張明杰 洪 軍 李照坤

（航空工業(yè)計(jì)算所，陜西 西安 710065）

1 前言

近年來(lái)，在外在需求和內(nèi)在需求的驅(qū)動(dòng)下使得大部分企業(yè)都通過(guò)對(duì)SMT生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度進(jìn)行進(jìn)一步的完善，同時(shí)引入到管理信息系統(tǒng)，在能夠在最大程度上改善和提高到企業(yè)的生產(chǎn)管理水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

2 SMT工藝分析

雖然加工的數(shù)量不多，但客觀上存在大量相似的外觀造型構(gòu)件和許多重復(fù)的柔性操作特征過(guò)程。因?yàn)閺纳a(chǎn)線一側(cè)的倉(cāng)庫(kù)取料，裝載站，供應(yīng)焊膏，比較材料放置和回流是PCB中容易出錯(cuò)的工藝裝配。但是確定了PCB重組行業(yè)的特點(diǎn)。如果一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，所有產(chǎn)品都會(huì)報(bào)廢。因?yàn)楣拘枰獙?duì)所有最關(guān)鍵的制造和生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，建立靈敏的監(jiān)控系統(tǒng)，并準(zhǔn)確定位位置，人員提供準(zhǔn)確預(yù)警的重要提示信息，通過(guò)自動(dòng)反饋控制重要的相關(guān)參數(shù)，自動(dòng)微調(diào)一些最重要的信息。對(duì)于SMT生產(chǎn)線相關(guān)設(shè)備，主要組件包括：絲網(wǎng)印刷機(jī)，貼片機(jī)，資本回流焊爐等，許多相關(guān)設(shè)備和控制主要包括工業(yè)計(jì)算機(jī)的使用，但是最終數(shù)據(jù)外部接口存在客觀差異。此外，每個(gè)設(shè)備之間都沒(méi)有連接點(diǎn)，因此系統(tǒng)很難自動(dòng)反饋設(shè)備信息，并且需要人工來(lái)收集各種設(shè)備相關(guān)信息，因此不可能快速響應(yīng)設(shè)備的整體工作狀態(tài)流水線，無(wú)法通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)情況的詳細(xì)分析，無(wú)法與加工過(guò)程統(tǒng)一，人工采集的效率和質(zhì)量低下，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性無(wú)法得到保證。因此，制造企業(yè)采用標(biāo)準(zhǔn)與傳統(tǒng)系統(tǒng)相結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)上述重要功能：它還可以實(shí)時(shí)了解車間內(nèi)各流水線的生產(chǎn)進(jìn)度、各種物料、其產(chǎn)品、產(chǎn)品系列型號(hào)、總量等相關(guān)數(shù)據(jù)信息。全部關(guān)于內(nèi)容的各種信息以及設(shè)備的狀況用過(guò)了。得到及時(shí)、實(shí)時(shí)獲取新的監(jiān)控?cái)z像機(jī)產(chǎn)品和主要趨勢(shì)質(zhì)量。說(shuō)明車間內(nèi)各種相關(guān)的統(tǒng)計(jì)性能基本標(biāo)準(zhǔn)，可視化信息可以根據(jù)不同的裝配產(chǎn)品進(jìn)行所有的動(dòng)態(tài)基本配置；MES該系統(tǒng)必須能夠在線跟蹤SMT生產(chǎn)車間、工廠生產(chǎn)、加工和線下實(shí)時(shí)的原材料等信息，是快樂(lè)過(guò)程的關(guān)鍵，確保產(chǎn)品召回的準(zhǔn)確性和可追溯性，為產(chǎn)品的全面提供依據(jù)。

3 生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集研究

3.1 SMT生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集參數(shù)

在SMT的生產(chǎn)過(guò)程中可以收集的參數(shù)：1）相關(guān)人員信息內(nèi)容的收集方式。相關(guān)人員信息收集的關(guān)鍵對(duì)象是：車間經(jīng)理，設(shè)備和操作員，質(zhì)量檢查員；公司全面貫徹負(fù)責(zé)任管理工作的價(jià)值觀念，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的質(zhì)量和可追溯性；2）各種物料的數(shù)據(jù)，當(dāng)有關(guān)人員將每種關(guān)鍵物料放入倉(cāng)庫(kù)時(shí)，他們將得到的一個(gè)編號(hào)，方便系統(tǒng)將來(lái)查詢產(chǎn)品的整體質(zhì)量可追溯性；3）所用設(shè)備的質(zhì)量和檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。在早期，大多數(shù)SMT設(shè)備（如貼片機(jī)、流出焊爐和AOI測(cè)試儀）都具有設(shè)備和自檢的基本功能。綜合檢測(cè)數(shù)據(jù)可以長(zhǎng)期存儲(chǔ)在檢測(cè)相關(guān)設(shè)備中，只需編寫(xiě)所用的設(shè)備擴(kuò)展接口程序即可將數(shù)據(jù)傳輸?shù)組ES系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)提取方法和使用；4）生產(chǎn)時(shí)間過(guò)程當(dāng)前狀態(tài)的數(shù)據(jù)是指攝像機(jī)監(jiān)控時(shí)間過(guò)程的核心位置的數(shù)據(jù)。在各種信息中，所用設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在相關(guān)信息中，產(chǎn)品的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)狀態(tài)，等等數(shù)據(jù)可以收集和科學(xué)研究。將PCB板放在板上時(shí)，應(yīng)寫(xiě)下PCB板的輸入號(hào)、PCB板的條形碼、是否出現(xiàn)手動(dòng)打蛋現(xiàn)象等信息；在進(jìn)行錫膏印刷工藝時(shí)，應(yīng)記錄錫膏的信息內(nèi)容和鋼網(wǎng)的信息；在放置零件的過(guò)程中，應(yīng)注意各種材料、材料槍等信息內(nèi)容的可追溯性信息內(nèi)容；當(dāng)進(jìn)行流式回流焊時(shí)，應(yīng)記錄熔爐溫度、澆注機(jī)的快速傳輸?shù)认嚓P(guān)信息；當(dāng)在爐后進(jìn)行檢查工作時(shí)，應(yīng)記錄綜合檢查數(shù)據(jù)。

3.2 RFID技術(shù)與智能對(duì)象采集

RFID是1990年出現(xiàn)的一種系統(tǒng)自動(dòng)快速識(shí)別技術(shù)。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：不用接觸就能閱讀大量的信息內(nèi)容，逐漸適應(yīng)生活環(huán)境，工作效率明顯提高。與條形碼的核心技術(shù)相比，RFID技術(shù)具有直讀距離大、最終數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量大等特點(diǎn)，能夠適應(yīng)各種社會(huì)沖擊環(huán)境。如果所有的可制造對(duì)象比較都使用RFID新標(biāo)簽進(jìn)行計(jì)劃部署，那么制造生產(chǎn)對(duì)象就可以成為一種可以跟蹤、觀察和跟蹤的智能對(duì)象。將相對(duì)固定或可移動(dòng)的RFID標(biāo)簽應(yīng)用到新生產(chǎn)線的控制點(diǎn)上，可以對(duì)一些智能對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。如果RFID系統(tǒng)能夠與制造企業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的內(nèi)部集成，那么標(biāo)簽會(huì)攜帶大量的最終數(shù)據(jù)并傳輸?shù)組ES。系統(tǒng)產(chǎn)品與工廠生產(chǎn)相關(guān)信息的直接關(guān)聯(lián)，還可以準(zhǔn)確、完整、實(shí)時(shí)地進(jìn)一步了解各種物料的消耗情況、各種機(jī)器的現(xiàn)狀、訂單量的緩慢進(jìn)度、工單工廠的生產(chǎn)狀態(tài)。

3.3 絲印機(jī)數(shù)據(jù)采集

絲網(wǎng)是指將焊膏和完全固化的膠水涂在PCB板上，例如使用DEK自動(dòng)智能絲網(wǎng)印刷機(jī)來(lái)收集相關(guān)數(shù)據(jù)，DEK絲網(wǎng)印刷機(jī)可以用來(lái)連接工業(yè)計(jì)算機(jī)和MachineController以有效控制各種設(shè)備，并在機(jī)器上使用相關(guān)的控制和秘密監(jiān)控工具軟件。DEK絲印機(jī)具備基本標(biāo)準(zhǔn)/ SECSII游戲機(jī)通訊功能，符合國(guó)家開(kāi)放的基本標(biāo)準(zhǔn)，可以促進(jìn)絲網(wǎng)印刷數(shù)據(jù)的全面整合所有生產(chǎn)線，并使用SEMI相應(yīng)的協(xié)議內(nèi)容編寫(xiě)通信核心電源程序，以便能夠有效地校正響應(yīng)驅(qū)動(dòng)程序與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)并進(jìn)行收集。

4 貼裝過(guò)程物料防錯(cuò)分析

在印制生產(chǎn)過(guò)程中，很多產(chǎn)品都會(huì)換批優(yōu)質(zhì)品種，而元器件、元器件等的使用數(shù)量相對(duì)較多大。到在很大程度上，材料的裝載、分配和填充變得更加復(fù)雜；如果沒(méi)有人工操作，很難區(qū)分雜亂和非常復(fù)雜的材料，這也會(huì)導(dǎo)致速度和效率低下工作。如這樣一來(lái)，生產(chǎn)線一側(cè)的倉(cāng)庫(kù)里堆滿了物料，甚至在進(jìn)料和進(jìn)料的小環(huán)節(jié)都會(huì)出錯(cuò)采摘。在SMT裝配線中，各種材料系統(tǒng)和合理的科學(xué)方法是極其重要的重要的。通過(guò)多種方式，系統(tǒng)針對(duì)物料的準(zhǔn)備和看板，以及從揀料和現(xiàn)場(chǎng)裝車環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程。在工作站進(jìn)料過(guò)程中，將安裝線中的所有物料運(yùn)離組裝車間一定距離后，應(yīng)選擇正確且分布均勻的組件進(jìn)入安裝網(wǎng)格的相應(yīng)倉(cāng)庫(kù)，相關(guān)人員應(yīng)進(jìn)行掃描各種材料標(biāo)簽，并根據(jù)獨(dú)立的辦公材料準(zhǔn)備委員會(huì)分配各種材料。如果進(jìn)料符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定并且沒(méi)有要求，看板準(zhǔn)備材料將作為重要的提醒，以保持進(jìn)料；如果沒(méi)有進(jìn)料，則材料準(zhǔn)備板將提示繼續(xù)進(jìn)料。根據(jù)相關(guān)規(guī)定無(wú)要求，看板和立即重要提示低級(jí)錯(cuò)誤和110報(bào)警。原料制備看板還可以與設(shè)備操作中的落料任務(wù)中的數(shù)據(jù)，最終完成狀態(tài)以及各種信息有關(guān)物料，還可以指示下一個(gè)階段的下料編號(hào)以及制備站的信息，并提示原料制備培訓(xùn)任務(wù)的實(shí)施進(jìn)度。

5 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)大部分企業(yè)在外在需求和內(nèi)在需求的驅(qū)動(dòng)下，都對(duì)SMT生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度進(jìn)行了進(jìn)一步的完善與改進(jìn)。上文在分析SMT工藝基礎(chǔ)上，講解了SMT生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)采集模式，最后粗略探討了貼裝過(guò)程物料的防錯(cuò)流程。