JPWO2020012522A1 - 部品搭載機の搭載時間平準化装置、及び搭載時間平準化方法 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
段取り時間は、製造する基板種変更、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、表面実装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。
搭載時間平準化装置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。
カート構成グループ化処理の出力結果であるカート構成データを入力して、各搭載機の搭載時間を平準化するカート構成変更データを作成する搭載時間平準化部21と、カート構成および部品配置データをシステム使用者、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平準化結果出力部23とを有する。
なお、いずれの移動パターンに従った部品仮配置に対する平準化指数の算出結果が、移動前における部品配置に対する平準化指数よりも高い値である場合には、対象部品の移動も、カート構成テーブル34の書き替えも行わない。
搭載機401、搭載機402、搭載機403、搭載機404は同時に2台のカートを使用することができる。カート構成グループ化部22で共通部品と分類した部品は、カート405、カート408、カート411、カート414に格納している。カート構成グループ化部22で段取部品と分類した部品は、カート406、カート407、カート409、カート410、カート412、カート413、カート415、カート416に格納している。
空きレーンが在れば、部品仮配置が可能と判定し、空きレーンが無ければ部品仮配置が不可と判定する。なお、他のカートに配置された部品と、仮配置対象部品を入れ換える場合には、仮配置先の空きレーンの有無は関係なくなる。
(数1) N = n / x (ただし、除算の剰余が0でなければ、Nは商+1とする)
搭載機の搭載時間を評価する場合において、搭載ヘッドがカート上で複数の部品の拾い上げに要する時間と基板上で複数の部品を配置する時間に比べて、カート上と基板間を往復する移動時間が支配的である場合、各基板種における各搭載機の搭載時間τは次式(数2)で近似して算出できる。
平準化指数Pは、全基板種におけるσの平均を示し、平準化指数Pが小さいほど製造ラインが平準化されているといえる。
100…部品搭載機、101…プリント基板、102…搭載ヘッド、110…段取りカート、111,112,113,114…カート群、115…レーン、120…フィーダ、121…部品、131〜133…搭載機1用のカート、141〜143…搭載機2用のカート、151〜153…搭載機3用のカート、
401…搭載機1、402…搭載機2、403…搭載機3、404…搭載機4、405〜416…カート。
Claims (15)
- 基板種毎の部品搭載機間の部品搭載時間のばらつきを平準化する搭載時間平準化装置であって、
生産計画のある基板種を対象基板として、多くの基板種に共通して使用される共通部品を配置したカートと、それ以外の部品をグループ分けした段取部品用カートに配置したカート構成データを作成するカート構成グループ化部と、
カート構成グループ化部が作成したカート構成データを入力として、ランダムに選択したあるカート上の対象部品の配置を他のカートへ変える仮配置パターンに対して、前記基板種毎の前記各部品搭載機間の前記部品搭載時間の平準化度合いに基づき、前記対象部品の配置を変更する搭載時間平準化部と、
を備えたことを特徴とする搭載時間平準化装置。 - 前記搭載時間平準化部が、前記仮配置パターンに対して、前記基板種毎の、前記各部品搭載機における前記共通部品と前記段取部品の搭載時間をそれぞれ算出し、足し合わせ、該合計搭載時間の前記各部品搭載機間における標準偏差が小さくなるよう、前記対象部品の配置を変更することを特徴とする請求項1に記載の搭載時間平準化装置。
- 算出した前記基板種毎の前記各部品搭載機における前記共通部品と前記段取部品の搭載時間を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2に記載の搭載時間平準化装置。
- 前記カート構成グループ化部、および前記搭載時間平準化部が作成した平準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、各部品搭載機に対して、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、出力する平準化結果出力部を更に有することを特徴とする請求項1に記載の搭載時間平準化装置。
- 計算機が、
基板種毎の各部品搭載機間の部品搭載時間のばらつきを平準化する搭載時間平準化方法であって、
生産計画のある基板種を対象基板として、多くの基板種に共通して使用される共通部品を配置したカートと、それ以外の部品をグループ分けした段取部品用カートに配置したカート構成データを入力し、
ランダムに選択したあるカート上の対象部品の配置を他のカートへ変える仮配置パターンに対して、前記基板種毎の前記各部品搭載機間の前記部品搭載時間の平準化度合いに基づき、前記対象部品の配置を変更する
ことを特徴とする搭載時間平準化方法。 - 前記計算機が、
前記仮配置パターンに対して、前記基板種毎の、前記各部品搭載機における前記共通部品と前記段取部品の搭載時間をそれぞれ算出し、足し合わせ、該合計搭載時間の前記各部品搭載機間における標準偏差が小さくなるよう、前記対象部品の配置を変更することを特徴とする請求項5に記載の搭載時間平準化方法。 - 前記計算機が、
算出した前記基板種毎の前記各部品搭載機における前記共通部品と前記段取部品の搭載時間を出力することを特徴とする請求項6に記載の搭載時間平準化方法。 - 前記計算機が、
平準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、各部品搭載機に対して、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に記載の搭載時間平準化方法。 - 前記計算機が、
前記仮配置パターンに対して、生産ラインに評価対象基板種を流した場合の各部品搭載機の前記部品搭載時間を算出して、平準化指数を評価し、平準化指数が最小となる対象部品の仮配置でカート構成データを修正し、ループ終了条件を満たすまで、次の対象部品を選択して平準化指数評価を繰り返すことを特徴とする請求項5に記載の搭載時間平準化方法。 - 前記平準化指数は、生産ラインに評価対象基板種の基板を流した場合の各部品搭載機の搭載時間の標準偏差を、全基板種において平均して算出することを特徴とする請求項9に記載の搭載時間平準化方法。
- 前記仮配置パターンは、(1) 共通部品用カートの対象部品を他の部品搭載機の共通部品用カートへ移動、または置き換える仮配置、(2) 共通部品用カートの対象部品を同じ部品搭載機の段取部品用カートへ移動、または置き換える仮配置、(3) 段取部品用カートの対象部品を同じ部品搭載機の共通部品用カートへ移動、または置き換える仮配置、(4) 複数グループの段取部品用カートにある同種の対象部品を同じ部品n搭載機の共通部品用カートへ移動、または置き換える仮配置、(5) 段取部品用カートの対象部品を同じグループで、部品搭載機が異なる段取部品用カートへ移動、または置き換える仮配置、のいずれかの仮配置パターンを含むことを特徴とする請求項9に記載の搭載時間平準化方法。
- 前記計算機が、
生産ラインに評価対象基板種の基板を流した場合の各部品搭載機の搭載時間を算出して、平準化指数を評価する処理において、生産計画中の各評価対象基板の生産数量の割合による重み付けを平準化指数の算出式に加えて平準化指数を計算することを特徴とする請求項9に記載の搭載時間平準化方法。 - 前記計算機が、
過去の平準化処理結果のカート構成データを入力して、今回未使用部品を削除し、今回新規追加部品を順次選択して、選択した対象部品の仮配置を実施し、対象部品の仮配置後の平準化指数を算出し、配置可能な全パターンに対し平準化指数算出が完了したかを判定し、平準化指数が最小となる対象部品の仮配置でカート構成データを修正する処理を全追加部品配置完了まで繰り返すことを特徴とする請求項9に記載の搭載時間平準化方法。 - 前記計算機が、
生産ラインに評価対象基板種の基板を流した場合の各部品搭載機の搭載時間を算出して、平準化指数を評価する処理において、評価対象基板種として、生産計画より生産数量が多い基板種である優先基板を選択することを特徴とする請求項9に記載の搭載時間平準化方法。 - 前記対象部品を他のカートへ移動させる仮配置パターンとして、生産計画の部品使用数が他の部品種と比較して多い部品種を対象部品として、複数の異なるカートへ分けて仮配置するパターンを新たな仮配置パターンとすることを特徴とする請求項11に記載の搭載時間平準化方法。
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