(57)【要約】【課題】部品実装装置における部品補給時期や生産状況の把握を可能にする部品実装装置とその生産管理方法を提供する。【解決手段】回路基板の生産枚数、搭載部品数等の情報入力と部品実装装置の生産時間シミュレーションの機能とにより生産計画を作成することにより、部品の補給時期を事前に知ることができる。また、部品実装装置が生産開始と同時に実行する生産実績の記憶から生産計画の更新を行ってオペレータに正確な生産状況を把握させることができる。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置内に搬入された基板に部品供給部から供給される部品を実装して回路基板を生産する部品実装装置において、
前記回路基板を生産するために必要な制御情報及び生産枚数及び前記部品供給部への部品搭載数を含む生産情報を生産する回路基板の機種毎に入力する情報入力手段と、入力された前記制御情報を記憶する制御情報記憶手段と、入力された前記生産情報を記憶する生産情報記憶手段と、前記制御情報を用いて回路基板の生産時間を演算する生産時間演算手段と、前記生産時間及び生産情報を用いて時系列の生産計画を作成する生産計画作成手段と、生産開始による稼働状況を示す時系列の生産実績を記憶する生産実績記憶手段と、前記生産計画と前記生産実績とを比較する比較手段とを備えてなることを特徴とする部品実装装置。
【請求項２】
生産計画作成手段は、生産計画を用いて部品供給部に搭載された部品に不足が生じる部品切れの時期を求めて部品補給のスケジュールを作成する請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
比較手段により生産計画と生産実績とを比較して相違が生じたとき、生産実績に基づいて生産計画を更新する生産計画更新手段が設けられてなる請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項４】
生産計画更新手段は、比較手段により回路基板１枚当たりに要する生産時間の平均の生産計画と生産実績との相違が予め設定された相違限界時間を越えたことが検出されたとき生産計画を更新する請求項３に記載の部品実装装置。
【請求項５】
生産計画更新手段は、比較手段により所定経過時間における回路基板の生産枚数の生産計画と生産実績との相違が予め設定された相違限界枚数を越えたことが検出されたとき生産計画を更新する請求項３に記載の部品実装装置。
【請求項６】
生産計画更新手段は、所定時間毎の相違限界時間または相違限界枚数の生産計画と生産実績との相違に基づいて生産計画を更新する請求項３〜５いずれか一項に記載の部品実装装置。
【請求項７】
生産計画及び／又は生産実績を表示する表示手段が設けられてなる請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項８】
情報記憶手段及び回路基板の生産に要する時間を演算する演算手段とを備え、装置内に搬入された基板に部品供給部から供給される部品を実装して回路基板を生産する部品実装装置を用いた回路基板生産の生産管理方法であって、
生産開始に先立って前記回路基板の機種毎に、それを生産するために必要な制御情報と、生産枚数及び前記部品供給部への部品搭載数を含む生産情報とを入力して前記情報記憶手段に記憶させると共に、前記演算手段によって生産時間を演算することにより時系列の生産計画を作成して情報記憶手段に記憶させ、生産開始とともに部品実装装置の稼働状況を時系列の生産実績として情報記憶手段に記憶させ、前記生産計画と前記生産実績とを比較して回路基板生産を管理することを特徴とする部品実装装置を用いた回路基板生産の生産管理方法。
【請求項９】
生産計画の作成により部品供給部に搭載された部品に不足が生じる部品切れの時期を求め、部品補給のスケジュールを作成する請求項８に記載の部品実装装置を用いた回路基板生産の生産管理方法。
【請求項１０】
生産計画と生産実績とを比較して相違が生じたとき、生産実績に基づいて生産計画を更新する請求項８に記載の部品実装装置を用いた回路基板生産の生産管理方法。
【請求項１１】
回路基板１枚当たりに要する生産時間の平均を生産計画と生産実績とで比較して、その差が予め設定された相違限界時間を越えたとき生産計画を更新する請求項１０に記載の部品実装装置を用いた回路基板生産の生産管理方法。
【請求項１２】
所定経過時間における回路基板の生産枚数を生産計画と生産実績とで比較して、その差が予め設定された相違限界枚数を越えたとき生産計画を更新する請求項１０に記載の部品実装装置を用いた回路基板生産の生産管理方法。
【請求項１３】
所定時間毎に生産計画と生産実績とを比較する請求項１０〜１２いずれか一項に記載の部品実装装置を用いた回路基板生産の生産管理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置内に搬入された基板に部品を実装して回路基板を生産する部品実装装置とそれを用いた回路基板生産の生産管理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の回路基板生産は多機種の回路基板を高速に生産することが要求されているが、部品実装装置による生産性は向上しているものの装置の稼働率の向上にはつながらない現状にある。これは、生産する回路基板が多品種少量生産であったり、装置のオペレータによる生産準備や部品の補給が的確でなく、それに大幅な時間を要していることが原因となっている。
【０００３】
図５において、部品実装装置２０は、テーピング包装された部品を１個ずつ所定の部品供給位置に供給するパーツカセット等の部品供給部９から供給される部品を装着ヘッド１１により装置内に搬入された基板１０に装着する実装動作を繰り返して回路基板を生産する。部品実装装置２０には実装動作を制御する制御装置２１が設けられており、実装動作を制御するための情報等を記憶する情報記憶装置２５、制御動作に必要な演算を行う演算装置２６、オペレータが情報入力するための操作盤７及びモニタ８を備えている。また、オペレータは外部のパーソナルコンピュータ（以下、パソコン）４を用いて部品実装装置に記憶されている情報を取得したり、回路基板に実装する部品の種類や部品実装装置２０を動作させるための情報を作成することもできる。
【０００４】
図６は、オペレータが部品実装装置２０を稼働させて回路基板を生産するための手順を示すものである。以下、順を追って説明する。尚、図中に示すＳ１０１、Ｓ１０２…は作業手順を示すステップ番号であって、本文中に添記する番号と一致する。
【０００５】
まず、工程１：準備工程として、生産する回路基板の情報を部品実装装置２０の操作盤７又はパソコン４を用いて作成し（Ｓ１０１）、作成した情報を部品実装装置２０の情報記憶装置２５に記憶させる（Ｓ１０２）。パソコン４から部品実装装置２０に情報を記憶させるには、パソコン４と部品実装装置２０とがデータ伝送用インタフェースやＬＡＮ等の通信手段で接続された状態にあれば、情報通信により容易に情報伝送が可能である。また、パソコン４で作成した情報をフレキシブルディスク等の記憶媒体に記憶させ、それを部品実装装置２０に読み込ませることによっても可能である。
【０００６】
次に、工程２：生産工程として、オペレータは生産する回路基板の機種と生産枚数を操作盤７から入力し（Ｓ１０３）、基板１０及び部品を供給して部品実装装置２０を稼働させて生産開始する（Ｓ１０４）。部品実装装置２０の稼働により部品切れが発生し、あるいは部品実装装置２０から部品残量による部品切れの予告があったときには、オペレータはその都度、部品の補給あるいは部品の補給準備の作業を行う（Ｓ１０５）。入力された回路基板の生産枚数に達すると（Ｓ１０６、部品実装装置２０の稼働を停止させる（Ｓ１０７）。基本的には入力した回路基板の生産枚数を生産した時点で部品実装装置２０は自動的に稼働停止する。また、部品実装装置２０は生産過程における稼働状況を情報記憶装置２５に記憶できるように構成されており、回路基板の生産枚数、使用した部品の個数、生産の稼働率等が記憶され、モニタ８に表示し、あるいはパソコン４に表示することができる。
【０００７】
最後に、工程３：切替工程として、次の回路基板を生産するか否かの判断をオペレータが行い（Ｓ１０８）、回路基板を生産しない場合は終了し、生産を継続する場合は、次に生産する回路基板の情報が作成済みか否かを判断して（Ｓ１０９）、情報が作成されていない回路基板の場合はステップＳ１０１の工程１：準備工程から再開する。情報が作成済みの回路基板の場合はステップＳ１０３の工程２：生産工程から再開する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術において、オペレータが行う部品の補給あるいは交換作業は、部品実装装置から部品切れが報知されたとき、あるいは事前に設定した部品残量に達したことが部品実装装置から報知されたときに実施される。しかし、オペレータは１人で多数の部品実装装置を管理していることが多く、部品の補給作業が複数の部品実装装置で発生した場合に、部品の補給が遅れる事態が必然的に生じてしまうため、部品実装装置の稼働率を低下させ、結果的に生産性を減少させることになる。
【０００９】
また、部品実装装置による生産管理の情報は、生産した回路基板に関する実績及び部品実装装置自体の稼働に関する情報のみを蓄積し管理しているため、回路基板を生産した結果に基づく情報、例えば、稼働時間、稼働率、生産枚数、使用材料である部品数、エラー回数等しか得られないことになる。従って、今後の生産計画を立てる場合に、オペレータは生産管理の情報を整理する作業を必要とする。生産する回路基板の機種が決まっている場合には整理作業は比較的手間にはならないが、近年増加している少量多品種の回路基板を生産する場合には、生産計画を立て、生産管理を行う作業に手間がかかり、生産効率を向上させることが困難となる。
【００１０】
また、生産計画は経験を活かして予測する要素があるため、豊富な経験と知識が必要となる。オペレータの能力向上あるいは人員の増加によって解消させることは可能であるが、人件費の増加を抑制するためには、誰にでも簡単に実施できるようにする必要がある。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みて創案されたもので、部品実装装置による回路基板の生産計画を作成して生産管理を容易にした部品実装装置とそれを用いた回路基板生産の生産管理方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本願第１発明は、装置内に搬入された基板に部品供給部から供給される部品を実装して回路基板を生産する部品実装装置において、前記回路基板を生産するために必要な制御情報及び生産枚数及び前記部品供給部への部品搭載数を含む生産情報を生産する回路基板の機種毎に入力する情報入力手段と、入力された前記制御情報を記憶する制御情報記憶手段と、入力された前記生産情報を記憶する生産情報記憶手段と、前記制御情報を用いて回路基板の生産時間を演算する生産時間演算手段と、前記生産時間及び生産情報を用いて時系列の生産計画を作成する生産計画作成手段と、生産開始による稼働状況を示す時系列の生産実績を記憶する生産実績記憶手段と、前記生産計画と前記生産実績とを比較する比較手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１３】
上記部品実装装置によれば、生産に先立って生産計画が作成されるので、オペレータは回路基板の生産中に行うべき部品の補給や基板の切替え等の作業スケジュールを予め把握することができ、遅滞なく作業を実施することができる。また、回路基板の生産開始とともに生産実績が情報記憶手段に記憶されるので、オペレータは生産計画の生産実績との差を把握することができる。
【００１４】
上記構成において、生産計画作成手段は、生産計画を用いて部品供給部に搭載された部品に不足が生じる部品切れの時期を求めて部品補給のスケジュールを作成することができ、オペレータは予め部品補給の準備を実施することができ、遅滞なく部品補給が行われるので、部品補給に要する部品実装装置の停止時間を短縮して生産性の向上を図ることができる。
【００１５】
また、比較手段により生産計画と生産実績とを比較して相違が生じたとき、生産実績に基づいて生産計画を更新する生産計画更新手段を設けることにより、更新された生産計画により的確な生産管理を行うことができ、今後の生産計画作成の参考とすることができる。
【００１６】
上記生産計画更新手段は、比較手段により回路基板１枚当たりに要する生産時間の平均の生産計画と生産実績との相違が予め設定された相違限界時間を越えたことが検出されたとき生産計画を更新するように構成することができ、また、比較手段により所定経過時間における回路基板の生産枚数の生産計画と生産実績との相違が予め設定された相違限界枚数を越えたことが検出されたとき生産計画を更新するように構成することができる。また、生産計画更新手段は、所定時間毎の相違限界時間または相違限界枚数の生産計画と生産実績との相違に基づいて生産計画を更新することができる。
【００１７】
また、生産計画及び／又は生産実績を表示する表示手段を設けることにより、オペレータは生産計画及び生産実績を常に参照して的確な生産管理を行うことができる。
【００１８】
また、本願第２発明は、情報記憶手段及び回路基板の生産に要する時間を演算する演算手段とを備え、装置内に搬入された基板に部品供給部から供給される部品を実装して回路基板を生産する部品実装装置を用いた回路基板生産の生産管理方法であって、生産開始に先立って前記回路基板の機種毎に、それを生産するために必要な制御情報と、生産枚数及び前記部品供給部への部品搭載数を含む生産情報とを入力して前記情報記憶手段に記憶させると共に、前記演算手段によって生産時間を演算することにより時系列の生産計画を作成して情報記憶手段に記憶させ、生産開始とともに部品実装装置の稼働状況を時系列の生産実績として情報記憶手段に記憶させ、前記生産計画と前記生産実績とを比較して回路基板生産を管理することを特徴とする。
【００１９】
上記生産管理方法によれば、生産に先立って生産計画が作成されるので、オペレータは回路基板の生産中に行うべき部品の補給や基板の切替え等の作業スケジュールを予め把握することができ、遅滞なく作業を実施することができる。また、回路基板の生産開始とともに生産実績が情報記憶手段に記憶されるので、オペレータは生産計画の生産実績との差を把握することができる。
【００２０】
上記生産管理方法において、生産計画の作成により部品供給部に搭載された部品に不足が生じる部品切れの時期を求め、部品補給のスケジュールを作成することができ、事前に部品補給の時期が分かるので、オペレータの作業負担を軽減させると共に、部品補給が遅滞することによる生産性の低下を抑制することができる。
【００２１】
また、生産計画と生産実績とを比較して相違が生じたとき、生産実績に基づいて生産計画を更新することができ、生産計画に誤りがあっても回路基板の生産中に生産計画が修正され、部品の補給時期、生産終了の時期等を正確に把握でき、今後の生産計画作成の参考とすることができる。
【００２２】
上記生産計画の更新は、回路基板１枚当たりに要する生産時間の平均を生産計画と生産実績とで比較して、その差が予め設定された相違限界時間を越えたとき生産計画を更新する方法、あるいは、所定経過時間における回路基板の生産枚数を生産計画と生産実績とで比較して、その差が予め設定された相違限界枚数を越えたとき生産計画を更新する方法を適用することができる。
【００２３】
また、所定時間毎に生産計画と生産実績とを比較することにより、生産計画の誤りが把握できると同時に生産計画が更新されるので、オペレータは行うべき作業を的確に実施することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２５】
図１は、本実施形態に係る部品実装装置１の構成を示すもので、基本的な構成は図５に示した従来構成と同様であり、共通する構成要素には同一の符号を付している。制御装置２により部品供給部９及び装着ヘッド１１が制御され、装置内に搬入される基板１０に対し、装着ヘッド１１は部品供給部９に移動して基板１０の所定位置に装着する所定の部品を保持して移動し、基板１０の所定位置に装着する動作を繰り返して回路基板を生産する。
【００２６】
前記制御装置２は、情報入力手段である操作盤７と、表示手段であるモニタ８と、情報記憶装置５と、演算装置６と、比較手段３と、生産計画更新手段１２とを備えて構成されている。前記情報記憶装置５は、後述する制御情報記憶手段５１及び生産情報記憶手段５２、生産実績記憶手段５３、生産計画記憶手段５４を構成している。また、演算装置６は、生産時間演算手段６１及び生産計画作成手段６２を構成している。
【００２７】
上記構成になる部品実装装置による回路基板生産の生産管理方法について、図１〜図４を参照して説明する。
【００２８】
図２は、実施形態に係る生産管理方法を適用した回路基板生産の手順を示すフローチャートである。尚、図２に示す番号は生産手順を示すステップ番号であって、本文中に添記する番号と一致する。
【００２９】
まず、工程１：準備工程として、生産する回路基板の情報を操作盤７からの入力または外部のパソコン４により制御情報として作成し、作成した制御情報を情報記憶装置５の制御情報記憶手段５１に記憶させる（Ｓ１）。パソコン４から部品実装装置１に制御情報を記憶させるには、パソコン４と部品実装装置１とがデータ伝送用インタフェースやＬＡＮ等の通信手段で接続された状態にあれば、情報通信により容易に情報伝送が可能である。また、パソコン４で作成した情報をフレキシブルディスク等の記憶媒体に記憶させ、それを部品実装装置１に読み込ませることによっても可能である。
【００３０】
次いで、部品実装装置１によって生産する回路基板の生産情報を作成して情報記憶装置５の生産情報記憶手段５２に記憶させる（Ｓ２）。生産情報は、図３に一例を示すように、生産する回路基板の機種毎の生産枚数を示す生産回路基板情報、部品実装装置１に搭載する部品の個数を示す部品情報、１日当たりの部品実装装置１の停止時間などを示す非稼働時間情報を設定する。
【００３１】
前記制御情報が与えられると、制御装置２は演算装置６により１枚の回路基板を生産するための所要時間をシミュレーションにより演算する生産時間演算手段６１を備えており、回路基板の生産枚数が時間単位で算出される。更に、前記生産情報が与えられることにより、演算装置６が備える生産計画作成手段６２は、生産情報に示された生産する回路基板の切替えに要する時間や部品の補給に要する時間などの非稼働時間を設定して、部品実装装置１の生産計画を時系列に作成する。作成された生産計画は情報記憶装置５の生産計画記憶手段５４に記憶される（Ｓ３）。生産計画は、図４に示すように、時系列のグラフによって示すことができるが、このようなグラフ表示だけでなく、生産する各回路基板毎の終了時間や時間単位に生産される回路基板の枚数、部品を補給する時間などを一覧表示することもできる。この生産計画は、モニタ８または通信接続されたパソコン４に表示することができる。
【００３２】
また、生産する回路基板に実装する部品の種類毎の個数はステップＳ１において作成された制御情報から分かり、部品供給部９に搭載される部品の種類毎の個数はステップＳ２において作成された生産情報から分かるので、部品供給部９に搭載された部品に不足が生じる回路基板の生産枚数が算出可能となる。従って、前記生産時間演算手段６１によって演算される時間単位の生産枚数との比較から部品を補給する作業を実施する時期が分かる。この部品補給の時期は、前記生産計画の中に表示することができる。
【００３３】
次に、工程２：生産工程として、オペレータは準備工程において作成した生産計画に基づいて生産する回路基板の機種と生産枚数を操作盤７から入力し（Ｓ４）、部品実装装置１を稼働させて生産開始する（Ｓ５）。また、生産開始と同時に部品実装装置１は稼働状況の記憶を開始する。この稼働状況はモニタ８又は通信接続されたパソコン４から確認することができる。
【００３４】
部品実装装置１の稼働により部品切れが発生するが、その時期は生産計画から分かっているので、オペレータは部品切れが発生する以前に部品補給の準備作業を行い、速やかに部品補給を実施することができる（Ｓ６）。従って、部品補給に伴う部品実装装置１の非稼働時間の短縮を図ることができる。入力された回路基板の生産枚数に達すると（Ｓ７）、部品実装装置１の稼働を停止させる（Ｓ８）。基本的には入力した回路基板の生産枚数を生産した時点で部品実装装置１は自動的に稼働停止する。また、稼働状況の記憶動作も停止する。
【００３５】
最後に、工程３：切替工程として、次の回路基板を生産するか否かの判断をオペレータが行い（Ｓ９）、回路基板を生産しない場合は終了し、生産を継続する場合は、次に生産する回路基板の情報が作成済みか否かを判断して（Ｓ１０）、回路基板の情報が作成されていない回路基板の場合はステップＳ１の工程１：準備工程から再開する。回路基板の情報が作成済みの回路基板の場合はステップＳ４の工程２：生産工程から再開する。
【００３６】
上記のように部品実装装置１は生産開始とともに稼働状況、即ち生産実績を記憶するので、生産実績と生産計画との間に相違が生じた場合に、新たな生産計画に更新することができる。この生産計画と生産実績との相違を検出するために、制御装置２に比較手段３が設けられる。
【００３７】
情報記憶装置５は生産実績として回路基板１枚当たりの生産に要した時間を記憶するので、比較手段３は演算装置６により所定枚数について平均値を算出し、これを生産計画において設定した回路基板１枚当たりの生産に要する時間とを比較することにより生産実績と生産計画との相違を検出する。また、比較手段３は、所定時間毎の生産枚数を生産計画で設定された生産枚数と比較することによっても生産実績と生産計画との相違を求めることもできる。回路基板１枚当たりの所要時間について生産実績と生産計画との差の限界として相違限界時間、または所定時間内での生産枚数の生産実績と生産計画との差の限界として相違限界枚数として予め設定し、これを情報記憶装置５内に記憶させておき、この相違限界時間または相違限界枚数を越えたことが検出されたとき、生産計画更新手段１２により生産計画記憶手段５４に記憶されている生産計画を新たな生産計画に更新する。
【００３８】
この生産計画の更新を実施することにより、生産計画における設定値に誤りがあっても、回路基板の生産中に生産計画が自動修正されるので、早期に正確な生産計画を把握することが可能となり、部品の補給のタイミング、生産終了時間も修正されるので、オペレータの負担を軽減させることができ、生産管理能力を向上させることができる。
【００３９】
上記生産計画の更新は、前記相違限界時間または相違限界枚数に加えて所定時間毎に生産計画と生産実績とを比較することによっても実施することができる。回路基板の生産開始と同時に計時を開始し、所定時間が計時される毎に、その時点の生産実績を生産計画に参照し、相違が生じているときには生産計画の更新を実施する。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明の通り本発明によれば、回路基板の生産に先立って生産計画が作成されるので、オペレータは部品の補給時期や生産完了時期等を事前に知ることができ、計画的な作業準備を行って速やかな部品補給の作業が実施でき、部品実装装置の稼働停止時間の削減を図り、生産性を向上させることができる。また、生産計画は部品実装装置が実行する生産実績と比較して、生産計画と生産実績との間に相違が生じたときには生産計画が更新されるので、生産計画に基づく部品補給等を正確に行うことができ、更新された生産計画は今後の生産計画作成の改良に役立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る部品実装装置の構成を示すブロック図。
【図２】実施形態に係る生産管理方法を適用した生産手順を示すフローチャート。
【図３】生産計画を作成するための生産情報の例を示す情報入力項目表。
【図４】時系列に示された生産計画のグラフ。
【図５】部品実装装置の要部構成を示すブロック図。
【図６】従来技術に係る生産手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１　部品実装装置
２　制御装置
３　比較手段
４　パソコン（情報入力手段）
５　情報記憶装置（情報記憶手段）
６　演算装置（演算手段）
７　操作盤（情報入力手段）
８　モニタ（表示手段）
９　部品供給部
１２　生産計画更新手段
５１　制御情報記憶手段
５２　生産情報記憶手段
５３　生産実績記憶手段
５４　生産計画記憶手段
６１　生産時間演算手段
６２　生産計画作成手段
【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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