WO2020217861A1 - 製造工場における作業指示装置、および製造工場における作業指示方法 - Google Patents

製造工場における作業指示装置、および製造工場における作業指示方法 Download PDF

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WO2020217861A1
WO2020217861A1 PCT/JP2020/014365 JP2020014365W WO2020217861A1 WO 2020217861 A1 WO2020217861 A1 WO 2020217861A1 JP 2020014365 W JP2020014365 W JP 2020014365W WO 2020217861 A1 WO2020217861 A1 WO 2020217861A1
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WO
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work
work instruction
robot
manufacturing
worker
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大輔 溝上
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/02—Feeding of components
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • This disclosure relates to a work instruction device in a manufacturing factory and a work instruction method in a manufacturing factory.
  • a plurality of component mounting devices are arranged to mount a component (electronic component, etc.) at a position where cream solder is printed on the board.
  • a feeder mounted on a feeder support base for example, a tape feeder
  • This component mounting device guides the feeder with the replenished parts to be mounted on the feeder support base when the replenishment parts have already been replenished to the feeder. On the other hand, this component mounting device guides the feeder to replenish the replenishment parts when the replenishment parts are not replenished to the feeder. As a result, it is possible to provide accurate guidance according to the prepared state of the spare parts, and even if the spare parts are not supplied to the feeder, the efficiency of the mounting work by the component mounting machine is not lowered.
  • Patent Document 1 it is only assumed that the operator is instructed whether or not it is necessary to replenish the feeder of the spare parts. That is, assuming implementation or operation at a production site where not only a conventional worker but also a transfer robot is used, the operator can accurately and in detail grasp the work contents of the transfer robot in the configuration of the above-mentioned Patent Document 1. There wasn't. For this reason, even if a trouble occurs such as a transfer robot colliding with an obstacle in the factory, the worker cannot accurately grasp the situation, and it may be difficult for the work to proceed smoothly at the production site. There was sex. The structure of Patent Document 1 has room for improvement in view of the above-mentioned conventional situation.
  • This disclosure is a work instruction device in a manufacturing factory that accurately presents the work contents and the amount of work of the work robot and the worker to the worker at the production site and supports the smooth progress of the work, and the manufacturing factory. Provide a work instruction method in.
  • the present disclosure is a work instruction device in a manufacturing factory that manufactures a product using at least one manufacturing device, and automatically transports a member consumed by the manufacturing device from a member warehouse to a vicinity of the manufacturing device, or Based on a robot control unit that controls a work robot that transports the member from the member warehouse and automatically supplies the member to the manufacturing apparatus, a member management unit that monitors the remaining number of members in the manufacturing apparatus, and a remaining number of the member.
  • the work information management unit includes a work instruction unit that gives a work instruction to the work robot and a work information management unit that displays the work instruction content based on the work instruction on the display unit.
  • a work instruction device in a manufacturing factory that displays a work instruction content and the work instruction content for the work robot on the display unit.
  • the present disclosure is a work instruction method in a manufacturing factory that manufactures a product using at least one manufacturing apparatus, and automatically conveys a member consumed by the manufacturing apparatus from a member warehouse to a vicinity of the manufacturing apparatus.
  • a robot control process for controlling a work robot that transports the member from the member warehouse and automatically supplies the member to the manufacturing apparatus, a member management step for monitoring the remaining number of the member in the manufacturing apparatus, and a residual member.
  • the work information management process includes a work instruction step of giving a work instruction to the work robot based on the number and a work information management step of displaying the work instruction content based on the work instruction on the display unit.
  • a work instruction method in a manufacturing factory for displaying the work instruction contents for a work robot on the display unit.
  • Layout diagram exemplifying the arrangement relationship of production sites according to this embodiment
  • Front view illustrating the configuration of the mounting board manufacturing line shown in FIG. (A)
  • Side view illustrating the configuration of the transfer robot shown in FIG.
  • Top view illustrating the component mounting device shown in FIG.
  • Side view illustrating the component mounting apparatus shown in FIG.
  • a block diagram illustrating the functional configuration of the control unit of the component mounting device shown in FIG.
  • Functional functional block diagram illustrating the configuration of a production control system
  • a screen view illustrating the screen displayed by the display device shown in FIG.
  • Classification diagram illustrating the types of icons displayed on the display device shown in FIG.
  • a screen view illustrating a state of screen update on the display device shown in FIG.
  • a mounting board manufacturing device such as a screen printing device, a component mounting device, or a reflow device is used as a manufacturing device arranged in a manufacturing factory (an example of a production site), and a mounting board is manufactured as a product manufactured by the manufacturing device.
  • a manufacturing factory an example of a production site
  • a mounting board is manufactured as a product manufactured by the manufacturing device.
  • the production site where the manufacturing equipment that consumes the parts is arranged is not limited to this type of manufacturing equipment and parts, and for example, the production site where the assembly equipment and the welding robot for assembling the parts by welding are deployed. Good. In the present specification, when the description is given without limiting the type of the manufacturing apparatus, it is simply described as "manufacturing apparatus".
  • the "part” or “device” in the embodiment is not limited to the physical configuration realized by hardware, but also includes the one in which the function of the configuration is realized by software such as a program. Further, the functions of one configuration may be realized by two or more physical configurations, or the functions of two or more configurations may be realized by, for example, one physical configuration.
  • FIG. 1 is a layout diagram illustrating the arrangement relationship of the production site F according to the first embodiment.
  • a production site F such as a manufacturing factory is configured to include a plurality of mounting board manufacturing lines L, and is partitioned by predetermined walls on all sides.
  • a plurality of manufacturing devices see below
  • a plurality of working robots constituting the mounting board manufacturing line L are arranged.
  • the work robot supports the work of replenishing the manufacturing equipment with the members consumed in the manufacturing equipment such as the parts mounting device (for example, the work of transporting the parts to the vicinity of the manufacturing equipment), or replenishing (for example, manufacturing on behalf of the worker). Replenish the device).
  • an automatic guided vehicle (AGV: Automated Guided Vehicle, hereinafter also referred to as “transport robot”) as a work robot operates as described below, and a parts storage body stored in the automated warehouse 3 is operated. Is transported by the worker H, the first-type transfer robot 41, and the second-type transfer robot 42 (an example of the work robot), and is supplied to the manufacturing apparatus.
  • the component storage body is for storing, for example, an electronic component, and is a carrier tape in which the component is enclosed, a reel on which the carrier tape is wound, a tray, a stick, or the like, and examples thereof include a reel.
  • the component storage bodies for storing the consumable material C such as electronic parts are reels CA and CB, and are consumed by the manufacturing apparatus (for example, the component mounting apparatus 20), respectively. Therefore, when the production site F is in operation, these parts storage bodies need to be constantly supplied or replenished.
  • At the production site F at least a production area A1 and a warehouse area A2 for storing and storing electronic parts and the like are arranged.
  • the production area A1 is arranged in the production site F, for example, occupying a certain range on one side thereof.
  • the production area A1 of the present embodiment is an area for manufacturing a mounting board in which electronic components are soldered to the board.
  • the warehouse area A2 is arranged apart from the production area A1, and is also arranged so as to occupy a certain range on the other side of the production site F, for example. Further, in the production area A1 and the warehouse area A2, a transfer route R for traveling the transfer robot (see FIGS. 3A and 3B) is arranged.
  • the transport robot travels along the transport route R to transport the component storage body of electronic parts and the like from the warehouse area A2 to the production area A1.
  • the transport route R is defined by physical objects such as signs and guide lines provided at the production site F, or route information and map information stored in the robot control unit 51 (see FIG. 7).
  • the transport route R is a travel path dedicated to the first type transport robot 41 (see FIG. 3 (a)) and the second type transport robot 42 (see FIG. 3 (b)). Further, in addition to the production area A1, the warehouse area A2, and the transport route R, a plurality of stock shelves 2 are arranged at the production site F so as to be separated from each other.
  • the stock shelf 2 is used for temporarily placing and storing a component storage body for storing electronic components such as the consumable material C.
  • the stock shelf 2 is arranged near the mounting board manufacturing line L, and is laid out so as to shorten the flow line of the worker H going back and forth between the stock shelf 2 and the mounting board manufacturing line L.
  • the work area for the worker H to work safely is also arranged so as to be isolated from the production area A1, the warehouse area A2, and the transport route R.
  • the transport route R is represented by a simple straight line or a rectangular shape, but the present invention is not limited to this. If necessary, the transport route R is provided in various shapes (for example, in a zigzag shape or in an oblique direction). The same applies to the production area A1 and the warehouse area A2, and the positions and occupied areas thereof are arbitrary and are appropriately designed according to the specifications of the production site F.
  • a plurality of mounting board production lines L (three in the first embodiment) are provided in a straight line.
  • the plurality of mounting board production lines L are arranged in parallel with each other.
  • Each mounting board manufacturing line L is configured to include a plurality of types of manufacturing equipment (see below), thereby performing a series of manufacturing processes such as solder printing on a board, mounting of electronic components on a board, and solder reflow. Is automatically executed.
  • the consumable material C required in the plurality of types of manufacturing devices is transported or replenished by the worker H, the first-type transfer robot 41, and the second-type transfer robot 42.
  • the automated warehouse 3 accommodates a parts storage body containing a consumable material C including electronic parts, and identifies and manages the type of consumable material C such as electronic parts housed in the parts storage body to perform the required consumption.
  • the parts storage body containing the material C is automatically delivered through the parts loading / unloading port.
  • a first-type transport robot 41 and a second-type transport robot 42 travel along the transport route R, and a component storage body containing consumables is transferred from the automated warehouse 3 to the mounting board manufacturing line L. It is automatically transported to the vicinity of the manufacturing equipment of the above, for example, around the worker H or to the stock shelf 2. Further, depending on the type of the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42, the parts storage body is transferred from the automated warehouse 3 to the manufacturing apparatus (see below) and automatically replenished to the manufacturing apparatus. Further, as in the case of the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42, the worker H also appropriately conveys the component storage body while visually recognizing the display contents on the display device 18 as an example of the display unit.
  • the worker H is in charge of the work in the production site F by carrying the worker terminal 4 such as a handy terminal, a tablet or a smartphone.
  • the worker terminal 4 such as a handy terminal, a tablet or a smartphone.
  • the worker H inputs and transmits the completion notification of the work to the worker terminal 4.
  • FIG. 2 is a front view illustrating the configuration of the mounting board manufacturing line L shown in FIG.
  • each of the plurality of mounting board production lines L is centrally managed by the production control system 1, and the board supply device 11, the screen printing device 12, the printing solder inspection device 13, and the components. It includes a mounting device 20, a component mounting state inspection device 14, a reflow device 15, a mounting board inspection device 16, a mounting board recovery device 17, and a display device 18. Specifically, the board supply device 11, the screen printing device 12, the printing solder inspection device 13, the component mounting device 20, the component mounting state inspection device 14, the reflow device 15, the mounting board inspection device 16, and the mounting board recovery device 17 are included. It is a manufacturing equipment.
  • the screen printing device 12, the printing solder inspection device 13, the component mounting device 20, the component mounting state inspection device 14, the reflow device 15, and the mounting board inspection device 16 have a built-in conveyor that conveys the board, and are connected in the order of the manufacturing process. ing. These manufacturing devices receive the substrate from the conveyor of the manufacturing device in the upstream process, and when a predetermined operation is completed for the received substrate, deliver it to the conveyor of the manufacturing device in the next process. Therefore, the mounting board manufacturing line L automatically executes a series of manufacturing processes such as solder printing on the board, mounting of electronic components on the board, and solder reflow.
  • the production management system 1 is configured to include the work instruction device 50 described below, and the display device 18 is displayed and controlled by the work instruction device 50.
  • the mounting board manufacturing line L is not limited to these devices, and may be configured to include various other devices.
  • the board supply device 11 is arranged at the head of the mounting board manufacturing line L, and the boards conveyed by the worker H or the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42 are sequentially transferred to the screen printing device 12.
  • the screen printing device 12 screen-prints, for example, cream solder or the like at a predetermined position on the supplied substrate.
  • the print solder inspection device 13 inspects the state of the solder printed on the substrate.
  • Each of the plurality of component mounting devices 20 mounts an electronic component on a mounting head 27 (see FIG. 4) at a position where cream solder is printed by the screen printing device 12. Further, the component mounting device 20 has a component supply unit 23 (see below) for supplying electronic components to the mounting head 27 (see FIG. 4).
  • a component storage body in which electronic components are stored is set in the component supply unit 23, and the components of the component storage body are supplied to a position where the mounting head 27 (see FIG. 4) of the component mounting device 20 can hold the components.
  • the worker H replaces the parts storage body with a new one.
  • a tape containing electronic components is generally used as a tape reel, or a tray containing electronic components is generally used.
  • the component mounting state inspection device 14 inspects the state of electronic components mounted on the substrate. In the first embodiment, since a large number of electronic components of different types are mounted on the substrate, a plurality of component mounting devices 20 (three in the first embodiment) are used.
  • the reflow device 15 solders to the substrate on which the electronic components are mounted. That is, the reflow device 15 is a so-called heating furnace, in which the solder on the substrate is heated and melted, and then cooled and solidified to solder the electronic components to the substrate.
  • the mounting board inspection device 16 inspects the mounting board that has been soldered by the reflow device 15. Specifically, the soldering state of electronic components on the substrate is inspected. In this way, the mounting board recovery device 17 recovers the board on which the electronic components are soldered so that the board can be transported to the outside of the mounting board manufacturing line L.
  • the display device 18 is configured to include, for example, a liquid crystal panel, and is suspended from the ceiling of the production site F in an arbitrary posture by a predetermined holding member. Further, the display devices 18 are arranged in a pair-to-back manner for each mounting board manufacturing line L. As a result, the worker H can easily and quickly visually recognize the display device 18 from any place on the production site F.
  • 3 (a) and 3 (b) are side views illustrating the configuration of the transfer robot shown in FIG.
  • the first-type transfer robot 41 includes a rectangular base portion 41A, a plurality of wheels 41B arranged below the base portion 41A, and an upper end surface of the base portion 41A.
  • the member storage portion 41C is erected on the rear side in the traveling direction, and the arm portion 41E is arranged on the upper end surface of the base portion 41A on the front side in the traveling direction.
  • the member storage portion 41C is formed in a tower shape, and a plurality of shelves 41D are arranged side by side in the vertical direction thereof. Parts storage bodies (for example, reels) for storing the consumable material C are individually stored in each of the shelves 41D. Further, each of the shelves 41D is provided so as to open to the front end surface of the member storage portion 41C. As a result, the arm portion 41E arranged on the front side in the traveling direction can easily approach the component storage body for storing the consumable material C stored inside the shelf 41D. Further, the arm portion 41E is an articulated arm having a plurality of joints and links, and a pickable work hand 41F is attached to the tip portion thereof.
  • the first-type transfer robot 41 can pick up the consumable material C using the work hand 41F and place the consumable material C in a predetermined place. That is, the first-type transfer robot 41 picks the consumable material C with the work hand 41F of the arm portion 41E at the moving destination and puts the consumable material C in a predetermined place (for example, a stock shelf 2 or the like) or puts the consumable material C in the manufacturing apparatus. It can be replenished.
  • a predetermined place for example, a stock shelf 2 or the like
  • the second-type transfer robot 42 covers the rectangular base portion 42A, the plurality of wheels 42B arranged under the base portion 42A, and the entire upper end surface of the base. It has a member storage portion 42C arranged over the same.
  • the member storage portion 42C is formed in a box shape, and the upper surface thereof is opened.
  • a reel CA (see below) in which a carrier tape CC in which a small electronic component is enclosed is wound, and a reel CB in which a carrier tape in which a large electronic component is enclosed are wound in the member storage portion 42C (see below). (See below) is stored in an upright position.
  • the second type transfer robot 42 is located near the worker H or the manufacturing apparatus in which the consumable material C is required from the automated warehouse 3 in a state where the parts storage body containing a large number of consumable materials C is housed. It is possible to automatically transport to.
  • the first-type transfer robot 41 and the second-type transfer robot 42 also include, for example, a wireless communication unit (not shown) and receive a wireless signal according to map information sent from the robot control unit 51 (see FIG. 7). As a result, automatic transportation is performed along the transportation route R.
  • the first-type transfer robot 41 and the second-type transfer robot 42 may automatically transfer the magnetic tape provided on the transfer route R by reading it with a magnetic sensor mounted on the base portions 41A and 42A. .. Further, the first-type transfer robot 41 and the second-type transfer robot 42 are centrally managed and operation-controlled by the robot control unit 51 (see FIG. 7) of the work instruction device 50.
  • the guidance method of the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42 is not limited to the one using magnetism (electromagnetic induction type), and various other methods such as an electromagnetic method and a laser method are appropriately adopted. it can.
  • FIG. 4 is a top view illustrating the configuration of the component mounting device 20 shown in FIG.
  • FIG. 5 is a side view illustrating the configuration of the component mounting device 20 shown in FIG.
  • a pair of board transport mechanisms 22 are arranged along the X direction (board transport direction) at the center of the main body base portion 21 of the component mounting device 20.
  • the substrate transport mechanism 22 includes a pair of conveyor portions 22A extending along the X direction, a substrate holding portion 22B provided by connecting the pair of conveyor portions 22A in the Y direction (direction orthogonal to the X direction), and the like.
  • a substrate clamper 22C for fixing and holding the substrate is arranged at each end of the substrate holding portion 22B.
  • the substrate transport mechanism 22 transports and positions and holds the substrate supplied from the upstream device (for example, the printed solder inspection device 13 or the like).
  • a pair of front and rear component supply units 23 are provided on both sides of the substrate transport mechanism 22 (upper and lower sides in FIG. 1 and left and right sides in FIG. 2).
  • a pair of wall portions 21A are provided on both sides of the main body base portion 21, and the component supply portion 23 is arranged in a space surrounded by the pair of wall portions 21A.
  • Each of the component supply units 23 has a feeder base 23A provided with a slot 23B, and a plurality of tape feeders 23C are mounted in parallel in the slot 23B as a component feeder.
  • the component mounting device 20 has a feeder cart 24, and the feeder cart 24 is arranged in a stepped manner on the upper side of the carriage portion 24A and the carriage portion 24A in which a plurality of wheels are arranged on the lower side thereof. It is configured to include a plurality of reel stock portions 24B. A reel CA is housed in each of the reel stock portions 24B, and a carrier tape CC containing the electronic parts is pulled out from each of the reel CAs to supply the electronic parts to the tape feeder 23C. As a result, the tape feeder 23C supplies electronic components by the mounting head 27 of the component mounting device 20 described below by pitch-feeding the carrier tape CC in the tape feeding direction.
  • a pair of Y-axis table mechanisms 25 are arranged along the Y direction at both ends in the X direction on the upper surface of the main body base portion 21. Further, an X-axis table mechanism 26 is attached between the pair of Y-axis table mechanisms 25 so as to bridge the Y-axis table mechanisms 25 so as to be slidable along the Y direction. Further, a mounting head 27 is attached to the tip of the X-axis table mechanism 26 so as to be slidable along the X direction.
  • the X-axis table mechanism 26 and the Y-axis table mechanism 25 are both configured by a linear guide drive mechanism.
  • the mounting head 27 is a multi-unit type head having a plurality of holding heads, and a component holding nozzle 27A is mounted on the lower end of each holding head.
  • the component holding nozzle 27A vacuum-sucks and holds electronic components by utilizing air pressure, and moves them up and down individually.
  • the mounting head 27 further has a Z-axis elevating mechanism (not shown) for raising and lowering the component holding nozzle 27A and a ⁇ -axis rotation mechanism (not shown) for rotating the component holding nozzle 27A around the nozzle axis.
  • the mounting head 27 can be positioned at an arbitrary position on the horizontal plane (XY plane). As a result, the mounting head 27 takes out the electronic component from the take-out position of the tape feeder 23C of the component supply unit 23 by the component holding nozzle 27A.
  • a component recognition camera 28 is arranged between the component supply unit 23 and the board transfer mechanism 22, respectively.
  • the mounting head 27 which has taken out the electronic components from the component supply unit 23, moves above the component recognition camera 28, the component recognition camera 28 images the electronic components held by the mounting head 27.
  • the mounting head 27 is provided with a substrate recognition camera 29 which is arranged on the lower surface side of the X-axis table mechanism 26 and moves integrally with the mounting head 27.
  • the board recognition camera 29 moves above the board positioned by the board transfer mechanism 22 and images the board.
  • the position of the substrate is detected.
  • the electronic components By mounting the electronic components on the substrate in the component mounting device 20 in this way, the electronic components and the consumable material C such as the reel CA on which the electronic components are mounted are consumed.
  • the worker H or the first-type transfer robot 41 based on the remaining number of consumable materials C for each component mounting device 20, so that the consumable material C of the component supply unit 23 does not run out (out of stock) due to the consumption. It is appropriately replenished by the second type transfer robot 42.
  • the component mounting device 20 configured in this way is further provided with a control unit 30, and the configuration of each unit of the component mounting device 20 is controlled and operated by the control unit 30 as described above.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating the functional configuration of the control unit 30 of the component mounting device 20 shown in FIG.
  • the control unit 30 of the component mounting device 20 includes a storage device such as a ROM or RAM, and an arithmetic unit such as a CPU that executes a program as software stored in the storage device. That is, each block shown in FIG. 6 represents a function realized by software such as a program. However, the functions represented by each of the blocks are not limited to software, and each may be realized by hardware as a physical configuration of a "device".
  • control unit 30 of the component mounting device 20 includes a mounting control unit 31, a mounting storage unit 32, a flow rate detection unit 33, a mounting work unit 34, and a communication unit 35. Will be done.
  • the mounting control unit 31 gives a control instruction to the mounting work unit 34 based on the data stored and held in the mounting storage unit 32. Further, in order to improve the positioning accuracy, the mounting control unit 31 includes a misalignment amount calculation unit 31A and a feed amount calculation unit 31B.
  • the misalignment amount calculation unit 31A calculates the misalignment amount from the regular position with respect to the substrate positioned at the working position based on the captured image captured by the substrate recognition camera 29.
  • the feed amount calculation unit 31B calculates the feed amount (correction value) based on the position shift amount calculated by the position shift amount calculation unit 31A, and returns the calculation result to the mounting control unit 31.
  • the mounting storage unit 32 includes component mounting data including a production program and mounting work parameters required for control instructions of the mounting control unit 31, as well as equipment information (device ID that identifies the work machine) and operation information 32A of the component mounting device 20.
  • the operation information 32A is various information related to the state and operation history of the component mounting device 20, and includes the number of processed boards and abnormality information (adsorption error, clogging of component holding nozzle 27A, out of stock of consumable material (member) C, emergency stop, or (Error stop, etc.), measurement results of various sensors, number of parts consumed and remaining number, etc. are included.
  • the flow rate detection unit 33 detects the flow rate of the air flowing into the component holding nozzle 27A.
  • the control unit 30 detects the occurrence of an adsorption abnormality by referring to the detection result of the flow rate detection unit 33. Specifically, when the flow rate detecting unit 33 detects the inflow of air equal to or greater than a predetermined value from the component holding nozzle after performing the operation of vacuum-sucking and holding the electronic component by the component holding nozzle 27A, the control unit 30 Detects that an electronic component is not held by the component holding nozzle 27A or that a suction abnormality has occurred in which the electronic component is not sucked in the correct posture. Further, if the flow rate detecting unit 33 does not detect a predetermined air outflow when the air is blown, the control unit 30 determines that an abnormality such as a failure of the air supply source or clogging of the component holding nozzle 27A has occurred.
  • the mounting work unit 34 drives and controls drive units such as the board transfer mechanism 22, the component supply unit 23, the X-axis table mechanism 26, the Y-axis table mechanism 25, and the component holding nozzle 27A based on the production program. As a result, the mounting work unit 34 mounts the electronic components on the substrate supplied to the component mounting device 20. Further, the communication unit 35 is a communication interface, and transmits / receives information and signals to / from a device such as another component mounting device 20 via a wireless or wired communication network.
  • the parts supply work to the tape feeder 23C and the like of the parts supply unit 23 of the parts mounting device 20 is executed by the worker H and the first type transfer robot 41, and the second type transfer The robot 42 transports the parts storage body (see above). That is, at the production site F according to the first embodiment, the worker H, the first type transfer robot 41, and the second type transfer robot 42 are operated in combination, and the worker H is the first type transfer robot. It is necessary to grasp the work contents of the robot 41 and the second type transfer robot 42 in detail. Therefore, in the production management system 1 according to the first embodiment, the work contents and the amount of work of the first type transfer robot 41, the second type transfer robot 42, and the worker H are accurately distributed to the worker H. It is configured to include a work instruction device 50 for presentation. The worker H not only replenishes the parts to the parts supply unit 23 of the parts mounting device 20, but also appropriately replenishes the parts to the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42.
  • FIG. 7 is a functional functional block diagram illustrating the configuration of the production control system 1.
  • the production management system 1 includes a work instruction device 50, a component mounting device 20, an automated warehouse 3, a first-type transfer robot 41, a second-type transfer robot 42, and an operator.
  • the terminal 4 and the display device 18 are included.
  • the work instruction device 50 communicates with the component mounting device 20, the automated warehouse 3, the first type transfer robot 41, the second type transfer robot 42, the worker terminal 4, and the display device 18 via a wired or wireless communication network. Be connected. Further, the work instruction device 50 is configured in the same manner as the server, and includes a CPU, a memory, an external storage, an interface circuit, and the like. Further, the work instruction device 50 includes a robot control unit 51, an information collection unit 52, a member management unit 53, a work instruction unit 54, and a work information management unit 55. In addition, identification information (ID) is assigned to the component mounting device 20, the automated warehouse 3, the first type transfer robot 41, and the second type transfer robot 42, respectively.
  • ID identification information
  • IDs are also assigned to the component supply unit 23 and its slot 23B, and the work instruction device 50 manages these IDs in association with each device and its parts.
  • the functions of the robot control unit 51, the information collection unit 52, the member management unit 53, the work instruction unit 54, and the work information management unit 55 of the work instruction device 50 are realized by software such as a program. However, it is not limited to this. At least a part of its function may be realized by hardware as a physical configuration of "device".
  • the robot control unit 51 controls each of the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42 (that is, the robot control process).
  • the information collecting unit 52 collects and stores, for example, in-equipment inventory information, production plans, equipment operation information, and the like.
  • the member management unit 53 monitors the remaining number of consumables C and the like for each component mounting device 20 and the automated warehouse 3 based on the stored information of the information collecting unit 52, and predicts the out-of-stock time of the consumables C (that is, the members). Management process).
  • the work instruction unit 54 replenishes the members to the first-type transfer robot 41, the second-type transfer robot 42, and the component mounting device 20 based on the remaining number of members for each of the component mounting device 20 and the automated warehouse 3. Generates a work instruction for the worker H (that is, a work instruction process).
  • the work information management unit 55 displays the work instruction content based on the work instruction generated by the work instruction unit 54 on the worker terminal 4 and the display device 18 (that is, the work information management process). At this time, the work information management unit 55 displays a list of work instructions for the worker H, the first-type transfer robot 41, and the second-type transfer robot 42, respectively. Regarding the work instruction contents for the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42, the work information management unit 55 shows the progress of the work by the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42. Alternatively, the state of the member to be conveyed by the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42 is displayed.
  • the worker terminal 4 sends a notification.
  • the work instruction content corresponding to the completion notification is updated and displayed so as to erase the display on the display device 18 (see the following).
  • the work information management unit 55 is provided so that information such as the type of consumable material C stored in each automated warehouse 3 and the remaining number thereof can be directly acquired from the automated warehouse 3.
  • FIG. 8 is a screen view illustrating the screen displayed by the display device 18 shown in FIG. 7.
  • FIG. 9 is a classification diagram illustrating the types of icons S displayed on the display device 18 shown in FIG. 7.
  • the work information management unit 55 displays work instructions for the worker H, the first-type transfer robot 41, and the second-type transfer robot 42 on the screen of the display device 18 in one table T ( It is aggregated and displayed in tabular format). That is, the work information management unit 55 simultaneously displays not only the work instruction contents for the worker H but also the work instruction contents for the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42 on the display device 18.
  • the status related to each consumable material C is listed and displayed for each row.
  • the attributes of the consumables C are displayed for each column of the table T so that the status of the consumables C can be grasped concretely.
  • the attributes for example, in the first embodiment, in order from the left column of the table T, "state”, "member name” (name of consumable material C), “remaining time”, “manufacturing equipment ID”, “parts supply unit”. "ID” and “slot ID” are displayed. Note that these attributes are examples and are not limited to these. If there are other necessary attributes for displaying the work instruction contents, they can be displayed as appropriate.
  • the name of the consumable material C that has been consumed by any of the manufacturing devices and is about to be out of stock (out of stock) or out of stock (out of stock) is displayed.
  • reels CA, CB, etc. to be supplied to the component supply unit 23 of the component mounting device 20 are displayed.
  • the remaining time in the third column, the remaining time with respect to the time when the replenishment of the consumable material C should be completed (scheduled completion time) is displayed in minutes and seconds.
  • the ID of the manufacturing device for example, the component mounting device 20
  • a plurality of numbers and symbols such as a combination of numbers and letters are displayed as the ID of the manufacturing apparatus.
  • the supply target of the consumable material C is the component mounting device 20, which of the pair of front and rear component supply units 23 should be supplied in the component mounting device 20? Is displayed. For example, “front” (meaning the front part supply unit 23) or “rear” (meaning the rear part supply unit 23) is displayed.
  • slot ID of the sixth column, which slot 23B of the slot 23B of the component supply unit 23 should be replenished is displayed. For example, a symbol such as a combination of numbers and letters is displayed as the ID of the slot 23B.
  • the work information management unit 55 blinks and highlights the entire line (field) corresponding to the work instruction content. As a result, the work information management unit 55 calls the attention of the worker H.
  • the ID in the table T shown in FIG. 8 is not limited to numbers and combinations of numbers and letters. Various codes and symbols can be used as long as they are distinguishable from each other.
  • the work instructions of the first type and second type transfer robot 41, the second type transfer robot 42, and the worker H are displayed.
  • Is identifiable by each of the plurality of icons S symbols.
  • a plurality of types of icons S are prepared so as to have different meanings from each other.
  • the icon S is configured to include a rectangular graphic portion SA and a character portion SB arranged so as to be superimposed on the graphic portion SA.
  • 14 types of icons S according to the first embodiment are prepared by the combination of the graphic portion SA and the character portion SB.
  • the types (classifications) of the icons S are "out of stock” indicating a state in which all the consumable material C is consumed and out of stock, and "warning” indicating a state in which the remaining amount is not sufficient and the icon is about to be out of stock. And, it is roughly divided into two types. It is further classified into three types depending on whether the person in charge of the work instruction content is either "worker H", “first type transfer robot 41” or “second type transfer robot 42". At this time, if the work instruction content is in charge of the worker H, the pattern of the graphic portion SA is set to a dense diagonal stripe that descends to the right for the work instruction content of the worker H in the "out of stock” state. Will be done.
  • the pattern of the graphic portion SA is set to a coarse white dot pattern on a gray background. Further, the character portions SB of "out of stock” or “warning” are superimposed and arranged on these graphic portions SA (see FIG. 9).
  • the work instruction content in the "out of stock” state in the icon S of the first type transfer robot 41 is commonly set for the coarse diagonal stripes that descend to the right.
  • the pattern of the graphic portion SA is commonly set to the coarse black dot pattern on a white background.
  • the pattern of the graphic portion SA is commonly set to the coarse diagonal stripe rising to the right.
  • the pattern of the graphic portion SA is set to a dense black dot pattern on a white background.
  • these graphic portions SA are also arranged with the character portions SB of "out of stock” or “warning” superimposed (see FIG. 9).
  • the consumption carried by the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42 is carried by the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42.
  • the character portion SB is further superimposed and displayed on the graphic portion SA of the icon S so that the conveyed state of the material C can be identified.
  • the letters "B”, "M” and “F” are used for the character portion SB of the icon S. “B” means a state before transportation, “M” means a state during transportation, and “F” means a state in which transportation is completed.
  • the work progress status of the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42 and the consumable material C transported by the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42 can be obtained.
  • the status is displayed together with the work instruction content of the worker H.
  • FIG. 10 is a screen view illustrating a state of screen update on the display device 18 shown in FIG. 7.
  • the work instruction content listed third from the top indicates that the "member name” is the reel CA and the icon S is a "warning" to the worker H.
  • the worker H visually recognizes the work instruction content on the display device 18, and supplies the reel CA to the component mounting device 20 having the ID “No. 342” to complete the work.
  • the worker H transmits a work completion notification corresponding to the work instruction content to the work instruction device 50 by the worker terminal 4 carried by the worker terminal 4.
  • the robot control unit 51 of the work instruction device 50 detects that the first type transfer robot 41 is being replenished by notification from the member management unit 53 and the robot control unit 51.
  • the reel CB of the component mounting device 20 having the ID "No. 143" is out of stock, and the first type transfer robot 41 is attached to the component mounting device 20 with the reel CB. Detects that it is in the process of replenishing.
  • the work information management unit 55 of the work instruction device 50 deletes or adds the work instruction contents corresponding to the completion notification or the work detection from the screen of the display device 18. Then, the screen of the display device 18 is updated and displayed. As a result, the latest work status at the production site F is always displayed on the display device 18.
  • the work instruction device 50 is used at the production site F where a product is manufactured by using at least one manufacturing device.
  • the work instruction device 50 automatically transports members such as consumable material C consumed in the manufacturing device from the member warehouse such as the automated warehouse 3 to the vicinity of the manufacturing device, or transports the members from the member warehouse and automatically supplies the members to the manufacturing device.
  • the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42 are controlled.
  • the work instruction device 50 monitors the remaining number of members for each manufacturing device.
  • the work instruction device 50 works on the worker H who is in charge of the member supply work to the first type transfer robot 41, the second type transfer robot 42, and the manufacturing device based on the remaining number of members for each manufacturing device.
  • the work instruction device 50 displays the work instruction content based on the work instruction on the display device 18.
  • the work instruction device 50 displays the work instruction contents for the worker H and the work instruction contents for the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42 on the display device 18.
  • the work instruction content based on the work instruction to the worker H is displayed on the display device 18, and at this time, the display device 18 displays the work.
  • the work instruction content for the person H and the work instruction content for the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42 are displayed. Therefore, the work instruction device 50 accurately presents the work contents and the amount of work of the first type transfer robot 41, the second type transfer robot 42, and the worker H to the worker H, and performs the work. Can support smooth progress.
  • the work information management unit 55 displays the work instruction contents for the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42 on the display device (display unit) 18. At the same time, the progress of work by the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42 or the state of the consumable material (member) C conveyed by the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42. Is displayed on the display device 18. Therefore, the work instruction device 50 can present the work contents of the work robot and the work amount thereof to the worker H more accurately and in detail.
  • the work information management unit 55 has a work instruction content for the first type transfer robot 41 and a second type transfer robot 42 and a work instruction content for the worker H. At least one of them is highlighted on the display device 18. Therefore, the work instruction device 50 can improve the visibility of the displayed contents to the worker H.
  • the work information management unit 55 has a work instruction content for the first type transfer robot 41 and a second type transfer robot 42 and a work instruction content for the worker H.
  • the work instruction content is blinked and displayed. Therefore, the work instruction device 50 can more strongly call the attention of the worker H to the work instruction content that requires immediate response. As a result, the work instruction device 50 can improve the work efficiency of the worker H.
  • the work instruction device 50 highlights the work instruction content, or uses an image such as a predetermined icon or an icon corresponding to the work instruction content. You can display it.
  • the work information management unit 55 sets the work instruction contents for the first type transfer robot 41 and the second type transfer robot 42 and the work instruction contents for the worker H.
  • Each of the plurality of different icons S is identifiable and displayed on the display device 18. Therefore, the work instruction device 50 can improve the listability and visibility of the display contents of the screen device to be the worker H, and further improve the work efficiency of the worker H.
  • the work information management unit 55 completes the work corresponding to the work instruction contents for the worker H, the first type transfer robot 41, and the second type transfer robot 42.
  • the work instruction content display device 18 corresponding to the completion notification is updated and displayed so as to be turned off.
  • the work instruction device 50 constantly displays the latest work contents and work amounts of the work robot and the worker H, and can urge the worker H to perform more accurate work.
  • This disclosure is for a work instruction device and a manufacturing factory in a manufacturing factory that can accurately present the work contents and the amount of work of the work robot and the worker to the worker at the production site and support the smooth progress of the work. It is useful as a work instruction method.
  • Production control system 2 Stock shelf 3 Automatic warehouse 4 Worker terminal 11 Board supply device 12 Screen printing device 13 Printed solder inspection device 14 Parts mounting status inspection device 15 Reflow device 16 Mounting board inspection device 17 Mounting board recovery device 18 Display device 20 Parts mounting device 22 Board transfer mechanism 22B Board holding part 22C Board clamper 23 Parts supply part 24 Feeder cart 25 Y-axis table mechanism 26 X-axis table mechanism 27 Mounting head 27A Parts holding nozzle 28 Parts recognition camera 29 Board recognition camera 30 Control part 31 Mounting control unit 31A Position deviation amount calculation unit 31B Feed amount calculation unit 32 Mounting storage unit 32A Operation information 33 Flow detection unit 34 Mounting work unit 35 Communication unit 41 Type 1 transfer robot 42 Type 2 transfer robot 50 Work instruction device 51 Robot control unit 52 Information collection unit 53 Material management unit 54 Work instruction unit 55 Work information management unit F Production site L Mounting board manufacturing line

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Abstract

製造工場における作業指示装置は、少なくとも一つの製造装置を使用して製品を製造し、製造装置で消費される部材を部材倉庫から製造装置の近くまで自動搬送する、もしくは部材倉庫から部材を搬送して製造装置に自動補給する作業ロボットを制御するロボット制御部と、製造装置における部材の残数を監視する部材管理部と、部材の残数に基づいて、作業ロボットに作業指示を行う作業指示部と、作業指示に基づく作業指示内容を表示部に表示する作業情報管理部と、を備える。作業情報管理部は、作業ロボットに対する作業指示内容を表示部に表示する。

Description

製造工場における作業指示装置、および製造工場における作業指示方法
　本開示は、製造工場における作業指示装置、および製造工場における作業指示方法に関する。
　電子回路基板（実装基板）などの製造工場には、基板においてクリーム半田が印刷された位置に部品（電子部品など）を装着するため複数の部品実装装置が配置される。従来の部品実装装置として、フィーダ支持台に装着されるフィーダ（例えばテープフィーダなど）に部品が補給（装填）済みであるか否かを記憶し、部品の補給が必要になった場合にその補給部品がフィーダに既に補給済みであるか、未補給であるかを、その記憶内容に基づいて判明するものが知られる（例えば特許文献１参照）。
　この部品実装装置は、補給部品がフィーダに既に補給済みである場合、補給部品を補給したフィーダをフィーダ支持台に装着するように案内する。その一方、この部品実装装置は、補給部品がフィーダに未補給である場合、補給部品をフィーダに補給するように案内する。これにより、補給部品の準備状態に応じた的確な案内が可能となり、補給部品がフィーダに未補給である場合でも部品実装機による実装作業の効率を低下させることがない。
日本国特開２０１２－１４２５１９号公報
　ところで、近年、生産現場である工場内では、作業の効率性（例えば無人化、省人化）を図るために、工場内を移動して補給部品を搬送する自走式の搬送ロボットの運用が推進されている。そのような中、工場内では、従来の作業者だけではなく、搬送ロボットも同じ空間内で併存して同時に作業を行う状況となっている。
　しかしながら、特許文献１の構成では、補給部品のフィーダへの補給の必要性の有無を作業者に対して指示することだけが想定されている。すなわち、従来の作業者だけでなく搬送ロボットも併用した生産現場での実装または運用を想定すると、上記特許文献１の構成では作業者は搬送ロボットの作業内容を的確かつ詳細に把握することができなかった。このため、例えば搬送ロボットが工場内の障害物に衝突するなどのトラブルが発生した場合でも、作業者はその状況を的確に把握できず、生産現場での作業の円滑な進行が困難となる可能性があった。特許文献１の構成は、上述した従来の状況に鑑みて改善の余地があった。
　本開示は、生産現場において、作業ロボットおよび作業者のそれぞれの作業内容、作業量を的確に作業者に対して提示し、作業の円滑な進行を支援する製造工場における作業指示装置、および製造工場における作業指示方法を提供する。
　本開示は、少なくとも一つの製造装置を使用して製品を製造する製造工場における作業指示装置であって、前記製造装置で消費される部材を部材倉庫から前記製造装置の近くまで自動搬送する、もしくは前記部材倉庫から前記部材を搬送して前記製造装置に自動補給する作業ロボットを制御するロボット制御部と、前記製造装置における部材の残数を監視する部材管理部と、前記部材の残数に基づいて、前記作業ロボットに作業指示を行う作業指示部と、前記作業指示に基づく作業指示内容を表示部に表示する作業情報管理部と、を備え、前記作業情報管理部は、前記作業者に対する前記作業指示内容と前記作業ロボットに対する前記作業指示内容とを前記表示部に表示する、製造工場における作業指示装置を提供する。
　また、本開示は、少なくとも一つの製造装置を使用して製品を製造する製造工場における作業指示方法であって、前記製造装置で消費される部材を部材倉庫から前記製造装置の近くまで自動搬送する、もしくは前記部材倉庫から前記部材を搬送して前記製造装置に自動補給する作業ロボットを制御するロボット制御工程と、前記製造装置における前記部材の残数を監視する部材管理工程と、前記部材の残数に基づいて、前記作業ロボットに作業指示を行う作業指示工程と、前記作業指示に基づく作業指示内容を表示部に表示する作業情報管理工程と、を有し、前記作業情報管理工程では、前記作業ロボットに対する前記作業指示内容を前記表示部に表示する、製造工場における作業指示方法を提供する。
　本開示によれば、作業ロボットおよび作業者のそれぞれの作業内容、作業量を的確に作業者に対して提示でき、作業の円滑な進行を支援できる。
本実施の形態に係る生産現場の配置関係を例示するレイアウト図 図１に示す実装基板製造ラインの構成を例示する正面図 （ａ），（ｂ）図１に示す搬送ロボットの構成を例示する側面図 図２に示す部品実装装置を例示する上面図 図２に示す部品実装装置を例示する側面図 図２に示す部品実装装置の制御部の機能的構成を例示するブロック図 生産管理システムの構成を例示する機能的機能ブロック図 図７に示す表示装置で表示される画面を例示する画面図 図７に示す表示装置で表示されるアイコンの種類を例示する分類図 図７に示す表示装置での画面更新の様子を例示する画面図
　以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る、製造工場における作業指示装置および作業指示方法を具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
　製造工場では、少なくとも１つ（例えば実施の形態１では複数）の製造装置が使用されて製品が製造される。例えば、実施の形態では、製造工場（生産現場の一例）に配置される製造装置としてスクリーン印刷装置、部品実装装置、リフロー装置等の実装基板製造装置を、製造装置で製造される製品として実装基板を、製造装置で消費される部材として電子部品などの部品、および半田や接着剤などの消耗材を例示して説明するが、これに限らない。部材が消費される製造装置が配置される生産現場であれば、この種の製造装置や部材に限らず、例えば、溶接で部材を組み付ける組立装置や溶接ロボットが配備される生産現場であってもよい。なお、本明細書で製造装置の種類を限定せずに説明を行う場合は単に「製造装置」と記載する。
　また、実施の形態でいう「部」または「装置」とは単にハードウェアによって実現される物理的構成に限らず、その構成が有する機能をプログラムなどのソフトウェアにより実現されるものも含む。また、１つの構成が有する機能が２つ以上の物理的構成により実現されても、または２つ以上の構成の機能が例えば１つの物理的構成によって実現されていても構わない。
＜生産現場のレイアウトの概要＞
　先ず、図１を参照して、本実施の形態に係る生産現場Ｆ（製造工場の一例）でのレイアウトについてその概要を説明する。図１は、本実施の形態１に係る生産現場Ｆの配置関係を例示するレイアウト図である。
　図１に示すように、製造工場などの生産現場Ｆは、複数の実装基板製造ラインＬを含んで構成されており、四方を所定の壁で区画されている。生産現場Ｆでは、実装基板製造ラインＬを構成する複数の製造装置（下述参照）、および複数の作業ロボットが配置される。作業ロボットは、例えば部品実装装置等の製造装置で消費される部材を製造装置に補給する作業（例えば、製造装置の近くまで搬送する作業）を支援し、もしくは補給（例えば、作業者に代わる製造装置への補給）を行う。これにより、生産現場Ｆでは、下述するように作業ロボットとしての無人搬送車（ＡＧＶ：Automated Guided Vehicle、以下「搬送ロボット」ともいう）が稼動して、自動倉庫３に格納された部品収納体が、作業者Ｈまたは第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２（作業ロボットの一例）によって搬送され、製造装置に補給される。ここで、部品収納体は、例えば電子部品を収納するものであり、部品が封入されたキャリアテープ、そのキャリアテープが巻かれたリール、トレイ、スティック等であるが、リールを例示する。なお、電子部品等の消耗材Ｃを収納する部品収納体としては、リールＣＡ，ＣＢであり、製造装置（例えば部品実装装置２０）でそれぞれ消耗される。そのため、生産現場Ｆの稼動時には、これら部品収納体は、常時供給または補給される必要がある。
　生産現場Ｆには、生産エリアＡ１と電子部品等を格納して保管するための倉庫エリアＡ２とが少なくとも配置される。生産エリアＡ１は、生産現場Ｆ内で、例えばその一方側において一定の範囲を占有して配置される。本実施の形態の生産エリアＡ１は基板に電子部品を半田付けした実装基板を製造するためのエリアとなっている。倉庫エリアＡ２は、生産エリアＡ１に対し離間して配置され、例えば生産現場Ｆの他方側において同様に一定の範囲を占有して配置される。また、生産エリアＡ１と倉庫エリアＡ２には、搬送ロボット（図３（ａ），（ｂ）参照）を走行させるための搬送ルートＲが配置されている。搬送ロボットは、この搬送ルートＲを走行して、電子部品の部品収納体等を倉庫エリアＡ２から生産エリアＡ１へ搬送する。搬送ルートＲは、生産現場Ｆに設けた標識や誘導線等の物理的なもの、あるいはロボット制御部５１（図７参照）内に保存されたルート情報やマップ情報によって定義される。
　搬送ルートＲは、第１型の搬送ロボット４１（図３（ａ）参照），第２型の搬送ロボット４２（図３（ｂ）参照）専用の走行路である。また、生産現場Ｆには、生産エリアＡ１、倉庫エリアＡ２および搬送ルートＲのほかに、ストック棚２も互いに離間して複数配設される。ストック棚２は、消耗材Ｃなどの電子部品を収納する部品収納体を一時的に載置して保管するために使用される。ストック棚２は、実装基板製造ラインＬの近くに配置されており、ストック棚２と実装基板製造ラインＬを行き来する作業者Ｈの動線を短くするようにレイアウトされている。また、作業者Ｈが安全に作業可能するための作業エリアも同様に、生産エリアＡ１、倉庫エリアＡ２および搬送ルートＲから隔離されて配設される。なお、図１では、説明の便宜上、搬送ルートＲを単純な直線状や矩形状で表現しているが、これに限らない。必要に応じて搬送ルートＲは様々な形状（例えば、ジグザグ状や斜め方向など）で設けられる。また、生産エリアＡ１および倉庫エリアＡ２も同様であり、その位置や占有領域などは任意であり、生産現場Ｆの仕様に応じて適宜設計される。
　生産エリアＡ１には、複数本（実施の形態１では３本）の実装基板製造ラインＬが直線状にそれぞれ設けられる。この複数本の実装基板製造ラインＬは互いに平行に配設される。実装基板製造ラインＬそれぞれは、複数種の製造装置（下述参照）を含んで構成されており、それにより基板への半田印刷、電子部品の基板への装着、半田リフローなどの一連の製造工程を自動で実行する。この複数種の製造装置で必要となる消耗材Ｃは、作業者Ｈまたは第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２によって搬送または補給される。
　倉庫エリアＡ２には、部材倉庫の一例としての２つの自動倉庫３が一列に並んで配設される。自動倉庫３は、電子部品を含む消耗材Ｃを収容した部品収納体を収容するとともに、部品収納体に収容されている電子部品等の消耗材Ｃの種類を識別管理して、要求された消耗材Ｃを収容している部品収納体を自動で部品出し入れ口を通じて受け渡しする。
　搬送ルートＲには、第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２がその搬送ルートＲに沿って走行し、消耗材を収容した部品収納体を自動倉庫３から実装基板製造ラインＬの製造装置の近く、例えば作業者Ｈの周辺やストック棚２まで自動搬送する。また、第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２は、その種類によっては自動倉庫３から製造装置（下述参照）に部品収納体を搬送して製造装置に自動補給する。また、作業者Ｈも第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２と同様に、表示部の一例としての表示装置１８での表示内容を視認しながら、部品収納体を適宜搬送して製造装置に直接補給する。また、作業者Ｈは、生産現場Ｆ内において、例えば、ハンディターミナル、タブレットまたはスマートフォンなどの作業者端末４を携帯して作業を担当する。作業者Ｈは、自己の作業指示内容（下述参照）に対応する作業が完了すると、その作業の完了通知を作業者端末４に入力して送信する。
＜実装基板製造ラインの構成＞
　次に図２を参照して、生産現場Ｆに配置される実装基板製造ラインＬの構成について説明する。図２は、図１に示す実装基板製造ラインＬの構成を例示する正面図である。
　図２に示すように、複数本の実装基板製造ラインＬのそれぞれは、生産管理システム１によって一元管理されており、基板供給装置１１と、スクリーン印刷装置１２と、印刷半田検査装置１３と、部品実装装置２０と、部品装着状態検査装置１４と、リフロー装置１５と、実装基板検査装置１６と、実装基板回収装置１７と、表示装置１８と、を含んで構成される。具体的には、基板供給装置１１、スクリーン印刷装置１２、印刷半田検査装置１３、部品実装装置２０、部品装着状態検査装置１４、リフロー装置１５、実装基板検査装置１６、および実装基板回収装置１７が製造装置である。スクリーン印刷装置１２、印刷半田検査装置１３、部品実装装置２０、部品装着状態検査装置１４、リフロー装置１５、実装基板検査装置１６は、基板を搬送するコンベアを内蔵しており、製造工程順に連結されている。これらの製造装置は上流工程の製造装置のコンベアから基板を受け取り、受け取った基板に対して所定の作業が完了したら次工程の製造装置のコンベアへ受け渡す。従って、実装基板製造ラインＬは、基板への半田印刷、電子部品の基板への搭載、半田リフロー等の一連の製造工程を自動で実行する。
　生産管理システム１は下述する作業指示装置５０を有して構成されており、表示装置１８は作業指示装置５０によって表示制御される。なお、実装基板製造ラインＬは、これら装置に限らず、その他種々の装置を含んで構成されてもよい。
　基板供給装置１１は、実装基板製造ラインＬの先頭に配置されており、作業者Ｈまたは第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２によって搬送された基板をスクリーン印刷装置１２に順次供給する。スクリーン印刷装置１２は、供給された基板に対し、例えばクリーム半田などを所定の位置にスクリーン印刷する。印刷半田検査装置１３は、基板に印刷された半田の状態を検査する。複数の部品実装装置２０のそれぞれは、スクリーン印刷装置１２によってクリーム半田が印刷された位置に搭載ヘッド２７（図４参照）で電子部品を搭載する。また、部品実装装置２０は、電子部品を搭載ヘッド２７（図４参照）へ供給するための部品供給部２３（下述参照）を有する。この部品供給部２３には電子部品が格納された部品収納体がセットされており、部品収納体の部品を部品実装装置２０の搭載ヘッド２７（図４参照）が保持可能な位置へ供給する。部品供給部２３の電子部品が消費されて品切れもしくは残数が少なくなると、作業者Ｈによって部品収納体が新しいものに交換してされる。なお、部品収納体としては電子部品を収納したテープをテープリール化したものや電子部品をトレイに収納したものが一般的に使用されている。部品装着状態検査装置１４は、基板に装着された電子部品の状態を検査する。なお、実施の形態１では、基板に互いに異なる種類の電子部品をそれぞれ多数装着するため、部品実装装置２０は複数（実施の形態１では３つ）使用される。
　また、リフロー装置１５は、電子部品が装着された基板に対し半田付けを行う。すなわち、リフロー装置１５は、いわゆる加熱炉であり、基板の半田を熱して溶融した後、冷却固化して基板に対し電子部品を半田付けする。実装基板検査装置１６は、リフロー装置１５で半田付けが完了した実装基板を検査する。具体的には、基板における電子部品の半田付け状態を検査する。実装基板回収装置１７は、このように、電子部品が半田付けされた基板を回収して実装基板製造ラインＬの外部に搬送可能な状態にする。
　表示装置１８は、例えば液晶パネルを含んで構成されており、生産現場Ｆの天井から所定の保持部材によって任意の姿勢で調整可能に懸架される。また、表示装置１８は、実装基板製造ラインＬごとに一対背面合わせでそれぞれ配置される。これにより、作業者Ｈは、生産現場Ｆのいずれの場所からも表示装置１８を容易かつ迅速に視認できる。
＜搬送ロボットの構成について＞
　次に図３を参照して、第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２の構成について説明する。図３（ａ），（ｂ）は、図１に示す搬送ロボットの構成を例示する側面図である。
　図３（ａ）に示すように、第１型の搬送ロボット４１は、矩形状のベース部４１Ａと、ベース部４１Ａの下側に配設される複数の車輪４１Ｂと、ベース部４１Ａの上端面において走行方向に対し後側に立設される部材収納部４１Ｃと、ベース部４１Ａの上端面において走行方向前側に配設されるアーム部４１Ｅと、を有する。
　部材収納部４１Ｃはタワー型に形成されており、その内部には複数の棚４１Ｄがその上下方向に沿って並設される。棚４１Ｄそれぞれには消耗材Ｃを収納する部品収納体（例えばリール）が個別に収納される。また、棚４１Ｄそれぞれは部材収納部４１Ｃの前端面に対し開口して設けられる。これにより、走行方向前側に配設されるアーム部４１Ｅは、棚４１Ｄの内部に収納される消耗材Ｃを収納する部品収納体に容易にアプローチすることが可能となっている。また、アーム部４１Ｅは、複数の関節およびリンクを有する多関節型アームであり、その先端部にはピッキング可能な作業ハンド４１Ｆが取り付けられる。これにより、第１型の搬送ロボット４１は、作業ハンド４１Ｆを用いて消耗材Ｃを摘まんでその消耗材Ｃを所定の場所に置くことが可能である。すなわち、第１型の搬送ロボット４１は、移動先で消耗材Ｃをアーム部４１Ｅの作業ハンド４１Ｆで摘まみ、所定の場所（例えば、ストック棚２など）に置いたり製造装置に消耗材Ｃを補給したりことが可能である。
　図３（ｂ）に示すように、第２型の搬送ロボット４２は、矩形状のベース部４２Ａと、ベース部４２Ａの下側に配設される複数の車輪４２Ｂと、ベースの上端面全域に亘って配設される部材収納部４２Ｃと、を有する。部材収納部４２Ｃは、箱状に形成されており、その上面が開口して設けられる。部材収納部４２Ｃには、小型の電子部品が封入されたキャリアテープＣＣが巻回されたリールＣＡ（下述参照）、および大型の電子部品が封入されたキャリアテープが巻回されたリールＣＢ（下述参照）が起立した状態で収納される。これにより、第２型の搬送ロボット４２は、多数の消耗材Ｃを収納した部品収納体を収容した状態で自動倉庫３から、その消耗材Ｃが必要とされる作業者Ｈまたは製造装置の近くまで自動搬送することが可能である。
　第１型の搬送ロボット４１および第２型の搬送ロボット４２も、例えば無線通信部（図示略）を備え、ロボット制御部５１（図７参照）から送られるマップ情報に従った無線信号を受信することで、搬送ルートＲに沿って自動搬送する。なお、第１型の搬送ロボット４１および第２型の搬送ロボット４２は、搬送ルートＲに設けられた磁気テープをそのベース部４１Ａ，４２Ａに搭載される磁気センサで読み取って自動搬送してもよい。また、第１型の搬送ロボット４１および第２型の搬送ロボット４２は、作業指示装置５０のロボット制御部５１（図７参照）によって一元的に管理され動作制御される。また、第１型の搬送ロボット４１および第２型の搬送ロボット４２は、自己の作業指示内容（下述参照）に対応する作業が完了すると、その作業の完了通知を作業指示装置５０に送信する。なお、第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２の誘導方式は磁気を用いたもの（電磁誘導式）に限らず、その他種々の方式、例えば電磁方式やレーザ方式などを適宜採用できる。
＜部品実装装置の構成＞
　次に図４および図５を参照して、実装基板製造ラインＬの部品実装装置２０の構成について説明する。図４は、図２に示す部品実装装置２０の構成を例示する上面図である。図５は、図２に示す部品実装装置２０の構成を例示する側面図である。
　図４および図５に示すように、部品実装装置２０の本体ベース部２１の中央部にはＸ方向（基板搬送方向）に沿って一対の基板搬送機構２２が配設される。基板搬送機構２２は、Ｘ方向に沿って延設される一対のコンベア部２２Ａと、一対のコンベア部２２ＡをＹ方向（Ｘ方向と直交する方向）で連結して設けられる基板保持部２２Ｂと、を有する。基板保持部２２Ｂの端部にはそれぞれには、基板を固定保持するための基板クランパ２２Ｃが配設される。基板搬送機構２２は、上流側装置（例えば、印刷半田検査装置１３など）から供給される基板を搬送して位置決め保持する。
　また、基板搬送機構２２の両側（図１中で上下両側、図２中で左右両側）には、前後一対の部品供給部２３が設けられる。本体ベース部２１の両側にはそれぞれ一対の壁部２１Ａが設けられており、部品供給部２３はこの一対の壁部２１Ａで囲われる空間内にそれぞれ配設される。部品供給部２３それぞれはスロット２３Ｂが設けられるフィーダベース２３Ａを有しており、スロット２３Ｂにはパーツフィーダとして複数のテープフィーダ２３Ｃが並列に装着される。
　また、部品実装装置２０はフィーダーカート２４を有しており、フィーダーカート２４はその下側に複数の車輪が配設される台車部２４Ａと、台車部２４Ａの上側において互いに段違いに配設される複数のリールストック部２４Ｂと、を含んで構成される。リールストック部２４ＢそれぞれにはリールＣＡが収容されており、リールＣＡそれぞれから電子部品を収容したキャリアテープＣＣが引き出されてテープフィーダ２３Ｃに電子部品が供給される。これにより、テープフィーダ２３Ｃは、キャリアテープＣＣをテープ送り方向にピッチ送りすることにより、下述する部品実装装置２０の搭載ヘッド２７によって電子部品を供給する。
　また、本体ベース部２１の上面においてＸ方向の両端部には、一対のＹ軸テーブル機構２５がＹ方向に沿って配設される。また、一対のＹ軸テーブル機構２５の間にはこれらＹ軸テーブル機構２５を橋架するようにＸ軸テーブル機構２６がＹ方向に沿ってスライド移動可能に取り付けられる。また、Ｘ軸テーブル機構２６の先端部には搭載ヘッド２７がＸ方向に沿ってスライド移動可能に取り付けられる。なお、Ｘ軸テーブル機構２６およびＹ軸テーブル機構２５はいずれもリニアガイド駆動機構により構成される。
　搭載ヘッド２７は複数の保持ヘッドを有する多連型ヘッドであり、それぞれの保持ヘッドの下端部には部品保持ノズル２７Ａが装着される。部品保持ノズル２７Ａは、空気圧を利用して電子部品を真空吸着して保持し個別に昇降する。また、搭載ヘッド２７は、部品保持ノズル２７Ａを昇降させるＺ軸昇降機構（不図示）および部品保持ノズル２７Ａをノズル軸回に回転させるθ軸回転機構（不図示）をさらに有する。Ｙ軸テーブル機構２５およびＸ軸テーブル機構２６が駆動することにより、搭載ヘッド２７は水平面（ＸＹ平面）において任意の位置に位置決め可能である。これにより、搭載ヘッド２７は、部品供給部２３のテープフィーダ２３Ｃの取出位置から電子部品を部品保持ノズル２７Ａによって取り出す。
　また、部品供給部２３と基板搬送機構２２との間には部品認識カメラ２８がそれぞれ配設される。部品供給部２３から電子部品を取り出した搭載ヘッド２７が部品認識カメラ２８の上方を移動する際、部品認識カメラ２８は搭載ヘッド２７に保持された電子部品を撮像する。この撮像結果を認識処理することにより、電子部品の識別や位置検出が実行される。また、搭載ヘッド２７にはＸ軸テーブル機構２６の下面側に配設され、搭載ヘッド２７と一体に移動する基板認識カメラ２９が固設される。搭載ヘッド２７が移動することにより、基板認識カメラ２９は基板搬送機構２２に位置決めされた基板の上方に移動し、基板を撮像する。この撮像結果を同様に認識処理することにより、基板の位置が検出される。
　このように部品実装装置２０において基板に電子部品などが装着されることにより、電子部品やその電子部品が搭載されるリールＣＡなどの消耗材Ｃが消耗される。その消耗に伴って部品供給部２３の消耗材Ｃが品切れ（欠品）しないように、部品実装装置２０ごとの消耗材Ｃの残数に基づいて作業者Ｈまたは第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２により適宜補給される。また、このように構成された部品実装装置２０には制御部３０がさらに設けられており、部品実装装置２０の各部の構成は制御部３０によって上述の通り制御され動作される。
　次に図６を参照して、部品実装装置２０の制御部３０について説明する。図６は、図２に示す部品実装装置２０の制御部３０の機能構成を例示するブロック図である。なお、部品実装装置２０の制御部３０は、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶装置とそれらに記憶保持されたソフトウェアとしてのプログラムを実行するＣＰＵなどの演算装置を備えている。すなわち、図６に示す各ブロックはプログラムなどのソフトウェアにより実現される機能を表している。ただし、そのブロックそれぞれで表現される機能はソフトウェアに限らず、それぞれが「装置」の物理的構成としてハードウェアによって実現されてもよい。
　図６に示すように、部品実装装置２０の制御部３０は、実装制御部３１と、実装記憶部３２と、流量検知部３３と、実装作業部３４と、通信部３５と、を含んで構成される。
　実装制御部３１は、実装記憶部３２に記憶保持されるデータに基づいて実装作業部３４に制御指示する。また、位置決め精度を高めるため、実装制御部３１は、位置ずれ量算出部３１Ａと、送り量算出部３１Ｂと、を含む。位置ずれ量算出部３１Ａは、基板認識カメラ２９によって撮像された撮像画像に基づいて、作業位置に位置決めされた基板に対し正規の位置からの位置ずれ量を算出する。送り量算出部３１Ｂは、位置ずれ量算出部３１Ａが算出した位置ずれ量に基づいて、送り量（補正値）を算出して実装制御部３１にその算出結果を戻す。
　実装記憶部３２は、実装制御部３１の制御指示に必要な生産プログラムや実装作業パラメータを含む部品実装データのほか、部品実装装置２０の設備情報（作業機を特定する装置ＩＤ）や稼動情報３２Ａを記憶する。稼動情報３２Ａは、部品実装装置２０の状態や稼動履歴に関する各種情報であり、基板の処理枚数、異常情報（吸着ミス、部品保持ノズル２７Ａの詰まり、消耗材（部材）Ｃの品切れ、非常停止またはエラー停止など）、各種センサの計測結果、部品の消費数や残数などが含まれる。
　流量検知部３３は、部品保持ノズル２７Ａに流入する空気の流量を検知する。制御部３０は、流量検知部３３の検出結果を参照して吸着異常の発生を検出する。具体的には、部品保持ノズル２７Ａによって電子部品を真空吸引して保持する動作を行った後、その部品保持ノズルから所定以上の空気の流入が流量検知部３３によって検出された場合、制御部３０は、部品保持ノズル２７Ａに電子部品が保持されていない、または正しい姿勢で吸着されていない吸着異常が発生したと検知する。また、制御部３０は、エアブローした際に流量検知部３３によって所定の空気の流出が検出されない場合、空気供給源の故障や部品保持ノズル２７Ａの詰まりなどの異常が発生したと判定する。
　実装作業部３４は、生産プログラムに基づいて、基板搬送機構２２、部品供給部２３、Ｘ軸テーブル機構２６、Ｙ軸テーブル機構２５および部品保持ノズル２７Ａなどの駆動部を駆動制御する。これにより、実装作業部３４は、部品実装装置２０に供給される基板に対し電子部品を実装させる。また、通信部３５は、通信インターフェイスであり、無線または有線の通信ネットワークを介して他の部品実装装置２０などの装置との間で情報や信号を送受信する。
　上述したように生産現場Ｆでは、部品実装装置２０の部品供給部２３のテープフィーダ２３Ｃなどへの部品補給作業は、作業者Ｈおよび第１型の搬送ロボット４１により実行され、第２型の搬送ロボット４２により部品収納体（上述参照）の搬送がなされる。すなわち、実施の形態１に係る生産現場Ｆでは、作業者Ｈおよび第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２が併用されて運用されており、作業者Ｈは第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２の作業内容を詳細に把握する必要がある。そのため、実施の形態１に係る生産管理システム１は、第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２および作業者Ｈのそれぞれの作業内容、作業量を的確に作業者Ｈに対して提示するための作業指示装置５０を含んで構成される。なお、作業者Ｈは、部品実装装置２０の部品供給部２３への部品補給作業だけではなく、第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２への部材補給作業も適宜実行する。
＜生産管理システムの構成＞
　次に図７を参照して、実施の形態１に係る作業指示装置５０を含む生産管理システム１の構成について説明する。図７は、生産管理システム１の構成を例示する機能的機能ブロック図である。
　図７に示すように、生産管理システム１は、作業指示装置５０と、部品実装装置２０と、自動倉庫３と、第１型の搬送ロボット４１と、第２型の搬送ロボット４２と、作業者端末４と、表示装置１８と、を含んで構成される。
　作業指示装置５０は、部品実装装置２０、自動倉庫３、第１型の搬送ロボット４１、第２型の搬送ロボット４２、作業者端末４および表示装置１８に対し有線または無線の通信ネットワークを介して接続される。また、作業指示装置５０は、サーバと同様に構成され、ＣＰＵ、メモリ、外部ストレージおよびインターフェイス回路などを含んで構成される。また、作業指示装置５０は、ロボット制御部５１と、情報収集部５２と、部材管理部５３と、作業指示部５４と、作業情報管理部５５と、を含んで構成される。また、部品実装装置２０、自動倉庫３および第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２はそれぞれ識別情報（ＩＤ）が割り当てられる。さらに、部品実装装置２０については部品供給部２３およびそのスロット２３ＢにもＩＤが割り当てられており、作業指示装置５０はこれらＩＤをその装置およびその部分ごとに対応付けて管理する。なお、実施の形態１では、作業指示装置５０のロボット制御部５１、情報収集部５２、部材管理部５３、作業指示部５４、作業情報管理部５５それぞれの機能は、プログラムなどのソフトウェアにより実現されるが、これに限らない。少なくともその機能の一部が「装置」の物理的構成としてハードウェアによって実現されてもよい。
　ロボット制御部５１は、第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２それぞれを制御する（すなわちロボット制御工程）。情報収集部５２は、例えば設備内在庫情報、生産計画および設備稼動情報などを収集し記憶保持する。部材管理部５３は、情報収集部５２の記憶情報に基づいて、消耗材Ｃなどの残数を部品実装装置２０や自動倉庫３ごとに監視し、消耗材Ｃの品切れ時期を予測する（すなわち部材管理工程）。作業指示部５４は、部品実装装置２０や自動倉庫３ごとの部材の残数に基づいて、第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２と部品実装装置２０とへの部材補給作業を作業者Ｈに対し作業指示を生成する（すなわち作業指示工程）。
　作業情報管理部５５は、作業指示部５４で生成された作業指示に基づく作業指示内容を作業者端末４および表示装置１８に表示する（すなわち作業情報管理工程）。このとき、作業情報管理部５５は、作業者Ｈおよび第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２それぞれに対する作業指示内容を一覧表示する。また、第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２に対する作業指示内容については、作業情報管理部５５は第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２による作業の進捗状況もしくは第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２が搬送する部材の状態を表示する。また、作業情報管理部５５は、作業者Ｈあるいは第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２に対する作業指示内容に対応する作業の完了通知が作業者端末４より送信されると、その完了通知に対応する作業指示内容の、表示装置１８における表示を消すように更新表示する（下述参照）。なお、作業情報管理部５５は、自動倉庫３からその自動倉庫３ごとに格納されている消耗材Ｃの種類やその残数などの情報も直接取得可能に設けられる。
＜作業情報管理部の表示内容＞
　次に図８および図９を参照して、実施の形態１に係る作業情報管理部５５が表示装置１８に表示させる内容についてより具体的に説明する。図８は、図７に示す表示装置１８で表示される画面を例示する画面図である。図９は、図７に示す表示装置１８で表示されるアイコンＳの種類を例示する分類図である。
　図８に示すように、作業情報管理部５５は、表示装置１８の画面に作業者Ｈおよび第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２それぞれに対する作業指示内容を１つのテーブルＴ（表形式）で集約して表示する。すなわち、作業情報管理部５５は、作業者Ｈに対する作業指示内容だけではなく、第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２に対する作業指示内容も表示装置１８に同時に表示する。
　表示装置１８の画面に表示されるテーブルＴには、消耗材Ｃそれぞれに関する状況がその行ごとにリストアップされて表示される。消耗材Ｃのリストそれぞれには、消耗材Ｃの状況が具体的に把握可能なようにテーブルＴの列ごとにその消耗材Ｃの属性が表示される。その属性としては、例えば実施の形態１では、テーブルＴの左側カラムから順に「状態」、「部材名」（消耗材Ｃの名称）、「残り時間」、「製造装置ＩＤ」、「部品供給部ＩＤ」および「スロットＩＤ」が表示される。なお、これら属性は例示でありこれに限らない。作業指示内容の表示にその他必要な属性があれば、適宜表示可能に構成される。
　テーブルＴの第２列の「部材名」には、製造装置のいずれかで消耗されて品切れ（欠品）間近または品切れた（欠品した）消耗材Ｃの名称が表示される。例えば、部品実装装置２０の部品供給部２３に補給されるリールＣＡ，ＣＢなどが表示される。第３列の「残り時間」には、その消耗材Ｃの補給が完了すべき時刻（完了予定時刻）に対してその残り時間がどれぐらいかを分秒単位で表示される。第４列の「製造装置ＩＤ」には、消耗材Ｃの補給対象である製造装置（例えば部品実装装置２０など）のＩＤが表示される。実施の形態１では複数の数字や数字と英字との組合せなどの記号がその製造装置のＩＤとして表示される。
　第５列の「部品供給部ＩＤ」には、その消耗材Ｃの補給対象が部品実装装置２０である場合、その部品実装装置２０においてその前後一対の部品供給部２３のうちどちらに補給すべきかが表示される。例えば、「フロント」（前側の部品供給部２３の意味）または「リヤ」（後側の部品供給部２３の意味）が表示される。第６列の「スロットＩＤ」には、その部品供給部２３のスロット２３Ｂのうち、どのスロット２３Ｂに補給すべきかが表示される。例えば、数字と英字との組合せなどの記号がそのスロット２３ＢのＩＤとして表示される。また、作業指示内容それぞれについて、その残り時間が事前に設定された時間内になった場合、作業情報管理部５５はその作業指示内容に対応する行（フィールド）全体を点滅して強調表示する。これにより、作業情報管理部５５は作業者Ｈの注意を喚起させる。なお、図８に示すテーブルＴにおけるＩＤは、数字や数字と英字との組合せに限らない。それぞれが互いに識別可能であれば、様々なコードや記号を使用することが可能である。
　図８および図９に示すように、テーブルＴの第１列には、第１型および第２型の第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２および作業者Ｈの作業指示内容が、複数のアイコンＳ（シンボル）それぞれにより識別可能に表示される。アイコンＳは、互いに異なる意味を有するように複数種類用意される。具体的には、アイコンＳは、矩形状の図形部ＳＡと、図形部ＳＡに重畳して配置される文字部ＳＢと、を有して構成される。その図形部ＳＡと文字部ＳＢの組合せによって、実施の形態１に係るアイコンＳは１４種類用意される。
　図９に示すように、まずアイコンＳの種類（分類）は、消耗材Ｃ全てが消耗され欠品した状態を示す「品切れ」と、十分な残量ではなく品切れ間近な状態を示す「警告」と、に２種に大別される。その作業指示内容の担当が「作業者Ｈ」、「第１型の搬送ロボット４１」または「第２型の搬送ロボット４２」のいずれかであるのか、によってさらに３種に大別される。このとき、作業者Ｈが担当する作業指示内容である場合、「品切れ」の状態での作業者Ｈの作業指示内容については、その図形部ＳＡの模様は右下がりの密な対角ストライプに設定される。「警告」の状態では、その図形部ＳＡの模様はグレー地の粗い白ドットパターンに設定される。また、これら図形部ＳＡには、「品切れ」または「警告」の文字部ＳＢが重畳して配置される（図９参照）。
　その一方、第１型および第２型の第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２の場合、第１型の搬送ロボット４１のアイコンＳにおいて「品切れ」の状態での作業指示内容については、その図形部ＳＡの模様は右下がりの粗い対角ストライプに共通に設定される。「警告」の状態での作業指示内容は、その図形部ＳＡの模様は白地の粗い黒ドットパターンに共通に設定される。第２型の搬送ロボット４２のアイコンＳにおいて「品切れ」の状態での作業指示内容については、その図形部ＳＡの模様は右上がりの粗い対角ストライプに共通に設定される。「警告」の状態での作業指示内容は、その図形部ＳＡの模様は白地の密な黒ドットパターンに設定される。また、これら図形部ＳＡも同様に、「品切れ」または「警告」の文字部ＳＢが重畳して配置される（図９参照）。
　さらに第１型および第２型の第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２のアイコンＳについては、その第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２が搬送する消耗材Ｃの搬送状態が識別可能なように、アイコンＳの図形部ＳＡにさらに文字部ＳＢが重畳されて表示される。具体的には、アイコンＳの文字部ＳＢには英字の「Ｂ」、「Ｍ」および「Ｆ」が使用される。「Ｂ」は搬送前の状態を、「Ｍ」は搬送中の状態を、「Ｆ」は搬送完了の状態を意味する。このような重畳表示により、第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２の作業の進捗状況や第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２が搬送する消耗材Ｃの状態が作業者Ｈの作業指示内容とともに表示される。このようにアイコンＳが互いに異なって設けられることにより、各作業指示内容の進捗状況が集約して一覧表示でき、また作業者Ｈに容易に理解可能となる。
＜作業情報管理部の画面更新（事例）＞
　ここで図１０を参照して、作業情報管理部５５が表示装置１８の画面を更新する様子を具体的事例を挙げて説明する。図１０は、図７に示す表示装置１８での画面更新の様子を例示する画面図である。
　図１０に示すように、上位から３番目にリストアップされている作業指示内容は、「部材名」がリールＣＡでありアイコンＳによって作業者Ｈに対する「警告」であることが示されている。このとき、作業者Ｈはこの作業指示内容を表示装置１８で視認し、ＩＤが「Ｎｏ．３４２」である部品実装装置２０にリールＣＡを補給して作業を完了する。この作業完了に伴って、作業者Ｈはこの作業指示内容に対応する作業の完了通知を自己が携帯する作業者端末４により作業指示装置５０に送信する。その一方、ほぼ同時刻に、作業指示装置５０のロボット制御部５１は、部材管理部５３やロボット制御部５１からの通知により第１型の搬送ロボット４１の補給中を検知する。具体的には、ロボット制御部５１は、ＩＤが「Ｎｏ．１４３」である部品実装装置２０のリールＣＢが品切れた状態となって第１型の搬送ロボット４１がこの部品実装装置２０にリールＣＢを補給している最中であることを検知する。
　このような作業完了の通知および補給作業の検知により、作業指示装置５０の作業情報管理部５５は、これら完了通知または作業検知に対応する作業指示内容を表示装置１８の画面から消したり追加したりして表示装置１８の画面を更新表示する。これにより、生産現場Ｆにおける最新の作業状況が表示装置１８に常時表示される。
　以上により、実施の形態１に係る作業指示装置５０は、少なくとも一つの製造装置を使用して製品を製造する生産現場Ｆにおいて使用される。作業指示装置５０は、製造装置で消費される消耗材Ｃ等の部材を自動倉庫３等の部材倉庫から製造装置の近くまで自動搬送する、もしくは部材倉庫から部材を搬送して製造装置に自動補給する第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２を制御する。作業指示装置５０は、部材の残数を製造装置ごとに監視する。作業指示装置５０は、製造装置ごとの部材の残数に基づいて、第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２と製造装置とへの部材補給作業を担当する作業者Ｈに作業指示を行う。作業指示装置５０は、作業指示に基づく作業指示内容を表示装置１８に表示する。作業指示装置５０は、作業者Ｈに対する作業指示内容と第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２に対する作業指示内容とを表示装置１８に表示する。
　これにより、実施の形態１に係る作業指示装置５０および作業指示方法によれば、作業者Ｈに対する作業指示に基づく作業指示内容を表示装置１８に表示し、このとき、表示装置１８には、作業者Ｈに対する作業指示内容と第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２に対する作業指示内容とが表示される。このため、作業指示装置５０は、第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２および作業者Ｈのそれぞれの作業内容、作業量を的確に作業者Ｈに対して提示し、作業の円滑な進行を支援できる。
　また、実施の形態１に係る作業指示装置５０では、作業情報管理部５５は、第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２に対する作業指示内容を表示装置（表示部）１８に表示するとともに、第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２による作業の進捗状況もしくは第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２が搬送する消耗材（部材）Ｃの状態を表示装置１８に表示する。このため、作業指示装置５０は、作業ロボットの作業内容およびその作業量をより的確かつ詳細に作業者Ｈに対して提示できる。
　また、実施の形態１に係る作業指示装置５０では、作業情報管理部５５は、第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２に対する作業指示内容と作業者Ｈに対する作業指示内容とのうち少なくとも一方を表示装置１８において強調表示する。このため、作業指示装置５０は、作業者Ｈに対する表示内容の視認性を高めることができる。
　また、実施の形態１に係る作業指示装置５０では、作業情報管理部５５は、第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２に対する作業指示内容と作業者Ｈに対する作業指示内容とのうち少なくとも一方においてその作業指示内容の完了予定時刻に対する残り時間が所定の時間内となった場合、作業指示内容を点滅表示する。このため、作業指示装置５０は、早急な対応を要する作業指示内容に対して作業者Ｈの注意をより強く喚起できる。その結果、作業指示装置５０は、作業者Ｈの作業効率を向上させることができる。また、作業指示装置５０は、上述したような作業指示内容を点滅表示する形態の他に、例えば作業指示内容を強調表示し、あるいは、所定のアイコンあるいは作業指示内容に応じたアイコン等の画像で表示して構わない。
　また、実施の形態１に係る作業指示装置５０では、作業情報管理部５５は、第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２に対する作業指示内容と作業者Ｈに対する作業指示内容とを、複数の異なるアイコンＳのそれぞれにより識別可能に表示装置１８に表示する。このため、作業指示装置５０は、作業者Ｈにする画面装置の表示内容の一覧性および視認性を高め、作業者Ｈの作業効率をさらに工場させることができる。
　また、実施の形態１に係る作業指示装置５０では、作業情報管理部５５は、作業者Ｈあるいは第１型の搬送ロボット４１，第２型の搬送ロボット４２に対する作業指示内容に対応する作業の完了通知が作業者端末４より送信されると、完了通知に対応する作業指示内容の表示装置１８における表示を消すように更新表示する。これにより、作業指示装置５０は、作業ロボットおよび作業者Ｈのそれぞれの作業内容、作業量について常時最新の表示が行われ、作業者Ｈに対しより的確な作業を促すことができる。
　以上、図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことはいうまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
　なお、本出願は、２０１９年４月２４日出願の日本特許出願（特願２０１９－０８２７７８）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
　本開示は、生産現場において、作業ロボットおよび作業者のそれぞれの作業内容、作業量を的確に作業者に対して提示し、作業の円滑な進行を支援できる製造工場における作業指示装置および製造工場における作業指示方法として有用である。
１　　　生産管理システム
２　　　ストック棚
３　　　自動倉庫
４　　　作業者端末
１１　　基板供給装置
１２　　スクリーン印刷装置
１３　　印刷半田検査装置
１４　　部品装着状態検査装置
１５　　リフロー装置
１６　　実装基板検査装置
１７　　実装基板回収装置
１８　　表示装置
２０　　部品実装装置
２２　　基板搬送機構
２２Ｂ　基板保持部
２２Ｃ　基板クランパ
２３　　部品供給部
２４　　フィーダーカート
２５　　Ｙ軸テーブル機構
２６　　Ｘ軸テーブル機構
２７　　搭載ヘッド
２７Ａ　部品保持ノズル
２８　　部品認識カメラ
２９　　基板認識カメラ
３０　　制御部
３１　　実装制御部
３１Ａ　位置ずれ量算出部
３１Ｂ　送り量算出部
３２　　実装記憶部
３２Ａ　稼動情報
３３　　流量検知部
３４　　実装作業部
３５　　通信部
４１　　第１型の搬送ロボット
４２　　第２型の搬送ロボット
５０　　作業指示装置
５１　　ロボット制御部
５２　　情報収集部
５３　　部材管理部
５４　　作業指示部
５５　　作業情報管理部
Ｆ　　　生産現場
Ｌ　　　実装基板製造ライン

Claims (16)

  1. 　少なくとも一つの製造装置を使用して製品を製造する製造工場における作業指示装置であって、
    　前記製造装置で消費される部材を部材倉庫から前記製造装置の近くまで自動搬送する、もしくは前記部材倉庫から前記部材を搬送して前記製造装置に自動補給する作業ロボットを制御するロボット制御部と、
    　前記製造装置における部材の残数を監視する部材管理部と、
    　前記部材の残数に基づいて、前記作業ロボットに作業指示を行う作業指示部と、
    　前記作業指示に基づく作業指示内容を表示部に表示する作業情報管理部と、を備え、
    　前記作業情報管理部は、前記作業ロボットに対する前記作業指示内容を前記表示部に表示する、
    　製造工場における作業指示装置。
  2. 　前記作業情報管理部は、前記作業ロボットに対する前記作業指示内容を前記表示部に表示するとともに、前記作業ロボットによる作業の進捗状況もしくは前記作業ロボットが搬送する部材の状態を前記表示部に表示する、
    　請求項１に記載の製造工場における作業指示装置。
  3. 　前記作業指示部は、前記製造装置への部材補給作業を担当する作業者にも作業指示を行う、
    　請求項１に記載の製造工場における作業指示装置。
  4. 　前記作業情報管理部は、前記作業ロボットに対する前記作業指示内容と前記作業者に対する前記作業指示内容を前記表示部に表示する、
    　請求項３に記載の製造工場における作業指示装置。
  5. 　前記作業情報管理部は、前記作業ロボットに対する前記作業指示内容と前記作業者に対する前記作業指示内容とのうち少なくとも一方を前記表示部において強調表示する、
    　請求項４に記載の製造工場における作業指示装置。
  6. 　前記作業情報管理部は、前記作業ロボットに対する前記作業指示内容においてその作業指示内容の完了予定時刻に対する残り時間が所定の時間内となった場合、前記表示部にその旨を表示する、
    　請求項１に記載の製造工場における作業指示装置。
  7. 　前記作業情報管理部は、前記作業ロボットに対する前記作業指示内容と前記作業者に対する前記作業指示内容とを、複数の異なるアイコンのそれぞれにより識別可能に前記表示部に表示する、
    　請求項４に記載の製造工場における作業指示装置。
  8. 　前記作業情報管理部は、前記作業者あるいは前記作業ロボットに対する作業指示内容に対応する作業の完了通知が作業者端末より送信されると、前記完了通知に対応する作業指示内容の前記表示部における表示を消すように更新表示する、
    　請求項３に記載の製造工場における作業指示装置。
  9. 　少なくとも一つの製造装置を使用して製品を製造する製造工場における作業指示方法であって、
    　前記製造装置で消費される部材を部材倉庫から前記製造装置の近くまで自動搬送する、もしくは前記部材倉庫から前記部材を搬送して前記製造装置に自動補給する作業ロボットを制御するロボット制御工程と、
    　前記製造装置における前記部材の残数を監視する部材管理工程と、
    　前記部材の残数に基づいて、前記作業ロボットに作業指示を行う作業指示工程と、
    　前記作業指示に基づく作業指示内容を表示部に表示する作業情報管理工程と、を有し、
    　前記作業情報管理工程では、前記作業ロボットに対する前記作業指示内容を前記表示部に表示する、
    　製造工場における作業指示方法。
  10. 　前記作業情報管理工程は、前記作業ロボットに対する前記作業指示内容を前記表示部に表示するとともに、前記作業ロボットによる作業の進捗状況もしくは前記作業ロボットが搬送する部材の状態を前記表示部に表示する、
    　請求項９に記載の製造工場における作業指示方法。
  11. 　前記作業指示工程は、前記製造装置への部材補給作業を担当する作業者にも作業指示を行う、
    　請求項９に記載の製造工場における作業指示方法。
  12. 　前記作業情報管理工程は、前記作業ロボットに対する前記作業指示内容と前記作業者に対する前記作業指示内容を前記表示部に表示する、
    　請求項１１に記載の製造工場における作業指示方法。
  13. 　前記作業情報管理工程は、前記作業ロボットに対する前記作業指示内容と前記作業者に対する前記作業指示内容とのうち少なくとも一方を前記表示部において強調表示する、
    　請求項１２に記載の製造工場における作業指示方法。
  14. 　前記作業情報管理工程は、前記作業ロボットに対する前記作業指示内容においてその作業指示内容の完了予定時刻に対する残り時間が所定の時間内となった場合、前記表示部にその旨を表示する、
    　請求項９に記載の製造工場における作業指示方法。
  15. 　前記作業情報管理工程は、前記作業ロボットに対する前記作業指示内容と前記作業者に対する前記作業指示内容とを、複数の異なるアイコンのそれぞれにより識別可能に前記表示部に表示する、
    　請求項１２に記載の製造工場における作業指示方法。
  16. 　前記作業情報管理工程は、前記作業者あるいは前記作業ロボットに対する作業指示内容に対応する作業の完了通知が作業者端末より送信されると、前記完了通知に対応する作業指示内容の前記表示部における表示を消すように更新表示する、
    　請求項１１に記載の製造工場における作業指示方法。
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