JPWO2014038082A1 - 生産設備の作業者指示システム - Google Patents

Abstract

生産管理用コンピュータ（１５）は、生産設備を構成する各生産ライン（１１）の各装置（１２）の稼働状況を監視して、生産中に作業者による作業が必要となった装置（１２）を検出したときに、本生産設備に配属された複数の作業者の中から当該装置（１２）の作業を実施する作業者を選定して、当該装置（１２）の表示部（１３）に当該作業者固有の表示態様で当該作業者に当該装置（１２）の作業を指示する表示を行うと共に、当該装置（１２）のスピーカ（１４）から音声又は作業者固有のサウンドを出力して、作業を実施する作業者と装置（１２）を当該作業者に視覚と聴覚の両方で知らせる。当該装置（１２）の作業が完了するまで当該装置（１２）の表示部（１３）の表示とスピーカ（１４）の出力を継続する。

Description

本発明は、生産設備を構成する複数の装置の稼働中（生産中）に必要となった作業を複数の作業者で分担して行う生産設備の作業者指示システムに関する発明である。

例えば、回路基板に部品を実装する生産設備は、特許文献１（国際公開ＷＯ２００５／００９１０１号公報）に記載されているように、回路基板の搬送経路に沿って部品実装機やスクリーン印刷装置等の複数の装置を配置した生産ラインを１本又は複数本設けた構成となっている。生産ラインの稼働中に、部品実装機に部品を供給するフィーダの部品切れや、画像処理エラー等によるエラー停止が発生すると、作業者が部品切れやエラー停止が発生した部品実装機の場所まで歩いていって、部品の補給や部品実装機内部の目視確認等を行う必要がある。

そこで、特許文献１では、生産設備の稼働を管理する複数の作業者にそれぞれ携帯端末を携帯させると共に、生産設備を構成する各装置の稼働状況を生産管理コンピュータで監視して、部品補給作業、メンテナンス作業、段取替え作業、復旧作業等の作業が必要となった装置を検出したときに、前記複数の作業者の中から当該装置の作業を行う作業者を選定して、当該作業者が携帯する携帯端末に作業指示を送信するようにしている。

国際公開ＷＯ２００５／００９１０１号公報

しかし、上記特許文献１では、作業指示が１人の作業者の携帯端末に表示されるだけであるため、他の作業者は、作業が必要となった装置の有無や作業状況が分からない。このため、作業者は、生産中に必要となった作業の混み具合（作業が必要な装置の数）や作業の遅れ度合いが分からず、作業者が往々にして作業をゆっくりやってしまう傾向があり、稼働率を低下させる一因となっている。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、生産設備を構成する複数の装置の稼働を管理する作業者全員が生産中に必要となった作業の混み具合（作業が必要な装置の数）や作業の遅れ度合いを視覚的に容易に認識することができ、作業者に迅速な作業を促すことができる生産設備の作業者指示システムを提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、生産設備を構成する複数の装置の稼働中（生産中）に必要となった作業を複数の作業者で分担して行う生産設備の作業者指示システムにおいて、各装置にそれぞれ設けられた指示表示手段と、前記複数の装置の稼働状況を監視して作業者による作業が必要となった装置を検出したときに前記複数の作業者の中から当該装置の作業を実施する作業者を選定して当該装置の指示表示手段に当該作業者固有の表示態様で当該作業者に当該装置の作業を指示する表示（以下この表示を「実施作業者指示表示」という）を行う装置稼働状況監視手段とを備え、前記装置稼働状況監視手段は、前記指示表示手段に実施作業者指示表示が行われている装置の作業が完了するまで当該実施作業者指示表示を継続することを特徴とするものである。

この構成では、生産設備を構成する複数の装置の稼働状況を監視して、作業者による作業が必要となった装置を検出したときに、当該装置の指示表示手段に作業者固有の表示態様で実施作業者指示表示を行うと共に、当該装置の作業が完了するまで当該実施作業者指示表示を継続するため、生産設備を構成する複数の装置の稼働を管理する作業者全員が生産中に必要となった作業の混み具合（作業が必要な装置の数）や作業の遅れ度合いを視覚的に容易に認識することができ、作業者に迅速な作業を促すことができる。

この場合、各装置の指示表示手段は、生産設備の周囲から作業者が目視できるように各装置の上部に配置するようにすると良い。これにより、生産設備の周囲から作業者が各装置の指示表示手段を見やすくなる。

ここで、作業者固有の表示態様とは、各作業者に割り当てられた色（例えば、赤、黄、緑、紫等）であっても良いし、或は、各作業者の名前、又は、各作業者に割り当てられた記号、文字、図柄のいずれかであっても良い。いずれの表示態様でも、実施作業者指示表示が誰に対して行われているかを作業者が目視により容易に認識することができる。

更に、指示表示手段に実施作業者指示表示を行うときに、音声発生手段から音声又は作業者固有のサウンドで作業を実施する作業者を特定できる情報を出力するようにしても良い。このようにすれば、作業者を特定した作業指示を視覚と聴覚の両方でより確実に作業者に伝達することができる。

また、作業者毎に対処可能な作業の種類又は技能レベル（熟練度や技量等）のデータを記憶する記憶手段を備え、装置稼働状況監視手段は、同時期に２台以上の装置の作業が必要となった場合は、前記記憶手段の記憶データに基づいて各装置の作業の種類又は必要な技能レベルを考慮して各装置の作業を行う作業者を選定するようにしても良い。このようにすれば、技能レベルの低い作業者に高い技能レベルを必要とする作業（対処できない作業）が割り当てられることを未然に防止でき、作業者の技能レベルに応じた適切な作業の割り当てを行うことができる。

また、生産設備を構成する複数の装置の作業の優先順位のデータを記憶する記憶手段を備え、装置稼働状況監視手段は、同時期に作業者の人数より多い台数の装置の作業が必要となった場合は、前記記憶手段の記憶データに基づいて作業の優先順位の高い方から作業者の人数分の台数の装置の作業を行う作業者を選定するようにしても良い。このようにすれば、生産中に同時期に作業者の人数より多い台数の装置の作業が必要となった場合は、優先順位の低い方の装置の作業を後回しにして、優先順位の高い方から作業者の人数分の台数の装置の作業を優先的に作業者に割り当てることができ、優先順位の高い装置の作業が作業者の人数不足で放置されることを防止できて、作業の優先順位に応じた適切な作業の割り当てを行うことができる。

本発明は、様々な製品を生産する生産設備に適用でき、例えば、１台又は複数台の部品実装機を含む１本又は複数本の生産ラインで部品実装基板を生産する生産設備に適用しても良い。部品実装基板を生産する生産設備では、装置の稼働中に、部品補給作業、メンテナンス作業、段取替え作業、復旧作業等の様々な作業が必要となるため、本発明を適用することで大きな効果が得られる。

図１は本発明の一実施例の生産設備を示すブロック図である。 図２は装置稼働状況監視プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を、部品実装基板を生産する生産設備に適用して具体化した一実施例を説明する。

まず、図１に基づいて生産設備全体の構成を説明する。
本実施例の生産設備は、複数本の生産ライン１１を備え、各生産ライン１１は、それぞれ複数の装置１２を回路基板の搬送経路に沿って配列して構成されている。各装置１２は、部品実装基板の生産に使用する各種装置、例えば、部品実装機、スクリーン印刷機、接着剤塗布装置、フラックス塗布装置、リフロー炉、検査装置等であり、各生産ライン１１に回路基板を搬入して該回路基板に部品を実装して部品実装基板を生産する。

各生産ライン１１の各装置１２のうち、生産設備の周囲から作業者が見やすい部位である上部には、それぞれ表示部１３（指示表示手段）が設けられ、生産設備の周囲から作業者が各装置１２の表示部１３を見やすくなっている。表示部１３は、例えば、ランプ、ＬＥＤ、液晶表示器等のいずれかで構成すれば良い。

更に、各装置１２には、それぞれ音声又はサウンドを発生するスピーカ１４（音声発生手段）が設けられている。スピーカ１４の他に、ブザー、チャイム等の音発生装置を用いても良い。

生産設備を構成する複数本の生産ライン１１の生産は、生産管理用コンピュータ１５によって管理される。生産管理用コンピュータ１５は、後述する図２の装置稼働状況監視プログラムを実行することで装置稼働状況監視手段として機能し、生産設備を構成する複数本の生産ライン１１の各装置１２の稼働状況を監視して、生産中に作業者による作業が必要となった装置１２を検出したときに、本生産設備に配属された複数の作業者の中から当該装置１２の作業を実施する作業者を選定して、当該装置１２の表示部１３に当該作業者固有の表示態様で当該作業者に当該装置１２の作業を指示する表示（以下この表示を「実施作業者指示表示」という）を行うと共に、当該装置１２のスピーカ１４から音声又は作業者固有のサウンドを出力して、作業を実施する作業者と装置１２を当該作業者に視覚と聴覚の両方で知らせる。更に、表示部１３に実施作業者指示表示が行われている装置１２の作業が完了するまで当該表示部１３の実施作業者指示表示とスピーカ１４の出力を継続し、当該装置１２の作業が完了した時点で、当該表示部１３の実施作業者指示表示とスピーカ１４の出力を終了する。

また、装置１２の表示部１３に実施作業者指示表示を行っている期間に、生産管理用コンピュータ１５の表示装置（図示せず）にも、作業が必要となった装置１２と当該装置１２の作業を実施する作業者を一覧表示するようにしても良い。

尚、スピーカ１４は、必ずしも、装置１２毎に１台ずつ設ける必要はなく、例えば、複数の装置１２で１台のスピーカ１４を共用するようにしても良いし、各生産ライン１１にそれぞれスピーカ１４を１台ずつ設けるようしても良く、要は、作業を実施する作業者と装置１２を特定できる情報をスピーカ１４から音声又はサウンドで出力するようにすれば良い。

生産中に必要となる「作業者による作業」は、例えば、部品実装機への部品補給作業、メンテナンス作業、段取り替え作業（装置１２の入れ替え作業）、復旧作業、エラー停止した装置１２内部の目視確認等である。

作業者固有の表示態様とは、各作業者に割り当てられた色（例えば、赤、黄、緑、紫等
）であっても良いし、或は、各作業者の名前、又は、各作業者に割り当てられた記号、文字、図柄のいずれかであっても良い。いずれの表示態様でも、実施作業者指示表示が誰に対して行われているかを目視により容易に判別することができる。

また、本実施例では、作業者毎に対処可能な作業の種類又は技能レベル（熟練度や技量等）のデータが生産管理用コンピュータ１５の記憶装置１６（記憶手段）に記憶され、生産中に同時期に２台以上の装置１２の作業が必要となった場合は、記憶装置１６の記憶データに基づいて各装置１２の作業の種類又は必要な技能レベルを考慮して各装置１２の作業を行う作業者を選定するようにしている。

更に、生産設備を構成する複数の装置１２の作業の優先順位のデータが記憶装置１６に記憶され、生産中に同時期に作業者の人数より多い台数の装置１２の作業が必要となった場合は、記憶装置１６の記憶データに基づいて作業の優先順位の高い方から作業者の人数分の台数の装置１２の作業を行う作業者を選定するようにしている。

以上説明した作業者の管理は、生産管理用コンピュータ１５によって図２の装置稼働状況監視プログラムに従って実行される。以下、図２の装置稼働状況監視プログラムの処理内容を説明する。本プログラムは、生産設備の稼働中（生産中）に所定周期で繰り返し実行される。本プログラムが起動されると、まずステップ１０１で、生産設備の各生産ライン１１の各装置１２の稼働状況を監視し、次のステップ１０２で、作業者による作業が必要となった装置１２を検出したか否かを判定し、作業が必要となった装置１２を検出していなければ、以降の処理を行うことなく、そのまま本プログラムを終了する。

これに対し、上記ステップ１０２で、作業が必要となった装置１２を検出したと判定されれば、ステップ１０３に進み、同時期に作業が必要となった装置１２の台数が本生産設備に配属された作業者の人数より多いか否かを判定する。その結果、同時期に作業が必要となった装置１２の台数が作業者の人数より多いと判定されれば、ステップ１０４に進み、記憶装置１６に記憶されている作業の優先順位のデータに基づいて、作業の優先順位の高い方から作業者の人数分の台数の装置１２を「作業を行う装置１２」として選定して、ステップ１０５に進む。

上記ステップ１０３で、同時期に作業が必要となった装置１２の台数が作業者の人数以下と判定されれば、同時期に作業が必要となった全ての装置１２が「作業を行う装置１２」となるため、上記ステップ１０４の処理を飛び越してステップ１０５に進む。

このステップ１０５で、記憶装置１６に記憶されている各作業者の技能レベルのデータに基づいて、各装置１２の作業に必要な技能レベルの作業者を選定する。或は、記憶装置１６に記憶されている各作業者の対処可能な作業の種類のデータに基づいて、各装置１２の作業に対処可能な作業者を選定する。

この後、ステップ１０６に進み、作業を行う装置１２の表示部１３に当該作業者固有の表示態様で実施作業者指示表示を行うと共に、次のステップ１０７で、当該装置１２のスピーカ１４から音声又は作業者固有のサウンドを出力して、作業を実施する作業者と装置１２を当該作業者に視覚と聴覚の両方で知らせる。

この後、ステップ１０８に進み、当該装置１２の作業が完了したか否かを判定し、まだ当該装置１２の作業が完了していなければ、そのまま本プログラムを終了する。

その後、本プログラムが起動されて、上記ステップ１０８で、作業が完了したと判定された時点で、ステップ１０９に進み、作業が完了した装置１２の表示部１３の表示を消す
と共に、次のステップ１１０で、作業が完了した装置１２のスピーカ１４の音声／サウンドを消して、本プログラムを終了する。

尚、同時期に作業が必要となった装置１２の台数が作業者の人数を超える場合に、作業者の人数を超える装置１２についても、表示部１３の実施作業者指示表示やスピーカ１４の音声／サウンドの出力を行うようにしても良い。この場合、作業の実施順序を作業者の判断に任せても良いし、表示部１３に作業の優先順位を表示したり、スピーカ１４から作業の優先順位を音声出力するようにしても良い。

以上説明した本実施例によれば、生産設備を構成する複数の装置１２の稼働状況を監視して、作業者による作業が必要となった装置１２を検出したときに、当該装置１２の表示部１３に作業者固有の表示態様で実施作業者指示表示を行うと共に、当該装置１２の作業が完了するまで当該実施作業者指示表示を継続するため、生産設備を構成する複数の装置１２の稼働を管理する作業者全員が生産中に必要となった作業の混み具合（作業が必要な装置１２の数）や作業の遅れ度合いを視覚的に容易に認識することができ、作業者に迅速な作業を促すことができる。

更に、本実施例では、装置１２の表示部１３に実施作業者指示表示を行うときに、当該装置１２のスピーカ１４から音声又は作業者固有のサウンドで作業を実施する作業者を特定できる情報を出力するようにしたので、作業者を特定した作業指示を視覚と聴覚の両方でより確実に作業者に伝達することができる。

しかも、本実施例では、生産中に同時期に２台以上の装置１２の作業が必要となった場合は、各装置１２の作業の種類又は必要な技能レベルを考慮して各装置１２の作業を行う作業者を選定するようにしたので、技能レベルの低い作業者に高い技能レベルを必要とする作業（対処できない作業）が割り当てられることを未然に防止でき、作業者の技能レベルに応じた適切な作業の割り当てを行うことができる。

また、生産中に同時期に作業者の人数より多い台数の装置１２の作業が必要となった場合は、作業の優先順位の高い方から作業者の人数分の台数の装置１２の作業を行う作業者を選定するようにしたので、同時期に作業者の人数より多い台数の装置１２の作業が必要となった場合は、優先順位の低い方の装置１２の作業を後回しにして、優先順位の高い方から作業者の人数分の台数の装置１２の作業を優先的に作業者に割り当てることができ、優先順位の高い装置１２の作業が作業者の人数不足で放置されることを防止できて、作業の優先順位に応じた適切な作業の割り当てを行うことができる。

尚、本実施例では、複数本の生産ライン１１を１つの生産設備と見なして、複数本の生産ライン１１の作業者の割り当てを一括して管理するようにしたが、１本の生産ライン１１を１つの生産設備と見なして、生産ライン１１毎に作業者の割り当てを管理するようにしても良い。

その他、本発明は、部品実装基板を生産する生産設備に限定されず、様々な製品を生産する生産設備に広く適用して実施できる等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。

１１…生産ライン、１２…装置、１３…表示部（指示表示手段）、１４…スピーカ（音声発生手段）、１５…生産管理用コンピュータ（装置稼働状況監視手段）、１６…記憶装置（記憶手段）

Claims (8)

1. 生産設備を構成する複数の装置の稼働中に必要となった作業を複数の作業者で分担して行う生産設備の作業者指示システムにおいて、
   各装置にそれぞれ設けられた指示表示手段と、
   前記複数の装置の稼働状況を監視して作業者による作業が必要となった装置を検出したときに前記複数の作業者の中から当該装置の作業を実施する作業者を選定して当該装置の指示表示手段に当該作業者固有の表示態様で当該作業者に当該装置の作業を指示する表示（以下この表示を「実施作業者指示表示」という）を行う装置稼働状況監視手段とを備え、
   前記装置稼働状況監視手段は、前記指示表示手段に実施作業者指示表示が行われている装置の作業が完了するまで当該実施作業者指示表示を継続することを特徴とする生産設備の作業者指示システム。
2. 前記各装置の指示表示手段は、前記生産設備の周囲から作業者が目視できるように各装置の上部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の生産設備の作業者指示システム。
3. 前記作業者固有の表示態様とは、各作業者に割り当てられた色であることを特徴とする請求項１又は２に記載の生産設備の作業者指示システム。
4. 前記作業者固有の表示態様とは、各作業者の名前、又は、各作業者に割り当てられた記号、文字、図柄のいずれかであることを特徴とする請求項１又は２に記載の生産設備の作業者指示システム。
5. 前記指示表示手段が実施作業者指示表示を行うときに、音声又は作業者固有のサウンドで作業者を特定できる情報を出力する音声発生手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の生産設備の作業者指示システム。
6. 作業者毎に対処可能な作業の種類又は技能レベルのデータを記憶する記憶手段を備え、
   前記装置稼働状況監視手段は、同時期に２台以上の装置の作業が必要となった場合は、前記記憶手段の記憶データに基づいて各装置の作業の種類又は必要な技能レベルを考慮して各装置の作業を行う作業者を選定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の生産設備の作業者指示システム。
7. 前記複数の装置の作業の優先順位のデータを記憶する記憶手段を備え、
   前記装置稼働状況監視手段は、同時期に作業者の人数より多い台数の装置の作業が必要となった場合は、前記記憶手段の記憶データに基づいて作業の優先順位の高い方から作業者の人数分の台数の装置の作業を行う作業者を選定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の生産設備の作業者指示システム。
8. 前記生産設備は、１台又は複数台の部品実装機を含む１本又は複数本の生産ラインにより構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の生産設備の作業者指示システム。

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