JP7403041B2 - 生産管理装置および生産計画作成方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワークを加工して製品を生産する生産計画を作成する生産管理装置および生産計画作成方法に関する。

基板などのワークを加工して実装基板などの製品を生産する生産設備により製品を生産する生産計画は、生産設備がワークを加工する生産時間の他、生産設備に部品などの部材を補給する作業者の作業時間も予測して作成される。ところで、このように予測される生産計画は、日々の生産設備の作業効率やエラーの発生頻度、作業者の体調や経験値などに起因して実際の生産状況との間に乖離が生じることがある。特許文献１には、作業場に設置されているカメラから取得した画像を解析して現在の工程順番を特定し、目標に対する進捗率を算出し、作業者数の増減の必要性を判断し、必要と判断した場合は作業者の増減数を算出して表示することが開示されている。

特開２０１１－１４０７４号公報

しかしながら、特許文献１を含む従来技術では、生産計画から乖離が生じている場合に、所期の計画を達成するための作業者の増員数を提案することはできるが、提案通りに作業者を増員ができなかった場合の影響については知ることができず、生産中に生産状況を踏まえた精度の高い生産計画を再作成することが望まれている。

そこで本発明は、生産状況を踏まえて精度の高い生産計画を作成することができる生産管理装置および生産計画作成方法を提供することを目的とする。

本発明の生産管理装置は、ワークを加工して製品を生産する生産設備と前記生産設備に関する作業をする作業者が稼働するフロアにおける前記製品の生産を管理する生産管理装置であって、生産計画を作成する生産計画作成部と、フロアの稼働状況の情報を取得する取得部と、取得した前記フロアの稼働状況に基づいて予測される生産完了時刻と、計画上の生産完了時刻を含む生産計画情報に基づいて、前記計画上の生産完了時刻に対して遅延すると判定された場合に、前記フロアの稼働状況を取得した以降における前記生産計画情報に含まれる計画工程の工程時間を短縮することを提案する提案部と、を備え、前記生産計画作成部は、前記提案部による提案に基づいて生産計画を作成する。

本発明の生産計画作成方法は、ワークを加工して製品を生産する生産設備と前記生産設備に関する作業をする作業者が 稼働するフロアにおける前記製品の生産を管理する生産計画作成方法であって、フロアの稼働状況の情報を取得し、取得した前記フロアの稼働状況に基づいて予測される生産完了時刻と、計画上の生産完了時刻とを含む生産計画情報に基づいて、前記計画上の生産完了時刻に対して遅延すると判定された場合に、前記フロアの稼働状況を取得した以降における前記生産計画情報に含まれる計画工程の工程時間を短縮することを提案し、提案に基づいて生産計画を作成することを含む。

本発明によれば、生産状況を踏まえて精度の高い生産計画を作成することができる。

本発明の一実施の形態の部品実装システムを含むフロアの構成説明図 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を含むフロアの構成説明図 本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（生産管理装置）の処理系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の部品実装ラインにおける生産設備の生産時間の実績の例を示す図 本発明の一実施の形態の部品実装ラインにおける作業者の作業時間の実績の例を示す図 本発明の一実施の形態の部品実装ラインにおける生産計画と生産実績の例を示す図 本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（生産管理装置）が表示した計画進捗報知画面の例を示す図 本発明の一実施の形態の生産計画作成方法のフロー図

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、生産ライン、生産設備の仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、生産ラインとして、基板に部品を実装して実装基板を生産する部品実装ラインを例に説明する。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１、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸方向として、基板搬送方向のＸ方向（図１における左右方向）、基板搬送方向に直交するＹ方向（図１における上下方向）が示される。図２、及び後述する一部では、水平面と直交する高さ方向としてＺ方向（図２における上下方向）が示される。Ｚ方向は、部品実装用装置が水平面上に設置された場合の上下方向または直交方向である。

まず図１を参照して、生産設備である部品実装用装置を備える部品実装システム１の構成を説明する。部品実装システム１は、フロアＦに設置された３本の部品実装ラインＬ１～Ｌ３を通信ネットワーク２によって接続し、管理コンピュータ３によって管理する構成となっている。各部品実装ラインＬ１～Ｌ３は、後述するように複数の部品実装用装置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Ｌ１～Ｌ３は３本である必要はなく、１本、２本及び４本以上でも良い。

フロアＦには、部品実装ラインＬ１～Ｌ３が備える実装機に補給される複数の部品が収納される部品収納棚４が設置されている。部品収納棚４は、部品を収納する複数の保管棚を備えている。各部品は、トレイ上に載置された状態や、キャリアテープに保持されてリールに巻回収納された状態で、部品収納棚４の所定の保管棚に保管される。部品収納棚４に収納されている部品の位置は、保管される部品名、トレイ番号、リール番号などに紐付けられて管理コンピュータ３によって管理されている。

なお、部品収納棚４に代わり、内部搬送機構と収納部を内蔵し、入出口より投入された部品（トレイ、リール）を内部搬送機構で収納部の所定の位置に収納し、指定された部品を収納部より取り出して入出口に搬出する部品供給装置をフロアＦに配置するようにしてもよい。

図１、図２において、フロアＦの天井Ｆａには、複数（ここでは８台）の撮影装置Ｓ１～Ｓ８が設置されている。撮影装置Ｓ１～Ｓ８は、それぞれ通信ネットワーク２によって管理コンピュータ３と接続されている。撮影装置Ｓ１～Ｓ８はカメラを有する撮影部を備えており、撮影部によってフロアＦで稼働する作業者Ｗを撮影し、撮影データを管理コンピュータ３に送信する。撮影装置Ｓ１～Ｓ８は、いずれかの撮影装置Ｓ１～Ｓ８によって、フロアＦで稼働する作業者Ｗが撮影できるように台数および設置位置が設定される。なお、撮影装置Ｓ１～Ｓ８は、フロアＦで稼働する作業者Ｗ以外に下述する部品実装用装置
が備える報知部を撮影し、撮影データ（エラーの発生有無）を管理コンピュータ３に送信してもよい。

図１において、フロアＦで稼働する作業者Ｗは情報端末５を携帯している。情報端末５は、スマートフォンやタブレットＰＣなどであり、管理コンピュータ３と無線で通信して情報の授受を行う端末側通信部６、表示機能と入力機能を有するタッチパネル７を備えている。情報端末５は、管理コンピュータ３から受信した各種情報を表示処理してタッチパネル７に表示する。また、情報端末５は、タッチパネル７から入力された各種情報などを管理コンピュータ３に送信する。フロアＦには、部品（トレイ、リール）を搬送し、生産設備に補給する自動搬送車Ｖ（搬送ロボット）が稼働している。自動搬送車Ｖには、部品を搬送するのみの自動搬送車Ｖの他に、ロボットアームを備え、自ら部品を実装機に補給する自動搬送車Ｖ等も含まれる。

次に図２を参照して、部品実装ラインＬ１～Ｌ３の詳細な構成を説明する。部品実装ラインＬ１～Ｌ３は同様の構成をしており、以下、部品実装ラインＬ３について説明する。図２は、部品実装ラインＬ３が設置されたフロアＦ内をフロント側（図１における下方側）から見た概略図である。部品実装ラインＬ３は、基板搬送方向の上流側（紙面左側）から下流側（紙面右側）に向けて、印刷機Ｍ１、印刷検査機Ｍ２、実装機Ｍ３～Ｍ６、実装検査機Ｍ７、リフロー機Ｍ８などの部品実装用装置（生産設備）を直列に連結して構成されている。なお、部品実装ラインＬ３は、印刷機Ｍ１と実装機Ｍ３～Ｍ６を備えていればよく、印刷検査機Ｍ２、実装検査機Ｍ７、およびリフロー機Ｍ８は必須の構成ではない。

印刷機Ｍ１、印刷検査機Ｍ２、実装機Ｍ３～Ｍ６、実装検査機Ｍ７、リフロー機Ｍ８は、通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３に接続されている。なお、部品実装ラインＬ３は通信ネットワーク２を介して接続される生産設備群であって、物理的に生産設備同士が連結されていなくてもよい。印刷機Ｍ１は、はんだ印刷作業部によって上流側から搬入された基板にマスクを介してはんだを印刷するはんだ印刷作業を実行する。印刷検査機Ｍ２は、はんだ検査カメラを含む印刷検査作業部によって基板に印刷されたはんだの状態を検査する印刷検査作業を実行する。なお、印刷機Ｍ１は、マスクを用いて印刷するスクリーン印刷機の他、はんだを直接基板に塗布するはんだ塗布機であってもよい。また、はんだ塗布機を印刷機Ｍ１に併設してもよい。

実装機Ｍ３～Ｍ６は、部品実装作業部によってトレイやキャリアテープより部品を吸着ノズルで取り出して基板に実装する部品実装作業を実行する。なお、部品実装ラインＬ３は、実装機Ｍ３～Ｍ６が４台の構成に限定されることはなく、実装機Ｍ３～Ｍ６が１～３台であっても５台以上であってもよい。実装検査機Ｍ７は、部品検査カメラを含む実装検査作業部によって基板に実装された部品の状態を検査する実装検査作業を実行する。リフロー機Ｍ８は、装置内に搬入された基板をリフロー作業部によって加熱して、基板上のはんだを硬化させ、基板の電極部と部品とをはんだ接合するリフロー作業を実行する。

上記のように部品実装ラインＬ３は構成されており、次に図２を参照しながら、部品実装ラインＬ３において実装基板を製造する手順について説明する。まず、印刷機Ｍ１は上流から搬入された基板にはんだを印刷し、印刷検査機Ｍ２は基板に印刷されたはんだの状態を検査する。次いで実装機Ｍ３～Ｍ６は基板に部品を実装し、実装検査機Ｍ７は基板に実装された部品の状態を検査する。次いでリフロー機Ｍ８はリフロー作業により部品を基板にはんだ付けする。

このようにして、基板にはんだを介して部品を実装した実装基板が完成する。すなわち、印刷機Ｍ１、印刷検査機Ｍ２、実装機Ｍ３～Ｍ６、実装検査機Ｍ７、リフロー機Ｍ８は、基板に部品を実装して（ワークを加工して）実装基板（製品）を生産する生産設備（部
品実装用装置）である。このように、フロアＦには、基板（ワーク）を加工して実装基板（製品）を生産する部品実装用装置（生産設備）と部品実装用装置に関する作業をする作業者Ｗおよび自動搬送車Ｖが稼働している。

次に図３を参照して、管理コンピュータ３の処理系の構成について説明する。ここでは、管理コンピュータ３が備える機能のうち、部品実装用装置（生産設備）と作業者Ｗおよび自動搬送車Ｖが稼働するフロアＦにおける実装基板（製品）の生産を管理する生産管理機能に関する構成について説明する。管理コンピュータ３は、処理部１０、記憶装置である生産情報記憶部１９、生産履歴記憶部２３、作業者情報記憶部２６の他、入力部２８、表示部２９、通信部３０を備えている。

処理部１０はＣＰＵなどのデータ処理装置であり、内部処理部として生産計画作成部１１、取得部１２、動線解析部１３、算出部１４、比較部１５、判定部１６、提案部１７、表示処理部１８を備えている。なお、管理コンピュータ３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、処理部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、生産計画表示画面、警告画面などの各種情報を表示する。通信部３０は、通信インターフェースであり、有線または無線により生産設備、情報端末５などと通信する。具体的には、通信部３０は、通信ネットワーク２を介して部品実装ラインＬ１～Ｌ３を構成する部品実装用装置（生産設備）、撮影装置Ｓ１～Ｓ８との間でデータの送受信を行う。また。通信部３０は、情報端末５が備える端末側通信部６、自動搬送車Ｖが備える通信部と無線によりデータの送受信を行う。

図３において、生産情報記憶部１９には、フロアレイアウト情報２０、品種情報２１、生産計画情報２２などが記憶されている。フロアレイアウト情報２０には、フロアＦに設置された部品実装ラインＬ１～Ｌ３を構成する部品実装用装置が配置された位置情報、部品収納棚４が配置された位置情報などが記憶されている。品種情報２１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の他、生産する実装基板の枚数、各部品実装用装置（生産設備）が基板に対して作業する（ワークを加工する）生産時間の予測値、作業者Ｗまたは自動搬送車Ｖが各部品実装用装置に関する作業をする作業時間の予測値などが記憶されている。

生産履歴記憶部２３には、生産設備履歴情報２４、作業者履歴情報２５などが記憶されている。生産設備履歴情報２４には、取得部１２によって取得されたフロアＦの稼働状況のうち、各部品実装用装置に関する情報が記憶されている。具体的には、生産設備履歴情報２４には、各部品実装用装置に基板が搬入、搬出された時刻、各基板に対する作業を開始した時刻、作業が完了した時刻などの生産時間に関する情報の他、装置エラーの発生時刻、解消時刻などが含まれている。また、生産設備履歴情報２４には、基板毎の情報の他、集積されたデータを統計処理して求めた統計量が記憶されている。

ここで図４を参照して、生産設備履歴情報２４の例について説明する。ここでは、各部品実装用装置毎の生産時間（基板に対する作業に要した１枚あたりの時間）の統計量を示している。統計量としては、装置エラーなどに起因する外れ値を除外した最大値、平均値、最小値が記憶されている。なお、統計量は最大値、平均値、最小値に限定されることはなく、第１四分位点、中央値、第３四分位点、標準偏差などであってもよい。品種情報２１に含まれる生産時間の予測値は、これらの生産時間の実績に基づいて設定される。なお
、生産時間の実績は実装基板の品種毎に設定されてもよいし、類似もしくは全ての品種毎にまとめて設定されてもよい。また、生産設備に取り付けられる作業に要する要素毎に分類して設定されてもよい。

図３において、作業者履歴情報２５には、取得部１２によって取得されたフロアＦの稼働状況のうち、作業者Ｗ、自動搬送車Ｖに関する情報が記憶されている。具体的には、作業者履歴情報２５には、作業者Ｗまたは自動搬送車Ｖが実装機Ｍ３～Ｍ６への部品補給を開始した時刻、完了した時刻、部品収納棚４と実装機Ｍ３～Ｍ６の間を移動する時間、作業者Ｗがエラー対応する時間などが含まれている。また、作業者履歴情報２５には、イベント毎の情報の他、集積されたデータを統計処理して求めた統計量が記憶されている。

ここで図５を参照して、作業者履歴情報２５の例について説明する。ここでは、作業者Ｗ１～Ｗ４、自動搬送車Ｖ１～Ｖ３の実装機Ｍ３～Ｍ６への部品補給の作業時間（１回の部品補給に要した作業時間）の統計量を示している。統計量としては、外れ値を除外した最大値、平均値、最小値が記憶されている。作業者Ｗ１～Ｗ４の作業時間の平均値は、作業者Ｗ１～Ｗ４の作業能力により差がある。例えば、作業能力が高い作業者Ｗ１の部品補給に要する平均時間は５３秒であるのに対し、作業経験が浅くて作業能力が低い作業者Ｗ４は平均で８５秒を要している。品種情報２１に含まれる作業時間の予測値は、これらの作業時間の実績に基づいて設定される。

なお、作業時間の実績は作業項目毎に設定されてもよいし、類似もしくは全ての作業項目毎にまとめて設定されてもよい。また、部品補給に要した作業時間には、対象の生産設備で作業する時間を含んでいればよいが、対象の生産設備まで移動する移動時間を含んでもよい。

図３において、作業者情報記憶部２６には、フロアＦで稼働する作業者Ｗ、自動搬送車Ｖの作業者情報２７が作業者Ｗ、自動搬送車Ｖ毎に記憶されている。作業者Ｗの作業者情報２７には、作業者Ｗを特定する識別番号、勤務スケジュール、作業能力などが含まれている。自動搬送車Ｖの作業者情報２７には、自動搬送車Ｖを特定する識別番号、移動速度、可能な作業の種類などが含まれている。

生産計画作成部１１は、品種情報２１に含まれる各部品実装用装置の生産時間の予測値、作業者Ｗまたは自動搬送車Ｖの作業時間の予測値に基づいて、部品実装ラインＬ１～Ｌ３において実装基板を生産する生産計画を作成する。ここでは、１日の生産計画を作成する。より具体的には、生産計画作成部１１は、実績に基づいて設定された生産時間と作業時間に基づいて、時間帯毎に段取り替えなどの生産準備を実行するか、実装基板を生産するか、実装基板を生産する場合は時間帯毎の生産枚数などを含む生産計画を作成する。作成された生産計画は、生産計画情報２２として生産情報記憶部１９に記憶される。以下、このように作成された生産計画を「初期生産計画」と称する。

ここで図６を参照して、生産計画作成部１１によって作成された初期生産計画の例について説明する。図６に示す８時から２４時まで生産計画４１は、１時間毎の時刻４０で集計されて表示されている。生産計画４１には、部品実装ラインＬ１～Ｌ３での作業の種類、必要な作業工数が含まれている。例えば、８時から１０時、１７時から１９時の時間帯は、生産する実装基板の品種を変更する生産準備が予定され、各時間で１．８人時の作業工数が予測されている。ここでの作業工数は、標準的な作業能力を有する作業者Ｗが１時間に作業することができる作業量（工数）で表されている。１．８人時は、標準的な作業能力を有する１．８人の作業者Ｗを１時間、生産準備や部品補給などの作業に割当てる必要があると予測されたことを示している。

また、１０時から１１時の時間帯には、１２０枚の実装基板の生産されると予測され、０．８人時の作業工数が必要と予測されている。なお、１時間当たりの生産枚数は、生産時間の実績の平均値に基づいて予測されているため、その時点での生産状況に応じて実際に生産される生産枚数は変動する。また、必要な作業工数も補給部品の種類や装置エラーの種類、発生頻度などに起因して変動する。

図３において、取得部１２は、通信部３０を介して各部品実装用装置の生産時間の実績、作業者Ｗおよび自動搬送車Ｖの作業時間の実績を含むフロアＦの稼働状況の情報を取得し、生産履歴記憶部２３に記憶させる。具体的には、取得部１２は、各部品実装用装置において発生したイベント（基板搬入、搬出、作業開始、完了、エラー発生、解消など）の履歴を取得して、生産設備履歴情報２４として生産履歴記憶部２３に記憶させる。

また、取得部１２は、作業者Ｗによる各部品実装用装置の操作パネルや情報端末５のタッチパネル７の操作による作業の開始、完了の報告、自動搬送車Ｖからの作業の開始、完了の報告を取得して作業時間を算出し、作業者履歴情報２５として生産履歴記憶部２３に記憶させる。また、取得部１２は、取得した各種データを統計処理して算出した統計量を生産履歴記憶部２３に記憶させる。

ここで図６、図７を参照して、取得部１２によって取得された生産時間の実績、作業時間の実績の例について説明する。図６では、取得された生産時間の実績は、生産された実装基板の生産枚数の実績として表されている。図６には、８時から現時点である１５時までの生産実績４２が、１時間毎に集計して示されている。図７は、後述する計画遅延が生じている場合に表示部２９に表示される計画進捗報知画面５０である。計画進捗報知画面５０に表示された実績グラフ５３では、８時から現在点の１５時までの生産実績４２が実線で表示されている。

生産実績４２には、部品実装ラインＬ１～Ｌ３で実行された作業の種類、生産枚数の実績、作業工数の実績が含まれている。例えば、８時から９時５０分は、生産準備が実行されており、９時から１０時の作業工数の実績は、予測の１．８人時より少ない１．７人時である。また、１０時から１１時の時間帯の生産枚数の実績は６０枚であり、この時間帯の１０時３０分から１１時に装置エラーによるライン停止が発生している。そのため、この時間帯の生産枚数は予定の１２０枚より大幅に少ない。

図３において、動線解析部１３は、フロアレイアウト情報２０に基づいて撮影装置Ｓ１～Ｓ８が撮像したフロアＦ内の映像を解析して、フロアＦで作業している作業者Ｗを特定し、作業者Ｗの移動動線、作業位置を割り出す。動線解析部１３による作業者Ｗの特定は、画像処理による顔認証や作業者Ｗが着用する帽子や作業服に付した認証マークの認識などにより実施される。

また、動線解析部１３は、映像から取得した作業者Ｗの滞留位置、手や体の動きや頭の位置から作業内容を解析し、各部品実装用装置や情報端末５からの報告では取得できない作業の作業時間を取得する。取得部１２は、各部品実装用装置や情報端末５から収集した情報に動線解析部１３によって取得された情報を加えて、作業者履歴情報２５として生産履歴記憶部２３に記憶させる。これにより、生産計画の予測精度を向上させることができる。このように、撮影装置Ｓ１～Ｓ８と動線解析部１３は、フロアＦの稼働状況の情報を取得する取得部を構成する。

図３において、生産計画作成部１１は、取得された各部品実装用装置の生産時間の実績と作業者Ｗおよび自動搬送車Ｖの作業時間の実績を含むフロアＦの稼働状況に基づいて、その時点以降の生産計画を再作成する。図６の例では、現在の時刻である１５時以降の生
産計画が再作成される。具体的には、生産計画作成部１１は、現在の時刻までの各部品実装用装置の装置エラー発生頻度、作業者Ｗの補給作業などの作業の効率などの実績に基づいて、現時点での残りの生産枚数を以降に生産する計画を再作成する。

すなわち、上述した初期生産計画では、生産時間や作業時間の実績の平均値に基づいて作成したが、当日のメンテナンスや体調の状況によって、生産設備や作業者Ｗのパフォーマンスが変化する。その結果、生産時間や作業時間が平均値から上下することがある。そのため、生産計画を再作成することで、より正確な生産計画を作成することができる。なお、生産計画を再作成するタイミングは任意であり、例えば、特定の時間帯、特定の生産量、特定の達成度に達した際に再作成してもよいし、達成度が計画と実績とで特定の差分以上になった際に再作成してもよい。

再作成された生産計画は、生産計画情報２２に記憶される。以下、このように再作成された生産計画を、「再作成生産計画」と称する。図７において、計画進捗報知画面５０には、実績グラフ５３に続けて、現在の１５時以降に点線で再作成生産計画を示す再作成生産計画グラフ５４が表示されている。

図３において、算出部１４は、フロアＦの稼働状況を取得した時点の生産計画の達成度を算出する。具体的に図７の例では、算出部１４は、１５時時点での初期生産計画における総生産枚数に対する１５時までに予定されていた生産枚数の割合と、総生産枚数に対する１５時までに生産された生産枚数の割合を算出する。図７において、計画進捗報知画面５０に表示されている「達成度」表示枠５５には、算出部１４によって算出された初期生産計画における達成度（計画：７４％）と、実績に基づく達成度（実績：６９％）が表示されている。

図３において、比較部１５は、生産計画作成部１１が作成した初期生産計画と再作成した再作成生産計画とを比較する。例えば、比較部１５は、初期生産計画における総生産枚数の実装基板の生産が完了する生産完了時刻と、見直し生産計画における生産完了時刻を比較する。図７において、計画進捗報知画面５０の生産計画グラフ５２の生産完了時刻は２４時であり、再作成生産計画グラフ５４の生産完了時刻は２５時である。

図３において、判定部１６は、初期生産計画と再作成生産計画の比較結果に基づいて、初期生産計画（作成した生産計画）から遅延が生じているか否かを判定する。図７では、再作成生産計画の生産完了時刻は、初期生産計画の生産完了時刻より１時間遅延している。なお、判定部１６は、３０分毎、１時間毎など、予め決められた時刻に判定を行う。提案部１７は、初期生産計画（作成した生産計画）から遅延していると判定された場合に、再作成生産計画（再作成した生産計画）から遅延を解消できる計画工程を抽出して対策を提案する。生産計画作成部１１は、提案部１７の提案に基づいて、見直した生産計画を作成する。以下、このように見直した生産計画を見直し生産計画と称する。

提案部１７は、複数の対策案から成立できる対策案を抽出して提案する。対策案とは、工程時間を短縮する案であり、短縮する手段として、生産・作業能力を増強させる、遅延分の作業量を繰り越しする等がある。また、抽出方法として、以下のような方法が挙げられる。再作成計画の計画工程のうち、最小の生産時間や最小の作業時間で行えば、遅延時間を解消できる工程を推測して、抽出する。

もしくは、再作成計画の計画工程のうち、準備工程において、対応可能な作業者Ｗや自動搬送車Ｖを抽出し、その中から作業能力が高い作業者Ｗもしくは自動搬送車Ｖに変更することで、遅延時間を解消できる工程を推測して、抽出する。もしくは、遅延する製品の種類に一致または類似する生産工程を抽出し、その生産工程に遅延分の作業量を追加して
納期を満たすかを判定し、組み合わせることができる生産工程を推測して、抽出する。

図７において、計画進捗報知画面５０には、見直し生産計画を示す見直し生産計画グラフ５６が表示されている。また、計画進捗報知画面５０に表示されている「対策提案」表示枠５７には、提案部１７によって提案された対策が表示されている。この例では、提案部１７は、生産工程、準備工程などの計画工程の中から、準備工程を対策として選択している。具体的には、初期生産計画では１７時から１９時に実行される予定であった生産準備が再作成生産計画では１７時３０分から１９時３０分に遅延している。そこで、提案部１７は、作業者Ｗを計画の２人から３人に増員し、準備工程を短縮することを提案している。この提案により、生産準備が１７時３０分から開始して１９時に完了すると予測されている。

図３において、表示処理部１８は、判定部１６によって初期生産計画から遅延していると判定された場合に、表示部２９に計画進捗報知画面５０を表示させる。すなわち、表示処理部１８と表示部２９は、作成した生産計画（初期生産計画）から遅延していると判定された場合に、生産完了時刻が初期生産計画から遅れる計画遅延が生じることを報知する報知部である。図７において、計画進捗報知画面５０に表示された表示枠５１には、遅延が発生している旨の警告がテキストで表示されている。なお、表示枠５１には、「警告」以外に計画通りに生産が進んでいる旨の「計画通り」をテキストで表示してもよい。

次に図８のフローに沿って、各図を参照しながら、管理コンピュータ３（生産管理装置）により、生産設備（部品実装用装置）と作業者Ｗ、自動搬送車Ｖが稼働するフロアＦにおける製品（実装基板）の生産を管理する生産計画作成方法について説明する。図８において、まず、生産計画作成部１１は、品種情報２１において設定された生産時間と作業時間に基づいて初期生産計画を作成する（ＳＴ１：初期生産計画作成工程）。

部品実装ラインＬ１～Ｌ３において実装基板の生産が始まると、取得部１２は、各部品実装用装置や情報端末５から送信されるデータに基づいて、部品実装用装置（生産設備）が基板（ワーク）を加工する生産時間の実績と、作業者Ｗまたは自動搬送車Ｖが部品実装用装置に関する作業をする作業時間の実績に関する情報を含むフロアＦの稼働状況の情報を取得する（ＳＴ２：稼働状況取得工程）。また、稼働状況取得工程（ＳＴ２）では、動線解析部１３が、撮影装置Ｓ１～Ｓ８が撮像したフロアＦ内の映像を解析して、作業者Ｗの作業時間を取得する。

図８において、予定の実装基板が全て生産されると処理を終了する（ＳＴ３においてＹｅｓ）。生産が継続されている場合（ＳＴ３においてＮｏ）、算出部１４は、稼働状況取得工程（ＳＴ２）においてフロアＦの稼働状況を取得した時点の初期生産計画の達成度を算出する（ＳＴ４：達成度算出工程）。図７の例では、現在の時刻である１５時の時点での達成度が算出されている。次いで生産計画作成部１１は、稼働状況取得工程（ＳＴ２）において取得された生産時間の実績と作業時間の実績に基づいて生産計画を再作成（再作成生産計画を作成）する（ＳＴ５：再作成生産計画作成工程）。

次いで比較部１５は作成した生産計画（初期生産計画）と再作成した生産計画（再作成生産計画）とを比較し（ＳＴ６：比較工程）、判定部１６は比較結果に基づいて初期生産計画に遅延が生じているか否かを判定する（ＳＴ７：判定工程）。初期生産計画から遅延が生じていない場合（ＳＴ７においてＮｏ）、稼働状況取得工程（ＳＴ２）に戻ってフロアＦの稼働状況の取得が継続される。

図８において、初期生産計画から遅延していると判定された場合（ＳＴ７においてＹｅｓ）、表示処理部１８は表示部２９に計画進捗報知画面５０（図７参照）を表示させて計
画遅延が生じることを報知する（ＳＴ８：遅延報知工程）。なお、計画遅延の報知は表示部２９への計画進捗報知画面５０の表示に限定されることはない。例えば、管理者や作業者Ｗが所持する情報端末５による報知であっても、フロアＦに設置された情報表示装置（あんどん）による報知であってもよい。また、生産を継続する間に遅延が自然解消されることがあるため、比較工程（ＳＴ６）において遅延が確認されても遅延報知工程（ＳＴ８）を即実行する必要はなく、所定の時間（例えば３０分）継続して遅延が確認されると遅延報知工程（ＳＴ８）を実行するようにしてもよい。

次いで提案部１７は、再作成生産計画から遅延を解消できる計画工程を抽出して対策を提案する（ＳＴ９：対策提案工程）。図７に示す計画進捗報知画面５０の「対策提案」表示枠５７には、提案部１７によって提案された対策が表示されている。このように、フロアＦの稼働状況の情報を取得して（ＳＴ２）、以降の生産計画を再作成する（ＳＴ５）ことにより、生産状況を踏まえて精度の高い生産計画を作成することができる。

上記説明したように、本実施の形態の管理コンピュータ３は、生産計画を作成する生産計画作成部１１と、フロアＦの稼働状況の情報を取得する取得部１２とを備えており、生産計画作成部１１は、取得したフロアＦの稼働状況に基づいて、以降の生産計画を再作成する（再作成生産計画を作成する）、製品（実装基板）の生産を管理する生産管理装置である。これによって、生産状況を踏まえて精度の高い生産計画を作成することができる。

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、フロアＦ内で生産設備によって生産される製品の種類、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。例えば生産管理装置が管理する製品の生産は、組み立生産ラインにおける電子機器の生産であっても、食品加工ラインにおける食品加工製品の生産であってもよい。

本発明の実施の形態では、取得部は撮影装置として説明したが、取得部は撮影装置以外に作業者Ｗや自動搬送車Ｖの位置を特定できるものであればよい。例えば、ビーコンやＧＰＳ等を用いて作業者Ｗと自動搬送車Ｖの位置を特定してもよい。ビーコンやＧＰＳ等を用いる場合、動線解析部１３は、作業者Ｗや自動搬送車Ｖから発信される信号が移動している際は移動中、作業者Ｗや自動搬送車Ｖが対象の生産設備で停止している際は作業中、そして、作業者Ｗや自動搬送車Ｖが対象の生産設備以外で停止している際は非作業中と簡易的に動線と作業状況を解析することができる。

本発明の生産管理装置および生産計画作成方法は、生産状況を踏まえて精度の高い生産計画を作成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。

３ 管理コンピュータ（生産管理装置）
Ｆ フロア
Ｍ１ 印刷機（生産設備）
Ｍ２ 印刷検査機（生産設備）
Ｍ３～Ｍ６ 実装機（生産設備）
Ｍ７ 実装検査機（生産設備）
Ｍ８ リフロー機（生産設備）
Ｓ１～Ｓ８ 撮影装置（取得部）
Ｗ 作業者

Claims (11)

1. ワークを加工して製品を生産する生産設備と前記生産設備に関する作業をする作業者が稼働するフロアにおける前記製品の生産を管理する生産管理装置であって、
   生産計画を作成する生産計画作成部と、
   フロアの稼働状況の情報を取得する取得部と、
   取得した前記フロアの稼働状況に基づいて予測される生産完了時刻と、計画上の生産完了時刻を含む生産計画情報に基づいて、
   前記計画上の生産完了時刻に対して遅延すると判定された場合に、前記フロアの稼働状況を取得した以降における前記生産計画情報に含まれる計画工程の工程時間を短縮することを提案する提案部と、を備え、
   前記生産計画作成部は、前記提案部による提案に基づいて生産計画を作成する、生産管理装置。
2. 前記提案部は、前記計画上の生産完了時刻に対して遅延すると判定された場合に、前記計画工程としての実行中の第１生産工程の工程時間を短縮することを提案し、
   前記第１生産工程で生産される製品の種類に一致または類似する前記計画工程としての第２生産工程を抽出し、
   遅延分の前記第１生産工程の作業量を前記第２生産工程に追加して納期を満たすかを判定する、請求項１に記載の生産管理装置。
3. 前記提案部は、前記計画工程としての準備工程の工程時間を短縮することを提案し、
   前記準備工程で作業する作業人数を増やす又は作業を割り当てる作業者を変更することを提案する、請求項１に記載の生産管理装置。
4. 作業者の作業能力に応じて、前記準備工程に新たに割り当てられる作業者を変更する、請求項３に記載の生産管理装置。
5. 前記取得部は、前記生産設備や情報端末から取得した情報に加えて、撮像部により取得された作業者の作業の実績を前記フロアの稼働状況として取得する、
   請求項１に記載の生産管理装置。
6. 前記生産計画作成部は、前記生産設備から取得されたエラー発生頻度を用いて前記生産完了時刻を予測する、請求項１に記載の生産管理装置。
7. 実績上の進捗を算出する算出部をさらに備え、
   算出された前記実績上の進捗を計画上の進捗と比較可能に表示部に表示する、請求項１に記載の生産管理装置。
8. 前記実績上の進捗は、前記フロアの稼働状況を取得した時点で生産を終えた生産数量に関する情報であり、
   前記計画上の進捗は、前記フロアの稼働状況を取得した時点で生産が予定されていた生産数量に関する情報である、請求項７に記載の生産管理装置。
9. 前記計画上の生産完了時刻に対して遅延すると判定された場合に、計画遅延が生じることを 報知する報知部をさらに備える、請求項１に記載の生産管理装置。
10. 前記計画工程は、実装基板を生産する生産工程、あるいは段取り替えなどの生産準備を実行する準備工程である、請求項１に記載の生産管理装置。
11. ワークを加工して製品を生産する生産設備と前記生産設備に関する作業をする作業者が 稼働するフロアにおける前記製品の生産を管理する生産計画作成方法であって、
    フロアの稼働状況の情報を取得し、取得した前記フロアの稼働状況に基づいて予測される生産完了時刻と、計画上の生産完了時刻とを含む生産計画情報に基づいて、前記計画上の生産完了時刻に対して遅延すると判定された場合に、前記フロアの稼働状況を取得した以降における前記生産計画情報に含まれる計画工程の工程時間を短縮することを提案し、提案に基づいて生産計画を作成することを含む、生産計画作成方法。

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