WO2021059534A1 - シミュレーション装置およびシミュレーション方法 - Google Patents

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WO2021059534A1
WO2021059534A1 PCT/JP2019/038385 JP2019038385W WO2021059534A1 WO 2021059534 A1 WO2021059534 A1 WO 2021059534A1 JP 2019038385 W JP2019038385 W JP 2019038385W WO 2021059534 A1 WO2021059534 A1 WO 2021059534A1
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WO
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article
production
substrate
working machine
board
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PCT/JP2019/038385
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English (en)
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浩平 石川
高光 矢野
Original Assignee
株式会社Ｆｕｊｉ
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Publication date
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Priority to PCT/JP2019/038385 priority patent/WO2021059534A1/ja
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    • 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
    • H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/085—Production planning, e.g. of allocation of products to machines, of mounting sequences at machine or facility level
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • 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
    • 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
    • H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/086—Supply management, e.g. supply of components or of substrates
    • 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 specification discloses a technique relating to a simulation apparatus and a simulation method.
  • the component mounting line described in Patent Document 1 includes a component mounting machine, a feeder storage, and a replacement robot.
  • the component mounting machine mounts the components supplied from the feeder on the board.
  • the feeder storage stores the feeder that can be attached to and detached from the parts mounting machine.
  • the exchange robot conveys the feeder and exchanges the feeder with the feeder storage and with the component mounting machine.
  • the component mounting line described in Patent Document 1 is trying to automate the feeder supply operation of supplying the feeder stored in the feeder storage to the component mounting machine.
  • the component mounting machine produces substrate products while receiving a feeder supplied by a replacement robot.
  • the component mounting machine may stop the production of the substrate product. Therefore, there is a demand for grasping the production stop time of the component mounting machine due to the waiting time from the stop of the production of the board product by the component mounting machine to the supply of the feeder by the replacement robot.
  • the present specification describes the suspension of production of the substrate working machine due to the waiting time from the suspension of the production of the substrate product by the substrate working machine to the supply of the article by the article moving device.
  • a simulation device and a simulation method capable of calculating the time are disclosed.
  • This specification discloses a simulation device including a simulation unit and a calculation unit.
  • the simulated unit is the operating status of the board-to-board work machine that produces a board product by performing a predetermined work on the board, and the article movement that supplies the goods necessary for the production of the board product to the board-to-board work machine.
  • the operating status of the device is simulated based on the production plan of the substrate product.
  • the calculation unit is caused by a waiting time from when the production of the substrate product by the substrate working machine is stopped until the article is supplied by the article moving device. Calculate the production downtime of the board work machine.
  • this specification discloses a simulation method including a simulation process and a calculation process.
  • the operating status of the substrate working machine that produces a substrate product by performing a predetermined anti-board work on the substrate, and the moving of articles that supply the articles necessary for the production of the substrate product to the substrate working machine.
  • the operating status of the device is simulated based on the production plan of the substrate product.
  • the calculation step is caused by a waiting time from when the production of the substrate product by the substrate working machine is stopped until the article is supplied by the article moving device based on the simulation result by the simulation step. Calculate the production downtime of the board work machine.
  • the simulation device includes a simulation unit and a calculation unit. Therefore, the simulation device can calculate the production stop time of the substrate working machine due to the waiting time from the stop of the production of the substrate product by the substrate working machine to the supply of the article by the article moving device. .. The same can be said for the simulation device as described above for the simulation method.
  • the substrate production line 1 has at least one component mounting machine 10 (four in the figure), a replacement system 30, an article moving device 40, and storage. It includes a device 5 and a line control computer 6.
  • the four component mounting machines 10 are installed along the transport direction of the substrate 90 shown in FIG.
  • the component mounting machine 10 is included in the board-to-board work machine WM that performs a predetermined work on the board 90.
  • the board-to-board work by the component mounting machine 10 includes loading and unloading work of the board 90, collecting work of parts, mounting work, and the like.
  • a cassette type feeder 20 is detachably provided on the component mounting machine 10.
  • a storage device 5 used for storing the feeder 20 is installed on the board carry-in side of the board production line 1 (on the left side of the paper in FIG. 1). Further, the substrate production line 1 is provided with an exchange system 30 and an article moving device 40, and performs replenishment work, exchange work, and collection work of the feeder 20.
  • the configuration of the substrate production line 1 can be appropriately added or changed according to, for example, the type of substrate product to be produced. Specifically, for example, a WM for a substrate working machine such as a solder printing machine, an inspection machine, and a reflow furnace can be appropriately installed in the substrate production line 1.
  • Each device constituting the board production line 1 is configured to be able to input / output various data to and from the line control computer 6 via a network.
  • the storage device 5 includes a plurality of slots.
  • the storage device 5 stocks feeders 20 equipped in a plurality of slots.
  • the feeder 20 installed in the slot of the storage device 5 is in a state of being able to communicate with the line control computer 6.
  • the slot of the storage device 5 and the identification code of the feeder 20 provided in the slot are associated with each other and recorded in the line control computer 6.
  • the line control computer 6 monitors the operating status of the board production line 1 and collectively controls the board work machine WM such as the component mounting machine 10, the replacement system 30, the article moving device 40, and the storage device 5.
  • the line control computer 6 stores various data for controlling the board work machine WM, the exchange system 30, the article moving device 40, and the storage device 5.
  • the line control computer 6 sends out various data such as a control program when, for example, the component mounting machine 10 executes a component mounting process.
  • each of the four component mounting machines 10 includes a substrate transfer device 11, a component supply device 12, and a head drive device 13.
  • the horizontal width direction of the component mounting machine 10 is the X direction
  • the horizontal depth direction of the component mounting machine 10 is the Y direction
  • the vertical direction perpendicular to the X direction and the Y direction is the Z direction.
  • the board transfer device 11 is composed of, for example, a belt conveyor and a positioning device.
  • the substrate transfer device 11 sequentially conveys the substrate 90 in the transfer direction, and positions the substrate 90 at a predetermined position in the machine.
  • the board transfer device 11 carries the board 90 out of the component mounting machine 10 after the mounting process by the component mounting machine 10 is completed.
  • the component supply device 12 supplies components to be mounted on the substrate 90.
  • the component supply device 12 includes a first slot 121 and a second slot 122 that can be equipped with a plurality of feeders 20.
  • the first slot 121 is arranged in the upper part on the front side of the component mounting machine 10, and holds the equipped feeder 20 operably.
  • the operation of the feeder 20 mounted in the first slot 121 is controlled in the mounting process by the component mounting machine 10, and the components are supplied by the take-out section provided at the specified position on the upper portion of the feeder 20.
  • the second slot 122 is arranged below the first slot 121 and stocks the equipped feeder 20. That is, the second slot 122 preliminarily holds the feeder 20 used for production, or temporarily holds the used feeder 20 used for production. The replacement work of the feeder 20 between the first slot 121 and the second slot 122 is performed by the article moving device 40.
  • the feeder 20 when the feeder 20 is installed in the first slot 121 or the second slot 122 of the component supply device 12, electric power is supplied from the component mounting machine 10 via the connector. Then, the feeder 20 is in a state of being able to communicate with the component mounting machine 10.
  • the feeder 20 mounted in the first slot 121 controls the feeding operation of the carrier tape accommodating the parts based on a control command or the like by the parts mounting machine 10. As a result, the feeder 20 supplies the parts so that the parts can be collected by the holding member of the mounting head 132 at the take-out portion provided on the upper portion of the feeder 20.
  • the head drive device 13 moves the moving table 131 in the horizontal direction (X direction and Y direction) by a linear motion mechanism.
  • the mounting head 132 is replaceably (detachably) fixed to the moving table 131 by a clamp member.
  • the mounting head 132 is integrally moved in the XY direction with the moving table 131 by the linear motion mechanism of the head driving device 13.
  • the mounting head 132 collects the parts supplied by the parts supply device 12 by the holding member.
  • the holding member for example, a suction nozzle that sucks the component by the supplied negative pressure air, a chuck that grips the component, or the like can be used.
  • the mounting head 132 holds the holding member so as to be movable in the Z direction and rotatably around the Q axis parallel to the Z axis.
  • the mounting head 132 adjusts the position and angle of the holding member according to the posture of the collected parts. Then, the mounting head 132 mounts the component at the mounting position of the board 90 instructed by the control program.
  • the total time required for the predetermined number of cycles of the pick-and-place cycle of the above parts and the time required for loading and unloading the substrate 90 is the cycle time per substrate 90.
  • the holding member provided on the mounting head 132 can be appropriately changed according to the type of the component in the mounting process for mounting the component on the substrate 90.
  • the component mounting machine 10 mounts the suction nozzle housed in the nozzle station on the mounting head 132, for example, when the suction nozzle used in the mounting process to be executed is not mounted on the mounting head 132.
  • the nozzle station is detachably installed at a predetermined position in the component mounting machine 10.
  • the feeder 20 includes a feeder main body 21 and a drive device 22.
  • the feeder body 21 of the present embodiment is formed in a flat box shape.
  • the feeder body 21 detachably (replaceably) holds a reel around which a carrier tape accommodating a large number of parts is wound.
  • the drive device 22 includes a sprocket that engages with a feed hole provided in the carrier tape. The drive device 22 rotates the sprocket to feed and move the carrier tape.
  • the operation of the drive device 22 of the feeder 20 is controlled by a control device (not shown).
  • a control device not shown.
  • the control device of the feeder 20 is in a state of being able to communicate with the component mounting machine 10.
  • the above for the first slot 121 can be said for the second slot 122 as well.
  • the component mounting machine 10 can detect the replenishment and recovery of the feeder 20 in the first slot 121 and the second slot 122.
  • the exchange system 30 includes a first rail 31 and a second rail 32.
  • the first rail 31 and the second rail 32 form a travel path for the article moving device 40.
  • the first rail 31 is provided along the arrangement direction of the four component mounting machines 10, and is provided between the first slot 121 and the second slot 122 in the vertical direction (Z direction).
  • the second rail 32 is provided along the arrangement direction of the four component mounting machines 10, and is provided below the second slot 122 in the vertical direction (Z direction).
  • the first rail 31 and the second rail 32 extend over substantially the entire area in the transport direction of the substrate 90 in the substrate production line 1.
  • the article moving device 40 is provided so as to be able to travel along a traveling path formed by the first rail 31 and the second rail 32.
  • the article moving device 40 receives power from the power transmission unit by non-contact power supply, for example, via a power reception unit provided opposite to the power transmission unit provided on the first rail 31.
  • the electric power received by the power receiving unit is used for traveling, predetermined work, and the like of the article moving device 40 via the power receiving circuit.
  • the article moving device 40 detects a position (current position) on the traveling path by, for example, a position detecting device.
  • a position detecting device For example, an optical detection method, a detection method using electromagnetic induction, or the like can be applied to the position detection device.
  • the above-mentioned "predetermined work” includes a replacement work of exchanging the device DD0 detachably provided on the board-to-board work machine WM such as the component mounting machine 10 with the board-to-board work machine WM.
  • the article moving device 40 uses the feeder 20 for supplying the parts mounted on the board 90 as the device DD0, between the device mounting machine 10 which is the board working machine WM, and the storage device 5. The feeder 20 is replaced between them.
  • the article moving device 40 conveys the feeder 20 from the storage device 5 to the first slot 121 or the second slot 122 of the component mounting machine 10 to replenish the feeder 20. Further, the article moving device 40 replaces the feeder 20 between the first slot 121 and the second slot 122 of the component mounting machine 10. Further, the article moving device 40 transports the unnecessary feeder 20 from the component mounting machine 10 to the storage device 5 to collect the feeder 20.
  • the article moving device 40 includes at least one holding unit 41 (two in the figure) and a control device 42.
  • each of the two holding portions 41 can clamp a plurality of (two in the figure) feeders 20 at the same time, and can hold a plurality of (two) feeders 20 at the same time.
  • each of the two holding portions 41 can be independently moved along the attachment / detachment direction (Y direction in the present embodiment) of the feeder 20 by, for example, a linear motion mechanism, and a plurality (two) feeders can be moved. 20 can be moved along the Y direction at the same time.
  • the two holding portions 41 can be integrally moved in the vertical direction (Z direction) by, for example, a linear motion mechanism, and a plurality (four) feeders 20 can be moved in the Z direction at the same time. ..
  • the article moving device 40 may include, for example, a plurality (four) holding portions 41.
  • each of the plurality (4) holding portions 41 can clamp one feeder 20 to independently move the plurality (4) feeders 20 in the Y direction and the Z direction.
  • the form of the holding portion 41 is not limited to the clamp mechanism and the linear motion mechanism, and may take various forms.
  • the holding portion 41 may include a protruding portion that can be fitted with a hole provided in the feeder 20. In this case, the feeder 20 is held by fitting the protruding portion of the holding portion 41 with the hole portion of the feeder 20.
  • the control device 42 includes a known arithmetic unit and a storage device, and constitutes a control circuit (both are not shown).
  • the control device 42 is communicably connected to the four component mounting machines 10, the replacement system 30, the storage device 5, and the line control computer 6.
  • the control device 42 controls the traveling of the article moving device 40, the operation of the two holding units 41, and the like. With the above configuration, the article moving device 40 can move to a predetermined position along the first rail 31 and the second rail 32, and can replace the feeder 20 at the stop position.
  • the component mounting machine 10 produces board products while receiving the supply of the feeder 20 by the article moving device 40.
  • the component mounting machine 10 may stop the production of the substrate product. Therefore, there is a request to grasp the production stop time TW0 of the component mounting machine 10 due to the waiting time from the stop of the production of the substrate product by the component mounting machine 10 until the feeder 20 is supplied by the article moving device 40. .. Therefore, in the present embodiment, the simulation device 50 is provided.
  • the simulation device 50 can be provided in various computers, control devices, and the like. As shown in FIG. 5, the simulation device 50 of the present embodiment is provided in the computer 7.
  • the computer 7 includes a known arithmetic unit, a storage device, an input device, and an output device.
  • the simulation device 50 can be formed, for example, on a line control computer 6, a host computer that manages a plurality of board production lines 1, a cloud, or the like.
  • the simulation device 50 includes a simulation unit 51 and a calculation unit 52 when regarded as a control block.
  • the simulation device 50 executes arithmetic processing according to the flowchart shown in FIG.
  • the simulation unit 51 performs the processing and determination shown in steps S11 to S16.
  • the calculation unit 52 performs the process shown in step S17.
  • Simulation unit 51 The simulating unit 51 supplies the substrate 90 with the operating status of the substrate working machine WM for producing the substrate product and the article AR0 necessary for producing the substrate product to the substrate working machine WM.
  • the operating status of the article moving device 40 is simulated based on the production plan of the substrate product (steps S11 to S16 shown in FIG. 6).
  • the substrate production line 1 of the present embodiment includes a substrate working machine WM including a component mounting machine 10, an article moving device 40, and a storage device 5.
  • the storage device 5 can store not only the feeder 20 but also the article AR0 necessary for the production of the substrate product by the substrate working machine WM.
  • the device DD0 detachably provided on the above-mentioned anti-board working machine WM is included in the article AR0.
  • the anti-board working machine WM is the component mounting machine 10, for example, the feeder 20, the reel or component tray for accommodating a plurality of components, the mounting head 132, the holding member (suction nozzle, chuck, etc.), the nozzle station, etc. are the devices DD0.
  • the anti-board working machine WM is a solder printing machine that prints solder on the board 90, for example, a solder cup, a mask, a squeegee, a dispense head, and the like are included in the device DD0.
  • the anti-board working machine WM is an inspection machine, for example, an inspection head and the like are included in the device DD0.
  • the inspection machine includes a solder inspection machine that inspects the solder printed on the substrate 90, an appearance inspection machine that inspects the parts mounted on the substrate 90, and the like.
  • the article moving device 40 supplies not only the feeder 20 but also the article AR0 stored in the storage device 5 to the substrate working machine WM, and stores the article AR0 that is no longer needed by the substrate working machine WM. It can be collected in 5.
  • the component mounting machine 10 which is the board working machine WM includes a first slot 121 and a second slot 122.
  • the other anti-board working machine WM can also include the first slot 121 and the second slot 122, and the article AR0 to be held is not limited to the feeder 20.
  • the board working machine WM temporarily holds the first slot 121 that replaceably holds the article AR0 necessary for the production of the substrate product and the article AR0 that can preliminarily hold the article AR0 or collect the article AR0.
  • a possible second slot 122 can be provided.
  • the article moving device 40 can exchange articles AR0 between the first slot 121 and the second slot 122.
  • the line control computer 6 includes a storage device 6DS.
  • a storage device 6DS for example, a magnetic storage device such as a hard disk device, a storage device using a semiconductor element such as a flash memory, or the like can be used.
  • the storage device 6DS stores the production plan of the substrate product.
  • the simulation unit 51 can acquire a production plan from the management device LC0 that manages the production plan and simulate it based on the acquired production plan.
  • the line control computer 6 corresponds to the management device LC0. As a result, the simulation unit 51 can easily set the production plan included in the simulation conditions.
  • the simulation unit 51 can make the operator input the production plan and perform the simulation based on the production plan input by the operator.
  • the operator can individually set the production plan included in the simulation conditions, and can easily change the simulation conditions.
  • the simulation unit 51 may acquire a production plan from the management device LC0, have the operator change a part of the acquired production plan, and set simulation conditions including the production plan.
  • the production plan of the substrate product includes at least the type and the planned production number of the substrate product, and the type and the required number of the article AR0.
  • the substrate working machine WM produces substrate products while receiving the supply of article AR0 by the article moving device 40. Therefore, in order for the simulation unit 51 to simulate the operating status of the board working machine WM and the operating status of the article moving device 40, at least the above information is required as simulation conditions.
  • the board production line 1 shown in FIG. 1 is provided with four component mounting machines 10. Since the substrate 90 is sequentially conveyed to the four component mounting machines 10, the production time of the board product by the component mounting machine 10 is affected by the component mounting machine 10 having the longest production time among the four component mounting machines 10. receive. Similarly, the production time of substrate products is affected by upstream solder printing machines, solder inspection machines, and the like. In addition, the production time of substrate products is affected by the downstream reflow furnace, visual inspection machine, and the like. Therefore, it is preferable that the simulation conditions include the production time required for the substrate working machine WM, which becomes a bottleneck. For example, when the anti-board working machine WM is the component mounting machine 10, the production required time can be expressed by using the cycle time.
  • the setup change is performed.
  • the production stop time TW0 of the component mounting machine 10 that occurs is different. Therefore, it is preferable that the simulation conditions include a method of changing the setup of the substrate working machine WM.
  • the setup change is performed, for example, when the production plan of the substrate product is switched, the configuration of each device (including the article AR0) of the substrate working machine WM is changed as necessary, and the setup is changed as necessary.
  • the control program that drives and controls the board work machine WM is changed.
  • the supply of the article AR0 can be announced in advance before the article AR0 is required for the production of the substrate product, and the article AR0 can be preliminarily held in the second slot 122 of the board working machine WM.
  • the type and number of articles AR0 that can be prepared in the second slot 122 in advance vary depending on the time difference between the scheduled time required for the article AR0 to produce the substrate product and the advance notice time for announcing the supply of the article AR0.
  • the operating status of the board-to-board working machine WM and the operating status of the article moving device 40 may fluctuate. Therefore, it is preferable that the simulation condition includes a notice time for notifying the supply of the article AR0.
  • the above can be said for the shortage of supplies supplied from the article AR0.
  • the article AR0 is the feeder 20
  • the parts housed in the carrier tape wound on the reel correspond to the supplied items.
  • the simulation condition may include a notice time for notifying the shortage of parts supplied from the feeder 20. This also applies, for example, when the article AR0 is a component tray, a nozzle station, a solder cup, or the like.
  • the scheduled time required for the production of the substrate product for the supplied article AR0 varies depending on the initial value of the remaining number of the supplied items supplied from the article AR0. Therefore, it is preferable that the simulation conditions include the initial value of the remaining number of supplies supplied from the article AR0.
  • the initial value of the remaining number of the supplied items can be set for each tape width of the carrier tape, for example. The larger the tape width, the larger the size of the housed parts, and the smaller the number of housed parts tends to be.
  • the order of use and frequency of use of the device DD0 may change depending on the initial arrangement in the first slot 121 and the second slot 122 of the device DD0 that is detachably provided on the board working machine WM. Therefore, it is preferable that the simulation conditions include the initial arrangement in the first slot 121 and the second slot 122 of the device DD0 that is detachably provided on the board working machine WM.
  • the simulation unit 51 can perform a simulation close to the actual operating status of the board-to-board working machine WM and the operating status of the article moving device 40.
  • the simulation unit 51 simulates the operating status of the substrate working machine WM and the operating status of the article moving device 40 based on simulation conditions including the production plan of the substrate product.
  • the simulation unit 51 first performs the initial setting of the simulation (step S11 shown in FIG. 6).
  • the initial setting includes the setting of the simulation conditions described above, the supply plan of the article AR0, the supply plan of the supplied article supplied from the article AR0, the creation of the collection plan of the article AR0 that is no longer needed, and the like.
  • the simulation unit 51 creates a supply plan for the feeder 20 which is the article AR0, a supply plan for the parts supplied from the feeder 20, and a recovery plan for the feeder 20 which is no longer needed.
  • the parts supply plan includes a feeder 20 for supplying parts, a holding member for collecting parts, a mounting position on a board 90 for mounting parts, an order for supplying parts (order for mounting parts on a board 90), and a supply of parts. Includes numbers and more.
  • the parts supply plan is optimized to optimize the cycle time based on the board product production plan. The optimization method is not limited, and a known method can be used.
  • the supply or collection plan for the feeder 20 includes the component mounting machine 10, the position in the first slot 121 or the second slot 122 to supply or collect, the timing and order of supplying or collecting the feeder 20, the number of feeders 20, and the like. Is done.
  • the supply plan or collection plan of the feeder 20 is optimized so that, for example, the number of feeders 20 to be supplied or collected at one time, the amount of movement of the article moving device 40, the number of movements, and the like are optimized.
  • the optimization method is not limited, and a known method can be used.
  • the simulation unit 51 sequentially executes the supply plan of the article AR0, the supply plan of the supplied article, and the collection plan of the article AR0, and stores the execution time required for executing these plans in the storage device of the computer 7. (Step S12). Further, the simulation unit 51 calculates the remaining number of supplied items supplied from the article AR0 and stores the remaining number of supplied items in the storage device (step S13). In the present embodiment, the simulation unit 51 calculates the required time (operating time of the component mounting machine 10) each time the component is supplied by the component mounting machine 10 and the component is mounted on the substrate 90, and stores the component in the storage device. ..
  • the simulation unit 51 calculates the required time (operating time of the article moving device 40) each time the feeder 20 is supplied, replaced, or collected, and is stored in the storage device. Further, each time a component is supplied from the feeder 20, the remaining number of components is reduced and stored in the storage device. When the remaining number of parts becomes zero, there is a shortage of parts to be supplied.
  • the simulation unit 51 determines whether or not the production of the substrate product has been stopped due to the waiting time described later (step S14). In the present embodiment, when the feeder 20 required for the production of the substrate product is not installed in the first slot 121 (the setup change occurs), the simulation unit 51 suspends the production of the substrate product by the component mounting machine 10. Can be judged. Further, when the remaining number of parts supplied from the feeder 20 mounted in the first slot 121 becomes zero (insufficient parts, insufficient feeder 20), the simulation unit 51 is a board product by the component mounting machine 10. It can be determined that the production of the product has been stopped.
  • step S14 When the production stop of the substrate product occurs (Yes in step S14), the simulation unit 51 calculates the production stop time TW0 of the board work machine WM and stores the production stop time TW0 in the storage device (step). S15). When the production of the substrate product is continued (No in step S14), the simulation unit 51 does not execute the process shown in step S15. Next, the simulation unit 51 determines whether or not all the supplied items (parts) included in the supply plan have been supplied (step S16).
  • step S16 When all the supplies (parts) included in the supply plan are supplied (Yes in step S16), the calculation unit 52 totals the production stop time TW0 of the board working machine WM (step S17). .. If all the supplies (parts) included in the supply plan are not supplied (No in step S16), the control returns to the process shown in step S12, and all the supplies (parts) included in the supply plan are returned. Is supplied, the processes and determinations shown in steps S12 to S16 are repeated.
  • the calculation unit 52 Based on the simulation result by the simulation unit 51, the calculation unit 52 has a waiting time from when the production of the substrate product by the substrate working machine WM is stopped until the article AR0 is supplied by the article moving device 40.
  • the production stop time TW0 of the working machine WM is calculated (step S17 shown in FIG. 6).
  • the board working machine WM has a first slot 121 that exchangeably holds the article AR0 used for producing the substrate product, and an article AR0 that can preliminarily hold the article AR0 or collects the article AR0. It is provided with a second slot 122 that can be temporarily held.
  • the article moving device 40 exchanges articles AR0 between the first slot 121 and the second slot 122.
  • the production stop time TW0 of the substrate working machine WM due to the above-mentioned waiting time is such that the second slot 122 has the article AR0 before the production of the substrate product by the substrate working machine WM is stopped. Depends on whether or not you hold.
  • the calculation unit 52 produces the article based on the carry-out time TC0 and the first supply time TF0.
  • the stop time TW0 can be calculated.
  • the unloading time TC0 is the time required for the article moving device 40 to unload the article AR0 that is no longer needed by the substrate working machine WM from the first slot 121 after the production of the substrate product by the substrate working machine WM is stopped.
  • the first supply time TF0 refers to the time required from when the article moving device 40 starts carrying out the article AR0 held in the second slot 122 until the article AR0 is carried into the first slot 121. ..
  • FIG. 7 shows an example of the relationship between the carry-out time TC0, the first supply time TF0, the second supply time TS0, the operating time TM0, and the production stop time TW0.
  • the polygonal line L11 shows an example of the simulation result of the operating status of the board working machine WM.
  • the horizontal axis indicates the time, and the vertical axis indicates the "operating" state in which the board working machine WM is operating, or the "stopped” state in which the board working machine WM has stopped the production of the board product.
  • the operating time TM0 is the operating time of the substrate working machine WM, and is the time during which the substrate working machine WM is producing the substrate product.
  • the polygonal line L12 shows an example of the simulation result of the operating status of the article moving device 40.
  • the horizontal axis indicates the time, and the vertical axis indicates the "operating" state in which the article moving device 40 is operating, or the "stopped” state in which the article moving device 40 is stopped.
  • the article moving device 40 has an operating time TM0 of the anti-board working machine WM to reserve the article AR0 in the second slot 122. Specifically, the article moving device 40 starts the acquisition work of the article AR0 stored in the storage device 5 before the production of the substrate product by the substrate working machine WM is stopped, and obtains the acquired article AR0. It is conveyed to the anti-board working machine WM to be supplied, and the article AR0 is carried into the second slot 122 of the anti-board working machine WM.
  • the article moving device 40 carries out the article AR0 that is no longer needed by the anti-board working machine WM from the first slot 121. Further, the article moving device 40 carries out the article AR0 held in the second slot 122 and carries the article AR0 into the first slot 121.
  • the production stop time TW0 of the board working machine WM is the carry-out time TC0
  • the first supply time TF0 the first supply time TF0
  • the board working machine WM is actually a board product. It corresponds to the time obtained by adding the time required to start production.
  • the calculation unit 52 can calculate the production stop time TW0 based on the carry-out time TC0 and the second supply time TS0.
  • the second supply time TS0 after the article moving device 40 starts the acquisition work of the article AR0 stored in the storage device 5, the acquired article AR0 is conveyed to the board working machine WM to be supplied, and the article AR0 is transferred to the substrate working machine WM. The time required for the article AR0 to be carried into the first slot 121 of the board working machine WM.
  • the article moving device 40 acquires the article AR0 stored in the storage device 5 after the production of the substrate product by the substrate working machine WM is stopped. Specifically, when the production of the substrate product by the substrate working machine WM is stopped, the article moving device 40 carries out the article AR0 that is no longer needed by the substrate working machine WM from the first slot 121. Further, the article moving device 40 acquires the article AR0 stored in the storage device 5, conveys the acquired article AR0 to the anti-board working machine WM to be supplied, and transfers the article AR0 to the anti-board working machine WM. It is carried into the first slot 121 of.
  • the production stop time TW0 of the board working machine WM is the carry-out time TC0, the second supply time TS0, and after the article AR0 is carried into the first slot 121, the board working machine WM is actually a board product. It corresponds to the time obtained by adding the time required to start production.
  • the article AR0 carried out from the first slot 121 can be recovered by the article moving device 40 being conveyed from the board working machine WM to the storage device 5. Further, when the article moving device 40 cannot perform the collection operation, the article AR0 carried out from the first slot 121 is carried into the second slot 122. The second slot 122 can temporarily hold the article AR0 carried out from the first slot 121.
  • the cause of the suspension of production of board products by the board work machine WM is not limited.
  • the suspension of the production of the substrate product by the substrate working machine WM occurs due to the shortage of the article AR0 in the substrate working machine WM or the setup change.
  • the production of the substrate product by the component mounting machine 10 is stopped due to a shortage of the feeder 20 in the component mounting machine 10 (shortage of parts supplied from the feeder 20) or a setup change.
  • FIG. 8 shows an example of the calculation result by the calculation unit 52.
  • the operating time TM0 of the component mounting machine 10 the production stop time TW0 of the component mounting machine 10 due to setup change
  • the production stop time TW0 of the component mounting machine 10 due to lack of parts the operating time of the article moving device 40, first.
  • the utilization rate, the second utilization rate, and other data are schematically shown for each production plan.
  • the calculation unit 52 totals the operating time TM0 of the component mounting machine 10 based on the simulation result by the simulation unit 51.
  • the operating time TM0 of the component mounting machine 10 of the production plan JB1 is indicated by the operating time TM1.
  • the operating time TM0 of the component mounting machine 10 of the production plan JB2 is indicated by the operating time TM2.
  • the calculation unit 52 totals the production stop time TW0 of the component mounting machine 10 due to the setup change based on the simulation result by the simulation unit 51.
  • the production stop time TW0 of the component mounting machine 10 of the production plan JB1 is indicated by the stop time TW11.
  • the production stop time TW0 of the component mounting machine 10 of the production plan JB2 is indicated by the stop time TW12.
  • the calculation unit 52 totals the production stop time TW0 of the parts mounting machine 10 due to the shortage of parts (shortage of the feeder 20) based on the simulation result by the simulation unit 51.
  • the production stop time TW0 of the component mounting machine 10 of the production plan JB1 is indicated by the stop time TW21.
  • the production stop time TW0 of the component mounting machine 10 of the production plan JB2 is indicated by the stop time TW22.
  • the calculation unit 52 can also calculate the operating time of the article moving device 40.
  • the calculation unit 52 totals the operating time of the article moving device 40 based on the simulation result by the simulation unit 51.
  • the operating time of the article moving device 40 of the production plan JB1 is indicated by the operating time TL1.
  • the operating time of the article moving device 40 of the production plan JB2 is indicated by the operating time TL2.
  • the operating time of the article moving device 40 includes the operating time due to a shortage of parts (shortage of the feeder 20).
  • the operating time of the article moving device 40 includes the operating time due to the setup change.
  • the operating time of the article moving device 40 includes an operating time for preliminarily holding the feeder 20 in the second slot 122.
  • the operating time of the article moving device 40 includes the operating time of only collecting the feeder 20 that is no longer needed.
  • the operating time of the article moving device 40 includes the operating time of the evacuation operation for avoiding interference with other devices.
  • the calculation unit 52 can calculate the operating time of the article moving device 40 for each of the above.
  • the calculation unit 52 calculates the first operating rate of the board working machine WM when the production stop time TW0 is zero and the second operating rate of the board working machine WM when the calculated production stop time TW0 is zero. You can also.
  • the first operating rate and the second operating rate refer to the ability of the board working machine WM to continuously operate, and indicate availability. That is, the first operating rate and the second operating rate are the ratio of the time during which the board product can be produced to the total time between the time during which the board work machine WM can produce the board product and the time during which the board product cannot be produced. Indicated by. By calculating the first operating rate and the second operating rate by the calculation unit 52, the availability can be quantified, and the user of the simulation device 50 can easily grasp the influence of the production stop time TW0.
  • the calculation unit 52 calculates the first operating rate and the second operating rate of the component mounting machine 10 based on the simulation result by the simulation unit 51.
  • the first operating rate of the parts-mounted machine 10 of the production plan JB1 is indicated by the operating rate R11
  • the second operating rate of the parts-mounted machine 10 of the production plan JB1 is indicated by the operating rate R21.
  • the first operating rate of the parts-mounted machine 10 of the production plan JB2 is indicated by the operating rate R12
  • the second operating rate of the parts-mounted machine 10 of the production plan JB2 is indicated by the operating rate R22.
  • the calculation unit 52 can acquire comparative data in the case where the worker supplies the article AR0 required for the production of the substrate product to the substrate working machine WM in the substrate production line not provided with the article moving device 40. Specifically, the calculation unit 52 stops the production of the board work machine WM due to the waiting time from the stop of the production of the board product by the board work machine WM until the article AR0 is supplied by the worker. Get the time as comparison data. As a result, the user of the simulation device 50 can easily compare the production stop time TW0 of the substrate working machine WM, and can easily grasp the effect of the article moving device 40.
  • the time required for the worker to supply the article AR0 can be obtained, for example, based on the actual measurement value when the worker actually supplies the article AR0. In addition, the time required for the worker to supply the article AR0 usually varies. Therefore, the calculation unit 52 can also calculate the average value, the mode value, and the like of the actually measured values when a plurality of workers actually perform the supply work of the article AR0.
  • the calculation unit 52 can also calculate the capability value (Performance) of the substrate working machine WM, the overall equipment effectiveness (Overall Equipment Effectives), and the like.
  • the capacity value of the anti-board working machine WM indicates the actual capacity of the anti-board working machine WM with respect to the specifications.
  • the overall equipment effectiveness is calculated by multiplying the above-mentioned operating rates (first operating rate and second operating rate), the capacity value and quality of the board working machine WM. By comparing the 100% overall equipment effectiveness (ideal efficiency) with the actual overall equipment effectiveness, it is possible to extract the source of loss, the type of loss, etc. in the production process of the substrate product.
  • the other data shown in FIG. 8 includes the information described above.
  • the data of the production plan JB1 is shown by the data D11.
  • the data of the production plan JB2 is shown by the data D12.
  • the simulation device 50 can output the calculation result calculated by the calculation unit 52 by various methods.
  • the simulation device 50 outputs the production stop time TW0 calculated by the calculation unit 52 (for example, displayed on the display device 7DP) by using the output device of the computer 7 (for example, the display device 7DP shown in FIG. 5). can do.
  • the above-mentioned matters regarding the production stop time TW0 can be applied to the first operation rate and the second operation rate, the operation time of the article moving device 40, the production stop time of the comparison data, and other data.
  • the storage device 5 is provided on the substrate production line 1, and the article moving device 40 is a traveling unit formed by the first rail 31 and the second rail 32 of the exchange system 30. You can drive along the road.
  • the storage device 5 and the article moving device 40 are not limited to the above-mentioned forms, and may take various forms.
  • the storage device 5 can be provided at a position separated from the substrate production line 1, and can supply the article AR0 to the plurality of substrate production lines 1 and collect the article AR0 from the plurality of substrate production lines 1.
  • an automatic guided vehicle can be used as the article moving device 40.
  • the automatic guided vehicle is an automatic guided vehicle (AGV: Automatic Guided Vehicle) that does not require a driving operation by an operator.
  • the automatic guided vehicle which is the article moving device 40, can run between, for example, a storage device provided at a position separated from the board production line 1 and a board working machine WM (for example, a component mounting machine 10). ..
  • the automatic guided vehicle may be assumed to have a plurality of traveling routes.
  • priority may be set for multiple automatic guided vehicles.
  • the priority of the automatic guided vehicle that transports the article AR0 is set higher than the priority of the automatic guided vehicle that conveys the article AR0 for setup change due to the occurrence of the shortage of the article AR0.
  • the priority of the automatic guided vehicle may be set according to the production priority in the substrate production line 1 of the transfer destination. Further, the priority of the automatic guided vehicle that supplies the article AR0 is set higher than the priority of the automatic guided vehicle that collects the article AR0.
  • the simulation unit 51 determines the traveling route and priority of the automatic guided vehicle, the operating status of the other automatic guided vehicle, the operating status of the other substrate production line 1, and the like. Including, it is possible to simulate the operating status of the anti-board working machine WM and the operating status of the article moving device 40.
  • the simulation method includes a simulation process and a calculation process.
  • the simulating step corresponds to the control performed by the simulating unit 51.
  • the calculation step corresponds to the control performed by the calculation unit 52.
  • the simulation device 50 includes a simulation unit 51 and a calculation unit 52. Therefore, the simulation device 50 has a production stop time TW0 of the substrate working machine WM due to a waiting time from the stop of the production of the substrate product by the substrate working machine WM to the supply of the article AR0 by the article moving device 40. Can be calculated. The same applies to the simulation method 50 as described above for the simulation device 50.

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Abstract

シミュレーション装置は、模擬部と、算出部とを備える。模擬部は、基板に所定の対基板作業を行って基板製品を生産する対基板作業機の稼働状況、および、基板製品の生産に必要な物品を対基板作業機に供給する物品移動装置の稼働状況を、基板製品の生産計画に基づいてシミュレーションする。算出部は、模擬部によるシミュレーション結果に基づいて、対基板作業機による基板製品の生産が停止してから物品移動装置によって物品が供給されるまでの待ち時間に起因する対基板作業機の生産停止時間を算出する。

Description

シミュレーション装置およびシミュレーション方法
　本明細書は、シミュレーション装置およびシミュレーション方法に関する技術を開示する。
　特許文献１に記載の部品実装ラインは、部品装着機と、フィーダ保管庫と、交換ロボットとを備えている。部品装着機は、フィーダから供給される部品を基板に装着する。フィーダ保管庫は、部品装着機に着脱可能なフィーダを保管する。交換ロボットは、フィーダを搬送し、フィーダ保管庫との間および部品装着機との間でフィーダを交換する。これにより、特許文献１に記載の部品実装ラインは、フィーダ保管庫に保管されているフィーダを部品装着機に供給するフィーダの供給作業を自動化しようとしている。
国際公開第２０１７／０３３２６８号
　特許文献１に記載の部品実装ラインでは、部品装着機は、交換ロボットによるフィーダの供給を受けつつ基板製品の生産を行う。しかしながら、交換ロボットによるフィーダの供給を受けるために、部品装着機は、基板製品の生産を停止する可能性がある。そのため、部品装着機による基板製品の生産が停止してから交換ロボットによってフィーダが供給されるまでの待ち時間に起因する部品装着機の生産停止時間を把握したいという要請がある。
　このような事情に鑑みて、本明細書は、対基板作業機による基板製品の生産が停止してから物品移動装置によって物品が供給されるまでの待ち時間に起因する対基板作業機の生産停止時間を算出することが可能なシミュレーション装置およびシミュレーション方法を開示する。
　本明細書は、模擬部と、算出部とを備えるシミュレーション装置を開示する。前記模擬部は、基板に所定の対基板作業を行って基板製品を生産する対基板作業機の稼働状況、および、前記基板製品の生産に必要な物品を前記対基板作業機に供給する物品移動装置の稼働状況を、前記基板製品の生産計画に基づいてシミュレーションする。前記算出部は、前記模擬部によるシミュレーション結果に基づいて、前記対基板作業機による前記基板製品の生産が停止してから前記物品移動装置によって前記物品が供給されるまでの待ち時間に起因する前記対基板作業機の生産停止時間を算出する。
　また、本明細書は、模擬工程と、算出工程とを備えるシミュレーション方法を開示する。前記模擬工程は、基板に所定の対基板作業を行って基板製品を生産する対基板作業機の稼働状況、および、前記基板製品の生産に必要な物品を前記対基板作業機に供給する物品移動装置の稼働状況を、前記基板製品の生産計画に基づいてシミュレーションする。前記算出工程は、前記模擬工程によるシミュレーション結果に基づいて、前記対基板作業機による前記基板製品の生産が停止してから前記物品移動装置によって前記物品が供給されるまでの待ち時間に起因する前記対基板作業機の生産停止時間を算出する。
　シミュレーション装置は、模擬部および算出部を備える。よって、シミュレーション装置は、対基板作業機による基板製品の生産が停止してから物品移動装置によって物品が供給されるまでの待ち時間に起因する対基板作業機の生産停止時間を算出することができる。シミュレーション装置について上述したことは、シミュレーション方法についても同様に言える。
基板生産ラインの構成例を示す平面図である。 図１の交換システムおよび部品装着機の概略構成を示す斜視図である。 図２のフィーダの外観を示す斜視図である。 物品移動装置と部品装着機の部品供給装置との間におけるフィーダの交換作業の一例を示す平面図である。 シミュレーション装置の制御ブロックの一例を示すブロック図である。 シミュレーション装置によるシミュレーション手順の一例を示すフローチャートである。 搬出時間、第一供給時間、第二供給時間、稼働時間および生産停止時間の関係の一例を示す模式図である。 算出部による算出結果の一例を示す模式図である。
　１．実施形態
　１－１．基板生産ライン１の構成例
　図１に示すように、基板生産ライン１は、少なくとも一つ（同図では、４つ）の部品装着機１０と、交換システム３０と、物品移動装置４０と、保管装置５と、ライン制御コンピュータ６とを備えている。４つの部品装着機１０は、図２に示す基板９０の搬送方向に沿って設置されている。部品装着機１０は、基板９０に所定の対基板作業を行う対基板作業機ＷＭに含まれる。部品装着機１０による対基板作業には、基板９０の搬入作業および搬出作業、部品の採取作業および装着作業などが含まれる。部品装着機１０には、例えば、カセット式のフィーダ２０が着脱可能に設けられる。
　基板生産ライン１の基板搬入側（図１の紙面左側）には、例えば、フィーダ２０の保管に用いられる保管装置５が設置されている。また、基板生産ライン１には、交換システム３０および物品移動装置４０が設けられており、フィーダ２０の補給作業、交換作業および回収作業を行う。なお、基板生産ライン１は、例えば、生産する基板製品の種別などに応じて、その構成を適宜追加、変更され得る。具体的には、基板生産ライン１には、例えば、はんだ印刷機、検査機、リフロー炉などの対基板作業機ＷＭが適宜設置され得る。
　基板生産ライン１を構成する各装置は、ネットワークを介してライン制御コンピュータ６と種々のデータを入出力可能に構成されている。例えば、保管装置５は、複数のスロットを備えている。保管装置５は、複数のスロットに装備されたフィーダ２０をストックする。保管装置５のスロットに装備されたフィーダ２０は、ライン制御コンピュータ６との間で通信可能な状態になる。これにより、保管装置５のスロットと当該スロットに装備されたフィーダ２０の識別符号が関連付けられて、ライン制御コンピュータ６に記録される。
　また、ライン制御コンピュータ６は、基板生産ライン１の動作状況を監視し、部品装着機１０などの対基板作業機ＷＭ、交換システム３０、物品移動装置４０および保管装置５を統括制御する。ライン制御コンピュータ６には、対基板作業機ＷＭ、交換システム３０、物品移動装置４０および保管装置５を制御するための各種データが記憶されている。ライン制御コンピュータ６は、例えば、部品装着機１０による部品の装着処理の実行に際して、制御プログラムなどの各種データを送出する。
　１－２．部品装着機１０の構成例
　図２に示すように、４つの部品装着機１０の各々は、基板搬送装置１１と、部品供給装置１２と、ヘッド駆動装置１３とを備えている。以下の説明において、部品装着機１０の水平幅方向であり基板９０の搬送方向をＸ方向とし、部品装着機１０の水平奥行き方向をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向に垂直な鉛直方向（図２の紙面上下方向）をＺ方向とする。
　基板搬送装置１１は、例えば、ベルトコンベアおよび位置決め装置などによって構成されている。基板搬送装置１１は、基板９０を搬送方向へ順次搬送するとともに、機内の所定位置に基板９０を位置決めする。基板搬送装置１１は、部品装着機１０による装着処理が終了した後に、基板９０を部品装着機１０の機外に搬出する。
　部品供給装置１２は、基板９０に装着される部品を供給する。部品供給装置１２は、複数のフィーダ２０を装備可能な第一スロット１２１および第二スロット１２２を備えている。本実施形態では、第一スロット１２１は、部品装着機１０の前部側の上部に配置され、装備されたフィーダ２０を動作可能に保持する。第一スロット１２１に装備されたフィーダ２０は、部品装着機１０による装着処理において動作を制御され、当該フィーダ２０の上部の規定位置に設けられた取り出し部において部品を供給する。
　本実施形態では、第二スロット１２２は、第一スロット１２１の下方に配置され、装備されたフィーダ２０をストックする。つまり、第二スロット１２２は、生産に用いられるフィーダ２０を予備的に保持し、または、生産に用いられた使用済みのフィーダ２０を一時的に保持する。なお、第一スロット１２１と第二スロット１２２との間におけるフィーダ２０の交換作業は、物品移動装置４０によって行われる。
　また、フィーダ２０は、部品供給装置１２の第一スロット１２１または第二スロット１２２に装備されると、コネクタを介して部品装着機１０から電力が供給される。そして、フィーダ２０は、部品装着機１０との間で通信可能な状態となる。第一スロット１２１に装備されたフィーダ２０は、部品装着機１０による制御指令などに基づいて、部品を収容するキャリアテープの送り動作が制御される。これにより、フィーダ２０は、フィーダ２０の上部に設けられた取り出し部において、装着ヘッド１３２の保持部材によって部品を採取可能に供給する。
　ヘッド駆動装置１３は、直動機構によって移動台１３１を水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動させる。移動台１３１には、クランプ部材によって装着ヘッド１３２が交換可能（着脱可能）に固定されている。装着ヘッド１３２は、ヘッド駆動装置１３の直動機構によって移動台１３１と一体的にＸＹ方向に移動される。装着ヘッド１３２は、部品供給装置１２によって供給された部品を保持部材によって採取する。保持部材は、例えば、供給される負圧エアによって部品を吸着する吸着ノズル、部品を把持するチャックなどを用いることができる。
　装着ヘッド１３２は、保持部材をＺ方向に移動可能に、且つ、Ｚ軸に平行なＱ軸周りに回転可能に保持する。装着ヘッド１３２は、採取した部品の姿勢に応じて保持部材の位置および角度を調整する。そして、装着ヘッド１３２は、制御プログラムによって指令される基板９０の装着位置に部品を装着する。上記の部品のピックアンドプレースサイクルの所定サイクル数分の所要時間と、基板９０の搬入および搬出に要する所要時間との合計時間は、基板９０一枚当たりのサイクルタイムである。
　なお、装着ヘッド１３２に設けられる保持部材は、基板９０に部品を装着する装着処理において部品の種別に応じて適宜変更され得る。部品装着機１０は、例えば、実行する装着処理にて用いる吸着ノズルが装着ヘッド１３２に取り付けられていない場合に、ノズルステーションに収容されている吸着ノズルを、装着ヘッド１３２に取り付ける。ノズルステーションは、部品装着機１０の機内の所定位置に着脱可能に装備される。
　１－３．フィーダ２０の構成例
　図３に示すように、フィーダ２０は、フィーダ本体２１と、駆動装置２２とを備えている。本実施形態のフィーダ本体２１は、扁平な箱形状に形成されている。フィーダ本体２１は、多数の部品を収容するキャリアテープが巻回されたリールを着脱可能（交換可能）に保持する。駆動装置２２は、キャリアテープに設けられた送り穴に係合するスプロケットを備えている。駆動装置２２は、スプロケットを回転させてキャリアテープを送り移動させる。
　フィーダ２０は、制御装置（図示略）によって駆動装置２２の動作が制御される。フィーダ２０は、部品装着機１０の第一スロット１２１に装備されると、コネクタを介して部品装着機１０から電力の供給を受ける。これにより、フィーダ２０の制御装置は、部品装着機１０との間で通信可能な状態になる。第一スロット１２１について上述したことは、第二スロット１２２についても同様に言える。これにより、部品装着機１０は、第一スロット１２１および第二スロット１２２におけるフィーダ２０の補給および回収を検出することができる。
　１－４．交換システム３０および物品移動装置４０の構成例
　図１および図２に示すように、交換システム３０は、第一レール３１と、第二レール３２とを備えている。第一レール３１および第二レール３２は、物品移動装置４０の走行路を形成する。第一レール３１は、４つの部品装着機１０の配置方向に沿って設けられ、上下方向（Ｚ方向）において、第一スロット１２１と、第二スロット１２２との間に設けられている。第二レール３２は、４つの部品装着機１０の配置方向に沿って設けられ、上下方向（Ｚ方向）において、第二スロット１２２の下方に設けられている。第一レール３１および第二レール３２は、基板生産ライン１において、基板９０の搬送方向の概ね全域に亘って延伸している。
　物品移動装置４０は、第一レール３１および第二レール３２によって形成される走行路に沿って走行可能に設けられている。物品移動装置４０は、例えば、第一レール３１に設けられる送電部と対向して設けられる受電部を介して、非接触給電によって送電部から電力の供給を受ける。受電部が受け取った電力は、受電回路を介して物品移動装置４０の走行、所定作業などに用いられる。なお、物品移動装置４０は、例えば、位置検出装置によって走行路上の位置（現在位置）を検出する。位置検出装置には、例えば、光学的な検出方式、電磁誘導を用いた検出方式などを適用できる。
　上記の「所定作業」には、部品装着機１０などの対基板作業機ＷＭに着脱可能に設けられる機器ＤＤ０を、対基板作業機ＷＭとの間で交換する交換作業が含まれる。本実施形態では、物品移動装置４０は、基板９０に装着される部品を供給するフィーダ２０を機器ＤＤ０として、対基板作業機ＷＭである部品装着機１０との間、および、保管装置５との間でフィーダ２０の交換作業を行う。
　本実施形態では、物品移動装置４０は、保管装置５から部品装着機１０の第一スロット１２１または第二スロット１２２にフィーダ２０を搬送して、フィーダ２０の補給作業を行う。また、物品移動装置４０は、部品装着機１０の第一スロット１２１と第二スロット１２２との間で、フィーダ２０の交換作業を行う。さらに、物品移動装置４０は、不要になったフィーダ２０を部品装着機１０から保管装置５に搬送して、フィーダ２０の回収作業を行う。
　図４に示すように、物品移動装置４０は、少なくとも一つ（同図では、２つ）の保持部４１と、制御装置４２とを備えている。本実施形態では、２つの保持部４１の各々は、複数（同図では、２つ）のフィーダ２０を同時にクランプ可能であり、複数（２つ）のフィーダ２０を同時に保持することができる。また、２つの保持部４１の各々は、例えば、直動機構などによって、フィーダ２０の着脱方向（本実施形態ではＹ方向）に沿って独立して移動可能であり、複数（２つ）のフィーダ２０を同時にＹ方向に沿って移動させることができる。
　さらに、２つの保持部４１は、例えば、直動機構などによって、上下方向（Ｚ方向）に一体的に移動可能であり、複数（４つ）のフィーダ２０を同時にＺ方向に移動させることもできる。なお、物品移動装置４０は、例えば、複数（４つ）の保持部４１を備えることもできる。この場合、複数（４つ）の保持部４１の各々が一つのフィーダ２０をクランプして、複数（４つ）のフィーダ２０を独立にＹ方向およびＺ方向に移動させることができる。また、保持部４１の形態は、クランプ機構、直動機構に限定されるものではなく、種々の形態をとり得る。例えば、保持部４１は、フィーダ２０に設けられる穴部と嵌合可能な突出部を備えることもできる。この場合、保持部４１の突出部がフィーダ２０の穴部と嵌合することにより、フィーダ２０が保持される。
　制御装置４２は、公知の演算装置および記憶装置を備えており、制御回路が構成されている（いずれも図示略）。制御装置４２は、４つの部品装着機１０、交換システム３０、保管装置５およびライン制御コンピュータ６と通信可能に接続されている。制御装置４２は、物品移動装置４０の走行、２つの保持部４１の動作などを制御する。上記の構成により、物品移動装置４０は、第一レール３１および第二レール３２に沿って所定位置まで移動するとともに、停止位置においてフィーダ２０の交換作業を行うことができる。
　１－５．シミュレーション装置５０の構成例
　基板生産ライン１では、部品装着機１０は、物品移動装置４０によるフィーダ２０の供給を受けつつ基板製品の生産を行う。しかしながら、物品移動装置４０によるフィーダ２０の供給を受けるために、部品装着機１０は、基板製品の生産を停止する可能性がある。そのため、部品装着機１０による基板製品の生産が停止してから物品移動装置４０によってフィーダ２０が供給されるまでの待ち時間に起因する部品装着機１０の生産停止時間ＴＷ０を把握したいという要請がある。そこで、本実施形態では、シミュレーション装置５０が設けられている。
　シミュレーション装置５０は、種々の電子計算機、制御装置などに設けることができる。図５に示すように、本実施形態のシミュレーション装置５０は、電子計算機７に設けられている。電子計算機７は、公知の演算装置、記憶装置、入力装置および出力装置を備えている。シミュレーション装置５０は、例えば、ライン制御コンピュータ６、複数の基板生産ライン１を管理するホストコンピュータ、クラウド上などに形成することもできる。
　また、図５に示すように、シミュレーション装置５０は、制御ブロックとして捉えると、模擬部５１と、算出部５２とを備えている。シミュレーション装置５０は、図６に示すフローチャートに従って、演算処理を実行する。模擬部５１は、ステップＳ１１～ステップＳ１６に示す処理および判断を行う。算出部５２は、ステップＳ１７に示す処理を行う。
　１－５－１．模擬部５１
　模擬部５１は、基板９０に所定の対基板作業を行って基板製品を生産する対基板作業機ＷＭの稼働状況、および、基板製品の生産に必要な物品ＡＲ０を対基板作業機ＷＭに供給する物品移動装置４０の稼働状況を、基板製品の生産計画に基づいてシミュレーションする（図６に示すステップＳ１１～ステップＳ１６）。
　図１に示すように、本実施形態の基板生産ライン１は、部品装着機１０を含む対基板作業機ＷＭと、物品移動装置４０と、保管装置５とを備えている。保管装置５は、フィーダ２０に限らず、対基板作業機ＷＭによる基板製品の生産に必要な物品ＡＲ０を保管することができる。例えば、既述した対基板作業機ＷＭに着脱可能に設けられる機器ＤＤ０は、物品ＡＲ０に含まれる。
　対基板作業機ＷＭが部品装着機１０の場合、例えば、フィーダ２０、複数の部品を収容するリールまたは部品トレイ、装着ヘッド１３２、保持部材（吸着ノズル、チャックなど）、ノズルステーションなどは、機器ＤＤ０に含まれる。対基板作業機ＷＭが基板９０にはんだを印刷するはんだ印刷機の場合、例えば、はんだカップ、マスク、スキージ、ディスペンスヘッドなどは、機器ＤＤ０に含まれる。対基板作業機ＷＭが検査機の場合、例えば、検査ヘッドなどは、機器ＤＤ０に含まれる。検査機には、基板９０に印刷されたはんだを検査するはんだ検査機、基板９０に装着された部品を検査する外観検査機などが含まれる。
　同様に、物品移動装置４０は、フィーダ２０に限らず、保管装置５に保管されている物品ＡＲ０を対基板作業機ＷＭに供給し、対基板作業機ＷＭで不要になった物品ＡＲ０を保管装置５に回収することができる。また、本実施形態では、対基板作業機ＷＭである部品装着機１０は、第一スロット１２１および第二スロット１２２を備えている。他の対基板作業機ＷＭにおいても第一スロット１２１および第二スロット１２２を備えることができ、保持する物品ＡＲ０もフィーダ２０に限定されない。
　つまり、対基板作業機ＷＭは、基板製品の生産に必要な物品ＡＲ０を交換可能に保持する第一スロット１２１と、物品ＡＲ０を予備的に保持可能、または、回収する物品ＡＲ０を一時的に保持可能な第二スロット１２２とを備えることができる。物品移動装置４０は、第一スロット１２１と第二スロット１２２との間で物品ＡＲ０の交換作業を行うことができる。
　また、図５に示すように、ライン制御コンピュータ６は、記憶装置６ＤＳを備えている。記憶装置６ＤＳは、例えば、ハードディスク装置などの磁気記憶装置、フラッシュメモリなどの半導体素子を使用した記憶装置などを用いることができる。記憶装置６ＤＳには、基板製品の生産計画が記憶されている。
　模擬部５１は、生産計画を管理する管理装置ＬＣ０から生産計画を取得して、取得した生産計画に基づいてシミュレーションすることができる。本実施形態では、ライン制御コンピュータ６は、管理装置ＬＣ０に相当する。これにより、模擬部５１は、シミュレーション条件に含まれる生産計画を容易に設定することができる。
　また、模擬部５１は、生産計画をオペレータに入力させて、オペレータによって入力された生産計画に基づいてシミュレーションすることもできる。この場合、オペレータは、シミュレーション条件に含まれる生産計画を個別に設定することができ、シミュレーション条件の変更も容易に行うことができる。なお、模擬部５１は、管理装置ＬＣ０から生産計画を取得し、取得した生産計画の一部をオペレータに変更させて、生産計画を含むシミュレーション条件を設定しても良い。
　いずれの場合も、基板製品の生産計画は、基板製品の種類および生産予定数、並びに、物品ＡＲ０の種類および必要数を少なくとも含む。対基板作業機ＷＭは、物品移動装置４０による物品ＡＲ０の供給を受けつつ基板製品の生産を行う。よって、模擬部５１が対基板作業機ＷＭの稼働状況および物品移動装置４０の稼働状況をシミュレーションするためには、シミュレーション条件として、上記の情報が少なくとも必要になる。
　また、例えば、図１に示す基板生産ライン１は、４つの部品装着機１０を備えている。基板９０は、４つの部品装着機１０に順に搬送されるので、部品装着機１０による基板製品の生産時間は、４つの部品装着機１０のうちの最も生産時間が長い部品装着機１０の影響を受ける。同様に、基板製品の生産時間は、上流側のはんだ印刷機、はんだ検査機などの影響を受ける。また、基板製品の生産時間は、下流側のリフロー炉、外観検査機などの影響を受ける。よって、シミュレーション条件には、ボトルネックになる対基板作業機ＷＭの生産所要時間が含まれると良い。例えば、対基板作業機ＷＭが部品装着機１０の場合、生産所要時間は、サイクルタイムを用いて表すことができる。
　さらに、例えば、４つの部品装着機１０がすべて生産を停止してから段取り替えを開始する場合と、段取り替えが可能になった部品装着機１０から段取り替えを開始する場合とでは、段取り替えによって発生する部品装着機１０の生産停止時間ＴＷ０が異なる。よって、シミュレーション条件には、対基板作業機ＷＭの段取り替えの方法が含まれると良い。なお、段取り替えは、例えば、基板製品の生産計画が切り替わるときに行われ、必要に応じて対基板作業機ＷＭの各装置の構成（物品ＡＲ０を含む。）が変更され、必要に応じて対基板作業機ＷＭを駆動制御する制御プログラムが変更される。
　また、例えば、物品ＡＲ０が基板製品の生産に必要になる前に事前に物品ＡＲ０の供給を予告して、対基板作業機ＷＭの第二スロット１２２に物品ＡＲ０を予備的に保持させることができる場合がある。この場合、物品ＡＲ０が基板製品の生産に必要になる予定時間と、物品ＡＲ０の供給を予告する予告時間との時間差によって、事前に第二スロット１２２に準備可能な物品ＡＲ０の種類および数が変動し、対基板作業機ＷＭの稼働状況、および、物品移動装置４０の稼働状況が変動する可能性がある。よって、シミュレーション条件には、物品ＡＲ０の供給を予告する予告時間が含まれると良い。
　上述したことは、物品ＡＲ０から供給される供給品の不足についても同様に言える。例えば、物品ＡＲ０がフィーダ２０の場合、リールに巻回されているキャリアテープに収容されている部品は、供給品に相当する。この場合、シミュレーション条件には、フィーダ２０から供給される部品の不足を予告する予告時間が含まれると良い。このことは、例えば、物品ＡＲ０が部品トレイ、ノズルステーション、はんだカップなどの場合についても同様に言える。
　また、物品ＡＲ０から供給される供給品の残数の初期値によって、供給する物品ＡＲ０が基板製品の生産に必要になる予定時間が変動する。よって、シミュレーション条件には、物品ＡＲ０から供給される供給品の残数の初期値が含まれると良い。なお、物品ＡＲ０がフィーダ２０であり供給品が部品の場合、供給品の残数の初期値は、例えば、キャリアテープのテープ幅ごとに設定することができる。テープ幅が大きくなるほど収容されている部品のサイズが大型化し、収容されている部品数が少なくなり易い。
　また、対基板作業機ＷＭに着脱可能に設けられる機器ＤＤ０の第一スロット１２１および第二スロット１２２における初期配置によって、例えば、機器ＤＤ０の使用順序、使用頻度などが変動する可能性がある。よって、シミュレーション条件には、対基板作業機ＷＭに着脱可能に設けられる機器ＤＤ０の第一スロット１２１および第二スロット１２２における初期配置が含まれると良い。既述した事項のうちの少なくとも一つがシミュレーション条件に含まれることにより、模擬部５１は、実際の対基板作業機ＷＭの稼働状況および物品移動装置４０の稼働状況に近いシミュレーションを行うことができる。
　模擬部５１は、基板製品の生産計画を含むシミュレーション条件に基づいて、対基板作業機ＷＭの稼働状況および物品移動装置４０の稼働状況をシミュレーションする。模擬部５１は、まず、シミュレーションの初期設定を行う（図６に示すステップＳ１１）。初期設定には、既述したシミュレーション条件の設定、物品ＡＲ０の供給計画および物品ＡＲ０から供給される供給品の供給計画、不要になった物品ＡＲ０の回収計画の作成などが含まれる。
　本実施形態では、模擬部５１は、物品ＡＲ０であるフィーダ２０の供給計画と、フィーダ２０から供給される部品の供給計画と、不要になったフィーダ２０の回収計画とを作成する。部品の供給計画には、部品を供給するフィーダ２０、部品を採取する保持部材、部品を装着する基板９０における装着位置、部品を供給する順序（部品を基板９０に装着する順序）、部品の供給数などが含まれる。部品の供給計画は、基板製品の生産計画に基づいて、サイクルタイムが最適になるように最適化される。最適化の手法は、限定されず、公知の手法を用いることができる。
　フィーダ２０の供給計画または回収計画には、供給または回収する部品装着機１０、第一スロット１２１または第二スロット１２２における位置、フィーダ２０を供給または回収するタイミング、順序、フィーダ２０の数などが含まれる。フィーダ２０の供給計画または回収計画は、例えば、一度に供給または回収するフィーダ２０の数、物品移動装置４０の移動量、移動回数などが最適になるように最適化される。最適化の手法は、限定されず、公知の手法を用いることができる。
　次に、模擬部５１は、物品ＡＲ０の供給計画、供給品の供給計画および物品ＡＲ０の回収計画を順次実行し、これらの計画を実行するのに要する実行時間を電子計算機７の記憶装置に記憶させる（ステップＳ１２）。また、模擬部５１は、物品ＡＲ０から供給される供給品の残数を算出して、供給品の残数を記憶装置に記憶させる（ステップＳ１３）。本実施形態では、模擬部５１は、部品装着機１０によって部品が供給されて基板９０に部品が装着される度に所要時間（部品装着機１０の稼働時間）を算出し、記憶装置に記憶させる。模擬部５１は、フィーダ２０の供給作業、交換作業または回収作業などが行われる度に所要時間（物品移動装置４０の稼働時間）を算出し、記憶装置に記憶させる。また、フィーダ２０から部品が供給される度に、部品の残数を減じて、記憶装置に記憶させる。部品の残数がゼロになると、供給する部品の不足が発生する。
　また、模擬部５１は、後述する待ち時間に起因する基板製品の生産停止が発生したか否かを判断する（ステップＳ１４）。本実施形態では、模擬部５１は、基板製品の生産に必要なフィーダ２０が第一スロット１２１に装備されていない場合（段取り替えの発生）、部品装着機１０による基板製品の生産停止が発生したと判断することができる。また、模擬部５１は、第一スロット１２１に装備されているフィーダ２０から供給される部品の残数がゼロになった場合（部品の不足、フィーダ２０の不足）、部品装着機１０による基板製品の生産停止が発生したと判断することができる。
　基板製品の生産停止が発生した場合（ステップＳ１４でＹｅｓの場合）、模擬部５１は、対基板作業機ＷＭの生産停止時間ＴＷ０を算出して、生産停止時間ＴＷ０を記憶装置に記憶させる（ステップＳ１５）。基板製品の生産が継続している場合（ステップＳ１４でＮｏの場合）、模擬部５１は、ステップＳ１５に示す処理を実行しない。次に、模擬部５１は、供給計画に含まれるすべての供給品（部品）が供給されたか否かを判断する（ステップＳ１６）。
　供給計画に含まれるすべての供給品（部品）が供給された場合（ステップＳ１６でＹｅｓの場合）、算出部５２は、対基板作業機ＷＭの生産停止時間ＴＷ０の集計などを行う（ステップＳ１７）。供給計画に含まれるすべての供給品（部品）が供給されていない場合（ステップＳ１６でＮｏの場合）、制御は、ステップＳ１２に示す処理に戻り、供給計画に含まれるすべての供給品（部品）が供給されるまで、ステップＳ１２～ステップＳ１６に示す処理および判断が繰り返される。
　１－５－２．算出部５２
　算出部５２は、模擬部５１によるシミュレーション結果に基づいて、対基板作業機ＷＭによる基板製品の生産が停止してから物品移動装置４０によって物品ＡＲ０が供給されるまでの待ち時間に起因する対基板作業機ＷＭの生産停止時間ＴＷ０を算出する（図６に示すステップＳ１７）。
　既述したように、対基板作業機ＷＭは、基板製品の生産に使用する物品ＡＲ０を交換可能に保持する第一スロット１２１と、物品ＡＲ０を予備的に保持可能、または、回収する物品ＡＲ０を一時的に保持可能な第二スロット１２２とを備えている。また、物品移動装置４０は、第一スロット１２１と第二スロット１２２との間で物品ＡＲ０の交換作業を行う。このような基板生産ライン１では、上記の待ち時間に起因する対基板作業機ＷＭの生産停止時間ＴＷ０は、対基板作業機ＷＭによる基板製品の生産が停止する前に第二スロット１２２が物品ＡＲ０を保持しているか否かによって異なる。
　対基板作業機ＷＭによる基板製品の生産が停止する前に第二スロット１２２が物品ＡＲ０を保持している場合、算出部５２は、搬出時間ＴＣ０と、第一供給時間ＴＦ０とに基づいて、生産停止時間ＴＷ０を算出することができる。搬出時間ＴＣ０は、対基板作業機ＷＭによる基板製品の生産が停止してから、物品移動装置４０が対基板作業機ＷＭで不要になった物品ＡＲ０を第一スロット１２１から搬出するまでに要する時間をいう。また、第一供給時間ＴＦ０は、物品移動装置４０が第二スロット１２２に保持されている物品ＡＲ０の搬出を開始してから、当該物品ＡＲ０を第一スロット１２１に搬入するまでに要する時間をいう。
　図７は、搬出時間ＴＣ０、第一供給時間ＴＦ０、第二供給時間ＴＳ０、稼働時間ＴＭ０および生産停止時間ＴＷ０の関係の一例を示している。折れ線Ｌ１１は、対基板作業機ＷＭの稼働状況のシミュレーション結果の一例を示している。横軸は、時刻を示し、縦軸は、対基板作業機ＷＭが稼働している「稼働」状態、または、対基板作業機ＷＭが基板製品の生産を停止している「停止」状態を示している。なお、稼働時間ＴＭ０は、対基板作業機ＷＭの稼働時間であり、対基板作業機ＷＭが基板製品を生産している時間である。
　折れ線Ｌ１２は、物品移動装置４０の稼働状況のシミュレーション結果の一例を示している。横軸は、時刻を示し、縦軸は、物品移動装置４０が稼働している「稼働」状態、または、物品移動装置４０が停止している「停止」状態を示している。物品移動装置４０は、対基板作業機ＷＭの稼働時間ＴＭ０において、第二スロット１２２に物品ＡＲ０を予備的に保持させるために稼働している時間がある。具体的には、物品移動装置４０は、対基板作業機ＷＭによる基板製品の生産が停止する前に、保管装置５に保管されている物品ＡＲ０の取得作業を開始して、取得した物品ＡＲ０を供給すべき対基板作業機ＷＭに搬送して、当該物品ＡＲ０を当該対基板作業機ＷＭの第二スロット１２２に搬入する。
　そして、対基板作業機ＷＭによる基板製品の生産が停止すると、物品移動装置４０は、対基板作業機ＷＭで不要になった物品ＡＲ０を第一スロット１２１から搬出する。また、物品移動装置４０は、第二スロット１２２に保持されている物品ＡＲ０を搬出して、当該物品ＡＲ０を第一スロット１２１に搬入する。この場合、対基板作業機ＷＭの生産停止時間ＴＷ０は、搬出時間ＴＣ０と、第一供給時間ＴＦ０と、物品ＡＲ０が第一スロット１２１に搬入されてから実際に対基板作業機ＷＭが基板製品の生産を開始するまでの所要時間とを加算した時間に相当する。
　例えば、第二スロット１２２に空きがないことにより、対基板作業機ＷＭによる基板製品の生産が停止する前に第二スロット１２２が物品ＡＲ０を保持することができない場合がある。この場合、算出部５２は、搬出時間ＴＣ０と、第二供給時間ＴＳ０とに基づいて、生産停止時間ＴＷ０を算出することができる。第二供給時間ＴＳ０は、物品移動装置４０が保管装置５に保管されている物品ＡＲ０の取得作業を開始してから、取得した物品ＡＲ０を供給すべき対基板作業機ＷＭに搬送して、当該物品ＡＲ０を当該対基板作業機ＷＭの第一スロット１２１に搬入するまでに要する時間をいう。
　この場合、物品移動装置４０は、対基板作業機ＷＭによる基板製品の生産が停止した後に、保管装置５に保管されている物品ＡＲ０を取得する。具体的には、対基板作業機ＷＭによる基板製品の生産が停止すると、物品移動装置４０は、対基板作業機ＷＭで不要になった物品ＡＲ０を第一スロット１２１から搬出する。また、物品移動装置４０は、保管装置５に保管されている物品ＡＲ０を取得し、取得した物品ＡＲ０を供給すべき対基板作業機ＷＭに搬送して、当該物品ＡＲ０を当該対基板作業機ＷＭの第一スロット１２１に搬入する。この場合、対基板作業機ＷＭの生産停止時間ＴＷ０は、搬出時間ＴＣ０と、第二供給時間ＴＳ０と、物品ＡＲ０が第一スロット１２１に搬入されてから実際に対基板作業機ＷＭが基板製品の生産を開始するまでの所要時間とを加算した時間に相当する。
　なお、いずれの場合も、第一スロット１２１から搬出された物品ＡＲ０は、物品移動装置４０が対基板作業機ＷＭから保管装置５に搬送して、回収作業を行うことができる。また、物品移動装置４０が回収作業を行うことができない場合、第一スロット１２１から搬出された物品ＡＲ０は、第二スロット１２２に搬入される。第二スロット１２２は、第一スロット１２１から搬出された物品ＡＲ０を一時的に保持することができる。
　対基板作業機ＷＭによる基板製品の生産の停止の要因は、限定されない。例えば、対基板作業機ＷＭによる基板製品の生産の停止は、対基板作業機ＷＭにおける物品ＡＲ０の不足または段取り替えによって発生する。本実施形態では、部品装着機１０による基板製品の生産の停止は、部品装着機１０におけるフィーダ２０の不足（フィーダ２０から供給される部品の不足）または段取り替えによって発生する。
　図８は、算出部５２による算出結果の一例を示している。同図では、部品装着機１０の稼働時間ＴＭ０、段取り替えによる部品装着機１０の生産停止時間ＴＷ０、部品の不足による部品装着機１０の生産停止時間ＴＷ０、物品移動装置４０の稼働時間、第一稼働率および第二稼働率、並びに、その他のデータが生産計画ごとに模式的に示されている。
　本実施形態では、算出部５２は、模擬部５１によるシミュレーション結果に基づいて、部品装着機１０の稼働時間ＴＭ０を集計する。生産計画ＪＢ１の部品装着機１０の稼働時間ＴＭ０は、稼働時間ＴＭ１で示されている。生産計画ＪＢ２の部品装着機１０の稼働時間ＴＭ０は、稼働時間ＴＭ２で示されている。
　また、算出部５２は、模擬部５１によるシミュレーション結果に基づいて、段取り替えによる部品装着機１０の生産停止時間ＴＷ０を集計する。生産計画ＪＢ１の部品装着機１０の生産停止時間ＴＷ０は、停止時間ＴＷ１１で示されている。生産計画ＪＢ２の部品装着機１０の生産停止時間ＴＷ０は、停止時間ＴＷ１２で示されている。また、算出部５２は、模擬部５１によるシミュレーション結果に基づいて、部品の不足（フィーダ２０の不足）による部品装着機１０の生産停止時間ＴＷ０を集計する。生産計画ＪＢ１の部品装着機１０の生産停止時間ＴＷ０は、停止時間ＴＷ２１で示されている。生産計画ＪＢ２の部品装着機１０の生産停止時間ＴＷ０は、停止時間ＴＷ２２で示されている。
　算出部５２は、物品移動装置４０の稼働時間を算出することもできる。本実施形態では、算出部５２は、模擬部５１によるシミュレーション結果に基づいて、物品移動装置４０の稼働時間を集計する。生産計画ＪＢ１の物品移動装置４０の稼働時間は、稼働時間ＴＬ１で示されている。生産計画ＪＢ２の物品移動装置４０の稼働時間は、稼働時間ＴＬ２で示されている。
　なお、物品移動装置４０の稼働時間には、部品の不足（フィーダ２０の不足）による稼働時間が含まれる。物品移動装置４０の稼働時間には、段取り替えによる稼働時間が含まれる。物品移動装置４０の稼働時間には、第二スロット１２２に予備的にフィーダ２０を保持させるための稼働時間が含まれる。物品移動装置４０の稼働時間には、不要になったフィーダ２０の回収のみの稼働時間が含まれる。物品移動装置４０の稼働時間には、他の機器との干渉を回避する退避動作の稼働時間が含まれる。算出部５２は、上記の各々について、物品移動装置４０の稼働時間を算出することができる。
　算出部５２は、生産停止時間ＴＷ０がゼロのときの対基板作業機ＷＭの第一稼働率と、算出した生産停止時間ＴＷ０のときの対基板作業機ＷＭの第二稼働率とを算出することもできる。第一稼働率および第二稼働率は、対基板作業機ＷＭが継続して稼働できる能力をいい、可用性（Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）を示している。つまり、第一稼働率および第二稼働率は、対基板作業機ＷＭが基板製品を生産可能な時間と、基板製品を生産不可能な時間との合計時間に対する基板製品を生産可能な時間の割合で示される。算出部５２が第一稼働率と第二稼働率を算出することにより、可用性を数値化することができ、シミュレーション装置５０の利用者は、生産停止時間ＴＷ０の影響を把握し易くなる。
　本実施形態では、算出部５２は、模擬部５１によるシミュレーション結果に基づいて、部品装着機１０の第一稼働率および第二稼働率を算出する。生産計画ＪＢ１の部品装着機１０の第一稼働率は、稼働率Ｒ１１で示され、生産計画ＪＢ１の部品装着機１０の第二稼働率は、稼働率Ｒ２１で示されている。生産計画ＪＢ２の部品装着機１０の第一稼働率は、稼働率Ｒ１２で示され、生産計画ＪＢ２の部品装着機１０の第二稼働率は、稼働率Ｒ２２で示されている。
　算出部５２は、物品移動装置４０を具備しない基板生産ラインにおいて基板製品の生産に必要な物品ＡＲ０を作業者が対基板作業機ＷＭに供給する場合について、比較データを取得することができる。具体的には、算出部５２は、対基板作業機ＷＭによる基板製品の生産が停止してから、作業者によって物品ＡＲ０が供給されるまでの待ち時間に起因する対基板作業機ＷＭの生産停止時間を比較データとして取得する。これにより、シミュレーション装置５０の利用者は、対基板作業機ＷＭの生産停止時間ＴＷ０の対比が容易になり、物品移動装置４０による効果を把握し易くなる。
　なお、作業者による物品ＡＲ０の供給作業に要する所要時間は、例えば、作業者が実際に物品ＡＲ０の供給作業を行ったときの実測値に基づいて、取得することができる。また、通常、作業者による物品ＡＲ０の供給作業に要する所要時間は、ばらつきが生じる。そのため、算出部５２は、複数の作業者が実際に物品ＡＲ０の供給作業を行ったときの実測値の平均値、最頻値などを算出することもできる。
　また、算出部５２は、対基板作業機ＷＭの能力値（Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）、設備総合効率（Ｏｖｅｒａｌｌ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓ）などを算出することもできる。対基板作業機ＷＭの能力値は、仕様に対する実際の対基板作業機ＷＭの能力を示している。また、設備総合効率は、既述した稼働率（第一稼働率および第二稼働率）、対基板作業機ＷＭの能力値および品質を乗じて算出される。１００％の設備総合効率（理想効率）と、実際の設備総合効率とを比較することにより、基板製品の生産過程における損失の発生源、損失の種類などを抽出することができる。図８に示すその他のデータには、上述した情報が含まれる。生産計画ＪＢ１のデータは、データＤ１１で示されている。生産計画ＪＢ２のデータは、データＤ１２で示されている。
　シミュレーション装置５０は、種々の方法によって、算出部５２によって算出された算出結果を出力することができる。シミュレーション装置５０は、例えば、電子計算機７の出力装置（例えば、図５に示す表示装置７ＤＰ）を用いて、算出部５２によって算出された生産停止時間ＴＷ０を出力（例えば、表示装置７ＤＰに表示）することができる。生産停止時間ＴＷ０について上述したことは、第一稼働率および第二稼働率、物品移動装置４０の稼働時間、比較データの生産停止時間、並びに、その他のデータについても、同様に言える。
　２．その他
　図１に示すように、本実施形態では、保管装置５は、基板生産ライン１に設けられ、物品移動装置４０は、交換システム３０の第一レール３１および第二レール３２によって形成される走行路に沿って走行することができる。しかしながら、保管装置５および物品移動装置４０は、上記形態に限定されるものではなく、種々の形態をとり得る。例えば、保管装置５は、基板生産ライン１から離間した位置に設けることができ、複数の基板生産ライン１に物品ＡＲ０を供給し、複数の基板生産ライン１から物品ＡＲ０を回収することもできる。
　また、例えば、物品移動装置４０は、無人搬送車を用いることができる。無人搬送車は、作業者による運転操作が不要な自動走行可能な搬送車（ＡＧＶ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｇｕｉｄｅｄ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）である。物品移動装置４０である無人搬送車は、例えば、基板生産ライン１から離間した位置に設けられる保管装置と、対基板作業機ＷＭ（例えば、部品装着機１０）との間を走行することができる。なお、無人搬送車は、複数の走行経路が想定される場合がある。
　また、複数の無人搬送車が走行する場合、複数の無人搬送車において優先度が設定される場合がある。例えば、段取り替えのために物品ＡＲ０を搬送する無人搬送車の優先度と比べて、物品ＡＲ０の不足の発生によって物品ＡＲ０を搬送する無人搬送車の優先度は、高く設定される。また、保管装置が複数の基板生産ライン１に物品ＡＲ０を供給する場合、搬送先の基板生産ライン１における生産優先度に応じて、無人搬送車の優先度が設定される場合もある。さらに、物品ＡＲ０を回収する無人搬送車の優先度と比べて、物品ＡＲ０を供給する無人搬送車の優先度は、高く設定される。このように、物品移動装置４０が無人搬送車の場合、模擬部５１は、無人搬送車の走行経路および優先度、他の無人搬送車の稼働状況、他の基板生産ライン１の稼働状況などを含めて、対基板作業機ＷＭの稼働状況および物品移動装置４０の稼働状況をシミュレーションすることができる。
　３．シミュレーション方法
　シミュレーション装置５０について既述したことは、シミュレーション方法についても同様に言える。具体的には、シミュレーション方法は、模擬工程と、算出工程とを備えている。模擬工程は、模擬部５１が行う制御に相当する。算出工程は、算出部５２が行う制御に相当する。
　４．実施形態の効果の一例
　シミュレーション装置５０は、模擬部５１および算出部５２を備える。よって、シミュレーション装置５０は、対基板作業機ＷＭによる基板製品の生産が停止してから物品移動装置４０によって物品ＡＲ０が供給されるまでの待ち時間に起因する対基板作業機ＷＭの生産停止時間ＴＷ０を算出することができる。シミュレーション装置５０について上述したことは、シミュレーション方法についても同様に言える。
５：保管装置、４０：物品移動装置、５０：シミュレーション装置、
５１：模擬部、５２：算出部、９０：基板、１２１：第一スロット、
１２２：第二スロット、ＡＲ０：物品、ＬＣ０：管理装置、
ＴＣ０：搬出時間、ＴＦ０：第一供給時間、ＴＳ０：第二供給時間、
ＴＷ０：生産停止時間、ＷＭ：対基板作業機。

Claims (10)

  1. 　基板に所定の対基板作業を行って基板製品を生産する対基板作業機の稼働状況、および、前記基板製品の生産に必要な物品を前記対基板作業機に供給する物品移動装置の稼働状況を、前記基板製品の生産計画に基づいてシミュレーションする模擬部と、
    　前記模擬部によるシミュレーション結果に基づいて、前記対基板作業機による前記基板製品の生産が停止してから前記物品移動装置によって前記物品が供給されるまでの待ち時間に起因する前記対基板作業機の生産停止時間を算出する算出部と、
    を備えるシミュレーション装置。
  2. 　前記対基板作業機は、
    　前記基板製品の生産に使用する前記物品を交換可能に保持する第一スロットと、
    　前記物品を予備的に保持可能、または、回収する前記物品を一時的に保持可能な第二スロットと、
    を備え、
    　前記物品移動装置は、前記第一スロットと前記第二スロットとの間で前記物品の交換作業を行い、
    　前記算出部は、
    　前記対基板作業機による前記基板製品の生産が停止してから、前記物品移動装置が前記対基板作業機で不要になった前記物品を前記第一スロットから搬出するまでに要する搬出時間と、
    　前記物品移動装置が前記第二スロットに保持されている前記物品の搬出を開始してから、当該物品を前記第一スロットに搬入するまでに要する第一供給時間と、
    に基づいて、前記生産停止時間を算出する請求項１に記載のシミュレーション装置。
  3. 　前記対基板作業機は、
    　前記基板製品の生産に使用する前記物品を交換可能に保持する第一スロットと、
    　前記物品を予備的に保持可能、または、回収する前記物品を一時的に保持可能な第二スロットと、
    を備え、
    　前記物品移動装置は、前記第一スロットと前記第二スロットとの間で前記物品の交換作業を行い、
    　前記算出部は、
    　前記対基板作業機による前記基板製品の生産が停止してから、前記物品移動装置が前記対基板作業機で不要になった前記物品を前記第一スロットから搬出するまでに要する搬出時間と、
    　前記対基板作業機による前記基板製品の生産が停止する前に前記第二スロットが前記物品を保持することができないときに、前記物品移動装置が保管装置に保管されている前記物品の取得作業を開始してから、取得した前記物品を供給すべき前記対基板作業機に搬送して、当該物品を当該対基板作業機の前記第一スロットに搬入するまでに要する第二供給時間と、
    に基づいて、前記生産停止時間を算出する請求項１に記載のシミュレーション装置。
  4. 　前記対基板作業機による前記基板製品の生産の停止は、前記対基板作業機における前記物品の不足または段取り替えによって発生する請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のシミュレーション装置。
  5. 　前記算出部は、前記生産停止時間がゼロのときの前記対基板作業機の第一稼働率と、算出した前記生産停止時間のときの前記対基板作業機の第二稼働率とをさらに算出する請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のシミュレーション装置。
  6. 　前記算出部は、前記物品移動装置の稼働時間をさらに算出する請求項１～請求項５のいずれか一項に記載のシミュレーション装置。
  7. 　前記算出部は、前記物品移動装置を具備しない基板生産ラインにおいて前記基板製品の生産に必要な前記物品を作業者が前記対基板作業機に供給する場合について、前記対基板作業機による前記基板製品の生産が停止してから、前記作業者によって前記物品が供給されるまでの待ち時間に起因する前記対基板作業機の生産停止時間を比較データとして取得する請求項１～請求項６のいずれか一項に記載のシミュレーション装置。
  8. 　前記模擬部は、前記基板製品の種類および生産予定数、並びに、前記物品の種類および必要数を少なくとも含む前記生産計画を管理する管理装置から前記生産計画を取得して、取得した前記生産計画に基づいてシミュレーションする請求項１～請求項７のいずれか一項に記載のシミュレーション装置。
  9. 　前記模擬部は、前記基板製品の種類および生産予定数、並びに、前記物品の種類および必要数を少なくとも含む前記生産計画をオペレータに入力させて、前記オペレータによって入力された前記生産計画に基づいてシミュレーションする請求項１～請求項７のいずれか一項に記載のシミュレーション装置。
  10. 　基板に所定の対基板作業を行って基板製品を生産する対基板作業機の稼働状況、および、前記基板製品の生産に必要な物品を前記対基板作業機に供給する物品移動装置の稼働状況を、前記基板製品の生産計画に基づいてシミュレーションする模擬工程と、
    　前記模擬工程によるシミュレーション結果に基づいて、前記対基板作業機による前記基板製品の生産が停止してから前記物品移動装置によって前記物品が供給されるまでの待ち時間に起因する前記対基板作業機の生産停止時間を算出する算出工程と、
    を備えるシミュレーション方法。
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