(57)【要約】【課題】制約条件を満足した複数の品種の製品を生産する生産計画を作成することができる生産計画作成方法および生産計画作成装置を提供する。【解決手段】生産計画作成方法は、製品（実装基板）を生産する生産順序、着手可能時刻、生産期限時刻を含む生産計画情報を取得する計画情報取得工程（ＳＴ１）と、配置手段（台車）に部材（テープフィーダ、リール）を配置する配置作業に要する準備時間を算出する準備時間算出工程（ＳＴ２）と、生産着手時刻と生産終了時刻を算出する生産時刻算出工程（ＳＴ３）と、生産着手時刻が着手可能時刻より遅く、かつ、生産終了時刻が生産期限時刻より早い、計画合格条件を満たしているか否かを判定する計画合否判定工程（ＳＴ４）と、計画合格条件を満たさない不合格品種がある場合（ＳＴ４においてＹｅｓ）、不合格品種を生産する順序を変更する順序変更工程（ＳＴ５）と、を含む。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の品種の製品を生産する生産ラインにおける生産計画を作成する生産計画作成装置における生産計画作成方法であって、
複数の品種の製品を生産する生産順序と、前記品種毎の製品の生産に着手可能な着手可能時刻および生産期限時刻とを含む生産計画情報を取得する計画情報取得工程と、
前記生産順序に基づいて、前記生産ラインに取り付けて前記製品の生産に使用する部材を配置する配置手段に前記品種に対応する部材を配置する配置作業に要する準備時間を前記品種毎に算出する準備時間算出工程と、
前記生産順序と前記準備時間に基づいて、前記品種毎の生産着手時刻と生産終了時刻を算出する生産時刻算出工程と、
前記生産着手時刻が前記着手可能時刻より遅く、かつ、前記生産終了時刻が前記生産期限時刻より早い、計画合格条件を満たしているか否かを前記品種毎に判定する計画合否判定工程と、
前記計画合格条件を満たさない不合格品種がある場合、前記不合格品種を生産する順序を変更する順序変更工程と、を含む、生産計画作成方法。
【請求項２】
前記不合格品種の前記生産着手時刻が前記着手可能時刻より早い場合、
前記順序変更工程において、前記不合格品種を生産する順序を前記生産順序が遅い他の品種と変更する、請求項１に記載の生産計画作成方法。
【請求項３】
前記不合格品種の前記生産終了時刻が前記生産期限時刻より遅い場合、
前記順序変更工程において、前記不合格品種を生産する順序を前記生産順序が早い他の品種と変更する、請求項１に記載の生産計画作成方法。
【請求項４】
前記製品が複数の生産ラインで生産されている場合、
前記順序変更工程において、前記不合格品種を生産する生産ラインを他の生産ラインに変更する、請求項１から３のいずれかに記載の生産計画作成方法。
【請求項５】
前記生産順序は、複数の前記品種をまとめた生産グループの順序であり、
前記順序変更工程において、前記不合格品種を含む生産グループの順序を他の生産グループと変更する、請求項１から４のいずれかに記載の生産計画作成方法。
【請求項６】
前記生産順序は、複数の前記品種をまとめた生産グループの順序であり、
前記順序変更工程において、前記不合格品種を生産する順序を前記不合格品種を含む生産グループの他の品種と変更する、請求項１から５のいずれかに記載の生産計画作成方法。
【請求項７】
全ての前記品種が前記計画合格条件を満たしている場合、
前記生産順序が前の品種の前記生産終了時刻からその品種の前記生産着手時刻までの待ち時間が長い品種を生産する順序を変更する、請求項１から６のいずれかに記載の生産計画作成方法。
【請求項８】
生産する前記製品は電子部品を実装した実装基板であり、前記生産ラインは部品実装ラインである、請求項１から７のいずれかに記載の生産計画作成方法。
【請求項９】
複数の品種の製品を生産する生産ラインにおける生産計画を作成する生産計画作成装置であって、
複数の品種の製品を生産する生産順序と、前記品種毎の生産に着手可能な着手可能時刻および生産期限時刻とを含む生産計画情報を取得する計画情報取得部と、
前記生産順序に基づいて、前記生産ラインに取り付けて前記製品の生産に使用する部材を配置する配置手段に前記品種に対応する部材を配置する配置作業に要する準備時間を前記品種毎に算出する準備時間算出部と、
前記生産順序と前記準備時間に基づいて、前記品種毎の生産着手時刻と生産終了時刻を算出する生産時刻算出部と、
前記生産着手時刻が前記着手可能時刻より遅く、かつ、前記生産終了時刻が前記生産期限時刻より早い、計画合格条件を満たしているか否かを前記品種毎に判定する計画合否判定部と、
前記計画合格条件を満たさない不合格品種がある場合、前記不合格品種を生産する順序を変更する順序変更部と、を備える、生産計画作成装置。
【請求項１０】
前記不合格品種の前記生産着手時刻が前記着手可能時刻より早い場合、
前記順序変更部は、前記不合格品種を生産する順序を前記生産順序が遅い他の品種と変更する、請求項９に記載の生産計画作成装置。
【請求項１１】
前記不合格品種の前記生産終了時刻が前記生産期限時刻より遅い場合、
前記順序変更部は、前記不合格品種を生産する順序を前記生産順序が早い他の品種と変更する、請求項９に記載の生産計画作成装置。
【請求項１２】
前記製品が複数の生産ラインで生産されている場合、
前記順序変更部は、前記不合格品種を生産する生産ラインを他の生産ラインに変更する、請求項９から１１のいずれかに記載の生産計画作成装置。
【請求項１３】
前記生産順序は、複数の前記品種をまとめた生産グループの順序であり、
前記順序変更部は、前記不合格品種を含む生産グループの順序を他の生産グループと変更する、請求項９から１２のいずれかに記載の生産計画作成装置。
【請求項１４】
前記生産順序は、複数の前記品種をまとめた生産グループの順序であり、
前記順序変更部は、前記不合格品種を生産する順序を前記不合格品種を含む生産グループの他の品種と変更する、請求項９から１３のいずれかに記載の生産計画作成装置。
【請求項１５】
全ての前記品種が前記計画合格条件を満たしている場合、
前記順序変更部は、前記生産順序が前の品種の前記生産終了時刻からその品種の前記生産着手時刻までの待ち時間が長い品種を生産する順序を変更する、請求項９から１４のいずれかに記載の生産計画作成装置。
【請求項１６】
生産する前記製品は電子部品を実装した実装基板であり、前記生産ラインは部品実装ラインである、請求項９から１５のいずれかに記載の生産計画作成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産ラインにおいて製品を生産する生産計画を作成する生産計画作成方法および生産計画作成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に電子部品を実装した実装基板などの製品を生産する生産ラインでは、複数の品種の製品が生産される。生産する製品の品種を変更する際は、生産ラインにおいて製品の生産に使用される部材を変更する段取り替えが実行される。段取り替えには、生産ラインで実行される内段取りの他、製品の生産と並行して生産ラインとは別の場所で実行される外段取りがある。複数の品種の製品を生産する生産計画を作成する際は、段取り替え等の準備計画も考慮して、製品が納期内に生産可能な計画が作成される（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１の生産計画作成装置では、組成の異なる合金（製品）を溶解炉（生産設備）で順番に製造するにあたり、前に製造した合金の残留物が次に製造する合金の組成に影響を及ぼす場合に、残留物を希釈する炉洗い処理（段取り替え）を実行するように生産計画を作成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０―２４４５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の生産計画作成装置では、製品の生産と段取り替えが時間的に重複しない条件で生産計画を作成しているが、段取り替えには製品の生産と並行して実行できるものや、ある製品の生産が完了しないと作業を開始できないものなど多くの制約条件がある。これらの制約条件を考慮して複数の品種の製品を生産する生産計画を作成するには多くの時間を要し、また最適な生産計画を作成することが困難であるという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、制約条件を満足した複数の品種の製品を生産する生産計画を作成することができる生産計画作成方法および生産計画作成装置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】
【０００７】
本発明の生産計画作成方法は、複数の品種の製品を生産する生産ラインにおける生産計画を作成する生産計画作成装置における生産計画作成方法であって、複数の品種の製品を生産する生産順序と、前記品種毎の製品の生産に着手可能な着手可能時刻および生産期限時刻とを含む生産計画情報を取得する計画情報取得工程と、前記生産順序に基づいて、前記生産ラインに取り付けて前記製品の生産に使用する部材を配置する配置手段に前記品種に対応する部材を配置する配置作業に要する準備時間を前記品種毎に算出する準備時間算出工程と、前記生産順序と前記準備時間に基づいて、前記品種毎の生産着手時刻と生産終了時刻を算出する生産時刻算出工程と、前記生産着手時刻が前記着手可能時刻より遅く、かつ、前記生産終了時刻が前記生産期限時刻より早い、計画合格条件を満たしているか否かを前記品種毎に判定する計画合否判定工程と、前記計画合格条件を満たさない不合格品種がある場合、前記不合格品種を生産する順序を変更する順序変更工程と、を含む。
【０００８】
本発明の生産計画作成装置は、複数の品種の製品を生産する生産ラインにおける生産計画を作成する生産計画作成装置であって、複数の品種の製品を生産する生産順序と、前記品種毎の生産に着手可能な着手可能時刻および生産期限時刻とを含む生産計画情報を取得する計画情報取得部と、前記生産順序に基づいて、前記生産ラインに取り付けて前記製品の生産に使用する部材を配置する配置手段に前記品種に対応する部材を配置する配置作業に要する準備時間を前記品種毎に算出する準備時間算出部と、前記生産順序と前記準備時間に基づいて、前記品種毎の生産着手時刻と生産終了時刻を算出する生産時刻算出部と、前記生産着手時刻が前記着手可能時刻より遅く、かつ、前記生産終了時刻が前記生産期限時刻より早い、計画合格条件を満たしているか否かを前記品種毎に判定する計画合否判定部と、前記計画合格条件を満たさない不合格品種がある場合、前記不合格品種を生産する順序を変更する順序変更部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、制約条件を満足した複数の品種の製品を生産する生産計画を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態の部品実装システムの構成説明図
【図２】本発明の一実施の形態の部品実装システムが備える部品実装ラインの構成説明図
【図３】本発明の一実施の形態の部品実装システムが備える部品実装装置の平面図
【図４】本発明の一実施の形態の部品実装システムが備える部品実装装置の部分断面図
【図５】本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（生産計画作成装置）の構成を示すブロック図
【図６】本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（生産計画作成装置）で使用されるロット情報の一例の説明図
【図７】本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（生産計画作成装置）で使用される単位作業量情報の一例の説明図
【図８】本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（生産計画作成装置）による生産計画作成の工程説明図
【図９】本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（生産計画作成装置）による生産計画作成の工程説明図
【図１０】本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（生産計画作成装置）による生産計画作成の工程説明図
【図１１】本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（生産計画作成装置）による生産計画作成の工程説明図
【図１２】本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（生産計画作成装置）における生産計画作成方法のフロー図
【図１３】本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（生産計画作成装置）における生産順序変更のフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品実装システム、部品実装ライン、部品実装装置、台車の仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図３、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸方向として、基板搬送方向のＸ方向（図３における左右方向）、基板搬送方向に直交するＹ方向（図３における上下方向）が示される。図４では、水平面と直交する高さ方向としてＺ方向（図４における上下方向）が示される。Ｚ方向は、部品実装装置が水平面上に設置された場合の上下方向または直交方向である。
【００１２】
まず図１を参照して、部品実装システム１の構成を説明する。部品実装システム１は、フロアＦに配置された３本の部品実装ラインＬ１〜Ｌ３を通信ネットワーク２によって接続し、管理コンピュータ３によって管理する構成となっている。部品実装ラインＬ１〜Ｌ３は、フロアＦに設けられた生産エリアＡｐに配置されている。各部品実装ラインＬ１〜Ｌ３は、後述するように部品実装装置を含む複数の生産設備を連結して構成され、基板に電子部品を実装した実装基板を生産する機能を有している。なお、部品実装システム１が備える部品実装ラインＬ１〜Ｌ３は３本である必要はなく、２本及び４本以上でも良い。
【００１３】
フロアＦに設けられた生産エリアＡｐとは異なる準備エリアＡｓには、配置作業支援装置４が配置されている。配置作業支援装置４は、通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３に接続されている。配置作業支援装置４には、後述する配置作業の対象となる交換用の台車５が接続される。準備エリアＡｓには、配置作業の実行前、実行中、または実行後など、多様な状態の複数の台車５が保管されている。
【００１４】
図１において、配置作業支援装置４に接続された台車５には、これから部品実装ラインＬ１〜Ｌ３において生産する実装基板の品種に対応する作業指示に従って、電子部品を供給する複数のテープフィーダ９（図３参照）などを台車５に装着する配置作業が作業者によって実行される。配置作業支援装置４に接続された台車５にテープフィーダ９が装着されると、台車５を介して配置作業支援装置４よりテープフィーダ９に電力が供給されて、テープフィーダ９が内蔵するフィーダ制御部（図示省略）が管理コンピュータ３と通信可能な状態となる。
【００１５】
作業者には、作業を実行する人に加えて、生産する実装基板の品種に対応する作業指示に従って、電子部品を供給する複数のテープフィーダ９などを台車５に装着する配置作業を実行する作業装置が含まれる。なお、作業装置は、その装置内部で配置作業を完結させる構成でもよいし、人が実行する作業手順に近い配置作業をその装置外部で実行する多関節ロボットを含む構成でもよい。また、作業者数は、人と作業装置の一方のみでも両方含んでいてもよい。
【００１６】
これにより、台車５へのテープフィーダ９の装着状況、テープフィーダ９に装着される電子部品を保持するキャリアテープ１６（図４参照）のテープフィーダ９への補給状況などの配置作業の状況を、管理コンピュータ３において取得することができる。配置作業では、キャリアテープ１６がテープフィーダ９に取り付けられる。そして、配置作業支援装置４が備えるコードリーダ４ａにより、キャリアテープ１６を巻回状態で収納するリール１７に付されたバーコード１７ａ（図４参照）などの情報を読み取って照合する作業が実行される。なお、準備エリアＡｓに配置される配置作業支援装置４は１台である必要はなく、２台以上でも良い。
【００１７】
このように、配置作業支援装置４に接続された台車５を含む準備エリアＡｓにある台車５には、部品実装ラインＬ１〜Ｌ３における実装基板の生産と並行して配置作業を実行することができる。部品実装ラインＬ１〜Ｌ３において生産する実装基板の品種を変更する際、作業者は準備エリアＡｓにおいてテープフィーダ９が装着された台車５を部品実装ラインＬ１〜Ｌ３まで移動させ、部品実装装置に装着されている台車５と交換する交換作業を実行する。
【００１８】
次に図２を参照して、部品実装ラインＬ１〜Ｌ３の詳細な構成を説明する。部品実装ラインＬ１〜Ｌ３は同様の構成をしており、以下、部品実装ラインＬ１について説明する。部品実装ラインＬ１は、基板搬送方向の上流側（紙面左側）から下流側（紙面右側）に向けて、はんだ印刷装置Ｍ１、印刷検査装置Ｍ２、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６、実装検査装置Ｍ７、リフロー装置Ｍ８などの生産設備を直列に連結して構成されている。なお、部品実装ラインＬ１は通信ネットワーク２を介して接続される生産設備群であって、物理的に生産設備同士が連結されていなくてもよい。
【００１９】
はんだ印刷装置Ｍ１、印刷検査装置Ｍ２、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６、実装検査装置Ｍ７、リフロー装置Ｍ８は、通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３に接続されている。はんだ印刷装置Ｍ１は、はんだ印刷作業部によって上流側から搬入された基板Ｂにマスクを介してはんだを印刷するはんだ印刷作業を実行する。印刷検査装置Ｍ２は、はんだ検査カメラを含む印刷検査作業部によって基板Ｂに印刷されたはんだの状態を検査する印刷検査作業を実行する。なお、はんだ印刷装置Ｍ１と並設して、もしくははんだ印刷装置Ｍ１の代わりにはんだを基板Ｂに塗布するはんだ塗布装置を備えてもよい。また、部品実装ラインＬ１は、印刷検査装置Ｍ２を備えなくてもよい。
【００２０】
部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６は、部品実装作業部によって基板Ｂに電子部品Ｄを実装する部品実装作業を実行する。なお、部品実装ラインＬ１は、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６が４台の構成に限定されることなく、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６が１〜３台であっても５台以上であってもよい。実装検査装置Ｍ７は、部品検査カメラを含む実装検査作業部によって基板Ｂに搭載された電子部品Ｄの状態を検査する実装検査作業を実行する。リフロー装置Ｍ８は、装置内に搬入された基板Ｂを基板加熱部によって加熱して、基板Ｂ上のはんだを硬化させ、基板Ｂの電極部と電子部品Ｄとを接合する基板加熱作業を実行する。なお、部品実装ラインＬ１は、実装検査装置Ｍ７を備えなくてもよい。
【００２１】
次に図３、図４を参照して、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６の構成を説明する。部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６は同様の構成であり、ここでは部品実装装置Ｍ３について説明する。部品実装装置Ｍ３は、電子部品Ｄを基板Ｂに実装する機能を有している。図３において、基台６の中央には、基板搬送機構７がＸ方向に設置されている。基板搬送機構７は、上流側から搬入された基板ＢをＸ方向へ搬送し、以下に説明する実装ヘッドによる実装作業位置に位置決めして保持する。また、基板搬送機構７は、部品実装作業が完了した基板Ｂを下流側に搬出する。基板搬送機構７の両側方には、部品供給部８が設置されている。
【００２２】
部品供給部８には、それぞれ複数のテープフィーダ９がＸ方向に並列に装着された台車５が取り付けられている。テープフィーダ９は、電子部品Ｄを格納するポケットが形成されたキャリアテープを部品供給部８の外側から基板搬送機構７に向かう方向（テープ送り方向）にピッチ送りすることにより、実装ヘッドが電子部品Ｄをピックアップする部品取出し位置に電子部品Ｄを供給する。
【００２３】
図３において、基台６の上面におけるＸ方向の両端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸テーブル１０が配置されている。Ｙ軸テーブル１０には、同様にリニア機構を備えたビーム１１がＹ方向に移動自在に結合されている。ビーム１１には、実装ヘッド１２がＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド１２は、複数（ここでは８つ）のノズルユニット１２ａを備えている。図４において、各ノズルユニット１２ａの下端部には、電子部品Ｄを真空吸着して保持する吸着ノズル１２ｂが装着されている。
【００２４】
図３において、Ｙ軸テーブル１０およびビーム１１は、実装ヘッド１２を水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動させる実装ヘッド移動機構１３を構成する。実装ヘッド移動機構１３および実装ヘッド１２は、部品供給部８に装着されているテープフィーダ９の部品取出し位置から電子部品Ｄを吸着ノズル１２ｂによって吸着してピックアップし、基板搬送機構７に保持された基板Ｂの実装位置に移送して実装する部品実装作業を実行する。
【００２５】
図３、図４において、ビーム１１には、ビーム１１の下面側に位置して実装ヘッド１２とともに一体的に移動するヘッドカメラ１４が装着されている。実装ヘッド１２が移動することにより、ヘッドカメラ１４は基板搬送機構７の実装作業位置に位置決めされた基板Ｂの上方に移動して、基板Ｂに設けられた基板マーク（図示せず）を撮像して基板Ｂの位置を認識する。
【００２６】
部品供給部８と基板搬送機構７との間には、部品認識カメラ１５が設置されている。部品認識カメラ１５は、部品供給部８から電子部品Ｄを取り出した実装ヘッド１２が上方を移動する際に、吸着ノズル１２ｂに保持された電子部品Ｄを撮像して保持位置などを認識する。実装ヘッド１２による電子部品Ｄの基板Ｂへの部品実装作業では、ヘッドカメラ１４による基板Ｂの認識結果と部品認識カメラ１５による電子部品Ｄの認識結果とを加味して実装位置の補正が行われる。
【００２７】
図４において、台車５の前側には、電子部品Ｄを収納するキャリアテープ１６が巻回されたリール１７が保持されている。テープフィーダ９は、リール１７に収納されているキャリアテープ１６をテープ送り方向に搬送して実装ヘッド１２による部品取り出し位置に電子部品Ｄを供給する。
【００２８】
このように、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６は、製品である電子部品Ｄを実装した実装基板を生産する生産設備であり、部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６を備える部品実装ラインＬ１〜Ｌ３は実装基板を生産する生産ラインである。そして、台車５は、部品実装ラインＬ１〜Ｌ３を構成する部品実装装置Ｍ３〜Ｍ６に取り付けて製品（実装基板）の生産に使用される部材（テープフィーダ９、リール１７）を配置する配置手段である。
【００２９】
次に図５を参照して、管理コンピュータ３の構成について説明する。管理コンピュータ３は、処理部２０、記憶装置である生産計画記憶部２６、準備作業計画記憶部２７、作業者情報記憶部２８の他、入力部２９、表示部３０を備えている。処理部２０はＣＰＵなどのデータ処理装置であり、内部処理部として計画情報取得部２１、準備時間算出部２２、生産時刻算出部２３、計画合否判定部２４、順序変更部２５を備えている。なお、管理コンピュータ３は、ひとつのコンピュータで構成する必要はなく、複数のデバイスで構成してもよい。例えば、記憶装置の全てもしくは一部をサーバを介してクラウドに備えてもよい。
【００３０】
入力部２９は、キーボード、タッチパネル、マウスなどの入力装置であり、操作コマンドやデータ入力時などに用いられる。表示部３０は液晶パネルなどの表示装置であり、各記憶部が記憶する各種データを表示する他、入力部２９による操作のための操作画面などの各種情報を表示する。
【００３１】
図５において、生産計画記憶部２６には、生産計画情報２６ａ、ロット情報２６ｂなどが記憶されている。生産計画情報２６ａには、生産される実装基板のロットを特定するロット番号毎に、実装基板を生産する部品実装ラインＬ１〜Ｌ３を特定するライン番号、生産着手時刻と生産終了時刻、生産に着手可能な着手可能時刻および生産期限時刻、実装基板の生産順序などを含む生産計画が記憶されている。すなわち、生産計画情報２６ａには、複数の品種（ロット）の製品（実装基板）を生産する生産順序と、品種毎の生産に着手可能な着手可能時刻および生産期限時刻が含まれている。なお、着手可能時刻は、品種の生産に必要な全ての部材などが揃う時刻である。
【００３２】
ロット情報２６ｂには、生産される実装基板のロットを特定するロット番号毎に、実装基板の品種を特定する品種番号、部品実装ラインＬ１〜Ｌ３において同一の部材の配置で生産可能な品種をまとめた生産グループを特定するグループ番号、品種の生産に使用される部材（テープフィーダ９、リール１７）の数、実装基板の生産枚数などが記憶されている。
【００３３】
ここで図６を参照して、ロット情報２６ｂの例について説明する。ロット情報２６ｂには、ロット番号４１、品種番号４２、グループ番号４３、部材数４４、生産枚数４５が含まれている。ロット番号４１は、部品実装ラインＬ１〜Ｌ３において生産される実装基板のロットを特定する情報である。品種番号４２は、実装基板の品種を特定する情報である。グループ番号４３は、生産グループを特定する情報である。部材数４４は、品種の生産に使用される部材の数である。生産枚数４５は、各ロットの実装基板の生産数である。この例では、ロットＡとロットＣは同じ生産グループＧ１であり、ロットＦとロットＧは同じ生産グループＧ５である。
【００３４】
図５において、準備作業計画記憶部２７には、準備作業計画情報２７ａ、台車情報２７ｂ、単位作業量情報２７ｃなどが記憶されている。準備作業計画情報２７ａには、実装基板の品種毎に、台車５（配置手段）に品種に対応する部材（テープフィーダ９、リール１７）を配置する配置作業の開始時刻と終了時刻、配置作業に要する準備時間（配置作業の開始時刻から終了時刻までの時間）が記憶されている。台車情報２７ｂには、部品実装ラインＬ１〜Ｌ３に同時に取り付けて実装基板の生産に使用される複数の台車５を特定する台車群番号と、台車５を特定する台車番号、搭載可能なテープフィーダ９の数などが記憶されている。単位作業量情報２７ｃには、配置作業の作業内容毎に各作業の単位作業量が記憶されている。
【００３５】
ここで図７を参照して、単位作業量情報２７ｃの例について説明する。単位作業量情報２７ｃには、作業内容５１、単位作業量５２が含まれている。作業内容５１は、配置作業の内容である。単位作業量５２は、各作業の単位作業量であり、１人の作業者が作業する場合に要する時間（分）である。作業内容５１が「台車からのテープフィーダの取り外し」である作業は、装着されているテープフィーダ９とリール１７を台車５から取り外す作業であり、単位作業は台車５から１基のテープフィーダ９と、そのテープフィーダ９に供給されるキャリアテープ１６を収納したリール１７を取り外す作業である。
【００３６】
「台車へのテープフィーダの取り付け」作業は、台車５にテープフィーダ９とリール１７を装着する作業であり、単位作業は台車５に１基のテープフィーダ９と、そのテープフィーダ９に供給されるキャリアテープ１６を収納したリール１７を取り付ける作業である。「テープフィーダ・リールの照合」作業は、台車５に装着したリール１７のバーコード１７ａをコードリーダ４ａで読み取って、装着したリール１７が作業指示に一致するかを照合する作業であり、単位作業は１本のリール１７の照合作業である。
【００３７】
図５において、作業者情報記憶部２８には、勤務計画情報２８ａなどが記憶されている。勤務計画情報２８ａには、生産時刻毎のフロアＦで作業する作業者数などが含まれている。処理部２０は、各ロットの生産着手時刻が着手可能時刻より遅く、かつ、生産終了時刻が生産期限時刻より早い、計画合格条件を満たす生産計画を作成する生産計画作成処理を実行する。計画情報取得部２１は、生産順序、品種（ロット）毎の着手可能時刻、生産期限時刻を含む生産計画情報２６ａを取得する。
【００３８】
準備時間算出部２２は、生産計画情報２６ａ、ロット情報２６ｂ、台車情報２７ｂ、単位作業量情報２７ｃ、勤務計画情報２８ａに基づいて、配置作業に要する準備時間を品種（ロット）毎に算出する。より具体的には、準備時間算出部２２は、生産順序に基づいて台車群に生産する実装基板のロット（品種）を割り当てる。準備時間算出部２２は、同じ生産グループに属するロットがある場合は、生産グループ毎に台車群を割り当てる。次いで準備時間算出部２２は、部材数４４と単位作業量５２から配置作業に必要な作業量を算出し、算出した作業量をその生産時刻に作業可能な作業者数で割って準備時間を算出する。準備時間算出部２２は、算出した準備時間を準備作業計画情報２７ａに記憶させる。
【００３９】
ここで図８を参照して、生産計画情報２６ａに含まれる生産順序と、準備時間算出部２２によって算出された準備時間の例について説明する。この例では、２本の部品実装ラインＬ１，Ｌ２において、３つの台車群の台車５に部材（テープフィーダ９、リール１７）を配置して実装基板を生産している。
【００４０】
ライン番号「Ｌ１」「Ｌ２」には、それぞれ部品実装ラインＬ１、部品実装ラインＬ２におけるロットの生産順序が生産時刻に沿って示されている。部品実装ラインＬ１では、生産グループＧ１のロットＡ、ロットＣおよびロットＥをこの順序で生産することが計画されている。部品実装ラインＬ２では、ロットＢ、ロットＤおよび生産グループＧ５のロットＦ、ロットＧをこの順序で生産することが計画されている。各ロットを示す長方形の前辺（図面で左端）の位置が生産着手時刻であり、後辺（図面で右端）の位置が生産終了時刻を示している。
【００４１】
図８において、台車群番号「Ｃ１」「Ｃ２」「Ｃ３」には、それぞれ台車群Ｃ１、台車群Ｃ２、台車群Ｃ３における配置作業の順番と準備時間、および取り付けられる部品実装ラインＬ１、Ｌ２が生産時刻に沿って示されている。配置作業のうち、「外し」は台車５からのテープフィーダ９の取り外し作業を、「付け」は台車５へのテープフィーダ９の取り付け作業とリール１７の照合作業を示している。配置作業の生産時刻に沿った長さは、準備時間を示している。各台車群の準備時間を示す長方形の前辺（図面で左端）の位置が配置作業の開始時刻であり、後辺（図面で右端）の位置が配置作業の終了時刻であり、長方形の長さが準備時間を示している。
【００４２】
この例では、準備時間算出部２２は、同時に１つの台車群Ｃ１〜Ｃ３への配置作業のみが可能という条件で、準備時間を算出している。また、台車群Ｃ１への生産グループＧ１の配置作業と台車群Ｃ２へのロットＢの配置作業は、計画されている生産着手時刻までに終了しているとする。
【００４３】
図５において、生産時刻算出部２３は、生産順序と準備時間に基づいて、品種毎の生産着手時刻と生産終了時刻を算出する。より具体的には、生産時刻算出部２３は、生産計画情報２６ａに含まれる生産順序に従って、そのロットに割り当てられた台車群Ｃ１〜Ｃ３への部材の配置作業が終了すると、割り当てられた部品実装ラインＬ１、Ｌ２で生産を開始する条件で品種（ロット）毎に生産着手時刻と生産終了時刻を算出する。生産時刻算出部２３は、算出した生産着手時刻と生産終了時刻を生産計画情報２６ａに記憶させる。
【００４４】
ここで図９を参照して、図８に示す生産順序と準備時間に基づいて、生産時刻算出部２３によって算出された生産着手時刻と生産終了時刻について説明する。台車群Ｃ３へのロットＤの配置作業は計画されているロットＤの生産着手時刻までに終了しているため、ロットＤの生産着手時刻と生産終了時刻は図８から変更されない。台車群Ｃ２へのロットＥの配置作業は計画されているロットＥの生産着手時刻までに終了していないため、ロットＥの生産着手時刻は台車群Ｃ２への配置作業が終了するまで延期される。ロットＥの生産終了時刻も、延期された生産着手時刻に伴って変更される。これによって、ロットＣの生産終了時刻からロットＥの生産着手時刻までに待ち時間Ｔ１が発生する。
【００４５】
同様に、生産グループＧ５のロットＦの生産着手時刻も台車群Ｃ１への配置作業が終了するまで延期される。これに伴って、ロットＦの生産終了時刻、ロットＧの生産着手時刻と生産終了時刻が変更され、ロットＤの生産終了時刻からロットＦの生産着手時刻までに待ち時間Ｔ２が発生する。この例では、ロットＦの待ち時間Ｔ２の方がロットＥの待ち時間Ｔ１より長い。
【００４６】
図５において、計画合否判定部２４は、生産計画情報２６ａに含まれる生産着手時刻が着手可能時刻より遅く、かつ、生産終了時刻が生産期限時刻より早い、計画合格条件を満たしているか否かを品種（ロット）毎に判定する。順序変更部２５は、計画合格条件を満たさない不合格品種がある場合、不合格の内容や部品実装ラインＬ１〜Ｌ３の状況などに応じて、不合格品種を生産する順序を変更する。また、順序変更部２５は、全ての品種（ロット）が計画合格条件を満たしている場合、生産順序が前の品種の生産終了時刻からその品種の生産着手時刻までの待ち時間が長い品種を生産する順序を変更する。
【００４７】
順序変更部２５によって生産順序が変更されると、準備時間算出部２２が変更された生産順序で準備時間を再算出し、生産時刻算出部２３が生産着手時刻と生産終了時刻を再算出し、計画合否判定部２４が計画合格条件を満たしているか否かを判定する。このように、生産順序の変更と計画合格条件の合否判定を繰り返して、全ての品種が計画合格条件を満たす生産計画が作成される。さらに、待ち時間が長い品種の生産順序を変更して、生産効率の高い生産計画が作成される。
【００４８】
次に図１０、図１１を参照して、順序変更部２５による生産順序の変更の例について説明する。図１０、図１１は、図９に示す生産計画に対する計画合否判定部２４による計画合格条件の判定結果に基づいて、順序変更部２５によって生産順序が変更された例を示している。図９において、ロットＦに待ち時間Ｔ２が発生したことに伴い、ロットＦの後に生産予定のロットＧの生産終了時刻も遅れている。ロットＧの生産終了時刻が生産期限時刻より遅くなっている場合、ロットＧは計画合否判定部２４によって不合格品種と判定される。
【００４９】
そこで、順序変更部２５は、不合格品種であるロットＧの生産順序を、同じ生産グループＧ５に属するロットＦと一緒に、生産順序が早いロットＤと入れ替える（図１０の矢印ａ）。入れ替え後のロットＧの生産終了時刻からロットＤの生産着手時刻までの待ち時間Ｔ３は、入れ替え前のロットＦの待ち時間Ｔ２より短縮されている。
【００５０】
このように、不合格品種（ロットＦ）の生産終了時刻が生産期限時刻より遅い場合、順序変更部２５は、不合格品種（ロットＦ）を生産する順序を生産順序が早い他の品種（ロットＤ）と変更する。また、生産順序は、複数の品種（ロット）をまとめた生産グループの順序であり、順序変更部２５は、不合格品種（ロットＦ）を含む生産グループ（生産グループＧ５）の順序を他の生産グループ（生産グループＧ３）と変更する。
【００５１】
図１０において、ロットＦの生産予定を早くしたことにより、変更後のロットＦの生産着手時間が着手可能時刻より早くなっている場合、変更後のロットＦは計画合否判定部２４によって不合格品種と判定される。そこで、順序変更部２５は、不合格品種である変更後のロットＦの生産順序を、生産順序が遅い同じ生産グループＧ５に属するロットＧと入れ替える（図１０の矢印ｂ）。
【００５２】
このように、不合格品種（変更後のロットＦ）の生産着手時刻が着手可時刻より早い場合、順序変更部２５は、不合格品種（変更後のロットＦ）を生産する順序を生産順序が遅い他の品種（ロットＧ）と変更する。また、順序変更部２５は、不合格品種（変更後のロットＦ）を生産する順序を不合格品種（変更後のロットＦ）を含む生産グループ（生産グループＧ５）の他の品種（ロットＧ）と変更する。
【００５３】
図９において、ロットＥに待ち時間Ｔ１が発生したことに伴い、ロットＥの生産終了時刻が生産期限時刻より遅くなっている場合、ロットＥは計画合否判定部２４によって不合格品種と判定される。そこで、順序変更部２５は、不合格品種であるロットＥの生産順序を、他の部品実装ラインＬ２で生産予定のロットＤと入れ替える（図１１の矢印ｃ）。このように、製品（実装基板）が複数の生産ライン（部品実装ラインＬ１，Ｌ２）で生産されている場合、順序変更部２５は、不合格品種（ロットＥ）を生産する生産ライン（部品実装ラインＬ１）を他の生産ライン（部品実装ラインＬ２）に変更する。
【００５４】
図１１において、ロットＤとロットＥの入れ替えに伴い、ロットＣの生産終了時刻から入れ替え後のロットＤの生産着手時刻までに待ち時間Ｔ４が発生している。また、入れ替え後のロットＥの生産終了時刻からロットＦの生産着手時刻までに待ち時間Ｔ５が発生している。この例では、入れ替え後のロットＦの待ち時間Ｔ５は、入れ替え前のロットＦの待ち時間Ｔ２より短縮されている。
【００５５】
上述の順序変更部２５による生産順序の変更は、計画合格条件を満たさない場合の例であるが、計画合格条件を満たしている場合に待ち時間を短縮する目的で実行する生産順序の変更も同様であり、詳細な説明を省略する。例えば、順序変更部２５によって生産順序が変更された図１０に示す変更後のロットＤの待ち時間Ｔ３、図１１に示す変更後のロットＦの待ち時間Ｔ５は、図９に示すロットＦの待ち時間Ｔ２より短縮されている。
【００５６】
次に図１２、図１３のフローに沿って、複数の品種（ロット）の製品（実装基板）を生産する生産ライン（部品実装ラインＬ１〜Ｌ３）における生産計画を作成する管理コンピュータ３（生産計画作成装置）における生産計画作成方法について説明する。図１２において、まず、計画情報取得部２１は、生産順序、品種（ロット）毎の着手可能時刻および生産期限時刻を含む生産計画情報２６ａを取得する（ＳＴ１：計画情報取得工程）。次いで準備時間算出部２２は、生産順序に基づいて、配置作業に要する準備時間を品種（ロット）毎に算出する（ＳＴ２：準備時間算出工程）。算出された準備時間は、準備作業計画情報２７ａに記憶される。
【００５７】
次いで生産時刻算出部２３は、生産順序と準備時間に基づいて、品種（ロット）毎の生産着手時刻と生産終了時刻を算出する（ＳＴ３：生産時刻算出工程）。算出された生産着手時刻と生産終了時刻は、生産計画情報２６ａに記憶される。次いで計画合否判定部２４は、生産着手時刻が着手可能時刻より遅く、かつ、生産終了時刻が生産期限時刻より早い、計画合格条件を満たしているか否か（計画合格条件を満たさない不合格品種があるか否か）を品種（ロット）毎に判定する（ＳＴ４：計画合否判定工程）。不合格品種がある場合（ＳＴ４においてＹｅｓ）、順序変更部２５は、不合格品種を生産する順序を変更する（ＳＴ５：順序変更工程）。変更された生産順序は、生産計画情報２６ａに記憶される。
【００５８】
図１２において、生産順序が変更されると、変更された順序に基づいて、準備時間算出工程（ＳＴ２）、生産時刻算出工程（ＳＴ３）、計画合否判定工程（ＳＴ４）が実行される。すなわち、全ての品種（ロット）が計画合格条件を満たすまで順序変更工程（ＳＴ５）が繰り返し実行される。なお、順序変更工程（ＳＴ５）を所定回数繰り返しても計画合否判定工程（ＳＴ４）で計画合格条件を満たさない不合格品種がある場合は、計画合格条件を満たす生産計画が作成不可能であることを表示部３０に表示させてもよい。
【００５９】
全ての品種において不合格品種がない場合（ＳＴ４においてＮｏ）、待ち時間が長い品種（ロット）を対象に、生産順序を変更して待ち時間を短縮する最適化が実行される（ＳＴ６：最適化工程）。最適化工程（ＳＴ６）では、待ち時間が長い品種を対象に、順序変更工程（ＳＴ５）が実行される。そして、全ての品種において準備時間算出工程（ＳＴ２）、生産時刻算出工程（ＳＴ３）、計画合否判定工程（ＳＴ４）と同じ処理が実行され、変更後の待ち時間が算出される。変更後の待ち時間が変更前より短縮された場合、変更された生産順序が生産計画情報２６ａに記憶される。
【００６０】
なお、順序変更工程（ＳＴ５）を所定回数実施しても不合格品種が存在する場合など、計画合否判定工程（ＳＴ４）で不合格品種があっても（Ｙｅｓ）、最適化工程（ＳＴ６）を実行するようにしてもよい。この場合、最適化工程（ＳＴ６）では、待ち時間が長い品種と不合格品種を対象に、順序変更工程（ＳＴ５）が実行される。そして、全ての品種において準備時間算出工程（ＳＴ２）、生産時刻算出工程（ＳＴ３）、計画合否判定工程（ＳＴ４）と同じ処理が実行され、変更後の待ち時間が算出される。
【００６１】
待ち時間が短縮されることで計画合格条件を満たすようになった場合（ＳＴ４においてＮｏ）、変更された生産順序が生産計画情報２６ａに記憶される。なお、最適化工程（ＳＴ６）を所定回数繰り返しても計画合格条件を満たさない場合は、計画合格条件を満たす生産計画が作成不可能であることを表示部３０に表示させる。
【００６２】
すなわち、全ての品種（ロット）が計画合格条件を満たしている場合（ＳＴ４においてＮｏ）、順序変更部２５は、生産順序が前の品種（ロット）の生産終了時刻からその品種の生産着手時刻までの待ち時間が長い品種を生産する順序（生産順序）を変更する（ＳＴ６）。変更された生産順序は、生産計画情報２６ａに記憶される。最適化工程（ＳＴ６）が所定回数繰り返し実行されると（ＳＴ７においてＹｅｓ）、生産計画情報２６ａに記憶されている生産順序に生産計画が決定される（ＳＴ８：生産計画決定工程）。
【００６３】
次に図１３を参照して、順序変更工程（ＳＴ５）の詳細について説明する。不合格品種の生産着手時刻が着手可能時刻より早い場合（ＳＴ１１においてＹｅｓ）、順序変更部２５は順序変更工程（ＳＴ５）おいて、不合格品種を生産する順序を生産順序が遅い他の品種と変更する（ＳＴ１２）。不合格品種の生産終了時刻が生産期限時刻より遅い場合（ＳＴ１１においてＮｏ）、順序変更部２５は順序変更工程（ＳＴ５）において、不合格品種を生産する順序を生産順序が早い他の品種と変更する（ＳＴ１３）。
【００６４】
また、製品（実装基板）が複数の生産ライン（部品実装ラインＬ１〜Ｌ３）で生産されている場合、順序変更部２５は順序変更工程（ＳＴ５）において、不合格品種を生産する生産ラインを他の生産ラインに変更する（図１１の矢印ｃ）。また、順序変更部２５は順序変更工程（ＳＴ５）において、不合格品種を含む生産グループの順序を他の生産グループと変更する（図１０の矢印ａ）。また、順序変更部２５は順序変更工程（ＳＴ５）において、不合格品種を生産する順序を、不合格品種を含む生産グループの他の品種と変更する（図１０の矢印ｂ）。
【００６５】
このように、順序変更部２５は順序変更工程（ＳＴ５）において、計画合格条件を満たさない理由、生産される部品実装ラインＬ１〜Ｌ３の状況、生産グループの構成など、品種（ロット）の状況に応じて生産順序を変更する。これによって、計画合格条件などの制約条件を満足した複数の品種（ロット）の製品（実装基板）を生産する生産計画を作成することができる。
【００６６】
上記説明したように、本実施の形態の管理コンピュータ３は、複数の品種（ロット）の製品（実装基板）を生産する生産順序と、品種毎の着手可能時刻および生産期限時刻を含む生産計画情報２６ａを取得する計画情報取得部２１と、生産順序に基づいて配置手段（台車５）に品種に対応する部材（テープフィーダ９、リール１７）を配置する配置作業に要する準備時間を品種毎に算出する準備時間算出部２２と、生産順序と準備時間に基づいて品種毎の生産着手時刻と生産終了時刻を算出する生産時刻算出部２３と、計画合格条件を満たしているか否かを品種毎に判定する計画合否判定部２４と、計画合格条件を満たさない不合格品種がある場合に不合格品種を生産する順序を変更する順序変更部２５と、を備える、生産計画を作成する生産計画作成装置である。
【００６７】
これによって、計画合格条件などの制約条件を満足した複数の品種（ロット）の製品（実装基板）を生産する生産計画を作成することができる。
【００６８】
以上、本発明の一実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は、生産ラインで生産される生産物の種類、組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。例えば生産ラインは、生産物である家電製品を組み立てる家電生産ラインであっても、生産物である食品加工製品を製造する食品加工ラインであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の生産計画作成方法および生産計画作成装置は、制約条件を満足した複数の品種の製品を生産する生産計画を作成することができるという効果を有し、電子部品を基板に実装する分野において有用である。
【符号の説明】
【００７０】
３  管理コンピュータ（生産計画作成装置）
５  台車（配置手段）
９  テープフィーダ（部材）
１７  リール（部材）
Ｄ  電子部品
Ｌ１〜Ｌ３  部品実装ライン（生産ライン）
【図１】
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【図２】
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【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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【図１３】
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