洗浄装置の検査表を自動発行する事前登録システム ― iQ-R FTP連携×PDF帳票

案件概要

お客様：装置メーカー様（エンドユーザーは電子機器メーカー様の基板洗浄工程）
プロジェクト：洗浄装置向け事前登録・検査表自動発行システムの構築
体制：装置メーカー様が洗浄装置本体と制御盤を担当、当社が上位システムのソフトウェアと仕様取りまとめを担当
担当範囲：要件の整理と仕様提案、事前登録PLC（三菱電機 iQ-R／R04CPU）とタッチパネル（GOT2000）のソフト、検査表を発行するサーバアプリケーション、LCRメータ通信用ファンクションブロック、納入仕様書の作成代行

背景と課題

洗浄が終わったとき、検査表はもう刷り上がっている。今回目指したのは、そんな工程です。

基板の洗浄工程では、どのラックのどの基板を、どんな条件で洗ったのかをロットごとに検査表へ残す必要があります。新しい洗浄装置の導入にあたり、現場で使ってきたロット検査表を自動で発行することが求められ、次の課題がありました。

洗浄装置に投入する前に、ラックと基板の組み合わせを確実に記録したい
洗浄中の液温や出力、規格判定の結果を、誤記なく検査表に載せたい
生産履歴と点検記録を、後から検索・活用できるデータとしてサーバに残したい
将来は上位の生産管理システムとも連携できるようにしておきたい

対応内容

「仕様がない」から始めた要件定義

キックオフの時点で、エンドユーザー様から操作手順についての指定はなく、「仕様特記はないので提案してほしい」というご要望でした。そこで当社が、事前登録の操作手順、データの流れ、3種類のCSVの項目構成、ファイルの命名規則と保存フォルダの体系までを案として示し、オンライン打合せで一つずつ確定させていきました。

確認事項は質疑管理表で番号を振って追跡し、仕様確認サマリを改訂しながら合意を積み上げています。基板の品目コードが将来8桁から12桁に変わる予定であることも、この過程で把握し、可変長で読み取る設計にしました。合意した内容は、当社が納入仕様書として取りまとめ、装置メーカー様の名義で提出しています。

PLCが主役、PCは清書係

処理の分担は、「止まってはいけない処理はPLCに置く」という考え方で決めました。登録データと洗浄装置から受け取ったデータの結合、CSVの生成、サーバへのFTP転送、印刷指示までを事前登録PLCが担います。サーバPCが受け持つのは、届いたCSVから検査表PDFを作り、プリンタに送る清書の工程だけです。

サーバ側のアプリケーションは当社で開発し、検査表のレイアウトはエンドユーザー様が普段お使いの帳票に合わせてPDFで再現しました。帳票の版数はアプリ内で管理し、検査規格の上下限はタッチパネルから変更できます。洗浄槽の静電容量を測るLCRメータ（HIOKI IM3570A）についても、PLCからEthernetで測定値を直接取り込むファンクションブロックを作り、ライブラリとして提供しました。

将来、上位システムがサーバのCSVを取りに来ることも見据えています。FTPで転送している最中のファイルを読みにいくとデータが壊れるおそれがあるため、取得タイミングの考え方を設計段階でエンドユーザー様と共有しました。

確定してから登録する入力ガード

事前登録は、作業者がコードリーダでラックのQR、続いて基板のQRを読み取る手作業です。ラックは最大60個、基板は最大1,200枚まで登録できます。リフロー日のQRを読むと、PLCの時計と照らしてリフロー後の日数も自動で計算します。

装置メーカー様の工場で操作性を評価していただいた際、「異常なデータは洗浄装置に送らないでほしい」というご指摘を受けました。そこで、入力はいったん仮の領域に保持し、「確定」ボタンを押した時点で文字数や重複をまとめてチェックする方式に改めました。チェックしてから登録するのではなく、チェックを通ったデータだけが登録される仕組みです。NGのときはポップアップで知らせ、データは登録しません。

サーバとの通信異常やCSVの書き込み失敗など、止まる可能性のある箇所には警報を20点設け、警報ごとに作業者が取るべき処置を画面に表示しています。直近20件のデータは再印刷用にPLCに保持しているので、紙詰まりなどの際もタッチパネルから刷り直せます。

結果

洗浄が終わると同時に、人の手を介さず検査表が印刷されるようになりました
生産履歴、点検結果、検査表の3種類のデータが日付別のフォルダ体系でサーバに蓄積され、後から検索・活用できる状態になりました
確定チェック付きの事前登録で、ラックと基板の紐づけミスを洗浄前の段階で止められるようになりました

現在、システムは稼働中です。PLCで現場の処理を固め、PCで帳票に仕上げる。その境目の設計こそ、ラダーもPCアプリも書ける当社の得意分野です。既存装置への記録・帳票機能の後付けも、お気軽にご相談ください。