专利名称：零件安装生产线的生产管理装置及生产管理方法
技术领域：
本发明涉及执行多个生产任务生产多种零件安装基板的零件安装生产线的生产管理装置及生产管理方法。
背景技术：
通常，零件安装生产线的构成为，排列有将零件安装到电路基板的安装机、进行与零件安装相关联的作业的安装关联机(例如，焊锡印刷机、粘接剂涂敷装置、回流装置、检查装置等)。为了提高该零件安装生产线的生产性(吞吐量)，在专利文献1(特开2009 - 111103号公报)中，取得构成零件安装生产线的各装置(安装机和安装关联机)的生产节拍，通过在能够维持最低品质的范围内变更作为生产节拍最大的装置的瓶颈装置的安装条件等，来减·小瓶颈装置的生产节柏。专利文献专利文献I :特开2009 - 111103号公报上述专利文献I的技术在一条零件安装生产线上生产ー种零件安装基板的情况下，通过减小瓶颈装置的生产节柏，能够提高生产性(呑吐量)，但是，在一条零件安装生产线上执行多个生产任务生产多种零件安装基板的情况下，未必能够应对。这是因为，在执行多个生产任务的情况下，(I)存在因生产任务不同而瓶颈装置发生改变的情況，(2)需要使构成零件安装生产线的多个安装机的安装条件(送料器配置等)在多个生产任务中通用。在排列有多个安装机的零件安装生产线上执行多个生产任务的情况下，可以考虑缩短多个安装机的周期时间的合计时间(合计周期时间)，但是，在除了安装机之外的安装关联机(例如焊锡印刷机、粘接剂涂敷装置、回流装置、检查装置等)成为瓶颈的生产任务中，不管怎么缩短安装机的周期时间，也不能缩短多个生产任务的实际生产时间的合计时间(合计生产线周期时间)。用图2说明该理由时，在执行5种生产任务I 5的情况下，在初期设定中，如图2 Ca)所示，5种生产任务I 5的瓶颈安装机的合计周期时间为150秒，合计生产线周期时间为165秒。其中，在存在多个安装关联机的情况下，各生产任务的安装关联机的周期时间为多个安装关联机中的成为瓶颈(周期时间为最大)的安装关联机的周期时间。另外，各生产任务I 5的生产线周期时间为瓶颈安装机的周期时间和安装关联机的周期时间中的较长的时间。在图2 Ca)所示的最优化前的设定中，使安装于生产任务1、3、5的瓶颈安装机的多个送料器中的一部分送料器向另外的安装机移动，在使各安装机的送料器配置、吸附管嘴的配置最优化并变更各生产任务的零件安装顺序后，如图2 (b)所示，5种生产任务I 5的瓶颈安装机的合计周期时间变短，但是，相反，合计各生产任务I 5的生产线周期时间的合计生产线周期时间变长，生产性降低
发明内容
因此，本发明所要解决的课题是，提供一种零件安装生产线的生产管理装置及生产管理方法，其能够以缩短在I个零件安装生产线中执行多个生产任务并生产多种零件安装基板时的合计生产线周期时间的方式使零件安装生产线的均衡最优化。为解决所述课题，本发明的第一方面提供一种零件安装生产线的生产管理装置，其在排列有将零件安装到电路基板的多个安装机和进行与零件安装相关联的作业的安装关联机的零件安装生产线上执行多个生产任务，生产多种零件安装基板，其构成为，具备周期时间设定单元，对每个生产任务分别设定所述多个安装机中的成为瓶颈(周期时间为最大)的安装机(以下称作“瓶颈安装机”)的周期时间和所述安装关联机的周期时间；对每个生产任务比较所述瓶颈安装机的周期时间和所述安装关联机的周期时间并将较长的周期时间设定为作为各生产任务的实际生产时间的生产线周期时间的単元；对所述多个生产任务的生产线周期时间进行合计来求取合计生产线周期时间的単元；最优化处理单元，通过将所述多个安装机的送料器在安装机间进行调换来变更各生产任务的零件安装顺序，以缩短所述合计生产线周期时间，从而执行使各生产任务的所述瓶颈安装机的周期时间最优化的最优化处理。·由此，在一个零件安装生产线上执行多个生产任务并生产多种零件安装基板的情况下，通过最优化处理即使对各生产任务的瓶颈安装机的周期时间进行了合计的合计周期时间比最优化处理前变长，也能够以作为多个生产任务的实际合计生产时间的合计生产线周期时间变短的方式使零件安装生产线的均衡最优化，能够在ー个零件安装生产线上高效率地生产多种零件安装基板。在此，除安装机之外的安装关联机例如有焊锡印刷机、粘接剂涂敷装置、回流装置、检查装置等，且可以将零件安装生产线中的安装关联机的台数仅设为I台，也可以设为多台。如本发明的第二方面，在零件安装生产线中配置有多个安装关联机的情况下，在由周期时间设定单元设定安装关联机的周期时间时，只要设定多个安装关联机中的成为瓶颈的安装关联机的周期时间即可。本发明也可以对最优化处理仅执行一次，也可以如本发明的第三方面，重复执行最优化处理直到合计生产线周期时间成为最短为止。由此，能够求取最短的合计生产线周期时间，能够以最高效率生产多种零件安装基板。另外，本发明的第四方面将与本发明第一方面记载的「零件安装生产线的生产管理装置」的发明实质相同的技术思想作为「零件安装生产线的生产管理方法」的发明进行了记载。
图I是示意性表示本发明ー实施例中的零件安装生产线的构成的框图；图2 Ca)是表示本实施例中的5种生产任务I 5的瓶颈安装机的周期时间、安装关联机的周期时间、生产线周期时间的最优化前的设定例的图，图(b)是表示比较例的最优化后的设定例的图；图3是表示进行了本实施例的最优化处理的5种生产任务I 5的瓶颈安装机的周期时间、安装关联机的周期时间、生产线周期时间的设定例的图4是表示多任务生产线工作平衡器的程序的处理流程的流程图；图5是表示最优化处理程序的处理流程的流程图。符号说明11…电路基板、12…输送路径、13…焊锡印刷机(安装关联机)、14…检查装置(安装关联机)、15…回流装置(安装关联机)、·16…送料器、17…生产管理计算机(周期时间设定单元，最优化处理单元)、I8…安装机
具体实施例方式下面，对具体化用于实施本发明的形态的ー实施例进行说明。首先，基于图I说明零件安装生产线的构成。在输送电路基板11的输送路径12中，排列有将零件安装到电路基板11的多个安装机18(A D)、和进行与零件安装相关联的作业的多个安装关联机。其中，多个安装关联机为例如焊锡印刷机13、检查装置14、回流装置15、粘接剂涂敷装置等。在各安装机18 (A D)中分别安装有供给零件的送料器16。图中未图示，在各安装机18 (A D)的安装头上保持有吸附从送料器16供给的零件并将其安装于电路基板11的一个或多个吸附管嘴。根据由送料器16供给的零件尺寸、种类等，从管嘴直径等不同的多种吸附管嘴中更换附设于各安装机18 (A D)的安装头的吸附管嘴。在如上构成的零件安装生产线中，执行多种生产任务，生产多种零件安装基板。例如图2 (a)所示，在执行5种生产任务I 5的情况下，各生产任务I 5的瓶颈安装机的周期时间分别为25秒、40秒、30秒、35秒、20秒，对它们进行了合计的合计周期时间为150秒。其中，各生产任务I 5的瓶颈安装机为多个安装机18 (A D)中周期时间最大的安装机。另ー方面，各生产任务I 5的安装关联机的周期时间全部设定为30秒。在本实施例的零件安装生产线中，配置有多个安装关联机(焊锡印刷机13、检查装置14、回流装置15)，因此，各生产任务的安装关联机的周期时间为多个安装关联机中的成为瓶颈(周期时间为最大)的安装关联机的周期时间。另外，各生产任务I 5的生产线周期时间为瓶颈安装机的周期时间和安装关联机的周期时间中的较长的时间。在图2 Ca)所示的最优化前的设定中，使安装于生产任务1、3、5的瓶颈安装机的多个送料器16中的一部分送料器向另外的安装机移动,在使各安装机18的送料器16的配置、吸附管嘴的配置最优化并变更各生产任务的零件安装顺序后，如图2 (b)所示，5种生产任务I 5的瓶颈安装机的合计周期时间变短,但是,相反,对各生产任务I 5的生产线周期时间进行了合计的合计生产线周期时间变长，生产性低下。从图2 (b)所示的比较例的最优化处理结果可见，在3个生产任务I、3、5中，瓶颈安装机的周期时间低于安装关联机的周期时间，因此，生产线周期时间均为30秒。在这三个生产任务1、3、5中，即使将瓶颈安装机的周期时间延长到30秒，生产线周期时间也不变，因此，如图3所示，在本实施例的最优化处理中，通过将三个生产任务1、3、5的瓶颈安装机的周期时间在不超过30秒的范围内延长，以瓶颈安装机的周期时间超过安装关联机的周期时间的2个生产任务2、4的瓶颈安装机的周期时间变短的方式进行最优化。要进行这种最优化，需要在瓶颈安装机的周期时间超过安装关联机的周期时间的2个生产任务2、4中，使安装于瓶颈安装机的多个送料器16中的一部分送料器向另外的安装机18移动，变更各生产任务I 5的零件安装顺序。具体而言，通过多任务生产线平衡器，以下面的(I) (3)的方法进行最优化处理。( I)作业者设定各生产任务的安装关联机的周期时间。这时，也可以使其具备将各生产任务的安装关联机的周期时间统一设定为相同的时间的统ー设定功能。另外，在对每个生产任务安装关联机的周期时间不同的情况下，对每·个生产任务也可以具备个别设定安装关联机的周期时间的个别设定功能。作业者使用统ー设定功能和个别设定功能这两者来设定安装关联机的周期时间的情况下，只要使个别设定功能的设定比统ー设定功能的设定更优先即可。(2)多任务生产线平衡器对每个生产任务比较瓶颈安装机的周期时间和安装关联机的周期时间，将较长的周期时间设定为作为各生产任务的实际生产时间的生产线周期时间。(3)多任务生产线平衡器对多个生产任务的生产线周期时间进行合计来求取作为多个生产任务的实际合计生产时间的合计生产线周期时间，通过将多个安装机18的送料器16中的一部分在安装机18间进行调换来变更各生产任务的零件安装顺序，以使合计生产线周期时间变短，从而执行使各生产任务的瓶颈安装机的周期时间最优化的最优化处理。对于图2 Ca)所示的5种生产任务I 5的最优化前的设定，在执行本实施例的最优化处理吋，如图3所示，5种生产任务I 5的瓶颈安装机的合计周期时间为153秒，比图2 (b)所示的比较例的合计周期时间146秒长7秒，但是，在本实施例的最优化处理中，对各生产任务I 5的生产线周期时间进行了合计的合计生产线周期时间为160秒，比图2 (b)所示的比较例的合计生产线周期时间170秒短10秒，可以说多个生产任务的实际合计生产时间变短。比较图2 (b)所示的比较例的最优化处理结果和图3所示的本实施例的最优化处理结果可见，在生产任务I中，本实施例(图3)的瓶颈安装机的周期时间从20秒増加到28秒，但是，由于比安装关联机的周期时间30秒短，因此，生产任务I的生产线周期时间为安装关联机的周期时间即30秒，没有变化。另外，在生产任务2中，本实施例(图3)的瓶颈安装机的周期时间从43秒减少到38秒，但是，由于比安装关联机的周期时间30秒长，因此，生产任务I的生产线周期时间为瓶颈安装机的周期时间即38秒。由此，在本实施例(图3)中，生产任务2的生产线周期时间从比较例[图2 (b)]的43秒减少到38秒。另外，在生产任务3、5中，瓶颈安装机的周期时间分别为30秒、25秒，没有超过安装关联机的周期时间30秒，因此，生产任务3、5的生产线周期时间为安装关联机的周期时间即30秒。另外，在生产任务4中，本实施例(图3)的瓶颈安装机的周期时间从37秒减少到32秒，但是，由于比安装关联机的周期时间30秒长，因此，生产任务I的生产线周期时间为瓶颈安装机的周期时间即32秒。由此，在本实施例(图3)中，生产任务4的生产线周期时间从比较例[图2 (b)]的37秒減少到32秒。其结果是，在本实施例(图3)中，对各生产任务的生产线周期时间进行了合计的合计生产线周期时间为160秒，比图2 (b)所示的比较例的合计生产线周期时间170秒短10秒，可以说多个生产任务的实际合计生产时间变短。以上说明的本实施例的多任务生产线平衡器的功能通过由零件安装生产线的生产管理计算机17 (或其它的计算机)执行图4及图5的各程序来实现。以下，说明图4及图5的多任务生产线平衡器的各程序的处理内容。[多任务生产线平衡器]·图4的多任务生产线平衡器的程序在开始零件安装生产线的工作前执行。在起动本程序后，首先，在步骤101中，作业者使用统ー设定功能来统ー设定在零件安装生产线上执行的多个生产任务的安装关联机的周期时间。之后，进入步骤102，在上述多个生产任务中，判断是否存在安装关联机的周期时间不同的生产任务，如果存在安装关联机的周期时间不同的生产任务，则进入步骤103，作业者使用个别设定功能个别地设定安装关联机的周期时间不同的生产任务的安装关联机的周期时间，进入步骤104，执行图5的最优化处理程序。在上述步骤102中，如果判断为不存在安装关联机的周期时间不同的生产任务，则省略上述步骤103的处理(个别设定功能的安装关联机的周期时间的个别设定)，进入步骤104，执行图5的最优化处理程序。[最优化处理]图5的最优化处理程序为在图4的步骤104中执行的子例程，发挥作为本申请的权利要求范围中所说的最优化处理单元的作用。在起动本程序后，首先，在步骤201，制作在零件安装生产线上执行的在多个生产任务中使用的通用的送料器16的配置、吸附管嘴的配置。之后，进入步骤202，设定最优化的生产任务的编号n。最初设定为生产任务I。之后，进入步骤203，以使安装时间变短的方式使生产任务n的零件安装顺序最优化。之后，进入步骤204，计算多个安装机18 (A D)中周期时间成为最大的瓶颈安装机的周期时间。该步骤204和上述图4的步骤101 103的处理发挥作为本申请的权利要求范围中所说的周期时间设定单元的作用。而且，在下ー步骤205中，判断瓶颈安装机的周期时间是否比安装关联机的周期时间长，如果瓶颈安装机的周期时间比安装关联机的周期时间长，则进入步骤206，将瓶颈安装机的周期时间设定为该生产任务n的生产线周期时间。另ー方面，如果瓶颈安装机的周期时间为安装关联机的周期时间以下，则进入步骤207，将安装关联机的周期时间设定为该生产任务n的生产线周期时间。之后，进入步骤208，对到此为止所计算的生产任务n的生产线周期时间进行合计来求取作为多个生产任务的实际合计生产时间的合计生产线周期时间。之后，进入步骤209，判断生产任务编号n是否是与生产任务的数量相当的规定值，若不是规定值，则返回上述步骤202，递增生产任务编号n，对于下一次的生产任务，执行上述的最优化处理(步骤203 209)。由此，对于在零件安装生产线上执行的多个生产任务的全部，按顺序执行最优化处理(步骤203 209)。在结束了多个生产任务的全部的最优化处理的时刻，在上述步骤209中判断为“是”，则进入步骤210，判断本次的合计生产线周期时间是否比最短合计生产线周期时间短，或是否是初次。其中，最短合计生产线周期时间在下次的步骤211中变更，但是，初始值设定为作为目标的合计生产线周期时间。在上述步骤210中，在判断为本次的合计生产线周期时间比最短合计生产线周期时间短的情况下，或在判断为是初次的情况下，进入步骤211，变更最短合计生产线周期时间。例如，只要将本次的合计生产线周期时间设定为新的最短合计生产线周期时间即可。之后，进入步骤212，通过将多个安装机18的送料器16中的一部分在安装机18间进行调换来变更各生产任务的零件安装顺序，以使合计生产线周期时间变短，之后，对下次的生产任务重复上述步骤201 209的处理。
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由此，以合计生产线周期时间变短的方式阶段地进行最优化，在上述步骤210中，在判断为本次的合计生产线周期时间在最短合计生产线周期时间以上、且判断为在第二次以后的情况下，判断为求得了最短的合计生产线周期时间，结束本程序。根据以上说明的本实施例，对每个生产任务分别设定多个安装机18中的瓶颈安装机的周期时间和安装关联机的周期时间，对每个生产任务比较瓶颈安装机的周期时间和安装关联机的周期时间并将较长的周期时间设定为各生产任务的生产线周期时间，并且，对多个生产任务的生产线周期时间进行合计来求取作为多个生产任务的实际合计生产时间的合计生产线周期时间，通过将多个安装机18的送料器16中的一部分在安装机18间进行调换来变更各生产任务的零件安装顺序，以使该合计生产线周期时间变短，从而使各生产任务的瓶颈安装机的周期时间最优化，因此，在I个零件安装生产线上执行多个生产任务并生产多种零件安装基板的情况下，通过最优化处理，即使对各生产任务的瓶颈安装机的周期时间进行了合计的合计周期时间比最优化处理前变长，也能够以作为多个生产任务的实际合计生产时间的合计生产线周期时间变短的方式使零件安装生产线的均衡最优化，在I个零件安装生产线上能够高效率生产多种零件安装基板。而且，在本实施例中，重复地执行最优化处理直到合计生产线周期时间成为最短为止，因此，能够求取最短的合计生产线周期时间，能够最高效地生产多种零件安装基板。但是，本发明也可以仅执行一次最优化处理。另外，在本实施例中，在零件安装生产线中配置了多个安装关联机(焊锡印刷机13、检查装置14、回流装置15等)，但是，安装关联机的台数不仅限于此，也可以仅设定I台。除此之外，本发明也可以变更配置于零件安装生产线的安装机18的台数，或也可以变更在生产任务中执行的生产任务的数量等，在不脱离宗g的范围内可以实施各种变更。
权利要求
1.一种零件安装生产线的生产管理装置，在排列有将零件安装到电路基板的多个安装机和进行与零件安装相关联的作业的安装关联机的零件安装生产线上执行多个生产任务，生产多种零件安装基板，其特征在于，具备 周期时间设定单元，对每个生产任务分别设定所述多个安装机中的成为瓶颈的安装机(以下称作“瓶颈安装机”)的周期时间和所述安装关联机的周期时间； 对每个生产任务比较所述瓶颈安装机的周期时间和所述安装关联机的周期时间并将较长的周期时间设定为作为各生产任务的实际生产时间的生产线周期时间的单元； 对所述多个生产任务的生产线周期时间进行合计来求取合计生产线周期时间的单元; 最优化处理单元，通过将所述多个安装机的送料器在安装机间进行调换来变更各生产任务的零件安装顺序，以缩短所述合计生产线周期时间，从而执行使各生产任务的所述瓶颈安装机的周期时间最优化的最优化处理。
2.如权利要求I所述的零件安装生产线的生产管理装置，其特征在于， 在所述零件安装生产线上配置多个安装关联机， 所述周期时间设定单元在设定所述安装关联机的周期时间时，设定所述多个安装关联机中的成为瓶颈的安装关联机的周期时间。
3.如权利要求I或2所述的零件安装生产线的生产管理装置，其特征在于， 所述最优化处理单元重复执行所述最优化处理，直到所述合计生产线周期时间成为最短为止。
4.一种零件安装生产线的生产管理方法，在排列有将零件安装到电路基板的多个安装机和进行与零件安装相关联的作业的安装关联机的零件安装生产线上执行多个生产任务，生产多种零件安装基板，其特征在于， 对每个生产任务分别设定所述多个安装机中的成为瓶颈的安装机(以下称作“瓶颈安装机”)的周期时间和所述安装关联机的周期时间， 对每个生产任务比较所述瓶颈安装机的周期时间和所述安装关联机的周期时间，并将较长的周期时间设定为作为各生产任务的实际生产时间的生产线周期时间， 对所述多个生产任务的生产线周期时间进行合计来求取合计生产线周期时间， 通过将所述多个安装机的送料器在安装机间进行调换来变更各生产任务的零件安装顺序，以缩短所述合计生产线周期时间，从而执行使各生产任务的所述瓶颈安装机的周期时间最优化的最优化处理。
全文摘要
本发明提供一种零件安装生产线的生产管理装置及生产管理方法，以缩短在一个零件安装生产线执行多个生产任务的情况下的合计生产线周期时间的方式使零件安装生产线的均衡最优化。对每个生产任务分别设定多个安装机(12)中的瓶颈安装机的周期时间和安装关联机的周期时间，对每个生产任务比较瓶颈安装机的周期时间和安装关联机的周期时间并将较长的周期时间设定为各生产任务的生产线周期时间，并且，对这些多个生产任务的生产线周期时间进行合计来求取作为多个生产任务的实际合计生产时间的合计生产线周期时间，通过将多个安装机(12)的送料器(16)中的一部分在安装机(12)间进行调换来变更各生产任务的零件安装顺序，以使该合计生产线周期时间变短，从而使各生产任务的瓶颈安装机的周期时间最优化。
文档编号G05B19/418GK102789213SQ20121014762
公开日2012年11月21日 申请日期2012年5月11日 优先权日2011年5月18日
发明者村土浩章, 矢野高光 申请人:富士机械制造株式会社