(57)【要約】  プリント基板（１２０）に電子的な構成部品（１５５）を実装するための実装ライン（１１０）に対して機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）を決定するための方法（３００）において、当該方法（３００）は、それぞれに割り当てられたプリント基板（１２０）を有する複数の機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）を初期形成するステップ（４０５，４３５）と、前記複数の機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）のうちの１つを選択するステップ（４４０）と、選択された前記機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）の各プリント基板を、整数線形計画法を用いて、他の機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）へと分配するステップ（４４５）と、を含むことを特徴とする方法（３００）。
2015528205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板（１２０）に電子的な構成部品（１５５）を実装するための実装ライン（１１０）に対して機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）を決定するための方法（３００）において、
当該方法（３００）は、
それぞれに割り当てられたプリント基板（１２０）を有する複数の機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）を初期形成するステップ（４０５，４３５）と、
前記複数の機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）のうちの１つを選択するステップ（４４０）と、
選択された前記機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）の各プリント基板を、整数線形計画法を用いて、他の機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）へと分配するステップ（４４５）と、
を含むことを特徴とする方法（３００）。
【請求項２】
自身に割り当てられているプリント基板（１２０）の構成部品種類の数が最も少ない機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）を選択する、
ことを特徴とする請求項１記載の方法（３００）。
【請求項３】
これ以上他の機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）へと分配することができなくなるまで、機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）を選択して分配する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の方法（３００）。
【請求項４】
前記分配するステップは、
分配すべき前記機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）とは異なる別の１つの機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）の少なくとも１つのプリント基板（１２０）を選択するステップ（４４５）と、
前記選択されたプリント基板の、他の機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）への既存の割り当てを変更することを阻止するステップ（４４５）と、
整数線形計画法を用いて残りの問題を解くステップ（４４５）と、
を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の方法（３００）。
【請求項５】
前記プリント基板（１２０）をランダムに選択する、
ことを特徴とする請求項４記載の方法（３００）。
【請求項６】
機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）を初期形成する前記ステップは、
自身に割り当てられている構成部品種類のトラック使用数が最も多いプリント基板（１２０）を選択するステップ（４１０）と、
前記選択されたプリント基板（１２０）を新しい機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）へと割り当てるステップ（４１５）と、
残りのプリント基板（１２０）のうちの１つを選択するステップ（４２０）であって、当該選択されたプリント基板（１２０）に関しては、当該プリント基板（１２０）の構成部品種類と、前記新しい機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）の構成部品種類の集合との共通部分のトラック使用数が最大である、ステップ（４２０）と、
前記選択されたプリント基板（１２０）が、前記新しい機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）にまだ依然として適合する場合（４２５）に、当該選択されたプリント基板（１２０）を、当該新しい機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）へと割り当てるステップ（４３０）と、
を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の方法（３００）。
【請求項７】
これ以上のさらなるプリント基板（１２０）が前記機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）に適合しなくなるまで、さらなるプリント基板（１２０）を選択して割り当てる、
ことを特徴とする請求項６記載の方法（３００）。
【請求項８】
実装すべき全てのプリント基板（１２０）が何かしら１つの機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）へと割り当てられるまで、新しい機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）を作成し、この形成された機械設備ファミリへとプリント基板（１２０）を割り当てる、
ことを特徴とする請求項６又は７記載の方法（３００）。
【請求項９】
プログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品において、
実行装置（１１５）にて実行されるか、又は、コンピュータ読み出し可能な媒体に記憶されている場合に、当該プログラムコード手段により、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法（３００）が実行される、
ことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項１０】
プリント基板（１２０）に電子的な構成部品（１５５）を実装するための実装ライン（１１０）に対して機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）を決定するための制御装置（１１５）において、
当該制御装置（１１５）は、
それぞれに割り当てられたプリント基板（１２０）を有する複数の機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）を初期形成し、
前記複数の機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）のうちの１つを選択し、
選択された前記機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）の各プリント基板（１２０）を、整数線形計画法を用いて、他の機械設備ファミリ（２５０，２５５，３２０）へと分配する、
ように構成されていることを特徴とする制御装置（１１５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装ラインに対して機械設備ファミリを形成するための方法に関する。本発明はさらに、プリント基板に構成部品を実装するための製造ライン又は組立ラインのための制御装置に関する。本発明はさらに、コンピュータプログラム製品、及び、コンピュータ読み出し可能な媒体に関する。
【０００２】
特に電子機器製造の分野では、製造すべきプリント基板乃至モジュールは、ＳＭＴ実装ラインにおいて表面実装技術（surface mounted technology, SMT）によって製造されている。
【０００３】
DE 10 2009 013 353 B3は、このような実装ラインに機械設備を配置するための方法を開示している。
【０００４】
１つの実装ラインに実装用に用意されている構成部品種類の集合を変更することなく、当該１つの実装ライン上で実装することが可能なプリント基板の集合として、機械設備ファミリなる用語が定義されている。機械設備ファミリを決定するための既存のツールは、手動による手間を要することが多い、又は、必ずしも納得のいく結果を供給するとは限らない。他の公知のツールは、特定の実装システムを使用することと結びついている。
【０００５】
本発明の課題は、複数のプリント基板を各実装ラインへと割り当てるための改善された技術を提供することである。
【０００６】
本発明の課題は、独立請求項に記載の特徴を有する方法、コンピュータプログラム製品、及び、実装システムによって解決される。従属請求項は、好ましい実施形態を示している。
【０００７】
実装ラインは、プリント基板に電子的な構成部品を実装するために構成されている。実装ラインに対して機械設備ファミリを決定するための本発明の方法は、それぞれに割り当てられたプリント基板を有する複数の機械設備ファミリを初期形成するステップと、前記複数の機械設備ファミリのうちの１つを選択するステップと、選択された前記機械設備ファミリの各プリント基板を、整数線形計画法を用いて、他の機械設備ファミリへと分配するステップとを含む。
【０００８】
ここでは、１つの実装ラインに実装用に用意されている構成部品種類の集合を変更することなく、当該１つの実装ライン上で実装することが可能なプリント基板の集合として、機械設備ファミリなる用語が定義されている。実装ラインに用意されている構成部品種類の集合は、機械設備とも呼ばれる。通常は、各実装ラインにおける各構成部品種類の構成部品は、常に充分な数が用意されているものと仮定される。
【０００９】
この方法によって、実装ライン乃至実装システムの機械設備ファミリの数を低減することができる。これにより、機械設備の変更を滅多に行わないようにすることができるので、機械設備の変更に起因する製造の中断を阻止することができる。さらに、決定された機械設備ファミリは、実装ラインに設けられている備蓄装置、特に交換テーブル又は供給装置をより有効に活用することが可能となる。同じ１つの実装ラインの別の機械設備ファミリのために用意しなければならない別の備蓄装置の数を低減することができ、これによって相当なコストを節約することが可能となる。この方法は、通常の全ての実装ラインで使用することが可能である。
【００１０】
好ましい１つの実施形態においては、自身に割り当てられているプリント基板の構成部品種類の数が最も少ない機械設備ファミリが選択され、他の機械設備ファミリへと分配される。各構成部品種類は、それぞれ複数の構成部品を含んでいるが、これらの構成部品同士は、実装システムにおける実装工程に関連して互いに区別されない。１つのプリント基板又は１つの機械設備ファミリにおける構成部品種類の数は、当該プリント基板又は当該機械設備ファミリの構成部品分散値とも呼ばれる。構成部品種類の数は簡単に求めることが可能であり、また、上記のようにして選択された機械設備ファミリは解体できる確率が高いものと考えられる。従ってこの方法は迅速に集束することができ、さらに、形成される機械設備ファミリの数を少なくすることができる。別の実施形態においては、分配すべき機械設備ファミリを、別の基準に基づいて決定することも可能であり、例えばランダムに決定することも可能である。
【００１１】
好ましくは、これ以上他の機械設備ファミリへと分配することができなくなるまで、機械設備ファミリが選択され、分配される。繰り返し法を使用することにより、各機械設備ファミリへのプリント基板の割り当て問題を、混合整数計画法（Mixed Integer Programm, MIP）によって取り扱うことができる。混合整数計画法に関しては、例えばIlog又はXpressといった標準ソルバーが存在する。このようなソルバーは、決定された機械設備ファミリの作成済みの中間解を改善するために繰り返し使用することができる。１回繰り返すごとに、機械設備ファミリの数を少なくとも１つ低減することができる。標準ソルバーの処理能力は将来的に増加することが予想されるので、本発明の方法の解決速度も一層増加することだろう。
【００１２】
特に好ましい１つの実施形態においては、前記分配するステップが、分配すべき前記機械設備ファミリとは異なる別の１つの機械設備ファミリの少なくとも１つのプリント基板を選択するステップと、前記選択されたプリント基板の、他の機械設備ファミリへの既存の割り当てを変更することを阻止するステップと、整数線形計画法を用いて、機械設備ファミリ形成の残りの問題を解決するステップとを含む。
【００１３】
このアプローチは特に、多数のプリント基板を有する比較的大きい問題に対して有利であろう。前記選択されたプリント基板の、他の機械設備ファミリへの割り当てを変更することを阻止することによって、解決すべきＩＰ問題を縮小することができるので、より高速に解を決定することが可能となる。ＭＩＰを用いて迅速かつ充分な品質を以て解決するために、問題が充分に小さくなるまでこのような縮小を繰り返し実施することできる。選択された機械設備ファミリから全てのプリント基板が他の機械設備ファミリへと分配されるか、又は制限時間に達した場合に、ＭＩＰの中断を実施することができる。
【００１４】
１つの実施形態においては、新しい割り当てが阻止されるプリント基板が、ランダムに選択される。別の１つの実施形態においては、プリント基板を所期のように選択することも可能であり、例えば、プリント基板に実装すべき構成部品に基づいて、又は、この構成部品のトラック使用数に基づいて選択することも可能である。トラック使用数は、実装ラインの備蓄装置の、構成部品を供給するために必要とされるトラック数として定義されている。通常のトラックは８ｍｍ幅であり、１つの構成部品は１つ又は複数のトラックを占有することができる。
【００１５】
機械設備ファミリの初期形成は、トラック使用数に関して好ましくは貪欲法によって実施することができる。１つの実施形態においては、このために、自身に割り当てられている構成部品種類のトラック使用数の合計が最も多いプリント基板が選択され、この選択されたプリント基板が、新しく作成された機械設備ファミリへと割り当てられる。残りのプリント基板は、これらのプリント基板に実装すべき構成部品種類と、前記新しく作成された機械設備ファミリの構成部品種類との共通部分に関して調査される。共通部分に含まれる構成部品のトラック使用数が最も多くなるようなプリント基板が決定される。当該決定されたプリント基板が、前記新しい機械設備ファミリにまだ依然として適合する場合には、当該新しい機械設備ファミリへと割り当てられる。例えば、割り当てた結果として生じる機械設備ファミリの各構成部品種類を、実装ラインの備蓄装置によってまだ依然として同時に供給することが可能である場合に、前記決定されたプリント基板は当該新しい機械設備ファミリに適合しているとすることができる。
【００１６】
上述した方法によれば、機械設備ファミリの初期集合を迅速かつ効率的に見つけ出すことができる。この初期集合は初期解であり、この初期解を、冒頭に述べた方法を繰り返し実施することによって高品質な解へと迅速に改善することができる。決定された初期解は、上述した「貪欲法」アプローチによるだけでもう良好な品質を有することができるので、場合によっては後続の方法において、最適化のための手間は殆ど必要なくなる。
【００１７】
好ましくは、上述した機械設備ファミリの初期形成において、これ以上のさらなるプリント基板が前記機械設備ファミリに適合しなくなるまで、さらなるプリント基板が繰り返し選択され、当該機械設備ファミリへと割り当てられる。
【００１８】
１つの実施形態においては、実装すべき全てのプリント基板が何かしら１つの機械設備ファミリへと割り当てられるまでずっと、新しい機械設備ファミリが形成されていき、この形成された機械設備ファミリへとプリント基板が割り当てられる。このようにして、複数の機械設備ファミリの初期形成を迅速かつ効率的に実施することが可能となる。
【００１９】
本発明のコンピュータプログラム製品は、実行装置にて実行されるか、又は、コンピュータ読み出し可読な媒体に記憶されている場合に、上述した方法を実行するためのプログラムコード手段を含む。コンピュータプログラム製品は、通常のプログラミング言語（例えばＣ＋＋、Ｊａｖａ）で作成することができる。処理装置は、相応の入力手段、出力手段、記憶手段を有する市販のコンピュータ又はサーバを含むことができる。
【００２０】
プリント基板に電子的な構成部品を実装するための実装ラインに対して機械設備ファミリを決定するための本発明の制御装置は、上述した方法を実施するように構成されている。
【００２１】
本発明の上述した特性、特徴、利点、並びにこれらを達成するための様態及び方法は、実施例に関する以下の記述に関連して、より明確かつ明示的に理解することができる。以下では、実施例に関して図面を参照しながらより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実装システムを示す図である。
【図２】図１の実装システムにおける機械設備ファミリを説明するための図である。
【図３】図１の実装システムにおける、各実装ラインへの機械設備ファミリの割り当てを説明するための図である。
【図４】図１の実装システムにおける最適化方法を示すフローチャートである。
【００２３】
線形計画法は、数理最適化分野における主要な方法の１つであり、一次方程式及び一次不等式によって制約された集合に関する線形目的関数の最適化を扱うものである。線形計画法は、（混合）整数線形計画法の解法の基礎である。
【００２４】
線形計画法の利点は、以下の通りである：
・グローバルな最適化アプローチ、
・容易に拡張可能、
・実際に広く普及しており有効性が判明している、非常に良好な市販の標準ソルバー（SCIP, CPLEX, Ilog, Xpress）、
・求められた解が最適解から最大でどのくらい乖離しているか（ギャップ）が知られている。
【００２５】
図１は、実装システム１００を示す。実装システム１００は、複数の実装ライン１１０と、複数のプリント基板１２０を各実装ライン１１０へと割り当てるための制御装置１１５とを含む。各実装ライン１１０は、通常、１つの搬送システム１２５と、１つ又は複数の実装機１３０とを含む。各実装機１３０は、１つ又は複数の実装ヘッド１３５を含み、各実装ヘッド１３５はそれぞれ、不変テーブル１４０又は可変テーブル１４５から構成部品を取り上げて、搬送システム１２５上に配置されているプリント基板１２０上の所定の位置へと位置付けるように構成されている。
【００２６】
プリント基板１２０は通常、実装工程中は、実装機１３０に対して静止している。テーブル１４０，１４５は、それぞれ複数の供給装置１５０を含む（これらのうちの１つだけを例示的に図示している）。各供給装置１５０は、所定の種類の構成部品１５５のストックを用意している。各供給装置１５０は、種々異なる構成部品１５５を用意するよう構成することが可能であり、１つのテーブル１４０，１４５に複数の異なる供給装置１５０を設置することも可能ではある。しかしながら、設置されている各テーブル１４０，１４５のいずれにも用意されていない構成部品１５５を実装機１３０へと供給しなければならない場合には、速度的な理由から、通常はテーブル１４０，１４５が完全に交換される。
【００２７】
通常、このような交換は、製造の一時停止と結びついているので、交換すべきテーブル１４０，１４５の数は少なく抑えるよう努められる。機械設備の変更時に交換されないテーブルは、不変テーブル１４０と呼ばれ、交換される場合には可変テーブル１４５と呼ばれる。不変テーブル１４０と可変テーブル１４５との機能的な違いは、その他には存在しない。
【００２８】
プリント基板１２０には複数の異なる構成部品１５５を実装することができる。可変テーブル１４５の交換頻度を最小化するため、理想的には不変テーブル１４０の数を最大化するために、制御装置１１５は、各実装ライン１１０へのプリント基板１２０の割り当てを最適化するよう構成されている。この場合には通常、各プリント基板１２０の特性、乃至、各プリント基板１２０上に実装される各構成部品１５５の特性、並びに、各実装ライン１１０乃至各実装機１３０の個々の特性も考慮しなければならない。
【００２９】
図２は、“クラスタ（Cluster）”とも呼ばれる機械設備ファミリを説明するための図２００を示す。第１プリント基板２０５と、第２プリント基板２１０と、第３プリント基板２１５とが図示されており、これらはそれぞれ図１の実装システム１００におけるプリント基板１２０の１つに相当する。第１プリント基板２０５には、構成部品１５５の第１集合２２０を実装すべきであり、第２プリント基板２１０には、構成部品１５５の第２集合２２５を実装すべきであり、第３プリント基板２１５には、構成部品１５５の第３集合２３０を実装すべきである。例えば、各集合２２０〜２３０は、それぞれ５つの各々異なる構成部品種類を含み、これら５つの構成部品種類の中から各々異なる数の構成部品１５５が使用される。従って、構成部品１５５の各集合２２０〜２３０は、構成部品種類の各集合２３５〜２４５へと割り当てられている。これらの集合２３５〜２４５の中には、対応する集合２００〜２３０の各構成部品１５５の各々１つのみが再び見て取れる。
【００３０】
１つの機械設備ファミリは、同じ１つの実装ライン１１０上で実装するよう割り当てられている複数のプリント基板１２０を含む。図２の例では、プリント基板２０５と２１０とが同じ１つの実装ライン１１０へと割り当てられており、第１機械設備ファミリ２５０を形成している。従って、第１機械設備ファミリ２５０は、プリント基板２０５と２１０とに割り当てられている集合２３５と２４０の和集合に含まれている各構成部品種類を有する第１機械設備２６０を必要とする。この実施例では、第１機械設備２６０は、６つの構成部品種類を有する。第１機械設備２６０の前記６つの構成部品種類を用意することにより、当該第１機械設備ファミリ２５０のプリント基板２０５及び２１０は、当該１つの実装ライン１１０上において機械設備を変更することなく実装することができる。
【００３１】
第３プリント基板２１５は、別の１つの実装ライン１１０へと割り当てられており、単独で第２機械設備ファミリ２５５を形成している。第２機械設備ファミリ２５５に割り当てられている第２機械設備２６５は、５つの構成部品種類を有する。
【００３２】
仮に、第３プリント基板２１５が、プリント基板２０５及び２１０と同じ機械設備ファミリへと割り当てられたとすれば、その結果として形成された機械設備ファミリに割り当てられている機械設備は、各集合２３５，２４０，２４５の和集合を含むこととなり、つまりこの実施例では７つの構成部品種類を有することとなる。実装ライン１１０が例えば６つの各々異なる構成部品１５５に対する収容能力しか有さない場合には、このようにして形成された前記機械設備ファミリを、当該実装ライン１１０へと割り当てることはできない、乃至、第３プリント基板２１５はもはや、当該実装ライン１１０へと割り当てられる機械設備ファミリには適合しない。
【００３３】
図３は、図１の実装システム１００において、複数の機械設備ファミリ２５０，２５５を各実装ライン１１０へと割り当てるための方法３００を説明するための図である。説明は図２に示した実施例に基づいて行う。
【００３４】
第１実装ライン３０５には、図２の第１機械設備ファミリ２５０と、第２機械設備ファミリ２５５とが割り当てられている。これらの機械設備ファミリ２５０及び２５５は、交互に第１実装ライン１１０上に配置され、それぞれ交代する際には機械設備の変更３１５が行われる。
【００３５】
第２実装ライン３１０には、第３機械設備ファミリ３２０が割り当てられている。第３機械設備ファミリ３２０は、第２実装ライン３１０へと固定的に割り当てられており、図示した実施例の場合には、第２実装ライン３１０の機械設備の変更は行われない。
【００３６】
各機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０へのプリント基板１２０の割り当ては、それぞれにおいてできるだけ多くの各々異なるプリント基板１２０を実装することが可能となるように試みられる。しかしながら通常、１つの実装ラインに対して、１つの機械設備ファミリに含まれているプリント基板よりも多いプリント基板が割り当てられる。なぜなら当該１つの実装ラインに、任意に多数の構成部品種類を用意できるわけではないからである。従って、実装ラインの機械設備は、時々変更される。機械設備の変更時には、第１機械設備ファミリのための機械設備が、第２機械設備ファミリのための機械設備と交換される。この機械設備の変更の頻度が少なくなればなるほど、また、機械設備の変更時に交換しなければならない構成部品種類が少なくなればなるほど、この実装システムは、低コストに稼働することができる。
【００３７】
実装ライン３０５の機械設備の変更の頻度をできるだけ少なく抑えるために、１つの実装ライン１１０における機械設備ファミリ２５０，２５５の数をできるだけ少なくすることが試みられる。１つの実施形態においては、１つの実装ライン１１０における可変テーブル１４５の数をできるだけ少なくし、かつ、不変テーブル１４０の数をできるだけ増やすために、各機械設備ファミリ２５０，２５５を、機械設備の変更時３１５に変更すべき構成部品種類の数が多くなり過ぎないように形成することも試みられる。さらに、機械設備ファミリ２５０，２５５を形成する際には、場合によっては、技術的な理由から、必ずしも１つのプリント基板１２０の全ての構成部品１５５を１つの実装ライン１１０上にて処理できるわけではないことに注意すべきである。
【００３８】
以下、個々の実装ライン３０５，３１０に対して機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０を形成するための方法を、図４を参照しながらより詳細に説明する。
【００３９】
図４は、複数のプリント基板１２０を各機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０へと最適に割り当てるための方法４００のフローチャートを示す。方法４００の第１部分では、ステップ４０５〜４３５において、複数の機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０を初期形成するために貪欲法が実施される。機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０を形成するために他のサブ方法を使用することも可能である。形成された機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０は、方法４００の第２部分のための初期解として使用される。方法４００は、ステップ４４０〜４６０において、機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０の数を低減する。
【００４０】
ステップ４０５：第１ステップ４０５では、１つの機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０が形成される。
【００４１】
ステップ４１０：次いで、手元にあるこれから割り当てようとするプリント基板１２０の中から、最も多いトラック使用数を有するプリント基板１２０が探し出される。各プリント基板１２０の各構成部品１５５は、それぞれ１つ又は複数のトラックを必要とする。これらのトラックに、不変テーブル１４０、可変テーブル１４５、及び、供給装置１５０が配列されている。１つの構成部品種類の各構成部品１５５は、各々異なる数のトラック使用数を有することができる。
【００４２】
ステップ４１５：その後、探し出された前記プリント基板１２０が、ステップ４０５で形成された新しい機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０へと割り当てられる。
【００４３】
ステップ４２０：その後、さらなる別のプリント基板１２０が選択される。当該選択されたプリント基板１２０に関しては、当該選択されたプリント基板１２０の構成部品種類と、前記新しい機械設備ファミリの構成部品種類との共通部分に含まれている構成部品種類のトラック使用数が最大である、ということが当てはまる。
【００４４】
別の１つの実施形態においては、ステップ４０５で形成された機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０へと割り当てられた場合に、当該機械設備ファミリのトラック使用数の増加が最も小さくなるようなプリント基板１２０が選択される。
【００４５】
ステップ４２５：次いで、前記選択された別のプリント基板１２０が、前記新しい機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０に適合するか否かがチェックされる。当該選択された別のプリント基板１２０を、前記新しい機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０へと割り当てた後に、当該新しい機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０の各構成部品種類を、１つの実装ライン１１０の各供給装置１４０，１４５，１５０へと完全に搭載することができれば、適合しているとみなされる。
【００４６】
ステップ４３０：上述したチェックがポジティブである場合には、ステップ４３０において、当該別のプリント基板１２０が前記機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０へと割り当てられ、方法４００は上述したステップ４２０へと進む。
【００４７】
ステップ４３５：これに対し、上述したチェックがネガティブである場合には、ステップ４３５において、まだいずれの機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０にも割り当てられていないさらなるプリント基板１２０が残っているか否かがチェックされる。残っている場合には、新しい機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０を作成するために、方法４００はステップ４０５へと分岐して戻る。
【００４８】
その後、この時点までに形成された全ての機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０を含む決定された初期解が、繰り返し改善される。
【００４９】
ステップ４４０：このためにまず、形成された複数の機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０の中から１つが選択される。これは、選択された当該１つの機械設備ファミリに割り当てられている各プリント基板１２０を、他の機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０へと分配するためである。好ましい１つの実施形態においては、自身に割り当てられているプリント基板の構成部品種類の数が最も少ない機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０が選択される。択一的に、他の選択基準を使用することも可能であり、例えば、どの機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０のトラック使用数が最も少ないか、という選択基準を使用することも可能である。
【００５０】
ステップ４４５：次いで、有効な解に基づき、すなわち形成された全ての機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０に基づき、ステップ４４０で選択された機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０の各プリント基板１２０を、整数線形計画法（ＭＩＰ）を用いて、他の機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０へと分配することが試みられる。このステップは、標準ソルバーを用いて実施することができる。整数線形計画法は、さらに追加的な制約を考慮することも可能である。例えば、特定の構成部品１５５が、例えばその大きさ又は性質の理由から、特定のテーブル１４０，１４５でのみ用意されるようにすることができる。さらに、各実装ライン１１０で用意できる構成部品１５５の最大数を定めることができる。さらには、プリント基板１２０の所定の部分集合を、常に同じ機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０へと割り当てるようにすることができる。このことは例えば、同じ１つのプリント基板１２０の表側と裏側とを実装する場合に有利である。最後に、それぞれ別々の機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０へと割り当てる必要があるプリント基板１２０同士を識別することができる。
【００５１】
ステップ４５０：その後、各機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０（以前に選択された機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０は空になっている）へのプリント基板１２０の分配が発見され得るか否かがチェックされる。
【００５２】
ステップ４５５：発見されない場合には、方法４００はステップ４５５で終了する。
【００５３】
１つの実施形態においては、ステップ４４５において、整数線形計画法を用いた解の決定を繰り返し実施することも可能である。解の決定においては、一部のプリント基板１２０の、機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０への割り当てを固定し、その一方で、その他のプリント基板１２０の割り当てを変更することができる。その後、この解に基づいて整数線形計画法が実施され、これによって１つ又は複数の新しい解が決定される。決定されたそれぞれの解に対して、解の品質を示す基準が作成される。それから、不十分な品質を示している基準を有する解が拒絶される。整数線形計画法をさらに１回又は複数回実施することによって、残りの解をさらに改善することができる。所定の品質を有する解が発見されるか、又は、所定の決定時間が経過すると、この繰り返しを中断することができる。
【００５４】
ステップ４６０：ステップ４５５において、少なくとも１つの機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０の各プリント基板１２０を、他の機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０へと分配することが可能であった場合には、既存の解から全ての空の機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０が決定され、除去される。これは、選択された機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０の分配が成功した場合には少なくとも１つであるが、複数であってもよい。その後、方法４００は、改めて実施するためにステップ４４０へと戻る。
【００５５】
この決定の後、整数線形計画法に対する問題をさらに縮小するために、さらなるプリント基板１２０を、当該プリント基板１２０の現在の機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０へと、繰り返し固定的に割り当てることができる。その結果として生じた問題が、標準ソルバーによる有利な処理を可能にするために充分小さい場合には、この繰り返しを中断することができる。充分に多くのプリント基板１２０が決定された後、上述のステップ４４５を実施することができる。
【００５６】
数学的背景
厳密な数学的手法を使用することにより、従来実際に使用されてきたヒューリスティック法よりも格段に良好な解を獲得することができる。さらには、この数学的手法によれば、従来とは異なり良好な生産時間を達成することも可能となる。
【００５７】
添字
Ｒ  プリント基板１２０の集合
Ｃ  構成部品種類１５５の集合
Ｃｌ  機械設備ファミリ２５０，２５５，３２０の集合
Ｒｃ  構成部品種類ｃを有するプリント基板の集合
【００５８】
パラメータ
Ｔｉｍｅｒ，ｌ  ラインｌにおけるプリント基板ｒに対する総生産時間
ＴｉｍｅＬｉｍｉｔｌ  ラインｌにおける生産時間制限値。
【００５９】
２値変数
Ａｓｓｉｇｎｒ，ｃｌ  機械設備ファミリｃｌへのプリント基板の割り当て
Ｓｅｔｕｐｒ，ｃｌ  機械設備ファミリｃｌにおける構成部品ｃの使用。
【００６０】
ＩＰ定式化
【数１】
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但し、ｃｌ’は、他の機械設備ファミリへと分配すべき機械ファミリである。
【数２】
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【００６１】
本発明の詳細を、好ましい実施形態に基づいて詳しく図示及び説明してきたが、本発明は開示された実施形態に限定されておらず、当業者が本発明の範囲から逸脱することなくこれらの実施形態から他の変形形態を導出することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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