(57)【要約】  チョコ停検出部が生産ラインにおいて複数のチョコ停が発生したことを検出した場合（Ｓ１２：肯定）に、処理時間推定部は、複数の問題が発生した時点で各表面実装ラインのそれぞれで生産している図番を各装置において過去に生産した際に要した処理時間の観測値を取得し、生産計画情報ＤＢに記憶されている事前分布と、取得した処理時間の観測値とに基づいて、各表面実装ライン２０の各装置において生産している図番の生産に要する処理時間をＭＡＰ推定する（Ｓ１４）。これにより、作業準決定部は、推定した処理時間に基づいて、各装置の作業優先順位を適切に決定することができる。
2017187509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品を生産する複数の装置を有するシステムにおいて、同時に発生している複数の問題を解消するための作業を支援する作業支援装置であって、
前記複数の問題が発生した時点で前記装置それぞれで生産している製品を前記装置それぞれにおいて過去に生産した際に要した処理時間の実績情報を取得する取得部と、
記憶部に記憶されている事前分布と、取得した処理時間の実績情報とに基づいて、前記装置それぞれにおいて前記製品を生産するのに要する処理時間をＭＡＰ推定する推定部と、
推定した前記処理時間に基づいて、前記装置それぞれの作業優先順位を決定し、出力する決定部と、を備える作業支援装置。
【請求項２】
前記システムが、製品を生産するための作業を複数の装置において順次実行するラインを有する場合には、
前記決定部は、前記ラインに含まれる装置のうち、推定した処理時間が最も長い装置を、前記ラインにおける作業優先順位が第１位の装置として決定するとともに、装置を停止したときに前記第１位の装置の処理に与える影響が大きい装置から順に第２位以降の作業優先順位を決定する、ことを特徴とする請求項１に記載の作業支援装置。
【請求項３】
前記複数の装置の間には、前記製品を貯留するバッファがない、又は前記製品の貯留数が所定数未満であるバッファが設けられており、
前記決定部は、前記ラインに含まれる装置のうち、推定した処理時間が最も長い装置を、前記ラインにおける作業優先順位が第１位の装置として決定するとともに、前記第１位の装置の１つ前の装置、１つ後ろの装置、２つ前の装置、２つ後ろの装置、…ｎ個前の装置、ｎ個後ろの装置、の順に第２位以降の作業優先順位を決定する、ことを特徴とする請求項２に記載の作業支援装置。
【請求項４】
前記システムが前記ラインを複数有する場合には、
前記決定部は、推定した前記処理時間を用いて、複数の前記ラインそれぞれの生産計画が完了する時刻を推定し、推定した前記生産計画が完了する時刻が遅いラインに含まれる装置から前記作業優先順位を決定する、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の作業支援装置。
【請求項５】
前記決定部は、複数の前記ラインそれぞれにおいて未だ生産されていない未生産製品の処理時間を、該未生産製品に類似する製品の処理時間の実績情報に基づいて推定し、複数の前記ラインそれぞれの生産計画が完了する時刻を推定することを特徴とする請求項４に記載の作業支援装置。
【請求項６】
製品を生産する複数の装置を有するシステムにおいて、同時に発生している複数の問題を解消するための作業を支援する作業支援方法であって、
前記複数の問題が発生した時点で前記装置それぞれで生産している製品を前記装置それぞれにおいて過去に生産した際に要した処理時間の実績情報を取得し、
記憶部に記憶されている事前分布と、取得した処理時間の実績情報とに基づいて、前記装置それぞれにおいて前記製品を生産するのに要する処理時間をＭＡＰ推定し、
推定した前記処理時間に基づいて、前記装置それぞれの作業優先順位を決定し、出力する、処理をコンピュータが実行する作業支援方法。
【請求項７】
前記システムが、製品を生産するための作業を複数の装置において順次実行するラインを有する場合には、
前記決定し、出力する処理において、前記ラインに含まれる装置のうち推定した処理時間が最も長い装置を、前記ラインにおける作業優先順位が第１位の装置として決定するとともに、装置を停止したときに前記第１位の装置の処理に与える影響が大きい装置から順に第２位以降の作業優先順位を決定する、ことを特徴とする請求項６に記載の作業支援方法。
【請求項８】
前記複数の装置の間には、前記製品を貯留するバッファがない、又は前記製品の貯留数が所定数未満であるバッファが設けられており、
前記決定し、出力する処理において、前記ラインに含まれる装置のうち、推定した処理時間が最も長い装置を、前記ラインにおける作業優先順位が第１位の装置として決定するとともに、前記第１位の装置の１つ前の装置、１つ後ろの装置、２つ前の装置、２つ後ろの装置、…ｎ個前の装置、ｎ個後ろの装置、の順に第２位以降の作業優先順位を決定する、ことを特徴とする請求項７に記載の作業支援方法。
【請求項９】
前記システムが前記ラインを複数有する場合には、
前記決定し、出力する処理において、推定した前記処理時間を用いて、複数の前記ラインそれぞれの生産計画が完了する時刻を推定し、推定した前記生産計画が完了する時刻が遅いラインに含まれる装置から前記作業優先順位を決定する、ことを特徴とする請求項７又は８に記載の作業支援方法。
【請求項１０】
前記決定し、出力する処理において、複数の前記ラインそれぞれにおいて未だ生産されていない未生産製品の処理時間を、該未生産製品に類似する製品の処理時間の実績情報に基づいて推定し、複数の前記ラインそれぞれの生産計画が完了する時刻を推定することを特徴とする請求項９に記載の作業支援方法。
【請求項１１】
製品を生産する複数の装置を有するシステムにおいて、同時に発生している複数の問題を解消するための作業を支援する作業支援プログラムであって、
前記複数の問題が発生した時点で前記装置それぞれで生産している製品を前記装置それぞれにおいて過去に生産した際に要した処理時間の実績情報を取得し、
記憶部に記憶されている事前分布と、取得した処理時間の実績情報とに基づいて、前記装置それぞれにおいて前記製品を生産するのに要する処理時間をＭＡＰ推定し、
推定した前記処理時間に基づいて、前記装置それぞれの作業優先順位を決定し、出力する、処理をコンピュータに実行させる作業支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、作業支援装置、作業支援方法及び作業支援プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
表面実装ラインのような生産ラインや、各種生産を行う装置では、生産ラインや装置毎に予め割り当てられた生産計画の全てが完了する時刻（生産完了時刻）が早いほど、コスト、納期の面から望ましい。【０００３】
生産ラインにおいては、突発的に短時間の停止や遅延が起き、作業者はこれを解消するための作業を行う必要がある。このような突発的な停止や遅延は、「チョコ停」とも呼ばれ、チョコ停を解消するための作業は「チョコ停作業」と呼ばれる。【０００４】
チョコ停は突発的に発生するため、生産ライン内又は複数の生産ラインにおいて複数のチョコ停が同時に発生していることがあり、この場合にどのチョコ停作業から行うかにより、生産完了時刻に影響が出る。なお、特許文献１〜３等には、作業の優先順を判定する技術について開示されている。【０００５】
一般的には、同一ライン内で複数のチョコ停が同時に発生した場合には、ボトルネック工程（生産能力が最も低い工程）を実行する装置のチョコ停を最優先とし、装置が停止した場合のボトルネック工程への影響が大きい順に実行順を決めればよい。また、ライン間で複数のチョコ停が同時に発生した場合には、予想される生産完了時刻が遅いラインのチョコ停作業を優先するように実行順を決めればよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１６００５６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６７２５号公報
【特許文献３】特開２００６−３９６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
チョコ停作業の実行順を上述したようにして決める場合、予め生産計画で定められた各工程の予想処理時間に基づいてボトルネック工程を特定したり、予想処理時間に基づいて各ラインの生産完了時刻を特定することができる。【０００８】
しかしながら、生産計画で定められている各工程の予想処理時間と、実際の処理時間にズレが生じることがある。また、実際の生産においては、各工程において停止や遅延が発生することがある。このため、ボトルネック工程や各ラインの生産完了時刻が生産計画時点から異なってしまい、適切な作業順を決定できないおそれがある。【０００９】
１つの側面では、本発明は、問題を解消するための作業の適切な作業優先順位を決定し、出力することが可能な作業支援装置、作業支援方法及び作業支援プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一つの態様では、作業支援装置は、製品を生産する複数の装置を有するシステムにおいて、同時に発生している複数の問題を解消するための作業を支援する作業支援装置であって、前記複数の問題が発生した時点で前記装置それぞれで生産している製品を前記装置それぞれにおいて過去に生産した際に要した処理時間の実績情報を取得する取得部と、記憶部に記憶されている事前分布と、取得した処理時間の実績情報とに基づいて、前記装置それぞれにおいて前記製品を生産するのに要する処理時間をＭＡＰ推定する推定部と、推定した前記処理時間に基づいて、前記装置それぞれの作業優先順位を決定し、出力する決定部と、を備えている。
【発明の効果】
【００１１】
問題を解消するための作業の適切な作業優先順位を決定し、出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係る生産システムの構成を概略的に示す図である。
【図２】表面実装ラインについて示す図である。
【図３】サーバのハードウェア構成を示す図である。
【図４】サーバの機能ブロック図である。
【図５】生産計画情報ＤＢのデータ構造の一例を示す図である。
【図６】生産状況情報ＤＢのデータ構造の一例を示す図である。
【図７】サーバの処理を示すフローチャートである。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｃ）は、処理時間を予測することによる効果について説明するための図（その１）である。
【図９】図７のステップＳ１８の具体的な処理を示すフローチャートである。
【図１０】図１０（ａ）、図１０（ｂ）は、処理時間を予測することによる効果について説明するための図（その２）である。
【図１１】表示例を示す図である。
【図１２】変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、生産システムの一実施形態について、図１〜図１１に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１には、一実施形態に係る生産システム１００の構成が概略的に示されている。図１に示すように、本実施形態の生産システム１００は、生産ライン７０と、作業支援装置としてのサーバ１０と、作業者用端末６０とを備える。生産ライン７０とサーバ１０と作業者用端末６０とは、ネットワーク８０に接続されている。
【００１５】
生産ライン７０は、一例として、図２に示すような表面実装ライン２０を複数有するものとする。表面実装ライン２０は、プリント回路基板（以下、単に「基板」と呼ぶ）に部品を実装するためのラインであり、基板ローダ、ハンダ印刷機、印刷検査機、マウンタライン、実装検査機、リフロー炉、外観検査機、アンローダ等を備え、各装置間は、コンベアで接続されている。マウンタラインは、基板に部品を実装する複数のマウンタ装置を有する。
【００１６】
基板ローダは、コンベア上に基板をロードする。ハンダ印刷機は、基板上の所定の箇所にハンダを印刷する。印刷検査機は、基板上のハンダの検査を行う。印刷検査機による検査に合格した基板は、マウンタラインに搬送され、マウンタラインでは、各マウンタ装置において電子部品などの部品を基板上の印刷されたハンダ上に表面実装する。実装検査機は、基板上の部品の実装に不具合がないか検査する。リフロー炉は、検査に合格した基板に対してリフローを行うことで、部品を基板に固定する。外観検査機は、基板の外観に不具合がないか検査する。アンローダは、検査に合格した基板をコンベアから取り出す。
【００１７】
なお、本実施形態のマウンタラインは、マウンタ装置間に基板のバッファが存在しない、もしくは存在しているとしても数枚であるラインであるものとする。また、装置上で処理される基板の数は１もしくは２枚程度であるものとする。このため、マウンタライン内のボトルネック工程（生産能力が最も低い工程）を実行する装置の後ろの装置が停止したときに、ボトルネック工程で処理した基板を後ろの装置に送ることができず、ボトルネック工程を実行する装置が止まる場合がある。したがって、生産効率（生産時間の短縮）を考えると、ボトルネック工程や、ボトルネック工程の前の工程を実行する装置が停止するのはもちろん、ボトルネック工程の後ろの装置が停止するのも好ましくない。
【００１８】
なお、生産ライン７０の各表面実装ライン２０においては、生産計画時に予め定められた順番に沿って図番を処理するものとする。ここで、「図番」とは、１枚以上の同一の基板でかつ、同一の表面実装ラインで連続して製造される基板の組（ロット）のことを意味する。
【００１９】
図１に戻り、サーバ１０は、生産ライン７０から得られる各種データを管理し、生産ライン７０の生産状況を作業者用端末６０に通知する。また、サーバ１０は、生産ライン７０における作業者の作業タイミングを作業者用端末６０に通知することで、作業者の作業を支援する。
【００２０】
図３には、サーバ１０のハードウェア構成が示されている。図３に示すように、サーバ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９０、ＲＯＭ（Read Only Memory）９２、ＲＡＭ（Random Access Memory）９４、記憶部（ここではＨＤＤ（Hard Disk Drive））９６、ネットワークインタフェース９７、及び可搬型記憶媒体用ドライブ９９等を備えている。これらサーバ１０の構成各部は、バス９８に接続されている。サーバ１０では、ＲＯＭ９２あるいはＨＤＤ９６に格納されているプログラム（作業支援プログラムを含む）、或いは可搬型記憶媒体用ドライブ９９が可搬型記憶媒体９１から読み取ったプログラム（作業支援プログラムを含む）をＣＰＵ９０が実行することにより、図４に示す、各部としての機能が実現される。なお、図４は、サーバ１０のＨＤＤ９６等に格納されている生産計画情報ＤＢ（database）５２、生産状況情報ＤＢ５４も図示されている。
【００２１】
図４には、サーバ１０の機能ブロック図が示されている。ＣＰＵ９０は、プログラムを実行することにより、図４に示す、生産計画情報収集部３０、生産状況情報収集部３２、制御部３４、チョコ停検出部３６、取得部及び推定部としての処理時間推定部３８、ボトルネック推定部４０、ライン生産完了時刻推定部４２、作業順決定部４４、作業順表示部４６、として機能する。
【００２２】
生産計画情報収集部３０は、生産計画情報ＤＢ５２から生産計画情報を収集し、制御部３４に送信する。生産計画情報には、各図番の生産計画に関する情報や、各基板の生産に関する情報が含まれる。生産計画情報ＤＢ５２には、図５に示すような第１基板情報テーブル１５２Ａ、基板処理時間テーブル１５２Ｂ、第２基板情報テーブル１５２Ｃ等が格納されている。
【００２３】
第１基板情報テーブル１５２Ａは、過去において各図番の生産に利用したマウンタラインの情報や、生産時に得られた情報等を管理するテーブルである。第１基板情報テーブル１５２Ａは、図５に示すように「マウンタライン」、「図番」、「基板種類（版数）」、「基板枚数」、「生産時間」の各フィールドを有する。「マウンタライン」のフィールドには、生産に利用したマウンタラインの識別情報が格納され、「図番」のフィールドには、生産した図番の識別情報が格納される。「基板種類（版数）」のフィールドには、各図番の基板の種類（版数）が格納され、「基板枚数」のフィールドには、生産した基板の枚数が格納され、「生産時間」のフィールドには、生産に要した時間が格納される。
【００２４】
基板処理時間テーブル１５２Ｂは、生産計画において定められた各種情報を管理するテーブルである。基板処理時間テーブル１５２Ｂは、図５に示すように「基板種類（版数）」、「マウンタライン」、「マウンタ装置番号」、「基板１枚あたりの処理時間」、「基板１枚あたりの処理時間の分布パラメータ」、「基板１枚あたりの処理時間の分散」の各フィールドを有する。「基板種類（版数）」、「マウンタライン」及び「マウンタ装置番号」のフィールドには、どの種類の基板を、どのマウンタラインのどのマウンタ装置で製造した場合の処理時間に関するデータであるかを特定するための情報が格納される。「基板１枚あたりの処理時間」には、生産計画時に定められた基板１枚あたりの処理時間（μ0）が格納される。「基板１枚あたりの処理時間の分布パラメータ」及び「基板１枚あたりの処理時間の分散」には、生産計画時に定められた基板１枚あたりの分布パラメータ（σ02）及び分散（σ2）が格納される。
【００２５】
第２基板情報テーブル１５２Ｃは、各生産ライン７０（マウンタライン）における図番の生産順等を管理するテーブルである。第２基板情報テーブル１５２Ｃは、「マウンタライン」、「ライン内順番」、「図番」、「基板種類」、「基板枚数」の各フィールドを有する。「マウンタライン」のフィールドには、生産に利用するマウンタラインの識別情報が格納され、「ライン内順番」のフィールドには、マウンタラインに何番目に投入される図番であるかを示す数字が格納される。「図番」のフィールドには、投入される図番の識別情報が格納され、「基板種類」のフィールドには、図番の基板の種類が格納され、「基板枚数」のフィールドには、生産する基板の枚数が格納される。
【００２６】
図４に戻り、生産状況情報収集部３２は、生産状況情報ＤＢ５４から生産状況情報を収集し、制御部３４に送信する。生産状況情報には、各図番、各基板の生産状況に関する情報や、生産ライン７０において発生したチョコ停に関する情報が含まれる。なお、「チョコ停」とは、生産ライン７０に含まれるマウンタ装置において突発的に発生する短時間の停止や遅延を意味する。作業者はこのような突発的に生じる現象を解消するための作業（チョコ停作業）を行う必要がある。
【００２７】
図６には、生産状況情報ＤＢ５４に含まれる、図番別生産状況テーブル１５４Ａ、基板別生産状況テーブル１５４Ｂ、チョコ停情報テーブル１５４Ｃが示されている。
【００２８】
図番別生産状況テーブル１５４Ａは、各図番の生産状況を格納するテーブルであり、「図番」、「マウンタライン」、「生産開始時刻」、「生産完了時刻」の各フィールドを有する。「図番」のフィールドには、生産対象の図番の識別情報が格納され、「マウンタライン」のフィールドには、図番が生産された／生産されている／生産されるマウンタラインを示す識別情報が格納される。「生産開始時刻」のフィールドには、生産が開始された時刻が格納され、「生産完了時刻」のフィールドには、生産が完了した時刻が格納される。なお、生産が開始されていない図番については、「生産開始時刻」及び「生産完了時刻」のフィールドは空欄となっており、生産中の図番については、「生産完了時刻」のフィールドが空欄となっている。
【００２９】
基板別生産状況テーブル１５４Ｂは、各基板の生産状況を格納するテーブルであり、「図番」、「基板製造番号」、「マウンタライン」、「マウンタ装置番号」、「生産開始時刻」、「生産完了時刻」の各フィールドを有する。「図番」、「基板製造番号」のフィールドには、生産対象の基板を特定するための情報が格納され、「マウンタライン」、「マウンタ装置番号」のフィールドには、基板が生産された／生産されている／生産されるマウンタライン及びマウンタ装置番号が格納される。「生産開始時刻」、「生産完了時刻」のフィールドには、各マウンタ装置において各基板の生産を開始した時刻及び完了した時刻が格納される。なお、生産が開始されていない図番については、「生産開始時刻」及び「生産完了時刻」のフィールドは空欄となっており、生産中の図番については、「生産完了時刻」のフィールドが空欄となっている。
【００３０】
チョコ停情報テーブル１５４Ｃは、チョコ停に関する情報を格納するテーブルであり、「マウンタライン」、「マウンタ装置番号」、「発生時刻」、「作業完了時刻」、「内容」の各フィールドを有する。「マウンタライン」、「マウンタ装置番号」のフィールドには、チョコ停が発生したマウンタライン及びマウンタ装置の情報が格納される。「発生時刻」のフィールドには、チョコ停が発生した時刻の情報が格納される。「作業完了時刻」のフィールドには、作業者によるチョコ停作業が完了した時刻の情報が格納される。「内容」のフィールドには、チョコ停の内容（マウンタ装置が停止等した理由）が格納される。
【００３１】
図４に戻り、制御部３４は、サーバ１０の各機能（各部）の処理を統括的に制御する。例えば、制御部３４は、生産計画情報収集部３０及び生産状況情報収集部３２が収集したデータを適切なタイミングで、各部３６〜４６に送信したり、各部３６〜４６の処理を適切なタイミングで実行させたりする。
【００３２】
チョコ停検出部３６は、生産状況情報収集部３２がチョコ停情報テーブル１５４Ｃから収集したデータに基づいて、チョコ停が発生したことを検出する。なお、チョコ停検出部３６は、図６のチョコ停情報テーブル１５４Ｃに新たにデータが格納されたという情報を受信した場合に、チョコ停が発生したことを検出する。
【００３３】
処理時間推定部３８は、各表面実装ライン２０の各マウンタ装置で実行される工程の処理時間を推定する。ボトルネック推定部４０は、処理時間推定部３８の推定結果に基づいて、各表面実装ライン２０に含まれるマウンタラインのうち、ボトルネック工程（ボトルネック工程に対応するマウンタ装置）を推定する。
【００３４】
ライン生産完了時刻推定部４２は、各表面実装ライン２０の生産完了時刻を推定する。作業順決定部４４は、ボトルネック推定部４０と、ライン生産完了時刻推定部４２の推定結果に基づいて、同時に発生しているチョコ停を解消するための作業（チョコ停作業）をどのような順番で行うべきかを決定する。作業順表示部４６は、作業順決定部４４が決定した順番（作業優先順）を作業者用端末６０に送信して、作業者用端末６０に表示させる。
【００３５】
図１に戻り、作業者用端末６０は、作業者が携帯したり、生産ライン７０近傍に設置される端末であり、ＰＣ（Personal Computer）、タブレット型端末、スマートフォン等であるものとする。作業者用端末６０は、ディスプレイを備えており、サーバ１０で決定されたチョコ停作業の作業順などを表示することで、作業者による作業を支援する。
【００３６】
（サーバ１０の処理）
以下、サーバ１０の処理について、図７、図９のフローチャートに沿って、その他図面を適宜参照しつつ、詳細に説明する。なお、図９は、図７のステップＳ１８の具体的な処理を示すフローチャートである。本処理の前提として、生産ライン７０のチョコ停作業を実行する作業リソース（作業者）の数は１（１人）であるものとする。
【００３７】
図７のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ１０では、チョコ停検出部３６が、新たなチョコ停の発生を検出するまで待機する。この場合、チョコ停検出部３６は、図６のチョコ停情報テーブル１５４Ｃに新たにデータが格納されたという情報を生産状況情報収集部３２から受信した場合に、チョコ停が発生したことを検出する。
【００３８】
ステップＳ１０の判断が肯定され、ステップＳ１２に移行すると、チョコ停検出部３６は、作業が完了していないチョコ停の数が１よりも多いか否かを判断する。この場合、チョコ停検出部３６は、制御部３４及び生産状況情報収集部３２を介して、図６のチョコ停情報テーブル１５４Ｃに作業完了時刻が入力されていない複数のチョコ停の情報が存在しているか否かを確認する。作業完了時刻が入力されていない複数のチョコ停の情報が存在していた場合、ステップＳ１２の判断は肯定され、ステップＳ１４に移行する。一方、作業完了時刻が入力されていないチョコ停の情報が１つであった場合には、ステップＳ１０に戻る。なお、作業リソース（作業者）の数が２以上であった場合には、ステップＳ１２において、作業が完了していないチョコ停の数が作業リソースよりも多いか否かを判断すればよい。
【００３９】
ステップＳ１４に移行した場合、処理時間推定部３８は、各表面実装ライン２０の各工程（各マウンタ装置）の処理時間を推定する。具体的には、処理時間推定部３８は、各工程において、現在生産中の図番（対象図番）の基板１枚を処理するのに要する処理時間を推定する。
【００４０】
以下、ある工程（対象工程）において、対象図番の基板１枚を処理するのに要する処理時間の推定方法について、詳細に説明する。本実施形態においては、各工程における基板１枚の処理時間をＭＡＰ推定（最大事後確率推定）により推定する。すなわち、処理時間推定部３８は、生産計画で与えられた処理時間に基づく、処理時間の平均値の事前分布を図５の基板処理時間テーブル１５２Ｂから読み出し、事前分布と観測された実際の処理時間の観測値とに基づいて処理時間の事後分布を求め、求めた事後分布が最大となる処理時間を処理時間の推定値とする。
【００４１】
ここで、生産計画段階での対象工程における対象図番の処理時間をμ0、処理時間μの事前分布をｐ（μ）＝Ｎ（μ｜μ0，σ02）とする。なお、Ｎ（μ｜μ0，σ02）は、平均μ0、分散σ02の正規分布である。また、σ02は過去のデータなどから経験的に与えられる。σ02として、過去のデータなどの目安となる値がない場合はμ0に比べて十分大きな値を設定する。本実施形態においては、μ0は、図５の基板処理時間テーブル１５２Ｂの「基板１枚あたりの処理時間」のフィールドの値であり、σ02は、図５の基板処理時間テーブル１５２Ｂの「基板１枚あたりの処理時間の分布パラメータ」のフィールドの値である。
【００４２】
また、対象工程での対象図番の処理時間の観測値ｎ個をＸ1，Ｘ2，…，Ｘnとする。なお、処理時間の観測値Ｘは、図６の基板別生産状況テーブル１５４Ｂの「生産完了時刻」と「生産開始時刻」の差分であり、観測値Ｘは、ｐ（Ｘ｜μ）＝Ｎ（Ｘ｜μ，σ2）に独立に従うと仮定する。なお、σ2は過去のデータなどから経験的に与えられるものであり、本実施形態では、図５の基板処理時間テーブル１５２Ｂの「基板１枚あたりの処理時間の分散」のフィールドの値である。ただし、σ2としては、Ｘ1，Ｘ2，…，Ｘnの標本分散を用いることとしてもよい。
【００４３】
本実施形態においては、μの事後分布ｐ（μ｜Ｘ1，Ｘ2，…，Ｘn）は、事前分布と観測値Ｘ1，Ｘ2，…，Ｘnとに基づいて、ベイズの定理より、次式（１）にて表すことができる。
【００４４】
【数１】
2017187509.tif 000003
【００４５】
また、本実施形態においては、求めた事後分布が最大となる処理時間を処理時間の推定値とするため、
【数２】
2017187509.tif 000004
の対数をとって、μで微分して得られる式ＫがＫ＝０を満たすμを求めればよい。求めたμをμMAPとすると、次式（２）のようになる。
【００４６】
【数３】
2017187509.tif 000005
【００４７】
本実施形態では、上式（２）のμMAPを対象工程での対象図番の処理時間の推定値とする。なお、ステップＳ１４では、全ての工程を対象工程として、上述した処理時間の推定処理を実行する。
【００４８】
ステップＳ１４において、上述したように各対象工程での対象図番の処理時間が推定された後は、ステップＳ１６に移行し、ボトルネック推定部４０が、各表面実装ライン２０におけるボトルネック工程を推定する。ここでは、ボトルネック推定部４０は、各表面実装ライン２０において最も処理時間が長い工程をボトルネック工程と推定する。例えば、図８（ａ）に示すように、マウンタライン内に６台のマウンタ装置（マウンタ１〜マウンタ６）が存在しており、生産計画において定められた各マウンタ装置の処理時間（予測処理時間）が図８（ｂ）に示すような時間であったとする。この場合、図８（ｂ）の処理時間に基づいてボトルネック工程を推定すると、マウンタ４がボトルネック工程となる。一方、本実施形態のように、実際の処理時間に基づいて、各工程の処理時間を推定した結果（図８（ｃ）参照）を用いてボトルネック工程を推定すると、マウンタ５がボトルネック工程となる。このように、処理時間の推定結果が予測処理時間（図８（ｂ））と異なる場合でも、ボトルネック工程として適切な工程を推定することができる。
【００４９】
図７に戻り、次のステップＳ１８では、ライン生産完了時刻推定部４２は、各ラインの生産完了時刻を推定する処理を実行する。このステップＳ１８においては、図９のフローチャートに沿った処理が実行される。
【００５０】
図９の処理では、まず、ステップＳ５０において、ライン生産完了時刻推定部４２は、現在時刻Ｔnowを取得する。
【００５１】
次いで、ステップＳ５２では、ライン生産完了時刻推定部４２が、１つの表面実装ライン２０を選択する。次いで、ステップＳ５４では、ライン生産完了時刻推定部４２が、ボトルネック工程で処理中の基板の処理時間（経過時間）ｔBを求める。この場合、経過時間ｔBは、次式（３）より求めることができる。
ｔB＝Ｔnow−生産開始時刻      …（３）
【００５２】
次いで、ステップＳ５６では、ライン生産完了時刻推定部４２は、製造中の図番ｉの残り時間Ｚを求める。ここでは、製造中の図番ｉのボトルネック工程の処理がまだ開始されていない基板の枚数をｍとすると、残り時間Ｚは、次式（４）から求めることができる。
Ｚ＝｜μB−ｔB｜＋μB×ｍ      …（４）
【００５３】
なお、上式（４）のμBは、ステップＳ１４において算出されたμMAPである。また、枚数ｍは、図５の第１基板情報テーブル１５２Ａに格納されている基板枚数と、図６の基板別生産状況テーブル１５４Ｂからカウントできる処理済みの基板枚数との差分である。
【００５４】
次いで、ステップＳ５８では、ライン生産完了時刻推定部４２が、生産時間ＹをＺとする（Ｙ＝Ｚ）。
【００５５】
次いで、ステップＳ６０では、ライン生産完了時刻推定部４２は、図番ｉと同じ表面実装ライン２０で次の順番の図番が存在しているか否かを判断する。このステップＳ６０の判断が肯定された場合には、ステップＳ６２に移行し、ライン生産完了時刻推定部４２は、図番ｉの次の図番を図番ｉとする。ここでは、ライン生産完了時刻推定部４２は、図５の第２基板情報テーブル１５２Ｃを参照して、次の図番を特定する。
【００５６】
次いで、ステップＳ６４では、ライン生産完了時刻推定部４２は、図番ｉと同じ種類の図番を同じラインで製造済みか否かを判断する。図番ｉと同じ種類の図番は、図５の第２基板情報テーブル１５２Ｃと第１基板情報テーブル１５２Ａから特定することができる。したがって、ライン生産完了時刻推定部４２は、図番ｉと同じ種類の基板の生産を同一のラインにおいて過去に行ったか否かを、図番別生産状況テーブル１５４Ａに基づいて判断する。ステップＳ６４の判断が肯定された場合には、ステップＳ６６に移行する。一方、ステップＳ６４の判断が否定された場合には、ステップＳ６８に移行する。
【００５７】
同じ種類の基板を同一のラインで過去に生産したことがあり（Ｓ６４：肯定）、ステップＳ６６に移行すると、ライン生産完了時刻推定部４２は、図番ｉの処理時間ｚiを、過去の同種の図番の処理時間から計算する。この場合、ライン生産完了時刻推定部４２は、第１基板情報テーブル１５２Ａの生産時間（上記例では、０１：３０：００）を基板枚数（１００枚）で除して得られる１枚の基板の処理時間μBと、図番ｉの基板枚数ｑとを用いて、次式（５）より処理時間ｚiを求める。なお、基板枚数ｑは、第１基板情報テーブル１５２Ａの基板枚数のフィールドから取得できる。
Ｚi＝μB×ｑ      …（５）
【００５８】
上述したようにステップＳ６６の処理が行われた後は、ステップＳ７０に移行する。
【００５９】
一方、ステップＳ６４の判断が否定され、ステップＳ６８に移行すると、ライン生産完了時刻推定部４２は、図番ｉの処理時間ｚiを生産計画情報ＤＢ５２に基づいて計算する。具体的には、ライン生産完了時刻推定部４２は、基板処理時間テーブル１５２Ｂを参照して、図番ｉの基板種類と、生産するマウンタライン、ボトルネック工程のマウンタ装置に対応する、「基板１枚当たりの処理時間」μ0を取得する。そして、取得した基板１枚当たりの処理時間μ0と、図番ｉの基板枚数ｑとを用いて、次式（６）より処理時間ｚiを求める。
ｚi＝μ0×ｑ      …（６）
【００６０】
上述したようにステップＳ６８の処理が行われた後は、ステップＳ７０に移行する。
【００６１】
ステップＳ６６又はＳ６８の処理が行われた後、ステップＳ７０に移行すると、ライン生産完了時刻推定部４２は、生産時間ＹをＹ＋ｚiで更新する（Ｙ＝Ｙ＋ｚi）。その後は、ステップＳ６０に戻る。
【００６２】
以降、ステップＳ６０の判断が否定されるまで、ステップＳ６０〜Ｓ７０の処理・判断を繰り返す。そして、ステップＳ６０の判断が否定されると、ステップＳ７２に移行する。なお、ステップＳ７２に移行した段階では、生産時間として、現在生産中の図番の処理時間と、生産中の図番の後に生産する１又は複数の図番の処理時間との合計が生産時間Ｙとして求められている。
【００６３】
ステップＳ７２に移行すると、ライン生産完了時刻推定部４２は、生産完了時刻の推定値Ｔｊを次式（７）に基づいて算出する。
Ｔj＝Ｔnow＋Ｙ      …（７）
【００６４】
次いで、ステップＳ７４では、ライン生産完了時刻推定部４２は、全ラインの選択が終了したか否かを判断する。このステップＳ７４の判断が否定された場合には、ステップＳ５２に戻り、以降の処理・判断を実行し、次の表面実装ライン２０の生産完了時刻の推定値を算出する。そして、ステップＳ７４の判断が肯定されると、図９の全処理が終了し、図７のステップＳ２０に移行する。
【００６５】
ここで、一例として、複数の表面実装ライン２０の生産完了時刻を、生産計画において定められた処理時間を用いて算出した場合、図１０（ａ）に示すような生産完了時刻ｔLA，ｔLB，ｔLCが算出されたとする。この場合、時刻ｔまで生産が進んだときには、それまでにチョコ停が発生するなどして、各ラインにおける生産が計画通りに進んでいない場合もある。また、基板１枚１枚の生産時間が計画からずれていることもある。これに対し、本実施形態では、図１０（ｂ）に示すように、時刻ｔまで生産が進んだときに、時刻ｔ以降の処理時間をこれまでの生産実績に基づいて推定することで各図番の生産完了時刻ｔLA’、ｔLB’、ｔLC’としてより適切な時刻を推定することができる。
【００６６】
図７に戻り、ステップＳ２０に移行すると、作業順決定部４４は、チョコ停の作業順を決定する。具体的には、作業順決定部４４は、ステップＳ１６で推定される各表面実装ラインのボトルネック工程の推定結果と、ステップＳ１８で推定される各ラインの生産完了時刻とから定まる各工程の優先順位に基づいて、チョコ停の作業順を決定する。
【００６７】
ここで、各工程の作業順を決定する際には、ライン間の優先順の方を、ライン内の優先順よりも優先する。このうち、ライン間の優先順については、生産完了時刻が遅い順とする。ライン内の優先順については、ボトルネック工程を実行する装置を第１位とし、その１つ前の装置を第２位、１つ後ろの装置を第３位、２つ前の装置を第４位、２つ後ろの装置を第５位というように決定する。なお、ライン内の優先順を上記のように決定するのは、ボトルネック工程の後の装置が停止した場合に、ボトルネック工程を実行する装置が止まる可能性があるという、マウンタラインの特別な事情を考慮したものである。なお、各マウンタ装置間にある程度の枚数の基板を貯留できるバッファが存在する場合には、ライン内の優先順については、ボトルネック工程を実行する装置を第１位とし、その１つ前の装置を第２位、２つ前の装置を第３位、３つ前の装置を第４位というように決定すればよい。
【００６８】
そして、作業順決定部４４は、チョコ停が発生している複数のマウンタ装置を、優先順が高い順（順位の数値が小さい順）に並べたものをチョコ停の作業順として決定する。
【００６９】
次いで、ステップＳ２２では、作業順表示部４６は、ステップＳ２０で決定したチョコ停の作業順を表示するため、作業者用端末６０にチョコ停の作業順の情報を送信する。この場合、作業者用端末６０の表示部には、一例として、図１１に示すような形式でチョコ停の作業順が表示される。これにより、作業者は、優先順の高い方から順にチョコ停を解消するための作業を実行することができる。これにより、チョコ停作業による装置の停止が生産完了時刻に与える影響を低減することができる。
【００７０】
なお、本実施形態では、作業順決定部４４と作業順表示部４６を含んで、チョコ停作業の作業優先順位を決定し、出力する決定部としての機能が実現されている。
【００７１】
以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、基板を生産する生産ライン７０において複数のチョコ停が発生している場合に、複数の問題が発生した時点で各表面実装ライン２０のそれぞれで生産している図番を特定し、特定した図番を各表面実装ライン２０の各装置において過去に生産した際に要した処理時間の観測値Ｘ1…Ｘnを取得し、生産計画情報ＤＢ５２（基板処理時間テーブル１５２Ｂ）に記憶されている事前分布ｐ（μ）＝Ｎ（μ｜μ0，σ02）と、取得した処理時間の観測値Ｘ1…Ｘnとに基づいて、特定した図番を生産するのに各表面実装ライン２０の各装置において要する処理時間をＭＡＰ推定し、推定された処理時間に基づいて、各装置の作業優先順位を決定し、出力する。これにより、本実施形態では、生産中の図番と同一の図番の処理時間の観測値と事前分布とに基づいて、精度よく処理時間を推定することができる。また、精度よく推定された処理時間を用いて、各表面実装ライン２０のボトルネック工程や各表面実装ライン２０の生産完了時間及び生産完了時刻を推定することにより、複数のチョコ停作業の優先順を適切に決定することが可能となる。また、作業者が、サーバ１０において決定された優先順にしたがってチョコ停作業を行うことで、生産ライン７０における生産効率を向上することが可能となる。
【００７２】
例えば、工場全体で３０秒に１回のチョコ停が発生し、１回のチョコ停作業に作業時間９０秒を要し、チョコ停作業を行う作業員が４人である場合、チョコ停が起き、作業が開始されるまでに平均７０秒放置される計算になる。ボトルネック工程が適切に特定されない場合（図８（ｂ）の場合）、仮に無作為にチョコ停作業が行われるとすると、ボトルネック工程も他の工程と同様に平均７０秒放置されることになる。一方、本実施形態のようにチョコ停作業の順番を適切に決定することで、ボトルネック工程のチョコ停作業が優先的にチョコ停作業される。この場合、ボトルネック工程の放置時間が７０秒から２０秒に減ったとすると、チョコ停によるボトルネック工程の停止時間が７０％減少する。これにより、チョコ停による生産性の低下が７０％減少することになるので、その分生産完了時刻の遅延が抑えられることになる。
【００７３】
また、本実施形態では、生産ライン７０が図番を生産するための作業を複数の装置において順次実行する表面実装ライン２０を有する場合には、生産ライン７０に含まれる装置のうち、特定した図番を生産するのに要する処理時間が最も長い装置（ボトルネック装置）を、生産ラインにおける作業優先順位が第１位の装置として決定するとともに、装置を停止したときにボトルネック装置の処理に与える影響が大きい装置から順に第２位以降の作業優先順位を決定する。これにより、各装置におけるチョコ停作業の優先順を、表面実装ライン２０における生産完了時刻が早くなるように、適切に決定することが可能となる。
【００７４】
また、本実施形態では、表面実装ライン２０に含まれる複数のマウンタ装置の間に基板を貯留するバッファがない、又はあっても基板の貯留数が所定数未満であるバッファが設けられている場合に、作業順決定部４４は、特定した図番を生産するのに要する処理時間が最も長い装置（ボトルネック装置）を、作業優先順位が第１位の装置として決定するとともに、ボトルネック装置の１つ前の装置、１つ後ろの装置、２つ前の装置、２つ後ろの装置、…ｎ個前の装置、ｎ個後ろの装置、の順に第２位以降の作業優先順位を決定する。これにより、マウンタ装置間にバッファがない、バッファがあっても数枚程度しか貯留できない場合に、適切な作業優先順位を決定することができる。
【００７５】
また、本実施形態では、生産ライン７０が表面実装ライン２０を複数有する場合には、推定された処理時間に基づいて、複数の表面実装ライン２０それぞれの生産完了時刻を推定し、推定した生産完了時刻が遅い表面実装ライン２０に含まれる装置から作業優先順位を決定する。これにより、複数の表面実装ライン２０が存在する場合に、生産完了時刻が早くなるように作業優先順位を決定することが可能となる。
【００７６】
なお、上記実施形態では、生産ライン７０が複数の表面実装ライン２０を有する場合について説明したが、これに限られるものではなく、生産ライン７０は表面実装ライン２０を１つのみ有していてもよい。この場合においても、推定した処理時間に基づいてボトルネック装置を特定し、作業優先順位を決定することにより、生産ライン７０の生産効率を向上することが可能となる。
【００７７】
なお、上記実施形態では、図７において、複数のチョコ停が同時に発生した場合（Ｓ１２：肯定）に、ステップＳ１４〜Ｓ１８の処理を実行する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、ステップＳ１４〜Ｓ１８の処理は、所定時間ごとに実行されてもよい。この場合、複数のチョコ停が同時に発生した段階で、ステップＳ１４〜Ｓ１８で得られた最新の推定結果に基づいて、ステップＳ２０、Ｓ２２を実行するようにしてもよい。
【００７８】
なお、上記実施形態では、１つのサーバ１０により、図７や図９の処理を実行する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、サーバを複数設け、各サーバに生産計画に関する処理、チョコ停作業順を決定する処理、生産を管理する処理、をそれぞれ割り当ててもよい。
【００７９】
なお、サーバ１０は、上記実施形態（図１）のように、生産ライン７０を所有する会社等で管理されるオンプレミスの形態であってもよいし、図１２に示す生産システム２００のようにクラウドサーバの形態であってもよい。図１２のクラウドサーバ１１０は、工場１５０内の生産ライン７０からネットワーク１８０を介して送信されてくるデータを取得して、処理し、処理結果を作業者用端末６０に提供する。なお、クラウドサーバ１１０と、工場１５０の所在国は異なっていてもよい。
【００８０】
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、処理装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体（ただし、搬送波は除く）に記録しておくことができる。
【００８１】
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）などの可搬型記録媒体の形態で販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【００８２】
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。
【００８３】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１０  サーバ（作業支援装置）
２０  表面実装ライン（ライン）
３８  処理時間推定部（取得部、推定部）
４４  作業順決定部（決定部の一部）
４６  作業順表示部（決定部の一部）
７０  生産ライン（システム）
【図１】
2017187509.tif 000006
【図２】
2017187509.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年7月25日(2018.7.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品を生産する複数の装置を有するシステムにおいて、同時に発生している複数の問題を解消するための作業を支援する作業支援装置であって、
前記複数の問題が発生した時点で前記装置それぞれで生産している製品を前記装置それぞれにおいて過去に生産した際に要した処理時間の実績情報を取得する取得部と、
記憶部に記憶されている事前分布と、取得した処理時間の実績情報とに基づいて、前記装置それぞれにおいて前記製品を生産するのに要する処理時間をＭＡＰ推定する推定部と、
推定した前記処理時間に基づいて、前記装置それぞれの作業優先順位を決定し、出力する決定部と、を備える作業支援装置。
【請求項２】
前記システムが、製品を生産するための作業を複数の装置において順次実行するラインを有する場合には、
前記決定部は、前記ラインに含まれる装置のうち、推定した処理時間が最も長い装置を、前記ラインにおける作業優先順位が第１位の装置として決定するとともに、装置を停止したときに前記第１位の装置の処理に与える影響が大きい装置から順に第２位以降の作業優先順位を決定する、ことを特徴とする請求項１に記載の作業支援装置。
【請求項３】
前記複数の装置の間には、前記製品を貯留するバッファがない、又は前記製品の貯留数が所定数未満であるバッファが設けられており、
前記決定部は、前記ラインに含まれる装置のうち、推定した処理時間が最も長い装置を、前記ラインにおける作業優先順位が第１位の装置として決定するとともに、前記第１位の装置の１つ前の装置、１つ後ろの装置、２つ前の装置、２つ後ろの装置、…ｎ個前の装置、ｎ個後ろの装置、の順に第２位以降の作業優先順位を決定する、ことを特徴とする請求項２に記載の作業支援装置。
【請求項４】
前記システムが前記ラインを複数有する場合には、
前記決定部は、推定した前記処理時間を用いて、複数の前記ラインそれぞれの生産計画が完了する時刻を推定し、推定した前記生産計画が完了する時刻が遅いラインに含まれる装置から前記作業優先順位を決定する、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の作業支援装置。
【請求項５】
前記決定部は、複数の前記ラインそれぞれにおいて未だ生産されていない未生産製品の処理時間を、該未生産製品に類似する製品の処理時間の実績情報に基づいて推定し、複数の前記ラインそれぞれの生産計画が完了する時刻を推定することを特徴とする請求項４に記載の作業支援装置。
【請求項６】
製品を生産する複数の装置を有するシステムにおいて、同時に発生している複数の問題を解消するための作業を支援する作業支援方法であって、
前記複数の問題が発生した時点で前記装置それぞれで生産している製品を前記装置それぞれにおいて過去に生産した際に要した処理時間の実績情報を取得し、
記憶部に記憶されている事前分布と、取得した処理時間の実績情報とに基づいて、前記装置それぞれにおいて前記製品を生産するのに要する処理時間をＭＡＰ推定し、
推定した前記処理時間に基づいて、前記装置それぞれの作業優先順位を決定し、出力する、処理をコンピュータが実行する作業支援方法。
【請求項７】
製品を生産する複数の装置を有するシステムにおいて、同時に発生している複数の問題を解消するための作業を支援する作業支援プログラムであって、
前記複数の問題が発生した時点で前記装置それぞれで生産している製品を前記装置それぞれにおいて過去に生産した際に要した処理時間の実績情報を取得し、
記憶部に記憶されている事前分布と、取得した処理時間の実績情報とに基づいて、前記装置それぞれにおいて前記製品を生産するのに要する処理時間をＭＡＰ推定し、
推定した前記処理時間に基づいて、前記装置それぞれの作業優先順位を決定し、出力する、処理をコンピュータに実行させる作業支援プログラム。
【国際調査報告】
2017187509.tif 000018
2017187509.tif 000019
2017187509.tif 000020
2017187509.tif 000021