高職院校SMT系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)的培養(yǎng)模式研究

【摘要】討論了SMT技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)況和人才需求，說明了高校自建SMT實(shí)訓(xùn)室的困難和問題，提出了“手工貼片實(shí)訓(xùn)室+SMT虛擬平臺+校外實(shí)訓(xùn)基地”三者互輔互助的培養(yǎng)模式。

【關(guān)鍵詞】SMT 表面組裝技術(shù) 培養(yǎng)模式 虛擬仿真平臺

【中圖分類號】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）05-0020-02

一、SMT技術(shù)的發(fā)展和人才需求

SMT是表面組裝技術(shù)（表面貼裝技術(shù)）（Surface Mount Technology的縮寫），是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝。具有組裝密度高、電子產(chǎn)品體積小、重量輕，可靠性高、抗震能力強(qiáng)。焊點(diǎn)缺陷率低。高頻特性好。易于實(shí)現(xiàn)自動化，提高生產(chǎn)效率。節(jié)省材料、能源、設(shè)備、人力、時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。

SMT智能表面貼裝技術(shù)的發(fā)展要求從業(yè)人員從具有熟練的插件和焊接技能變化為具有一定的編程和設(shè)備操作能力，而日益發(fā)展的電子產(chǎn)品制造業(yè)對從業(yè)人員的數(shù)量和素質(zhì)也在迅速提高，因此，高職院校對學(xué)生在SMT技術(shù)的教育和培養(yǎng)也愈加重要。

二、校內(nèi)自建SMT實(shí)訓(xùn)室的困難與問題

SMT生產(chǎn)線主要設(shè)備有：印刷機(jī)、貼片機(jī)、回流焊、插件、波峰爐、測試包裝等，一套基本的生產(chǎn)線根據(jù)規(guī)模和品牌的不同，大約需要人民幣50-100萬元，而且SMT生產(chǎn)線精細(xì)復(fù)雜，對廠房、溫度、濕度、空氣質(zhì)量都有較高的要求，建成后僅生產(chǎn)線啟動就需要30-60分鐘，啟動后生產(chǎn)規(guī)模大，耗材多，學(xué)生練習(xí)生產(chǎn)出的產(chǎn)品很難出售或二次利用，同時(shí)會產(chǎn)生廢液、廢氣等有害物質(zhì)，生產(chǎn)線設(shè)備維護(hù)維修費(fèi)用較高。由于設(shè)備價(jià)格高昂，學(xué)校也很難允許學(xué)生動手拆裝，學(xué)生無法掌握設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)和維護(hù)維修方法。因此，大多數(shù)的高職院校即使購置了SMT生產(chǎn)線，也很難投入生產(chǎn)，SMT課程也淪為了泛泛之談，難以深入。

三、提出的解決方案

為解決以上問題，現(xiàn)提出一種較為易于實(shí)現(xiàn)的培養(yǎng)模式：手工貼片實(shí)訓(xùn)室+SMT虛擬平臺+校外實(shí)訓(xùn)基地三者互輔互助的形式。

1.手工貼片實(shí)訓(xùn)室——學(xué)習(xí)基本理論、了解生產(chǎn)流程、制作設(shè)計(jì)電路

校內(nèi)建設(shè)手工貼片實(shí)訓(xùn)室，實(shí)訓(xùn)設(shè)備主要包括：

印刷區(qū)：手動絲網(wǎng)印刷機(jī)、電冰箱（用于貯存焊錫膏、紅膠等）

貼片區(qū)：多功能貼片機(jī)、烙鐵、真空吸筆，放大鏡臺燈、防靜電工作臺等

回流焊區(qū)：回流焊爐

檢測區(qū)：數(shù)字示波器，信號發(fā)生器，直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字萬用表等

手工貼片實(shí)訓(xùn)室主要利用手工貼片設(shè)備和工具，進(jìn)行電路板裝配，學(xué)習(xí)貼片電路的生產(chǎn)流程、工藝要求和檢測方法，并可用于學(xué)生自己設(shè)計(jì)電路的裝配和檢測。

2.SMT虛擬平臺——學(xué)習(xí)SMT設(shè)備的操作方法、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、維護(hù)維修方法

SMT虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)支持下，以仿真技術(shù)建立功能強(qiáng)大的虛擬制造環(huán)境。虛擬仿真技術(shù)融合了電子制造技術(shù)和工藝、實(shí)訓(xùn)設(shè)備、SMT專業(yè)技術(shù)資格認(rèn)證考核等關(guān)鍵技術(shù)。軟件可以進(jìn)行SMT關(guān)鍵設(shè)備虛擬編程和加工過程可視化仿真，能3D動畫模擬SMT關(guān)鍵設(shè)備工作全過程，能模擬出PCB板未來組裝全過程及PCB設(shè)計(jì)對電子產(chǎn)品制造的影響，可實(shí)現(xiàn)利用電腦軟件全模擬仿真，形象直觀，身臨其境，既能動手設(shè)置與編程，又能看到不同參數(shù)設(shè)置所達(dá)到的逼真實(shí)際效果。系統(tǒng)通常包含有：

（1）電子產(chǎn)品EDA設(shè)計(jì)系統(tǒng)

將各類型EDA設(shè)計(jì)文件提取轉(zhuǎn)換成具有同一格式的PCB中間文件，進(jìn)行PCB靜態(tài)3D仿真和組裝3D仿真，模擬PCB板的SMT制造過程，3D可視化直觀顯示EDA設(shè)計(jì)的PCB板布局和SMT組裝生產(chǎn)后PCB情況。從標(biāo)準(zhǔn)庫選擇元器件。并進(jìn)行PCB可制造性分析，實(shí)時(shí)顯示和存檔電子產(chǎn)品EDA設(shè)計(jì)的PCB物理參數(shù)錯(cuò)誤和可裝配性錯(cuò)誤

（2）SMT生產(chǎn)線工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)

SMT生產(chǎn)線虛擬制造系統(tǒng)首先讀入EDA設(shè)計(jì)的PCB中間文件，設(shè)計(jì)SMT生產(chǎn)線工藝流程和選擇設(shè)備，3D動畫顯示SMT生產(chǎn)線工藝流程，并且進(jìn)行SMT工藝品質(zhì)管理；可進(jìn)行市場上主流機(jī)型SMT關(guān)鍵設(shè)備的摸擬編程；按照摸擬編程CAM程序，自動進(jìn)行SMT關(guān)鍵設(shè)備機(jī)構(gòu)工作過程3D模擬仿真，進(jìn)行可制造性分析，再進(jìn)行設(shè)備操作使用和維護(hù)維修。

（3）SMT設(shè)備虛擬制造系統(tǒng)

含括絲印機(jī)、點(diǎn)膠機(jī)、貼片機(jī)、回流爐、波峰焊、插件機(jī)、AOI檢測等國內(nèi)SMT主流機(jī)型的虛擬制造過程，包括設(shè)備編程、調(diào)整，操作，保養(yǎng)和常規(guī)維護(hù)。

（4）電子產(chǎn)品模擬制造系統(tǒng)

以電子產(chǎn)品生產(chǎn)為例，在虛擬SMT生產(chǎn)線（含絲印機(jī)、貼片機(jī)、回流爐等）中交互式模擬完成產(chǎn)品制造，包括：生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)操作、生產(chǎn)故障處理和產(chǎn)品質(zhì)量分析。

利用SMT仿真平臺，可以利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)學(xué)習(xí)SMT設(shè)備的操作方法、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、維護(hù)維修方法，完成真實(shí)實(shí)訓(xùn)室完成不了的學(xué)習(xí)內(nèi)容，是真實(shí)實(shí)訓(xùn)室的有效補(bǔ)充。

同時(shí)仿真平臺僅需要計(jì)算機(jī)即可實(shí)現(xiàn)，且計(jì)算機(jī)除SMT仿真平臺外，還可同時(shí)用來滿足其它課程的學(xué)習(xí)需要，實(shí)現(xiàn)成本低，功能全。

3.校外實(shí)習(xí)工廠——實(shí)地頂崗操作，校企共建，多院校合作

簽訂或建設(shè)校外實(shí)習(xí)工廠，對企業(yè)來說，工廠可以生產(chǎn)自己的產(chǎn)品，承接訂單，組織生產(chǎn)，獨(dú)立核算，產(chǎn)生效益。對學(xué)校來說，利用工廠的實(shí)際生產(chǎn)過程，給學(xué)生一個(gè)真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境、一個(gè)真實(shí)的生產(chǎn)任務(wù)、一個(gè)真實(shí)的管理制度，甚至一個(gè)真實(shí)的薪資回報(bào)，學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時(shí)，也形成了一定的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德。

校外工廠可以與多所院校合作，利用各院校學(xué)習(xí)進(jìn)程的不同，安排各院校分批次入廠實(shí)習(xí)，解決各院校實(shí)習(xí)需求的同時(shí)，滿足工廠勞動力和技術(shù)服務(wù)的不同需求，實(shí)現(xiàn)“共贏”。

四、結(jié)束語

SMT技術(shù)人才的需求強(qiáng)勁，它是一門綜合性的工程科學(xué)技術(shù)，需要具備系統(tǒng)的理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，才能成為合格的從業(yè)人員。企業(yè)需求良好素質(zhì)的SMT專業(yè)技能人才，而如何為企業(yè)提供具有技術(shù)競爭力的員工，是高職院校的責(zé)任和任務(wù)。只有具有了有效、合理的培養(yǎng)模式和培養(yǎng)環(huán)境，才能為社會提供更加優(yōu)秀、質(zhì)量人力資源。

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作者簡介：朱瑩（1981-），女，陜西咸陽人，講師，學(xué)士，陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系教師，主要從事電工電子技術(shù)教學(xué)工作。