２７の他、入力部２８、表示部２９を備えている。処理部２０はＣＰＵなどのデータ処理装置であり、内部処理部として作業領域設定処理部２１、担当領域設定処理部２２、生産模擬部２３、作業領域決定部２４、動線推定部２５を備えている。なお、生産管理装置４は、ひとつのコンピュータで構成する必要はなく、複数のデバイスで構成してもよい。例えば、記憶装置の全てもしくは一部をサーバを介してクラウドに備えてもよい。

入力部２８は、キーボード、タッチパネル、マウスなどの入力装置であり、操作コマンドやデータ入力時などに用いられる。表示部２９は液晶パネルなどの表示装置であり、各記憶部が記憶する各種データを表示する他、入力部２８による操作のための操作画面、作業領域設定画面、担当領域設定画面などの各種情報を表示画面に表示する。

図４において、生産計画記憶部２６には、生産計画情報２６ａ、品種情報２６ｂ、動線推定結果２６ｃなどが記憶されている。生産計画情報２６ａには、生産される実装基板のロット毎に、生産する品種を特定する情報、生産枚数、実装基板を生産する部品実装ラインＬ１，Ｌ２、基板を搬送する前側搬送レーン５Ｆまたは後側搬送レーン５Ｒを特定する情報、生産順序などを含む生産計画が記憶されている。品種情報２６ｂには、生産される実装基板の品種毎に、基板に実装される部品の部品種、実装位置など部品実装作業に必要な情報などが記憶されている。

ライン情報記憶部２７には、ライン構成情報２７ａ、生産設備情報２７ｂ、作業領域情報２７ｃ、担当領域情報２７ｄなどが記憶されている。ライン構成情報２７ａには、各部品実装ラインＬ１，Ｌ２を構成する生産設備の種類、連結された順番などの生産ラインの構成に関する情報が記憶されている。生産設備情報２７ｂには、部品実装ラインＬ１，Ｌ２を構成する生産設備毎に、設備番号、生産設備の種類、搬送部５の数、作業領域、品種毎の生産される実装基板１枚あたりの作業時間（装置タクトタイム）、装置エラーの発生頻度（発生確率）などに関する情報が記憶されている。なお、装置エラーの発生頻度（発生確率）は、予想値や実績値に基づいて設定された値である。

図４において、作業領域情報２７ｃには、生産設備において部品補給や装置エラーの復旧作業などの作業が発生した場合に、いずれの作業領域において作業者が作業を行うかが作業の種類毎に記憶されている。また、部品実装装置Ｍ４～Ｍ６において発生する吸着エラーや基板認識エラーの復旧作業など、ライン管理コンピュータ３により作業者が遠隔から作業できる作業は、作業領域情報２７ｃに遠隔作業可能との情報が記憶されている。なお、遠隔作業可能な作業は、生産設備への指示の送信や遠隔の表示部２９における生産設備の操作などで遠隔からエラーの復旧作業が可能なものであれば、上記に限定されることはない。

ここで図５を参照して、生産設備に作業領域を設定する際に作業領域設定処理部２１によって表示部２９の表示画面２９ａに表示される作業領域設定画面３０の例について説明する。作業領域設定画面３０には、ライン選択領域３１、ライン構成表示領域３２、終了ボタン３３が含まれている。入力部２８を用いてライン選択領域３１を操作すると、ライン構成表示領域３２に表示される部品実装ラインＬ１，Ｌ２が選択される。ここでは、部品実装ラインＬ１が選択されている。ライン構成表示領域３２には、部品実装ラインＬ１の構成が模式的に表示されており、各生産設備の前側と後側には作業領域を設定するためのラジオボタン３２ａが表示されている。

入力部２８を用いてラジオボタン３２ａを操作すると、作業領域の設定（黒丸）と非設定（白丸）が選択される。例えば、部品実装装置Ｍ４～Ｍ６は前側の面と後側の面の両方が作業領域として設定されおり、基板回収装置Ｍ１１，Ｍ１７は前側の面のみが作業領域として設定されている。入力部２８を用いて終了ボタン３３を操作すると作業領域設定画面３０による作業領域の設定が終了し、作業領域設定処理部２１はライン構成表示領域３２において設定された情報を作業領域情報２７ｃとしてライン情報記憶部２７に記憶させる。

次に図６を参照して、生産設備に作業領域を設定する際に作業領域設定処理部２１によって表示部２９の表示画面２９ａに表示される設備別作業領域設定画面４０の例について説明する。設備別作業領域設定画面４０は、生産設備毎に作業領域を設定するところが作業領域設定画面３０とは異なる。設備別作業領域設定画面４０には、生産設備選択領域４１、プロパティ設定領域４２、終了ボタン４３が含まれている。生産設備選択領域４１には、「設備番号」欄４１ａ、「設備種類」欄４１ｂ、スクロールバー４１ｃが含まれている。「設備番号」欄４１ａには生産設備を特定する設備番号が表示され、「設備種類」欄４１ｂには設備番号に対応して生産設備の種類が表示されている。スクロールバー４１ｃを操作することで、生産設備選択領域４１に表示される生産設備が変更される。

入力部２８を用いて生産設備選択領域４１を操作すると、選択された生産設備に関する詳細情報がプロパティ設定領域４２に表示される。ここでは、部品実装装置Ｍ５が選択されている。プロパティ設定領域４２には、設備記号表示領域４２ａ、プロパティ選択領域４２ｂ、スクロールバー４２ｃが含まれている。スクロールバー４１ｃを操作することで、プロパティ選択領域４２ｂに表示される設備種類、レーン数、作業サイド、幅などの生産設備のプロパティが変更される。プロパティ選択領域４２ｂを操作すると、ドロップダウンリスト４２ｄが表示されて、生産設備のプロパティを選択することができる。

図６には、作業領域の位置を設定するための「作業サイド」のドロップダウンリスト４２ｄが表示されており、作業領域として両側（前側と後側）が選択されている。設備記号表示領域４２ａには、選択されたプロパティに対応する生産設備の記号が表示される。入力部２８を用いて終了ボタン４３を操作すると設備別作業領域設定画面４０による作業領域の設定（プロパティの入力）が終了し、作業領域設定処理部２１はプロパティ選択領域４２ｂにおいて設定された情報を作業領域情報２７ｃとしてライン情報記憶部２７に記憶させる。このように、作業領域設定画面３０と設備別作業領域設定画面４０は、表示画面２９ａに表示され、生産設備のそれぞれに作業領域を設定させる作業領域設定手段である。作業領域設定手段を使用することにより、容易に作業領域を設定することができる。

図４において、担当領域情報２７ｄには、フロアＦにおいて作業を行う作業者が担当する生産設備の作業領域（以下「担当領域」と称する。）が作業者毎に記憶されている。ここで図７を参照して、作業者の担当領域を設定する際に担当領域設定処理部２２によって表示部２９の表示画面２９ａに表示される担当領域設定画面５０の例について説明する。担当領域設定画面５０には、作業者選択領域５１、担当領域表示領域５２，５３、終了ボタン５４が含まれている。入力部２８を用いて作業者選択領域５１を操作すると、担当領域が設定される作業者が選択される。ここでは、作業者Ｗ２が選択されている。

担当領域表示領域５２には部品実装ラインＬ１の構成が模式的に表示されており、担当領域表示領域５３には部品実装ラインＬ２の構成が模式的に表示されている。担当領域表示領域５２，５３に表示されている生産設備には、作業領域が設定された側に白丸が表示されている。担当領域表示領域５２，５３において、点線５５で示す作業領域は作業者Ｗ２の担当領域として設定されておらず、両側矢印付きの実線５６で示す作業領域は作業者Ｗ２の担当領域として設定されていることを示している。入力部２８を用いて点線５５または実線５６を操作することで、作業者Ｗ２の担当領域が設定される。

図７の例では、部品実装ラインＬ２の全ての生産設備の作業領域と、部品実装ラインＬ１の前側搬送レーン５Ｆを備える生産設備の前側の作業領域が作業者Ｗ２の担当領域として設定されている。入力部２８を用いて終了ボタン５４を操作すると担当領域設定画面５０による担当領域の設定が終了し、担当領域設定処理部２２は担当領域表示領域５２，５３において設定された情報を担当領域情報２７ｄとしてライン情報記憶部２７に記憶させる。

図４において、生産模擬部２３は、ライン構成情報２７ａ、生産設備情報２７ｂによって設定された部品実装ラインＬ１，Ｌ２の構成において、生産計画情報２６ａ、品種情報２６ｂによって指定された実装基板を計画された生産枚数だけ生産する場合の生産時間、生産作業中に発生する作業などを予測する機能を有している。生産模擬部２３は、基板供給装置Ｍ１，Ｍ１２から開始して、下流側に基板を受け渡しながら各生産設備で装置タクトタイムの生産作業を行って、基板回収装置Ｍ１１，Ｍ１７に回収されるまでの生産状況をシミュレーション（模擬）する。

その際、生産模擬部２３は、部品実装装置Ｍ４～Ｍ６における部品消費に基づく部品の補給作業の発生や、装置エラーの発生確率（頻度）に基づく復旧作業などの作業者による作業の発生を予測する。また、生産模擬部２３は、生産時間を予測（算出）する際、作業者の作業時間や作業領域（停止位置）に移動するまでの時間に基づいて生産設備が停止する時間を予測して生産時間に加算する。

図４において、作業領域決定部２４は、生産模擬部２３によって発生が予測された作業に対して、作業の種類と作業領域情報２７ｃに記憶されている生産設備の作業領域（前側、後側など）に基づいて、作業者が作業を行う作業領域を決定する。すなわち、作業領域決定部２４は、生産設備における作業者の作業領域を作業毎に決定する。

例えば、図８において、部品実装ラインＬ１の部品実装装置Ｍ６において後面の部品供給部８から供給されている部品の補給作業が発生した場合、作業領域決定部２４は、部品実装装置Ｍ６の後側の作業領域を作業領域として決定する。また、部品実装ラインＬ１の部品実装装置Ｍ４において吸着エラーが発生した場合、前側の操作部１２でも後側の操作部１２でも復旧作業が可能であるため、作業領域決定部２４は、部品実装装置Ｍ４の前側と後側の作業領域の両方を作業領域として決定する。

図４において、動線推定部２５は、担当領域情報２７ｄに記憶されている各作業者の担当領域に基づいて、作業領域決定部２４で決定された作業領域を作業者の停止位置として、作業者の作業動線を推定する。

ここで図８を参照して、動線推定部２５が推定した作業者の作業動線の例について説明する。図８は、図２に示す構成の部品実装ラインＬ１と部品実装ラインＬ２が並列に配置されたフロアＦを示している。作業者Ｗ１の担当領域は部品実装ラインＬ１の全ての作業領域である。作業者Ｗ２の担当領域は部品実装ラインＬ２の全ての作業領域および部品実装ラインＬ１の前側搬送レーン５Ｆを備える生産設備の前側の作業領域である。作業者Ｗ１は部品実装ラインＬ１の印刷装置Ｍ１４の後側で待機しており、作業者Ｗ２は部品実装ラインＬ２の部品実装装置Ｍ４の前側で待機している。また、部品実装ラインＬ１，Ｌ２を管理するライン管理コンピュータ３には作業者Ｗ３が配置されている。

図８において、まず、部品実装ラインＬ１において部品実装装置Ｍ６の後側が作業領域として決定されたとする。当該作業領域を担当領域とするのは作業者Ｗ１のみでるため、動線推定部２５は、作業者Ｗ１が待機している位置（部品実装ラインＬ１の印刷装置Ｍ１４の後側）から当該作業領域までの経路を作業者Ｗ１の作業動線Ｔ１と推定する。

次いで作業者Ｗ１（一の作業者）が部品実装ラインＬ１の部品実装装置Ｍ６に対して作業している間に、部品実装ラインＬ１において部品実装装置Ｍ４の前側および後側が作業領域として決定されたとする。部品実装ラインＬ１の部品実装装置Ｍ４において、前側および後側の作業領域は作業者Ｗ１の担当領域であり、前側の作業領域は作業者Ｗ２（他の作業者）の担当領域でもある。この時点で作業者Ｗ１は他の作業を行っているため、動線推定部２５は、作業者Ｗ２が待機している位置（部品実装ラインＬ２の部品実装装置Ｍ４の前側）から部品実装ラインＬ１の部品実装装置Ｍ４の前側の作業領域までの経路を作業者Ｗ２の作業動線Ｔ２として推定する。

動線推定部２５は、作業者Ｗ１，Ｗ２の移動経路の候補が複数ある場合は、最短の経路を作業動線Ｔ１，Ｔ２として推定する。また、部品実装ラインＬ１の部品実装装置Ｍ４に発生した作業を作業者Ｗ３が配置されているライン管理コンピュータ３から遠隔で作業可能な場合、動線推定部２５は、作業領域決定部２４によって決定された作業領域には作業者Ｗ１，Ｗ２を移動させずにスキップさせて作業動線を推定する。すなわち、動線推定部２５は、作業が遠隔から作業できる場合、停止位置をスキップして作業動線を推定する。

このように、動線推定部２５は、作業者Ｗ１，Ｗ２が複数いる場合、複数の作業者Ｗ１，Ｗ２のそれぞれが担当する作業領域の情報に基づいて、いずれの作業者Ｗ１，Ｗ２が作業をするかを決定して作業動線Ｔ１，Ｔ２を推定する。また、動線推定部２５は、複数の作業領域が決定された生産設備に対して、作業者Ｗ１，Ｗ２の現在の位置（待機位置）に基づいて、いずれの作業領域を停止位置とするかを決定して作業動線Ｔ１，Ｔ２を推定する。推定された作業動線Ｔ１，Ｔ２は、動線推定結果２６ｃとして生産計画記憶部２６に記憶される。

動線推定部２５によって推定される作業動線Ｔ１，Ｔ２は、フロアＦに配置される作業者Ｗ１～Ｗ３の数、それぞれの作業者Ｗ１～Ｗ３の担当領域によって変動する。また、生産設備の停止時間および実装基板の生産時間もこれらの設定によって変動する。生産管理装置４では、作業領域設定画面３０または設備別作業領域設定画面４０において生産設備の作業領域を変更し、また、担当領域設定画面５０において作業者Ｗ１～Ｗ３の担当領域を変更して生産時間をシミュレーションすることを繰り返すことにより、最適な作業領域、最適な作業者Ｗ１～Ｗ３の人数および担当領域などを決定することができる。

次に図９のフローに沿って、生産管理装置４によって作業者Ｗ１，Ｗ２の作業動線Ｔ１，Ｔ２を推定する作業動線推定方法（生産管理方法）について説明する。生産管理装置４では、生産模擬部２３が部品実装ラインＬ１，Ｌ２における実装基板の生産をシミュレーションしているとする。また、あらかじめ、作業領域設定手段などを用いて作業領域が作業領域情報２７ｃに設定されており、担当領域設定画面５０などを用いて作業者Ｗ１～Ｗ３の担当領域が担当領域情報２７ｄに設定されているとする。

生産模擬部２３によるシミュレーションにおいて、部品実装ラインＬ１，Ｌ２の生産設備で作業が発生したと予測されると（ＳＴ１においてＹｅｓ）、作業領域決定部２４は、作業領域情報２７ｃに基づいて、予測された作業が行われる生産設備における作業者Ｗ１～Ｗ３の作業領域を決定する（ＳＴ２：作業領域決定工程）。その際、複数の作業領域が決定された生産設備に対して、いずれの作業領域を停止位置とするかが決定される。

次いで動線推定部２５は、予測された作業が遠隔から作業できるか否かを判断する（ＳＴ３：遠隔作業判断工程）。予測された作業が遠隔から作業できる場合（ＳＴ３においてＹｅｓ）、ＳＴ１に戻って実装基板の生産のシミュレーションが継続される。すなわち、予測された作業が遠隔から作業できる場合（ＳＴ３においてＹｅｓ）、停止位置がスキップされる。予測された作業が遠隔から作業できるか否かの判断は、遠隔で作業可能な作業者が設定されているか、作業者が設定されている場合にその作業者が予測された作業を遠隔から作業可能か等の条件を満たす場合に遠隔から作業可能と判断される。

図９において、予測された作業が遠隔から作業できない場合（ＳＴ３においてＮｏ）、動線推定部２５は、担当領域情報２７ｄと作業者Ｗ１～Ｗ３の現在の位置（待機位置）と作業状況に基づいて、作業をする作業者Ｗ１～Ｗ３を決定する（ＳＴ４：作業者決定工程）。すなわち、作業者Ｗ１～Ｗ３が複数いる場合、複数の作業者Ｗ１～Ｗ３のそれぞれが担当する作業領域の情報（担当領域情報２７ｄ）に基づいて、いずれの作業者Ｗ１～Ｗ３が作業をするかが決定される。

次いで動線推定部２５は、決定された作業者Ｗ１～Ｗ３の現在の位置（待機位置）に基づいて予測された作業を行う作業領域（停止位置）を決定し、決定された作業領域を作業者Ｗ１～Ｗ３の停止位置として、作業者Ｗ１～Ｗ３の作業動線Ｔ１，Ｔ２を推定する（ＳＴ５：動線推定工程）。すなわち、複数の作業領域が決定された生産設備に対して、作業者Ｗ１～Ｗ３の現在の位置に基づいて停止位置が決定される。

生産模擬部２３による実装基板の生産のシミュレーションが終了した場合（ＳＴ６においてＹｅｓ）は作業動線の推定は終了し、終了していない場合（ＳＴ６においてＮｏ）はＳＴ１に戻ってシミュレーションが継続される。すなわち、作業領域決定部２４は、生産設備における作業者Ｗ１～Ｗ３の作業領域を作業毎に決定する。これにより、作業者Ｗ１～Ｗ３の作業動線Ｔ１，Ｔ２を精確にシミュレーションすることができる。

上記説明したように、本実施の形態の生産管理装置４は、ワークを加工する生産ライン（部品実装ラインＬ１，Ｌ２）を構成する生産設備における作業者Ｗ１～Ｗ３の作業領域を作業毎に決定する作業領域決定部２４と、作業領域決定部２４で決定された作業領域を作業者Ｗ１～Ｗ３の停止位置として、作業者Ｗ１～Ｗ３の作業動線を推定する動線推定部２５と、を備えている。これにより、作業者Ｗ１～Ｗ３の作業動線Ｔ１，Ｔ２を精確にシミュレーションすることができる。

以上、本発明の一実施の形態を基に説明した。この実施の形態は、生産ラインで生産（加工）される製品（ワーク）の種類、組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。例えば生産ラインは、電子機器を組み立てる組立ラインであっても、食品加工製品を製造する食品加工ラインであってもよい。

本発明の生産管理装置および生産管理方法ならびに生産管理方法をコンピュータにより実行させるプログラムは、作業者の作業動線を精確にシミュレーションすることができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。

４生産管理装置
７シャッター
１２操作部
２９ａ表示画面
Ｌ１、Ｌ２部品実装ライン（生産ライン）
Ｍ２、Ｍ１４印刷装置（生産設備）
Ｍ４～Ｍ６部品実装装置（生産設備）
Ｔ１、Ｔ２作業動線
Ｗ１～Ｗ３作業者

Claims

ワークを加工する生産ラインを構成する生産設備を用いた前記ワークの生産状況をシミュレーションする生産模擬部と、
前記生産模擬部によって発生が予測された作業者による作業に対して、前記ワークを加工する前記生産ラインを構成する前記生産設備における作業者の作業領域を予測された作業毎に決定する作業領域決定部と、
前記作業領域決定部で決定された前記作業領域を前記作業者の停止位置として、前記作業者の作業動線を予測された作業毎に推定する動線推定部と、を備える、生産管理装置。
前記作業領域は、前記生産設備を操作する操作部を備える面に近接する領域である、請求項１に記載の生産管理装置。
前記作業領域は、前記生産設備を開口または閉止させるシャッターを備える面に近接する領域である、請求項１または２に記載の生産管理装置。
前記動線推定部は、複数の前記作業領域が決定された前記生産設備に対して、いずれの前記作業領域を前記停止位置とするかを決定して前記作業動線を推定する、請求項１から３のいずれかに記載の生産管理装置。
前記動線推定部は、前記作業が遠隔から作業できる場合、前記停止位置をスキップして前記作業動線を推定する、請求項１から４のいずれかに記載の生産管理装置。
前記動線推定部は、複数の前記作業領域が決定された前記生産設備に対して、前記作業者の現在の位置に基づいて前記停止位置を決定して前記作業動線を推定する、請求項１から５のいずれかに記載の生産管理装置。
前記動線推定部は、前記作業者が複数いる場合、複数の前記作業者のそれぞれが担当する前記作業領域の情報に基づいて、いずれの前記作業者が作業をするかを決定して前記作業動線を推定する、請求項１から６のいずれかに記載の生産管理装置。
前記動線推定部は、複数の前記作業者のうち一の作業者が作業している間、他の作業者が待機している位置から前記作業領域までの経路を当該他の作業者の作業動線として推定する、請求項７に記載の生産管理装置。
表示画面を有する表示部と、
前記表示画面に表示され、前記生産設備のそれぞれに前記作業領域を設定させる作業領域設定手段と、をさらに備える、請求項１から８のいずれかに記載の生産管理装置。
前記ワークを加工する前記生産設備は、少なくとも基板に半田を堆積させる印刷装置または前記基板に部品を実装する部品実装装置である、請求項１から９に記載の生産管理装置。
ワークを加工する生産ラインを構成する生産設備を用いた前記ワークの生産状況をシミュレーションし、
シミュレーションによって発生が予測された作業者による作業に対して、ワークを加工する生産ラインを構成する生産設備における作業者の作業領域を予測された作業毎に決定し、
決定された前記作業領域を前記作業者の停止位置として、前記作業者の作業動線を予測された作業毎に推定することを含む、生産管理方法。
前記作業領域は、前記生産設備を操作する操作部を備える面に近接する領域である、請求項１１に記載の生産管理方法。
前記作業領域は、前記生産設備を開口または閉止させるシャッターを備える面に近接する領域である、請求項１１または１２に記載の生産管理方法。
複数の前記作業領域が決定された前記生産設備に対して、いずれの前記作業領域を前記停止位置とするかを決定して、前記作業動線を推定する、請求項１１から１３のいずれかに記載の生産管理方法。
前記作業が遠隔から作業できる場合、前記停止位置をスキップして、前記作業動線を推定する、請求項１１から１４のいずれかに記載の生産管理方法。
複数の前記作業領域が決定された前記生産設備に対して、前記作業者の現在の位置に基づいて前記停止位置を決定して、前記作業動線を推定する、請求項１１から１５のいずれかに記載の生産管理方法。
前記作業者が複数いる場合、複数の前記作業者のそれぞれが担当する前記作業領域の情報に基づいて、いずれの前記作業者が作業をするかを決定して、前記作業動線を推定する、請求項１１から１６のいずれかに記載の生産管理方法。
複数の前記作業者のうち一の作業者が作業している間、他の作業者が待機している位置から前記作業領域までの経路を当該他の作業者の作業動線として推定する、請求項１７に記載の生産管理方法。
前記ワークを加工する前記生産設備は、少なくとも基板に半田を堆積させる印刷装置または前記基板に部品を実装する部品実装装置である、請求項１１から１８に記載の生産管理方法。
ワークを加工する生産ラインを構成する生産設備を用いた前記ワークの生産状況をシミュレーションし、
シミュレーションによって発生が予測された作業者による作業に対して、ワークを加工する生産ラインを構成する生産設備における作業者の作業領域を予測された作業毎に決定し、
決定された前記作業領域を前記作業者の停止位置として、前記作業者の作業動線を予測された作業毎に推定することを含む生産管理方法をコンピュータにより実行させる、プログラム。