(57)【要約】  人手による部品の取付け作業を管理する生産管理システムにおいて、作業効率を向上する。部品を収納する複数の収納部と、収納部の位置に応じて設けられ複数の収納部の内の一つの収納部を特定して示すための複数の点灯部とを有し、前記部品を搭載するための位置をレーザポインタが表示し、表示に応じて部品が取付けられたか否かを検査するための情報をカメラが取得し、カメラが取得した情報に基づいて、次に搭載する部品が収納された収納部の位置に応じて設けられた点灯部を点灯させる。
2015063884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人手による部品の取付け作業を管理する生産管理システムであって、
前記部品を収納する複数の収納部と、
該収納部の位置に応じて設けられ複数の収納部の内の一つの収納部を特定して示すための複数の特定部と、
前記部品を搭載するための指示を表示する指示表示部と、
該指示表示部が表示した指示に応じて前記部品が取付けられたか否かを検査するための情報を取得する情報取得部と、
前記生産管理システムの動作を制御する制御部と
を有し、
前記制御部は、
前記情報取得部が取得した情報に基づいて次に搭載する部品が収納された収納部の位置を特定して示すよう前記特定部を制御する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の生産管理システムにおいて、
前記制御部は、
前記情報取得部が取得した情報に基づいて、前記指示表示部が出した指示に応じて前記部品が取付けられたか否かを判定し、前記指示に応じて取付けられたと判定した場合には、
次に搭載する部品が収納された収納部の位置を特定して示すよう前記特定部を制御する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項３】
請求項２に記載の生産管理システムにおいて、
前記情報取得部は、前記回路基板を撮像して画像情報を生成する撮像部であり、
前記制御部は、前記撮像部が生成した画像情報に基づいて前記指示表示部からの指示に応じて前記部品が取付けられたか否かを判定する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項４】
請求項３に記載の生産管理システムにおいて、
前記取付け作業の履歴を格納する格納部を有し、
前記制御部は、前記部品が前記指示表示部からの指示に応じて取付けられたと判定した場合には、前記格納部に前記部品の取付け作業の履歴情報を格納する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項５】
請求項３に記載の生産管理システムにおいて、
前記部品に関する情報を蓄積したデータベースを有し、
前記制御部は、搭載された前記部品の色、形状、取付け方向のいずれかの検出結果を前記データベースが有する情報と比較して、前記指示に応じて前記部品が取付けられたか否かを判定する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項６】
請求項１に記載の生産管理システムにおいて、
前記部品に関する情報を蓄積したデータベースを有し、
前記指示表示部は、レーザ光を発光して照射するレーザ光源であり、
前記制御部は、前記回路基板における前記部品が搭載される位置を前記データベースが有する情報に基づいて照射するよう前記指示表示部を制御する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項７】
請求項６に記載の生産管理システムにおいて、
前記制御部は、搭載する前記部品の形状、及び／又は、取付け方向を前記データベースが有する情報に基づいて表示するよう前記指示表示部を制御する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項８】
請求項６に記載の生産管理システムにおいて、
前記制御部は、前記取付け作業を補佐する情報を前記データベースが有する情報に基づいて表示するよう前記指示表示部を制御する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項９】
人手による部品の取付け作業を管理する生産管理システムにおける生産管理方法であって、
前記生産管理システムは、
前記部品を収納する複数の収納部と、
該収納部の位置に応じて設けられ複数の収納部の内の一つの収納部を特定して示すための複数の特定部と
を有し、
前記部品を搭載するための指示を表示する指示表示ステップと、
該指示表示ステップが表示した指示に応じて前記部品が取付けられたか否かを検査するための情報を取得する情報取得ステップと、
前記生産管理システムの動作を制御する制御ステップと
を有し、
前記制御ステップは、
前記情報取得ステップが取得した情報に基づいて次に搭載する部品が収納された収納部の位置を特定して示すよう前記特定部を制御する
ことを特徴とする生産管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生産管理システムに係り、特に人手による部品の取付け作業を管理する生産管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製品を生産するための作業効率を向上させ、コストを低減するための生産管理システムの開発が進められている。回路部品を搭載するためのプリント基板の生産工程においては、例えば抵抗、コンデンサ、トランジスタのチップ部品を搭載し、ハンダ付けするための自動化システムが以前から知られている。これら既存のシステムにおいても、常に効率の向上が求められている。【０００３】
特許文献１は、作業者の労力を低減するために、可動式レーザポインタと可動式光学的カメラを備えた組立指示及び組立検査システムを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４８８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プリント基板の生産工程においては、特殊な用途、特殊な形状の部品を取付ける作業は自動化が難しく、また自動化してもコストが低減しない場合が多い。このため、人手による取付け作業をなくすことは困難であり、その効率向上が常に課題となっている。【０００６】
本発明の目的は前記した課題に鑑み、作業効率をより向上させた生産管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、人手による部品の取付け作業を管理する生産管理システムであって、前記部品を収納する複数の収納部と、該収納部の位置に応じて設けられ複数の収納部の内の一つの収納部を特定して示すための複数の特定部と、前記部品を搭載するための指示を表示する指示表示部と、該指示表示部が表示した指示に応じて前記部品が取付けられたか否かを検査するための情報を取得する情報取得部と、前記生産管理システムの動作を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記情報取得部が取得した情報に基づいて次に搭載する部品が収納された収納部の位置を特定して示すよう前記特定部を制御することを特徴としている。【０００８】
また本発明は、人手による部品の取付け作業を管理する生産管理システムにおける前記部品を収納する複数の収納部と、該収納部の位置に応じて設けられ複数の収納部の内の一つの収納部を特定して示すための複数の特定部とを有する、生産管理システムにおける生産管理方法として捉えられても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、作業効率を向上した生産管理システムを提供でき、例えばプリント基板に部品を搭載する生産工程の作業効率の向上に寄与できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施例における生産システム全体のブロック図である。
【図２】一実施例における生産情報のデータフォーマットを示す。
【図３】一実施例におけるＢＯＭ情報のデータフォーマットを示す。
【図４】一実施例における作業計画のデータフォーマットを示す。
【図５】一実施例における生産管理システムの作業セルの上面図である。
【図６】一実施例における生産管理システムの作業セルの側面図である。
【図７】一実施例における基板バーコード情報のデータフォーマットを示す。
【図８Ａ】一実施例におけるプリント基板の概観図である。
【図８Ｂ】一実施例におけるプリント基板の断面図である。
【図８Ｃ】一実施例における指示表示部による表示の概観図である。
【図８Ｄ】一実施例における指示表示部による表示の概観図である。
【図９】一実施例におけるトレーサビリティ情報のデータフォーマットを示す。
【図１０】一実施例における生産管理システムのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例につき図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は、一実施例における生産システム全体のブロック図である。図１において、プリント基板（以下では単に、基板と呼ぶことがある）に部品を搭載するための生産システムは、本実施例の特徴が特に反映されるところの生産管理システム１のほか、生産最適化システム２、生産計画システム３を有する。図１では、本実施例で生産管理システム１と呼ぶ範囲が破線で囲んで示されている。
【００１３】
まず、生産管理システム１の上位に位置する生産最適化システム２と、生産最適化システム２の上位に位置する生産計画システム３について説明する。生産最適化システム２と生産計画システム３は、ともにＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリを有し、ＣＰＵで動作する動作制御用のソフトウェアが搭載されたシステムである。
【００１４】
生産システムの最上位に位置する生産計画システム３は、次に説明するような生産情報を生成して、生産最適化システム２に供給する。生産計画システム３は、生成した生産情報を生産最適化システム２に供給することにより、例えば基板ＩＤが０００１番の基板を１０枚、基板ＩＤが１１０１番の基板を１００枚、８月１日までに生産せよ、というような指図を、使用する部品の情報を伴いながら生成する。
【００１５】
図２は、一実施例における生産情報のデータフォーマットを示す。生産情報とは、例えば生産する基板の製品名、ロット番号、識別符号である基板ＩＤ、基板に必要な部品とその在庫情報、さらには、これから生産する枚数と要求納期に係る情報を有している。
【００１６】
図１に示したように生産最適化システム２は、供給された生産情報と、生産管理システム１が含むＢＯＭ（Bills Of Materials）情報データベース１２から供給されたＢＯＭ情報とに基づいて、作業計画を作成し、前記した生産情報とともに生産管理システム１、特に生産管理システム１の動作制御を行う制御部１１に供給する。
【００１７】
図３は、一実施例におけるＢＯＭ情報のデータフォーマットを示す。
【００１８】
ＢＯＭ情報は、本実施例においては、例えば回路基板に搭載する回路部品に係る情報を有する。ＢＯＭ情報データベース１２は、図３で部品１、部品２と記したように、各部品の識別情報（ＩＤ）に対応させながら多種類の部品に係る情報を蓄積する。ＢＯＭ情報は、例えば生産管理システム１における生産工程、作業ツールをはじめとする設備条件、生産工程における取付け作業の作業時間（ＳＴ；Standard Time）、使用するハンダ鏝の温度をはじめとする定められた作業条件に係る情報を有するほか、作業指示ユニット１４に係る情報であるＬＰ（Laser Pointer）表示条件、検査ユニット１５に係る情報であるカメラ検査条件をも有している。ＬＰ表示条件とカメラ検査条件については、後に詳しく説明する。
【００１９】
生産最適化システム２は、生産計画システム３からの指図と、生産する基板に搭載する部品に関するＢＯＭ情報に基づき、生産管理システム１で効率良く基板を生産するための作業計画を作成して、生産管理システム１の制御部１１に供給する。
【００２０】
図４は、一実施例における作業計画のデータフォーマットを示す。作業計画の情報は、生産する基板のロット番号、生産に使用する作業セルの番号、作業開始日時、作業者のＩＤ、工程の番号に係る情報を有し、例えば基板の生産のどの工程を、いつ、どこで、誰が作業するかを示す。
【００２１】
なお、図１では、一つの生産計画システム３に一つの生産最適化システム２が従属し、一つの生産最適化システム２に一つの生産管理システム１が従属している。しかし、これは一例であって、上位のシステムに対して下位のシステムが複数従属しても良い。この場合、生産最適化システム２は、複数の生産管理システム１に作業計画を割り振ると良い。反対に、一つの生産計画システム３に一つの生産最適化システム２が従属する場合には、双方を一体化したシステムが構成されても良い。
【００２２】
前記したように、生産最適化システム２が作成した作業計画が生産管理システム１に供給されると、制御部１１は、作業計画に基づいて、生産管理システム１が有する自動配膳部１３、指示表示部１４、情報取得部１５、トレーサビリティ情報データベース１６、作業ツール１７を始めとする構成要素を制御して、以下で述べるように動作させる。なお、自動配膳部１３は、輸送機１３１、基板供給及び収納ユニット１３２と部品棚１３３を有している。その動作について図１を用いて説明する前に、基板の生産に従事する作業者の作業スペースである作業セルについて、概略図を用いて説明する。
【００２３】
図５は、一実施例における生産管理システム１の作業セルの上面図である。
【００２４】
図６は、一実施例における生産管理システム１の作業セルの側面図である。
【００２５】
図５の上面図において、紙面上での上側は作業セル４の奥側であり、作業者１００は作業セル４の奥側に向いて作業をする。作業セル４の奥側に位置する作業準備棚４０は、作業対象となる基板６を格納するためのマガジン４１Ａ、４１Ｂ、基板６に取付ける回路部品を格納する部品箱５１ａ乃至５１ｄを置くための棚である。もちろん、図示したようにマガジンの数が２個、部品箱の数が４個と限定されるものではない。例えば部品箱が４個未満か５個以上あっても良い。なお、複数の部品箱に共通する事項を述べる場合には、単に部品箱５１と記載することとする。同様にマガジン４１と記載することもある。
【００２６】
マガジン４１Ａには、前記した生産情報で指示された基板ＩＤを有する基板６が格納されている。部品箱５１には、前記したＢＯＭ情報に示された部品ＩＤを有する部品が収納されている。一つの部品箱には、部品ＩＤが共通する部品のみが格納されている。マガジン４１と部品箱５１が部品準備棚４０に置かれる迄の前工程については、詳しい説明を省略する。
【００２７】
制御部１が発生した動作指示により作業が開始されると、搬送機１３１はマガジン４１Ａを複数の基板が格納された状態で、マガジン置き場４２Ａまで搬送する。マガジン置き場４２Ａに搬送されたマガジン４１Ａから基板供給ユニット（ローダとも呼ぶ）１３２Ａが、１個の基板６を取出して作業台４３に置く。
【００２８】
これと併行して、輸送機１３１が有するフォークリフト５３ａ（図６を参照）は部品準備棚４０から、基板６に搭載する部品が格納された部品箱５１を、作業者１００の近傍に設けられた部品棚１３３へ搬送して、定められた位置に収納する。この時、フォークリフト５３ａはフォークリフトドライバ５３ｂにより平面方向と高さ方向に移動されながら、部品箱５１を搬送する。部品棚１３３は、１個ごとの部品箱５１の収納位置に応じて設けられたランプを始めとする点灯部５０１を有している。
【００２９】
点灯部５０１は、複数の部品箱の中から一つの部品箱を特定するための構成要素である。部品箱５１を特定するために電光文字表示、或いは音声で知らせる方法も考えられるので、特定部と呼ぶことがある。以下では、特定部の代表例として点灯部をあげて説明する。
【００３０】
以上の動作につき図１を含めて説明すると、次のとおりである。制御部１１は作業を開始させると、搬送機１３１に配膳指示をして、マガジン４１Ａをマガジン置き場４２Ａに搬送させる。さらに、基板６に搭載する部品が格納された部品箱５１を部品棚１３３へ搬送して設置させる。
【００３１】
次いで制御部１１は、マガジン４１Ａがマガジン置き場４２Ａへ搬送された後に、基板供給ユニット１３２Ａ（図１では基板収納ユニット１３２Ｂと一体で示されている）に基板供給の指示をして、マガジン４１Ａから１個の基板６を取出させて作業台４３に置かせる。この動作が作業台４３に隣接して位置する作業者１００に対する、作業開始の指示を兼ねることができる。勿論、文字表示、或いは音声での案内があっても良い。
【００３２】
次に、図５と図６を用いて、作業開始の指示に応じて作業者１００が作業する際の課程について説明する。
【００３３】
まず、作業者１００は、マガジン４１Ａから取出され作業台４３に置かれた基板６を図示しないバーコードリーダに近接させ、基板６の基板ＩＤを含むバーコード情報を読取らせる。バーコードリーダは、例えば基板供給ユニット１３２Ａと作業台４３の間に設けられれば良く、一方、バーコードは基板６における所定の位置に印刷されていれば良い。
【００３４】
これにより制御部１１は、作業台４３に供給された基板６が、生産情報が有する基板ＩＤと一致するか否かを判定する。一致した場合には、基板ＩＤに係るＢＯＭ情報をＢＯＭ情報データベース１２から抽出する。一致しなければ制御部１１は作業者１００に指示して基板を除去させ、基板供給ユニット１３２Ａに改めて基板供給の指示をして、マガジン４１Ａから１個の基板６を取出させて作業台４３に置かせる。なお、制御部１１は作業者１００に判定結果を知らせるための文字表示、或いは音声による案内をすると良い。
【００３５】
図７は、一実施例における基板バーコード情報のデータフォーマットを示す。基板６は、例えば図７で示すようなバーコード情報を有している。バーコード情報は、例えば基板が製造された時のロット番号と、基板を識別するための基板ＩＤを有する。従って、バーコード情報に記載された基板ＩＤを読込むことにより、制御部１１は、基板が生産情報で指示された基板であるか否かを確認することができる。これにより、前工程での作業誤りによる弊害を防止することができる。また、前記したように必要とするＢＯＭ情報を抽出することができる。
【００３６】
基板が生産情報で指示された基板であると判定された場合、作業者１００は基板６を作業台６の上の作業し易い場所に位置させる。先の図５で示された基板６の位置は、この一例を示す。
【００３７】
次いで制御部１１は、作業ツール１７を所定の設定状態とする。ここで作業ツール１７は、制御部１１との間で通信機能を有するものとする。制御部１１は、図３で示したＢＯＭ情報が有する設備条件の情報に基づいて、作業ツール１７と通信してこれを制御する。例えば作業ツール１７がハンダ鏝であれば、ＢＯＭ情報が有する作業条件の示す温度に設定される。これにより、指示書を見ながらハンダ鏝の温度を調整するという、作業者１００の手間が不要となり、作業効率を向上することができる。なお、作業ツール１７がネジを締めるためのトルクドライバであれば、同様な方法でトルク値を調整できる。
【００３８】
これと併行して制御部１１は、情報取得部１５からの情報に基づいて基板６が置かれた状態での基板６の位置情報を求める。以下では、情報取得部１５は画像を撮像するためのカメラとする。制御部１１は、情報取得部１５が撮像した基板６の映像情報に基づき、作業台４３に置かれた状態での基板６の位置情報を求める。勿論、この機能を情報取得部１５が有し、得た位置情報が制御部１１に供給されるようにしても良い。位置情報は、後記するように指示表示部１４が部品の取付け位置を指示し、或いは作業者が部品を取り付けた後に検査する時に用いられる。
【００３９】
次いで制御部１１は、図３で示したＢＯＭ情報のＬＰ表示条件と基板の位置情報に基づいて指示表示部１４を制御して、作業者１００に対して次に行う作業の内容を表す表示を生成し、基板６の基板面、又はその周辺に表示させる。これについて、基板６の見取図の一例を示して説明する。
【００４０】
図８Ａは、一実施例におけるプリント基板６の概観図である。
【００４１】
図８Ｂは、一実施例におけるプリント基板６の断面図である。
【００４２】
図８Ａで示すように、プリント基板６に搭載される部品としては、その取付け部が基板６に設けられた孔を貫通して裏面のパターンにハンダ付けされる挿入実装部品６１、基板６の表面のパターンにハンダ付けされる表面実装部品６２がある。図８Ｂでは、挿入実装部品６１と表面実装部品６２が取付けられた時のハンダ層６３を示す。なお、ハンダの拡がりを阻止するためのソルダレジスト６４、プリントされた配線６５も併せて示されている。
【００４３】
上記したように表面実装部品６２に対しては、既に基板６にハンダ付けするための自動化システムが開発されている。本実施例において作業台４３に供給される基板には、既に表面実装部品６２が実装されていて良い。
【００４４】
しかし、挿入実装部品６１は形状、サイズが多様であるなどの理由で、取付けの自動化が困難な場合がある。本実施例は、例えば挿入実装部品６１に代表される部品を作業者１００が基板６に取付ける工程に係る。例えば、図８Ａで示すように、第１の挿入実装部品６１Ａを１個、或いは第２の挿入実装部品６１Ｂを２個、基板６における図示した位置に取付ける場合を例に、指示表示部１４の機能を説明する。
【００４５】
図８Ｃは、一実施例における指示表示部１４による表示１４１、１４２の概観図である。
【００４６】
図８Ｄは、一実施例における指示表示部１４による表示１４３、１４４の概観図である。
【００４７】
図８Ｃでは作業者１００が、第１の挿入実装部品６１Ａを１個、基板６に取付ける場合を示す。ＬＰ、液晶プロジェクタ、ヘッドマウントディスプレイを始めとする指示表示部１４は、レーザ光を発生して基板６における挿入実装部品６１Ａを取付ける位置に照射し、例えばピンポイント状の表示１４１を形成する。または、挿入実装部品６１Ａのサイズと形状に応じた表示１４２を形成する。制御部１１が指示表示部１４に搭載されたドライバを制御することで、表示が形成される。
【００４８】
図８Ｄでは作業者１００が、部品ＩＤが一致する第２の挿入実装部品６１Ｂを２個、基板６に隣接して取付ける場合を示す。ＬＰを始めとする指示表示部１４は、レーザ光を発生して基板６における挿入実装部品６１Ａを取付ける位置に照射し、例えば２個の挿入実装部品６１Ｂの取付け部分を囲んで示す表示１４３と、取付ける個数を示す表示１４４を形成する。
【００４９】
部品を取付ける基板内の位置は、ＢＯＭ情報のＬＰ表示条件が有する部品座標の情報が示す。作業台４３における基板６の位置は、情報取得部１５が取得した前記した位置情報が示す。従って、制御部１１は双方の情報を用いて、指示表示部１４に部品を取付ける位置を表示させることができる。
【００５０】
なお、図８Ｃと図８Ｄは一例を示しており、多くの変形した実施形態が考えられる。例えば図８Ｄにおいて、部品を取付ける場所が基板６の端部である場合には、表示１４４は基板６の外部、作業台４３の上に表示されても良い。また表示１４３がピンポイント状の表示であっても良く、また円形、楕円形であっても良い。作業者１００が部品の取付け位置を容易に認識できるものであれば良い。部品の個数、取付け位置のみならず、取付け方向を示す表示を行っても良い。
【００５１】
また、指示表示部１４は、ＢＯＭ情報が有する作業条件、注意事項の情報に関する表示を同様な方法で行っても良い。例えば、作業ツール１７がハンダ鏝であって、その温度を作業者１００が手動で設定する場合、ＢＯＭ情報が有する作業条件に従って設定する温度を表示しても良い。また、破損し易い部品を取付ける場合は、作業者１００に注意を促す表示をしても良い。このように、作業者１００の作業を補佐する情報を表示すると良い。
【００５２】
以上のようにすることで、作業者１００は例えば作業手順書を確認する必要もなく、分かり易い表示により作業を進めることができるので、作業効率が向上されるという効果がある。
【００５３】
図１、図５、図６に戻って説明を続ける。制御部１１は、指示表示部１４に作業に係る指示表示を行わせるとともに、部品棚１３３に置かれた部品箱５１の中から一つの部品箱５１ｘを選択し、部品箱５１ｘが置かれた位置に対応して設けられた点灯部５０１ｘを点灯する。部品箱５１ｘは、作業者１００が基板６に取付ける部品を格納している。
【００５４】
作業者１００は、点灯部５０１が点灯する位置に対応して置かれた部品箱から部品を取得する。例えば点灯部５０１に近接して設けられたセンサ（図示せず）は、部品が取出されたことを検出し、制御部１１に通知する。さらに、作業者１００は指示表示部１４による部品の取付け部を表す表示を参照しながら、部品を基板６に作業ツール１７を用いて、例えばハンダ付けをして取付ける。
【００５５】
以上のようにすることで、作業者１００は例えば作業手順書を確認する必要もなく、分かり易い表示により次に取付ける部品を取得することができるので、作業効率が向上される効果がある。
【００５６】
制御部１１が、指示表示部１４に作業に係る指示表示を行わせ、点灯部５０１ｘを点灯し、点灯部５０１ｘに近接して設けられたセンサが作業者１００による部品の取出しを検出した後、部品の取付け状態に係る検査を行う。
【００５７】
制御部１１は、情報取得部１５（カメラ）に指示して部品が取付けられた基板６を撮像させる。作業者１００が作業中に基板６を僅かながら動かすことが考えられる。そこで、基板６の作業前と作業後の位置情報を比較して先に求めた検査座標（図３のカメラ検査条件）の情報を補正する。なお、情報取得部１５は、例えばレーザ変位センサのような非接触で形状を測定できるセンサであっても良く、カメラに限定されない。
【００５８】
次いで、制御部１１は図３における検査方式の情報で指示された方式を用いて、図３における判定基準の情報を参照しながら、作業者１００の取付け作業結果が合格であるか否かを判定する。この判定機能は、制御部１１が有しても良く、ＢＯＭ情報データベース１２から制御部１１を介して図３に示したカメラ検査条件を得ることで、情報取得部１５が有していても良い。勿論、双方で機能を分割して有しても良い。
【００５９】
検査方式が、例えば色を検出する方式である場合、情報取得部１５が撮像した画像情報から、作業者１００が取付けた部品とその周辺の色を検出する。検出された色が、判定基準が指定する色を満たしていれば、検査の結果は合格となる。この場合、判定基準における色とは、部品とハンダの色であり、制御部１１が指示した部品が、適度なハンダ量で取付けられたか否かに基づいて、検査結果が決められる。勿論、色を検出するに限らず、形状、或いは取付けの方向を検出するなど他の検査方式を用いても良く、複数の検査方式を組合せて用いても良い。
【００６０】
作業者１００の取付け作業に関する検査が合格しない場合には、制御部１１は文字表示、或いは音声での案内を生成して、作業者１００に通知する。この場合、作業者１００は例えば検査が合格するまで、取付け作業を繰返す。
【００６１】
作業者１００の取付け作業に関する検査が合格である場合には、作業者１００の作業は一旦完結するが、制御部１１は、以下で述べるトレーサビリティ情報を、図１に示すトレーサビリティ情報データベース１６に格納する。
【００６２】
図９は、一実施例におけるトレーサビリティ情報のデータフォーマットを示す。
【００６３】
トレーサビリティ情報とは、各工程（例えば図９の工程１）における作業者１００の作業について、例えば作業時間（時刻でも良い）、情報取得部１５が撮像した作業時の映像、取付けた部品ロット番号の情報を有する。使用部品ロット番号の情報は、前記した生産情報に由来しており、制御部１１から供給される。これにより、制御部１１がトレーサビリティ情報データベース１６を参照すると、一つの工程において、基板６に各部品が取付けられた時間（時刻）を始めとする作業の履歴情報を得ることができる。
【００６４】
従来は、一種の作業ログであるトレーサビリティ情報は、作業中の作業者１００により手作業で、例えば書類にチェックを入れることにより、記録されていた。しかし、本実施例によれば、作業者１００の手を煩わせることなくトレーサビリティ情報が記録される。これにより、作業効率が向上される効果がある。
【００６５】
トレーサビリティ情報がトレーサビリティ情報データベース１６に格納されたことで、第１の部品ＩＤの部品の取付け作業が終了する。次いで、第２の部品ＩＤの部品の取付け作業が開始され、これまで述べた課程が繰返されるが、同じ基板に対する作業となるため、基板が有するバーコード情報を読取ることは不要である。また、制御部１１は、第１の部品ＩＤの部品を格納した部品箱５１ｘが置かれた位置に対応して設けられた点灯部５０１ｘを消灯する。代わりに、第２の部品ＩＤの部品を格納した部品箱５１ｙが置かれた位置に対応して設けられた点灯部５０１ｙを点灯する。
【００６６】
基板６に全ての部品が取付けられた場合には、部品の取付けを行う作業セルでの作業は終了する。
【００６７】
作業セルでの作業が終了すると、作業者１００は、図５で示した基板収納ユニット（アンローダ）１３２Ｂに基板６を移動する。制御部１１は、基板収納ユニット１３２Ｂを用いて、基板６をマガジン置き場４２Ｂに位置するマガジン４１Ｂに移動する。さらに制御部１１は、部品を取付けられた基板６が所定数だけマガジン４１Ｂに蓄積されると、マガジン４１Ｂを部品準備棚４０に移動させる。これにより、部品を取付けられた基板６は再び部品準備棚４０に格納される。引続き、全く別な工程で、例えば基板６の電気的な特性が検査される。
【００６８】
以上の工程作業の進捗状況に係る情報は、制御部１１から生産最適化システム２を介して生産計画システム３に逐次報告される。
【００６９】
次に、以上で述べた生産管理システム１の課程をフローチャートに基づいて説明する。
【００７０】
図１０は、一実施例における生産管理システム１のフローチャートである。
【００７１】
作業者１００が、部品を搭載する基板６をバーコードリーダに近づけることで動作が開始される（ステップＳ９０１）。制御部１１は、バーコードリーダから供給された基板ＩＤに基づき、基板ＩＤに係るＢＯＭ情報をＢＯＭ情報データベース１２から抽出する（ステップＳ９０２）。さらに制御部１１は、抽出したＢＯＭ情報に基づいて、情報取得部１５、指示表示部１４、作業セルの部品棚１３３、作業ツール１７に動作指示を行う（ステップＳ９０３）。
【００７２】
ステップＳ９０３の動作指示に応じて、制御部１１は通信機能を有する作業ツール１７を所定の設定状態とする。例えば作業ツール１７がハンダ鏝であれば、ＢＯＭ情報が有する作業条件に従った温度に設定される（ステップＳ９１２）。
【００７３】
また、ステップＳ９０３の動作指示に応じて、情報取得部（カメラ）１５は、作業者１００が置いた基板６の位置を認識し（ステップＳ９０４）、位置に係る情報を指示表示部１４に供給する（ステップＳ９０５）。
【００７４】
指示表示部１４は、基板６の位置に係る情報を参照しながら、ＢＯＭ情報が示す基板６に搭載する部品の搭載位置、或いは個数に係る情報を作業者１００に対して表示する。例えば指示表示部１４は、レーザ光を照射して基板６の基板面、又はその周辺に前記した情報を表示する（ステップＳ９０６）。
【００７５】
これと併行して、作業セルの部品棚１３３は、部品棚１３３に置かれた部品箱５１の中から一つの部品箱５１ｘを選択し、部品箱５１ｘが置かれた位置に対応して設けられた点灯部５０１ｘを点灯する（ステップＳ９０７）。部品箱５１ｘは、作業者１００が基板６に取付ける部品を格納する部品箱である。
【００７６】
ステップＳ９０６で行われた表示、並びにＳ９０７で行われた点灯表示に基づき、作業者１００は作業内容を把握する（ステップＳ９０８）。即ち、点灯部が点灯した位置に置かれた部品箱に収納された部品を次に取付ける部品と認識し、指示表示部１４による表示に基づいて部品の取付け位置、或いは個数を把握する。次に、作業者１００は、ステップＳ９０８で把握した作業内容に基づき、部品箱５１ｘから部品を取得し（ステップＳ９０９）、基板６への取付け作業を行う（ステップＳ９１０）。
【００７７】
例えば点灯部５０１ｘに近接して設けられたセンサ（図示せず）が作業者１００による部品の取出しを検出すると（ステップＳ９１１）、情報取得部１５は、部品の取付け状態に係る検査を行う（Ｓ１００１）。情報取得部１５は基板を撮像して部品の取付け状態を表す情報を取得する。情報取得部１５は、取得した情報に基づいて前記したように取付け状態を検査し、作業の合否判定を行う。なお、合否判定は制御部１１が行っても良い（ステップＳ１００２）。
【００７８】
ステップＳ１００２での合否判定の結果が不合格である場合には（図中のＮＧ）、作業者１００に文字表示、或いは音声を用いて不合格である旨を通知する。作業者１００は、不合格の通知に応じて、ステップＳ９１０での取付け作業（例えばハンダ付け作業）を再度行い、ステップＳ１００４で不合格である旨の通知を受けなくなるまで、取付け作業を繰返す。ステップＳ１００４での判定は、所定の時間おきに繰返される。ステップＳ１００４で不合格である旨の通知を受けなくなれば、合格したと判定されるので、取付け作業は完了する（ステップＳ１００５）。
【００７９】
一方、ステップＳ１００２での合否判定も結果が合格となるまで、所定の時間おきに繰返される。ステップＳ１００２での合否判定の結果が合格である場合には（図中のＯＫ）、検査を完了する（ステップＳ１００６）。
【００８０】
検査が完了すると制御部１１は、情報取得部１５から取得した取付け作業のトレーサビリティ情報を、トレーサビリティ情報データベース１６に格納する（ステップＳ１００７）。
【００８１】
以上で、第１の部品ＩＤを有する部品の基板６への取付け作業が完了する。引続いて第２の部品ＩＤを有する部品を同じ基板６に取付ける場合は、図１０の下部に一部が示されているように、ステップＳ９０２以降のフローが繰返される。但し、基板６が変わらないため、ステップＳ９０１における基板のバーコードの読取りは不要である。ステップＳ９０２以降のフローが再度開始されると、ステップＳ９０７では、第２の部品ＩＤを有する部品を格納した部品箱５１ｙが置かれた位置に対応して設けられた点灯部５０１ｙが点灯される。
【００８２】
以上述べた実施例によれば、作業者１００は例えば作業手順書を確認する必要もなく、分かり易い表示を見ながら直ちに次の作業に着手することができるので、作業効率を向上する効果がある。
【００８３】
ここまで示した実施形態は一例であって、本発明を限定するものではない。本発明の趣旨に基づきながら異なる実施形態を考えられるが、いずれも本発明の範疇にある。
【符号の説明】
【００８４】
１：生産管理システム、２：生産最適化システム、３：生産計画システム、４：作業セル、６：基板、１１：制御部、１２：ＢＯＭ情報データベース、１３：自動配膳部、１４：指示表示部、１５：情報取得部、１６：トレーサビリティ情報データベース、１７：作業ツール、４０：作業準備棚、４１：マガジン、４２：マガジン置き場、４３：作業台、５１：部品箱、５３ａ：フォークリフト、６１：挿入実装部品、６２：表面実装部品、１３１：輸送機、１３２：基板供給及び収納ユニット、１３３：部品棚、１４１，１４２，１４３，１４４：表示、５０１：点灯部。
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年12月14日(2015.12.14)
【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】
人手による部品の取付け作業を管理する生産管理システムであって、
前記部品を収納する複数の収納部と、
該収納部の位置に応じて設けられ複数の収納部の内の一つの収納部を特定して示すための複数の特定部と、
前記部品を搭載するための指示を表示する指示表示部と、
該指示表示部が表示した指示に応じて前記部品が取付けられたか否かを検査するための情報を取得する情報取得部と、
前記生産管理システムの動作を制御する制御部と
を有し、
前記制御部は、
前記情報取得部が取得した情報に基づいて次に搭載する部品が収納された収納部の位置を特定して示すよう前記特定部を制御する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の生産管理システムにおいて、
前記制御部は、
前記情報取得部が取得した情報に基づいて、前記指示表示部が出した指示に応じて前記部品が取付けられたか否かを判定し、前記指示に応じて取付けられたと判定した場合には、
次に搭載する部品が収納された収納部の位置を特定して示すよう前記特定部を制御する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項３】
請求項２に記載の生産管理システムにおいて、
前記情報取得部は、回路基板を撮像して画像情報を生成する撮像部であり、
前記制御部は、前記撮像部が生成した画像情報に基づいて前記指示表示部からの指示に応じて前記部品が取付けられたか否かを判定する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項４】
請求項３に記載の生産管理システムにおいて、
前記取付け作業の履歴を格納する格納部を有し、
前記制御部は、前記部品が前記指示表示部からの指示に応じて取付けられたと判定した場合には、前記格納部に前記部品の取付け作業の履歴情報を格納する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項５】
請求項３に記載の生産管理システムにおいて、
前記部品に関する情報を蓄積したデータベースを有し、
前記制御部は、搭載された前記部品の色、形状、取付け方向のいずれかの検出結果を前記データベースが有する情報と比較して、前記指示に応じて前記部品が取付けられたか否かを判定する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項６】
請求項１に記載の生産管理システムにおいて、
前記部品に関する情報を蓄積したデータベースを有し、
前記指示表示部は、レーザ光を発光して照射するレーザ光源であり、
前記制御部は、回路基板における前記部品が搭載される位置を前記データベースが有する情報に基づいて照射するよう前記指示表示部を制御する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項７】
請求項６に記載の生産管理システムにおいて、
前記制御部は、搭載する前記部品の形状、及び、取付け方向の少なくとも一つを前記データベースが有する情報に基づいて表示するよう前記指示表示部を制御する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項８】
請求項６に記載の生産管理システムにおいて、
前記制御部は、前記取付け作業を補佐する情報を前記データベースが有する情報に基づいて表示するよう前記指示表示部を制御する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項９】
人手による部品の取付け作業を管理する生産管理システムにおける生産管理方法であって、
前記生産管理システムは、
前記部品を収納する複数の収納部と、
該収納部の位置に応じて設けられ複数の収納部の内の一つの収納部を特定して示すための複数の特定部と
を有し、
前記部品を搭載するための指示を表示する指示表示ステップと、
該指示表示ステップが表示した指示に応じて前記部品が取付けられたか否かを検査するための情報を取得する情報取得ステップと、
前記生産管理システムの動作を制御する制御ステップと
を有し、
前記制御ステップは、
前記情報取得ステップが取得した情報に基づいて次に搭載する部品が収納された収納部の位置を特定して示すよう前記特定部を制御する
ことを特徴とする生産管理方法。
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月23日(2016.9.23)
【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】
人手による基体への部品の取付け作業を管理する生産管理システムであって、
前記基体のＩＤに対応付けられた、前記部品のＩＤおよび作業情報を格納するＢＯＭ情報データベースと、
前記部品を収納する複数の収納部と、
前記収納部を機械的に移動させる移動機構と、
前記複数の収納部の内の一つの収納部を特定して示すための特定部と、
前記部品を前記基体に取り付けるための指示を表示する指示表示部と、
該指示表示部が表示した指示に応じて前記部品が取付けられたか否かを検査するための情報を取得する情報取得部と、
前記生産管理システムの動作を制御する制御部と
を有し、
前記制御部は、
作業台に配置された前記基体のＩＤを読み取り、
前記ＢＯＭ情報データベースを参照して、読み取られた前記基体のＩＤに対応付けられた、前記部品のＩＤおよび作業情報を抽出し、
抽出された前記部品のＩＤを有する部品を収納する収納部を、前記作業台に接近させるように前記移動機構を制御し、
抽出された前記作業情報に基づいて、前記部品を前記基体に取り付けるための指示を表示するように前記指示表示部を制御し、
前記情報取得部が取得した情報に基づいて、前記部品が取り付けられたと判定した場合に、次に搭載する部品が収納された収納部を特定して示すよう前記特定部を制御する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の生産管理システムにおいて、
前記制御部は、
前記情報取得部が取得した情報に基づいて、前記指示表示部が出した指示に応じて前記部品が取付けられたか否かを判定し、前記指示に応じて取付けられたと判定した場合には、
次に搭載する部品が収納された収納部の位置を特定して示すよう前記特定部を制御する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項３】
請求項２に記載の生産管理システムにおいて、
前記情報取得部は、前記基体である回路基板を撮像して画像情報を生成する撮像部であり、
前記制御部は、前記撮像部が生成した画像情報に基づいて前記指示表示部からの指示に応じて前記部品が取付けられたか否かを判定する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項４】
請求項３に記載の生産管理システムにおいて、
前記取付け作業の履歴を格納する格納部を有し、
前記制御部は、前記部品が前記指示表示部からの指示に応じて取付けられたと判定した場合には、前記格納部に前記部品の取付け作業の履歴情報を格納する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項５】
請求項３に記載の生産管理システムにおいて、
前記制御部は、搭載された前記部品の色、形状、取付け方向のいずれかの検出結果を前記ＢＯＭ情報データベースが有する判定基準と比較して、前記指示に応じて前記部品が取付けられたか否かを判定する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項６】
請求項１に記載の生産管理システムにおいて、
前記指示表示部は、レーザ光を発光して照射するレーザ光源であり、
前記制御部は、前記基体における前記部品が搭載される位置を前記ＢＯＭ情報データベースが有する情報に基づいて照射するよう前記指示表示部を制御する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項７】
請求項６に記載の生産管理システムにおいて、
前記制御部は、搭載する前記部品の形状、及び、取付け方向の少なくとも一つを前記ＢＯＭ情報データベースが有する情報に基づいて表示するよう前記指示表示部を制御する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項８】
請求項６に記載の生産管理システムにおいて、
前記制御部は、前記取付け作業を補佐する情報を前記ＢＯＭ情報データベースが有する情報に基づいて表示するよう前記指示表示部を制御する
ことを特徴とする生産管理システム。
【請求項９】
人手による基体への部品の取付け作業を管理する生産管理システムにおける生産管理方法であって、
前記生産管理システムは、
前記基体のＩＤに対応付けられた、前記部品のＩＤおよび作業情報を格納するＢＯＭ情報データベースと、
前記部品を収納する複数の収納部と、
前記収納部を機械的に移動させる移動機構と、
該収納部の位置に応じて設けられ複数の収納部の内の一つの収納部を特定して示すための複数の特定部と
を有し、
作業台に配置された前記基体のＩＤを読み取る読み取りステップと、
前記ＢＯＭ情報データベースを参照して、読み取られた前記基体のＩＤに対応付けられた、前記部品のＩＤおよび作業情報を抽出する抽出ステップと、
抽出された前記部品のＩＤを有する部品を収納する収納部を、前記作業台に接近させるように前記移動機構を制御する移動ステップと、
抽出された前記作業情報に基づいて、前記部品を前記基体に搭載するための指示を表示する指示表示ステップと、
該指示表示ステップが表示した指示に応じて前記部品が取付けられたか否かを検査するための情報を取得する情報取得ステップと、
前記情報取得ステップが取得した情報に基づいて、前記部品が取り付けられたと判定した場合に、次に搭載する部品が収納された収納部の位置を特定して示すよう前記特定部を制御する制御ステップと、を備える
ことを特徴とする生産管理方法。
【国際調査報告】
2015063884.tif 000016
2015063884.tif 000017