JPWO2018138925A1 - データ処理装置およびデータ処理方法 - Google Patents

Abstract

データ処理装置（１）は、製造ライン（２）を構成し、担当の処理を実行する複数の装置のそれぞれのサイクルタイムを取得する取得部（１１）と、複数の装置の中で担当の処理を分散させることができない分散不可装置のサイクルタイムと、複数の装置の中で担当の処理を分散させることが可能な分散可能装置のサイクルタイムとを表示画面上に区別して表示する表示制御部（１４）と、を備えることを特徴とする。

Description

本発明は、製造ラインの生産管理指標の分析結果を表示するデータ処理装置およびデータ処理方法に関する。

生産設備を用いて製品を製造する際には、様々な要因でロスが発生して、製品を製造するためにかかる時間が増加する。生産性を向上させるためには、ロスの発生要因を特定して改善していくことが重要となる。

特許文献１には、生産設備を用いて製品を製造する際に発生するロスの原因を分析して出力するデータ集計処理装置が開示されている。このデータ集計処理装置は、生産管理指標として、生産設備が停止することに起因する停止ロスと、生産設備の性能に起因する性能ロスと、基準に満たない品質の不良品が生産されることに起因する不良ロスとを出力している。

特開２０００−１２３０８５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ロスを少なくするために何を改善しなければいけないか特定することが困難であった。そのため、生産性を改善するために多大な時間を要するという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、製造ラインの生産性の改善を補助することが可能なデータ処理装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のデータ処理装置は、製造ラインを構成し、担当の処理を実行する複数の装置のそれぞれのサイクルタイムを取得する取得部と、複数の装置の中で担当の処理を分散させることができない分散不可装置のサイクルタイムと、複数の装置の中で担当の処理を分散させることができる分散可能装置のサイクルタイムとを区別して表示する表示制御部とを備えることを特徴とする。

本発明にかかるデータ処理装置は、製造ラインの生産性の改善を補助することが可能であるという効果を奏する。

本発明の実施の形態にかかる生産管理システムの構成を示す図 図１に示す製造ラインの構成を示す図 図１に示すデータ処理装置の構成を示す図 図３に示すデータ処理装置のハードウェア構成を示す図 図１に示す生産管理システムにおいて製造ラインで生じるロスの分類方法を説明するための図 図２に示す製造ラインの稼働時間に編成ロスが含まれる例を示す図 図２に示す製造ラインにおいて、生産数の変化と設備稼働時間との関係を説明するための図 図３に示すデータ処理装置がサイクルタイムの改善対象を分析する動作を示すフローチャート 図３に示す記憶部に記憶される装置区分情報の一例を示す図 図３に示すデータ処理装置が表示するサイクルタイムの分析結果の表示画面を示す図 図１に示す生産管理システムにおいて製造ラインで生じるロスを説明するための図 図１に示す製造ラインごとの分析結果を表示する表示画面を示す図 図１に示す製造ラインで製造する製品を機種Ａから機種Ｂに変更するときの段取りについて示す図 図１に示す製造ラインの停止イベントの発生状況を示す図 図１４に示す表示画面からリンクされている停止イベントの詳細を示す表示画面を示す図 図２に示す製造ラインにおける性能ミスの発生状況を部品ごとに示す表示画面を示す図 図２に示す製造ラインにおける性能ミスの発生状況をノズルごとに示す表示画面を示す図 図２に示す製造ラインを複数比較した分析結果を表示する表示画面を示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかるデータ処理装置およびデータ処理方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる生産管理システム１０の構成を示す図である。図１に示す生産管理システム１０は、データ処理装置１と、製造ライン２と、データ収集装置３と、データベース４と、端末５とを備える。データ処理装置１は、製造ライン２の状態を分析する情報処理装置である。製造ライン２は、それぞれが担当の処理を実行する複数の設備から構成され、一連の流れ作業によって加工物を製造する。加工物は、製品、半製品などを含む。製造ライン２は、複数の種類の製品を製造するために用いることができる。製造ライン２が製品の種類を変更する際には、段取りと呼ばれる準備作業が行われる。段取りは、製造ライン２中の設備に供給する部品を交換したり、設備の設定を変更したりする作業を含む。データ収集装置３は、製造ライン２に取り付けられたセンサ、製造ライン２を構成する設備などからデータを収集してデータベース４に収集したデータを書き込む。これらのデータは、生産情報、稼働情報、品質情報、エラー情報などである。端末５は、製造ライン２の段取りなどの作業を行う作業員が使用する端末であり、作業員の行う作業の進捗状況をデータベース４に書き込む。データベース４は、製造ライン２に関連する情報を記憶する記憶部であり、例えば複数の製造ライン２を集中管理する管理サーバに備えられている。データベース４は、製造ライン２の生産計画および生産状態を示す情報、具体的には、製造する製品ごとの生産数、製品ごとに用いられる部品を示す情報、部品の在庫情報などを記憶している。

図２は、図１に示す製造ライン２の構成を示す図である。製造ライン２は、一連の作業の中で予め振り分けられた担当の処理を実行する複数の設備から構成されている。製造ライン２を構成する複数の設備は、レーザマーカ２１と、印刷機２２と、印刷検査機２３と、第１実装機２４−１と、第２実装機２４−２と、第３実装機２４−３と、第４実装機２４−４と、リフロー炉２５と、画像検査機２６とを含む。第１実装機２４−１、第２実装機２４−２、第３実装機２４−３および第４実装機２４−４は、同様の処理を実行する複数の設備であり、まとめて実装機２４と称することもできる。以下、第１実装機２４−１、第２実装機２４−２、第３実装機２４−３および第４実装機２４−４のそれぞれを区別する必要がない場合、単に実装機２４と称する。

製造ライン２は、基板上に常温ではんだを印刷したのち、抵抗、コイル、コンデンサ、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの部品を基板上の予め定められた位置に載せて、基板ごと高温の炉に通してはんだを溶かし、部品と基板とをはんだ付けする。このような方法は、リフローはんだ付けと呼ばれる。

レーザマーカ２１は、処理対象の基板に、製造する製品の型名、製造番号などトレーサビリティを確保するための情報を印字する。印刷機２２は、ペースト状またはクリーム状のはんだを常温で基板上に印刷する。印刷検査機２３は、印刷機２２の行った印刷の品質が基準を満たしているか否か検査する。実装機２４は、基板上に部品を実装する。具体的には実装機２４は、ノズルと呼ばれる吸着部を用いて部品を吸着して、吸着した部品の形状を認識し、基板上の予め定められた位置に部品を載せる。リフロー炉２５は、基板を加熱してはんだを溶かすリフローはんだ付け装置である。画像検査機２６は、基板の画像に基づいて、製造された加工品の状態を検査する。画像検査機２６は、はんだの状態、部品が予め定められた位置に載っているかなどを検査する。

図３は、図１に示すデータ処理装置１の構成を示す図である。データ処理装置１は、取得部１１と、記憶部１２と、分析部１３と、表示制御部１４と、表示部１５と、操作情報取得部１６と、工程編集部１７とを有する。取得部１１は、図１に示すデータベース４に記憶されたデータを取得して分析部１３に入力する。記憶部１２は、過去に分析部１３が分析した情報などが記憶されている。分析部１３は、取得部１１から入力されたデータを用いて、製造ライン２を用いた製造工程の実施状態を分析する。製造工程の実施状態は、製造ライン２自体の状態および作業員の状態を含む。分析部１３は、分析結果を表示制御部１４に出力すると共に、記憶部１２に書き込む。表示制御部１４は、分析部１３が出力した分析結果を表示部１５に表示させる。表示部１５は、表示画面によって情報を出力する表示装置である。操作情報取得部１６は、ユーザの操作内容を示す操作情報を取得する。ユーザは、キーボード、マウス、タッチパッドなどの入力装置を用いてデータ処理装置１を操作することができる。工程編集部１７は、表示部１５に表示された分析結果を見たユーザが、製造ライン２で実行される加工工程の条件、内容などを変更する操作を行った場合、操作情報に基づいて加工工程を編集する。工程編集部１７は、編集後の加工工程をデータベース４に記憶する。

図４は、図３に示すデータ処理装置１のハードウェア構成を示す図である。データ処理装置１は、通信装置９１と、表示装置９２と、入力装置９３と、メモリ９４と、プロセッサ９５とを用いて実現することができる。通信装置９１は、通信ネットワークを介して外部装置と接続するための通信インタフェースである。表示装置９２は、表示画面を出力する。入力装置９３は、キーボード、ポインティングデバイスなどである。メモリ９４は、ソフトウェア、ファームウェアなどのコンピュータプログラムを記憶する記憶部である。プロセッサ９５は、メモリ９４に記憶されたコンピュータプログラムを読み出して実行する処理回路である。メモリ９４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリなどの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスクなどである。プロセッサ９５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）などである。

データ処理装置１の取得部１１、分析部１３、表示制御部１４および工程編集部１７の各機能は、プロセッサ９５がコンピュータプログラムに記述された手順を実行することにより実現される。またデータ処理装置１の操作情報取得部１６は、入力装置９３とプロセッサ９５とが協働することにより実現される。なお、図３および図４では、データ処理装置１が表示装置を備えることとしたが、本発明はかかる例に限定されない。データ処理装置１は、外部の表示装置を用いて表示画面を出力し、表示装置と接続するためのインタフェースを備えていてもよい。

上記では、生産管理システム１０の構成と、データ処理装置１の基本的な構成について説明した。以下、データ処理装置１の具体的な分析内容について説明する。

図５は、図１に示す生産管理システム１０において製造ライン２で生じるロスの分類方法を説明するための図である。製造ライン２の設備操業可能時間は、設備負荷時間に計画停止時間を加えたものであり、設備負荷時間は、設備稼働時間に設備停止ロスを加えたものであり、設備稼働時間は、正味設備稼働時間に性能ロスを加えたものである。正味設備稼働時間は、価値稼働時間に品質ロスを加えたものである。設備停止ロスは、段取りロスと、設備故障ロスとを含む。性能ロスは、設備故障とまでは言えない設備の不具合により設備が短時間停止する一時停止ロスを含む。一時的な設備の不具合は、例えば、図２に示す製造ライン２の場合、実装機２４が備えるノズルの不具合による吸着エラーが挙げられる。また、性能ロスは、実装機２４に供給する部品がなくなる部品切れロスを含む。品質ロスは、はんだ付けの出来が基準を満たさず部品がはんだによって基板に強固に固定されていないことや予め定められた位置に部品が実装されていないなど、品質の基準を満たさないことによるロスである。

また、正味設備稼働時間は、有効設備稼働時間に編成ロスを加えたものと定義することもできる。つまり、実際に設備が稼働している時間には、各設備が実施する処理の編成を変えることにより短縮することが可能な編成ロスが含まれている場合がある。編成ロスの短縮方法について以下に説明する。

図６は、図２に示す製造ライン２の稼働時間に編成ロスが含まれる例を示す図である。図６は、製造ライン２を用いて機種Ａおよび機種Ｂの製品を製造する際の生産数と、各設備のサイクルタイムとを示している。ここで、設備のサイクルタイムとは、各設備で行われる１工程あたりの作業時間である。複数の設備が流れ作業を行う製造ライン２では、各設備のサイクルタイムが異なる場合、サイクルタイムの差分だけ待ち時間が生じる。このため、サイクルタイムの差が大きいほど待ち時間が長くなる。この待ち時間が編成ロスの一因である。例えば図６の上段に示す状態では、第４実装機２４−４のサイクルタイムは３９秒／枚であり、製造ライン２の各設備のサイクルタイムの中で最大である。複数の実装機２４が複数の実装機２４間で担当の処理を分散することが可能な分散可能装置である場合、第４実装機２４−４が担当する処理の一部を第３実装機２４−３に変更すると、第３実装機２４−３のサイクルタイムは１０秒長くなって２８秒／枚となり、第４実装機２４−４のサイクルタイムは１０秒短くなって２９秒／枚となる。製造ライン２のサイクルタイムは、それぞれの設備のサイクルタイムのうちの最大値となるため、図６に示す例では、機種Ａを製造するときの製造ライン２のサイクルタイムは、３９秒／枚から３０秒／枚と短くなり、編成ロスが短縮された。

しかしながら、各設備のサイクルタイムは、短いほどよい訳ではない場合がある。例えば、画像検査機２６のサイクルタイムは改善することが困難であるため、実装機２４のサイクルタイムが画像検査機２６のサイクルタイムよりも短い状態で、実装機２４のサイクルタイムをさらに短くしても、製造ライン２のサイクルタイムは変わらない。また、実装機２４は、製造する製品の種類が変わって実装機２４が実装する部品が変わると実装機２４に供給する部品を取り換えなければならない。このため、実装機２４に供給する部品を取り換える取り換え作業が生じる。製造する製品の種類の変更前後で共通して用いる部品は、同じ実装機２４で実装処理を担当することによって、取り換え作業を少なくすることができる。このため、取り換え作業を行うことによってサイクルタイムが短縮されるとしても、サイクルタイムの短縮による設備稼働時間の短縮時間が取り換え作業にかかる時間以下であれば、サイクルタイムが長くなっても取り換え作業を少なくした方が全体の設備稼働時間が改善する場合がある。生産数が多いほどサイクルタイムの短縮が設備稼働時間に与える影響は大きくなり、生産数は変化し得る。つまり、サイクルタイムの短縮と、取り換え作業の削減とのうちどちらを優先した方が全体の設備稼働時間を短くすることができるかは、生産数によって変化する。このため、各製品の生産数が変化したときには、各設備の担当する処理を見直すことが望ましい。

図７は、図２に示す製造ライン２において、各実装機２４の設備稼働時間の月毎の変化を説明するための図である。図７は、それぞれの実装機２４について、月毎に、設備稼働時間を縦軸に示している。設備稼働時間は、製造機種毎のサイクルタイムと生産数とを乗じた値を累積加算した値である。１１月には、第３実装機２４−３の設備稼働時間が９月及び１０月と比較して長くなっている。サイクルタイムが変わる変更を加えていない場合、この変化は、製造機種ごとの生産数が変化したことに起因すると考えられる。１１月は設備間のサイクルタイムのバランスが悪化しているため、各実装機２４が実装を担当する部品の配置を見直したところ、１２月の第３実装機２４−３の設備稼働時間は短縮されている。また、サイクルタイムを改善する方法は、実装する部品についての各実装機２４の間での分担の見直しの他に、実装機２４を性能が高いものに置き換えることも考えられる。例えば、生産数の予測に基づいて、将来の設備稼働時間を予測して、予測した値に基づいて設備投資の計画を立てることもできる。図７の例の将来予測では、第４実装機２４−４の設備稼働時間が増えている。ここで第４実装機２４−４の担当の部品実装を他の実装機２４に分散させてもよいし、第４実装機２４−４を性能が高いものに置き換えてもよい。

以上説明したように、各設備のサイクルタイムを検討する際には、他の設備のサイクルタイムと相関分析して、ボトルネックとなる設備を見つけることが重要である。また、製造ライン２が複数の種類の製品を製造するために用いられる場合、製造する製品を切り替える際の準備作業にかかる時間も考慮することが重要である。以下、データ処理装置１がサイクルタイムの改善対象を分析する際の動作について説明する。

図８は、図３に示すデータ処理装置１がサイクルタイムの改善対象を分析する動作を示すフローチャートである。

取得部１１は、装置ごとのサイクルタイムをデータベース４から取得する（ステップＳ１０１）。取得部１１は、製造ライン２が複数の種類の製品を製造するために用いられる場合、製品の種類ごとに、装置ごとのサイクルタイムを取得して、取得したサイクルタイムを分析部１３に入力する。分析部１３は、記憶部１２から装置区分情報を取得する（ステップＳ１０２）。装置区分情報は、製造ライン２を構成するそれぞれの装置が、複数の装置の間で担当の処理を分散させることが可能な分散可能装置であるか、装置の間で担当の処理を分散させることができない分散不可装置であるかを示す。

図９は、図３に示す記憶部１２に記憶される装置区分情報の一例を示す図である。装置区分情報は、各設備が分散可能装置であるか分散不可装置であるかを示す分散可否区分を含む。この例では、分散可否区分の値「０」は、分散不可装置であることを示し、分散可否区分の値「１」は、分散可能装置であることを示す。担当処理区分は、各設備が担当する処理の種類を示す情報である。図９の装置区分情報は、第１実装機２４−１、第２実装機２４−２、第３実装機２４−３および第４実装機２４−４が分散可能装置であることを示している。つまり図９に示す例では、複数の実装機２４の間で実装を担当する部品を変更して、処理負荷を分散可能な実装機２４を分散可能装置としている。なお、図９に示す例では、全ての実装機２４が分散可能装置であることとしたが、実装機２４の一部が分散不可装置である場合もある。複数の実装機２４のそれぞれが備えるノズルが吸着可能な部品の大きさは異なる場合もあるため、複数の実装機２４の間で実装を担当する部品を変更可能であるとは限らない。

図８の説明に戻る。分析部１３は、装置区分情報に基づいて、分散可能装置を抽出する（ステップＳ１０３）。図９に示す装置区分情報を用いる場合、分析部１３は、第１実装機２４−１、第２実装機２４−２、第３実装機２４−３および第４実装機２４−４を分散可能装置として抽出する。

続いて分析部１３は、サイクルタイムを分析して、限界時間を判定する（ステップＳ１０４）。限界時間は、製造ライン２のサイクルタイムに関し、これ以上は短くすることのできない最短の時間である。分析部１３は、分散不可装置のサイクルタイムの中で最大のサイクルタイムを限界時間と判定する。分析部１３は、製造する製品の種類ごとに限界時間を判定する。

分析部１３は、限界時間とサイクルタイムとに基づいて、改善対象のサイクルタイムを判定する（ステップＳ１０５）。具体的には、分析部１３は、分散可能装置のサイクルタイムの中で、限界時間よりも大きい値のサイクルタイムを改善対象とすることができる。分析部１３は、製造する製品の種類ごとに改善対象を判定する。限界時間よりも大きい値のサイクルタイムはない場合もあるし、複数ある場合もある。複数のサイクルタイムが限界時間よりも大きい値を有する場合、分析部１３は、複数のサイクルタイムを改善対象としてもよいし、最大のサイクルタイムを改善対象としてもよい。或いは、大きい方から予め決められた数のサイクルタイムを改善対象とすることもできる。

分析部１３は、分散可能装置と、限界時間と、改善対象のサイクルタイムとを示す情報を表示制御部１４に出力するとともに、記憶部１２に書き込む。そして、表示制御部１４は、表示画面上に装置ごとのサイクルタイムを並べて表示して、改善対象のサイクルタイムを強調表示する（ステップＳ１０６）。

図１０は、図３に示すデータ処理装置１が表示するサイクルタイムの分析結果の表示画面５１を示す図である。表示画面５１上には、製造する製品の機種ごとに、生産数と、それぞれの装置のサイクルタイムとが並べられている。また表示画面５１は、正味設備稼働時間と、バランス率とを含む。正味設備稼働時間は、製造ライン２のサイクルタイムに生産数を乗じたものである。バランス率は、サイクルタイムのばらつきを示す値であり、ばらつきが大きいほど小さくなる。

このような表示画面５１を表示する場合、取得部１１は、生産数をデータベース４から取得する。そして分析部１３は、装置が分散可能装置であるか分散不可装置であるかを問わず、最大のサイクルタイムを製造ライン２のサイクルタイムとし、この値に生産数を乗じたものを正味設備稼働時間とする。また分析部１３は、それぞれの装置のサイクルタイムを合計した合計値と、製造ライン２のサイクルタイムに装置の台数を乗じた値とを算出する。そして、算出した合計値を、製造ライン２のサイクルタイムに装置の台数を乗じた値で割った値をバランス率とする。図１０の機種Ａでは、最大のサイクルタイム３９に生産数２５０４を乗じた値の単位を秒から時間に換算して、正味設備稼働時間は２７１（Ｈｒ／月）となる。また、それぞれの装置のサイクルタイムを合計した値１９７と、製造ライン２のサイクルタイム３９に装置の台数９を乗じた値３５１とを用いて、バランス率は約５６．１％となる。

表示制御部１４は、装置ごとのサイクルタイムを並べて表示すると共に、分散可能装置のサイクルタイムと分散不可装置のサイクルタイムとを区別して表示する。また、表示制御部１４は、改善対象のサイクルタイムと限界時間とを強調表示してもよい。この場合、表示制御部１４は、改善対象のサイクルタイムと限界時間とを区別可能な表現方法で強調表示することが望ましい。図１０の例では、表示制御部１４は、分散可能装置のサイクルタイムを示す枠内の色を分散不可装置のサイクルタイムを示す枠内の色と異なる色で示すことで、分散可能装置のサイクルタイムと分散不可装置のサイクルタイムとを区別して表示している。また表示制御部１４は、改善対象のサイクルタイムを枠内の色で強調表示して、限界時間を太枠で囲うことで強調表示している。表示制御部１４が強調表示する方法は上記の例に限られない。また表示制御部１４は、複数の改善対象の中で改善の優先度を示してもよい。上述の通り、生産数の多い製品のサイクルタイムの方が、生産数が少ない製品のサイクルタイムに比べて、全体の設備稼働時間に与える影響が大きいため、改善の優先度も高い。このため、図１０の例では、表示制御部１４は、製品の種類ごとの生産数およびサイクルタイムを、生産数の大きさに従った順序で並べて表示している。さらに表示制御部１４は、改善対象のサイクルタイムと並べて、優先度を表示している。これにより、ユーザは、サイクルタイムの分析結果を見ながら改善の優先度を容易に把握することができる。

以上、データ処理装置１がサイクルタイムを分析する例について説明したが、データ処理装置１は、収集されたデータを用いて、サイクルタイム以外にも、以下の例に示すように、様々な分析を行うことができる。

図１１は、図１に示す生産管理システム１０において製造ライン２で生じるロスを説明するための図である。サイクルタイムに基づいて算出される設備稼働時間の理論値と、設備操業可能時間から計画停止時間を除いた設備負荷時間との間には、差分が生じる。この差分は、設備停止ロスおよび性能ロスを含む。設備稼働時間の理論値は、製造する製品ごとに、製造ライン２のサイクルタイムの理論値に生産数を乗じた値を累積加算したものである。分析部１３は、収集された情報を分析して、設備停止ロスおよび性能ロスを示す情報を生成することもできる。

図１２は、図１に示す製造ラインごとの分析結果を表示する表示画面５２を示す図である。表示画面５２は、第１製造ライン２−１を構成する装置を示す装置構成表示領域５２１と、段取りの実施状態を示す段取り表示領域５２２と、装置ごとの状態を示す装置表示領域５２３とを含む。装置表示領域５２３−１には、第１実装機２４−１の状態が示されている。装置表示領域５２３−２には、第２実装機２４−２の状態が示されている。装置表示領域５２３に含まれる詳細ボタンは、装置の状態を示すそれぞれの項目の詳細な情報を示す画面へリンクされている。分析部１３は、データベース４に記憶された情報を分析して、表示する情報を生成し、表示制御部１４は、分析結果を表示画面５２に表示する。例えば分析部１３は、段取りの計画時間と、段取りに実際にかかった実績時間とに基づいて、段取り実積率を計算する。段取り実積率は、段取りの計画時間に対する実績時間の割合であり、計画時間よりも実績時間の方が大きい場合、１００％を超える。表示制御部１４は、データベース４から取得された情報と、分析部１３の分析結果とを組み合わせて表示画面５２を生成して表示する。

図１３は、図１に示す製造ライン２で製造する製品を機種Ａから機種Ｂに変更するときの段取りについて示す図である。段取りには、製造ライン２を止めずに行うことができる外段取りと、製造ライン２を止めてから行う内段取りとがある。機種Ｂを製造するための外段取りは、機種Ａを生産している時間内に行うことが望ましく、内段取りは、なるべく短時間で行うことが望ましい。図１３の上段に示す段取りの手順では、機種Ｂの外段取りが機種Ａの製造中に終わらず、待ち時間が発生している。このため、機種Ａの製造が終わって製造ライン２を止めてから、内段取りが完了して機種Ｂの製造を開始するまでの、製造ライン停止期間が長く、設備停止ロスが発生していると言える。この製造ライン停止期間を短くするためには、機種Ｂの外段取りが機種Ａの製造が終わるまでに終わるように、機種Ｂの外段取りを開始して、機種Ｂの内段取りを実施する作業員の数を増やすことが考えられる。分析部１３は、段取りの実施状況を示す情報を分析して、機種Ｂの外段取りを開始する時刻ｔ１と、機種Ｂの内段取りを実施する作業員の数とを決定することができる。表示制御部１４は、分析部１３が決定した機種Ｂの外段取りを開始する時刻ｔ１と、機種Ｂの内段取りを実施する作業員の数とを表示部１５に表示させる。

図１４は、図１に示す製造ライン２の停止イベントの発生状況を示す図である。分析部１３は、イベントログを分析して、停止イベントの発生時刻と停止時間とを分析することができる。このとき分析部１３は、装置の故障とは言えない程度の軽微な不具合であって、すぐに復旧可能な一時停止と、装置異常とを分類することができる。表示制御部１４は、一時停止と装置異常とを区別して、発生時刻ごとに停止時間を示す表示画面５３を表示することができる。表示画面５３で停止イベントが示されている部分は、より詳細な停止イベントの内容を表示する画面にリンクされている。

図１５は、図１４に示す表示画面５３からリンクされている停止イベントの詳細を示す表示画面５４を示す図である。図１４の矢印で示した部分をクリックすると、図１５に示す表示画面５４が表示される。表示制御部１４は、データベース４から停止イベントに関するイベント情報を取得すると、停止イベントの内容と発生箇所を示す情報とを含む表示画面５４を生成して表示画面上に表示する。これにより、表示画面を見るユーザは、表示画面５３において、時系列で停止イベントの発生状況を把握して、停止イベントが頻発している時刻があれば、表示画面５４を表示させて停止イベントの詳細を知ることができる。停止イベントの詳細が、停止イベントの発生箇所を含むことで、同じ箇所で停止イベントが繰り返されている場合には、ユーザはその箇所をメンテナンスする必要性が高いことを把握することが可能になる。表示画面５４の例では、「場所＃１０」で停止イベントが頻発しているため、この箇所のメンテナンスが必要であると考えられる。このように、表示画面５３および表示画面５４を表示することによって、ユーザは、様々な観点から設備停止ロスの発生状況を知ることができる。

図１６は、図２に示す製造ライン２における性能ミスの発生状況を部品ごとに示す表示画面５５を示す図である。図１７は、図２に示す製造ライン２における性能ミスの発生状況をノズルごとに示す表示画面５６を示す図である。取得部１１は、データベース４から性能ミスの発生イベント情報を取得して、分析部１３に入力する。分析部１３は、入力された性能ミスの発生イベント情報に基づいて、部品ごとに実装機２４の備えるノズルが部品の吸着に失敗する吸着ミスの回数、吸着した部品の認識を失敗する認識ミスの回数、吸着した部品が基板上に装着する前に落下する落下ミスの回数、基板上の予め定められた場所に装着できない装着ミスの回数、基板へ部品を装着した装着回数およびミス率を集計する。また分析部１３は、ノズルごとに、吸着ミスの回数、認識ミスの回数、落下ミスの回数、装着ミスの回数、装着回数およびミス率を集計する。これにより、表示制御部１４は、分析部１３が部品ごとに集計した吸着ミスの回数、認識ミスの回数、落下ミスの回数、装着ミスの回数、装着回数およびミス率を用いて表示画面５５を生成して表示する。表示制御部１４は、分析部１３がノズルごとに集計した吸着ミスの回数、認識ミスの回数、落下ミスの回数、装着ミスの回数、装着回数およびミス率を用いて表示画面５６を生成して表示する。

図１８は、図２に示す製造ライン２を複数比較した分析結果を表示する表示画面５７を示す図である。この表示画面５７は、製造ライン２ごとに部品供給回数と、実装機２４ごとの部品供給待ち時間とを示している。製造ライン２では、部品切れが生じると部品を補充する作業の間、待ち時間が発生する場合がある。この待ち時間の長さは、各作業員の作業効率の良し悪し、部品供給作業の発生する回数、作業員の配置などによって変化する。性能ロスである部品切れ待ち時間の原因が、装置側の問題であるのか、作業員の配置の問題であるのか、作業員の作業効率の良し悪しの問題であるのかは、各製造ライン２の状態を見ていただけでは分かり難い。そこで、表示制御部１４は、複数の製造ライン２について、部品供給待ち時間を部品供給回数と並べて表示する。表示画面５７の例では、第１製造ライン２−１は、第２製造ライン２−２よりも部品供給回数が多く、部品供給待ち時間が長くなっている。この場合、この表示画面５７を見たユーザは、第１製造ライン２−１の作業員の数が足りていないと判断することができ、作業員の人員配置の変更を検討することができる。また、第３製造ライン２−３は、第２製造ライン２−２と比較して、部品供給回数の差は小さいのにも関わらず、部品供給待ち時間が長くなっている。ここで第２製造ライン２−２の作業員の数と第３製造ライン２−３の作業員の数とが同じであれば、第３製造ライン２−３を担当する作業員の作業効率が悪い可能性がある。

以上説明したように、本発明のデータ処理装置１によれば、製造ライン２の生産性の改善を補助する様々な情報をユーザに提供することができる。また製造ライン２の状態をリアルタイムで分析することが可能であるため、製造ライン２の稼働状況、および生産計画の変化に合わせた状態把握が容易となる。特に、顧客ニーズの変化に合わせて生産計画を細かく調整する場合、製造ライン２を用いて製造する製品の生産数が変化する。生産数が変化すると、製造ライン２のサイクルタイムが全体の設備稼働時間に与える影響が大きくなるため、生産数の変化に合わせてサイクルタイムの改善を行うことが重要になる。

データ処理装置１によれば、製造ライン２を構成する複数の装置のサイクルタイムの中で、分散可能装置のサイクルタイムと分散不可装置のサイクルタイムとが区別して表示される。このため、ユーザがそれぞれの装置のサイクルタイムを改善することができるのか否かを判断するためにかかる時間を短縮することができ、生産性の改善を補助することができる。また、製造ライン２のサイクルタイムの限界時間に基づいて、それぞれのサイクルタイムが改善対象であるか否かが判断され、改善対象のサイクルタイムが判別可能な状態で表示される。このため、ユーザは、改善可能なサイクルタイムのうち、改善することで製造ライン２全体のサイクルタイムを短縮可能なサイクルタイムを知ることができ、生産性の改善が容易になる。

データ処理装置１によれば、製造ライン２を構成するそれぞれの装置が、分散可能装置であるか分散不可装置であるかを示す装置区分情報を用いてサイクルタイムが分析される。そして分散不可装置のサイクルタイムの中で最大のサイクルタイムを製造ライン２のサイクルタイムの限界時間とする。分散可能装置のサイクルタイムの中で、限界時間よりも大きいサイクルタイムは改善対象と判定されて、表示画面上で強調表示される。このため、装置のサイクルタイムを改善しても製造ライン２のサイクルタイムに影響しないものと、装置のサイクルタイムを改善することで製造ライン２のサイクルタイムを改善可能なものとを区別して把握することが可能になる。したがって、製造ライン２を構成する装置の間で担当する処理の分配に起因したロスを容易に改善することが可能になる。

また、表示制御部１４は、限界時間を強調表示してもよい。限界時間は、改善対象のサイクルタイムの短縮目標となるため、ユーザはこの限界時間を目安にして改善計画を立てることが可能になる。

また表示制御部１４は、複数の改善対象のサイクルタイムの優先度を表示することもできる。優先度の高さは、全体の設備稼働時間への影響度を示しているため、ユーザは、優先度が高いサイクルタイムから改善することにより、効率的に編成ロスを削減することが可能になる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

上記の実施の形態では、製造ライン２は、部品を基板上に実装する処理を行うこととしたが、本発明はかかる例に限定されない。本発明は、同様の処理を行う複数の装置を含む製造ライン２に適用することができる。

上記の実施の形態では、処理を分散させることが可能な装置が、４台の実装機２４である場合を示したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、印刷検査機２３や画像検査機２６も、それぞれ複数台配置し、検査対象箇所を分割すれば、複数台の装置に処理を分散させることもできる。したがって、処理を分散させることができる装置が、実装機２４以外の場合にも、本発明は、適用することができる。

また、上記の実施の形態では、処理を分散させることが可能な装置のグループを１つ含む製造ライン２の例を示したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の技術は、複数のグループの分散可能装置を含む製造ライン２に対して適用することができる。ここではグループは担当する処理が同じ装置のグループを指す。複数のグループの分散可能装置を含む製造ライン２は、例えば、部品の実装処理を互いに分散させることが可能な４台の実装機２４と、検査対象箇所を分割することで検査処理を分散させることが可能な２台の印刷検査機２３とを含む製造ライン２である。この場合、表示制御部１４は、分散可能装置のサイクルタイムと分散不可装置のサイクルタイムとを区別して表示すると共に、分散可能装置を担当する処理の種類が同じ装置のグループごとに、区別して表示してもよい。表示制御部１４は、図９に示す分散可否区分が「０」の装置と分散可否区分が「１」の装置とを区別して表示すると共に、分散可否区分が「１」の装置を担当処理区分の値ごとに区別して表示することができる。この構成により、ユーザは、複数のグループの分散可能装置を含む製造ライン２であっても、互いに担当する処理を分散させることができる装置の組み合わせを容易に把握することができ、製造ライン２を構成する装置の間で担当する処理の分配に起因したロスを容易に改善することが可能になる。

また、上記の実施の形態では、データ処理装置１は、製造ライン２からデータ収集装置３が収集したデータを用いてサイクルタイムの改善対象を分析することとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、データ処理装置１は、製造ライン２を構成する各装置を制御する制御プログラムからサイクルタイムの理論値を取得して、サイクルタイムの改善対象を分析してもよい。

１ データ処理装置、２ 製造ライン、２−１ 第１製造ライン、２−２ 第２製造ライン、２−３ 第３製造ライン、３ データ収集装置、４ データベース、５ 端末、１１ 取得部、１２ 記憶部、１３ 分析部、１４ 表示制御部、１５ 表示部、１６ 操作情報取得部、１７ 工程編集部、２１ レーザマーカ、２２ 印刷機、２３ 印刷検査機、２４ 実装機、２４−１ 第１実装機、２４−２ 第２実装機、２４−３ 第３実装機、２４−４ 第４実装機、２５ リフロー炉、２６ 画像検査機、５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７ 表示画面、９１ 通信装置、９２ 表示装置、９３ 入力装置、９４ メモリ、９５ プロセッサ。

Claims (9)

1. 製造ラインを構成し、担当の処理を実行する複数の装置のそれぞれのサイクルタイムを取得する取得部と、
   複数の前記装置の中で前記担当の処理を分散させることができない分散不可装置の前記サイクルタイムと、複数の前記装置の中で前記担当の処理を分散させることが可能な分散可能装置の前記サイクルタイムとを表示画面上に区別して表示する表示制御部と、
   を備えることを特徴とするデータ処理装置。
2. 前記分散可能装置の前記サイクルタイムのうち、前記分散不可装置の前記サイクルタイムに基づいて決定された前記製造ラインのサイクルタイムの限界時間よりも大きい値の前記サイクルタイムを改善対象と判定する分析部、をさらに備え、
   前記表示制御部は、前記表示画面上に、前記分散可能装置の前記サイクルタイムと前記分散不可装置の前記サイクルタイムとが表示されている状態において、前記改善対象と判定された前記サイクルタイムを判別可能な状態で表示することを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
3. 前記表示制御部は、前記改善対象と判定された前記サイクルタイムを強調表示することを特徴とする請求項２に記載のデータ処理装置。
4. 前記表示制御部は、前記限界時間の前記サイクルタイムを強調表示することを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
5. 前記製造ラインは、複数の種類の製品を製造するために用いることが可能であり、
   前記取得部は、前記製品の種類ごとに前記サイクルタイムを取得し、
   前記分析部は、製品の種類ごとの生産数を取得して前記製品の種類ごとに前記改善対象を分析し、
   前記表示制御部は、前記製品の種類ごとに前記生産数と前記サイクルタイムとを並べて表示することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載のデータ処理装置。
6. 前記表示制御部は、前記生産数が多い前記製品のサイクルタイムほど改善の優先度が高いことを表示することを特徴とする請求項５に記載のデータ処理装置。
7. 前記表示制御部は、前記製品の種類ごとの前記生産数および前記サイクルタイムを、前記生産数の大きさに従った順序で並べて表示することを特徴とする請求項５または６に記載のデータ処理装置。
8. 前記表示制御部は、前記製造ラインが担当の処理の異なる複数のグループの分散可能装置を含む場合、前記分散可能装置を前記グループ毎に区別して表示することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のデータ処理装置。
9. データ処理装置が、
   製造ラインを構成し、担当の処理を実行する複数の装置のそれぞれのサイクルタイムを取得するステップと、
   複数の前記装置の中で前記担当の処理を分散させることができない分散不可装置の前記サイクルタイムと、複数の前記装置の中で前記担当の処理を分散させることが可能な分散可能装置とを表示画面上に区別して表示するステップと、を含むことを特徴とするデータ処理方法。

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