關(guān)于SMT生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集技術(shù)研究

李春芳

(山西省電子工業(yè)科學(xué)研究所有限公司，山西 太原 030006)

在現(xiàn)階段的生產(chǎn)實踐中，企業(yè)自身的發(fā)展需要和外部市場的需求會刺激企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)改變。就目前的企業(yè)生產(chǎn)來看，為了應(yīng)對市場挑戰(zhàn)，提升自己的產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)競爭力，不少企業(yè)積極地改善SMT生產(chǎn)線自動化水平，并且在自動化改善中引入了新型的企業(yè)級管理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)的使用極大提高了企業(yè)的生產(chǎn)管理水平，也有效提升了企業(yè)的市場競爭力。盡管如此，企業(yè)目前的生產(chǎn)效率依然存在著問題，而造成此問題的突出原因是企業(yè)生產(chǎn)中信息采集的周期比較長，且容易出現(xiàn)信息錯誤情況。MES在實踐中進(jìn)行利用產(chǎn)生了顯著的效果，尤其是在信息實時采集方面有不錯的價值，所以在SMT生產(chǎn)線控制實踐中，應(yīng)用SMT進(jìn)行數(shù)據(jù)采集有突出的現(xiàn)實效果。

1 SMT工藝分析

對目前的SMT生產(chǎn)線應(yīng)用做具體的分析可知其主要的工藝流程為：PCB上板、錫膏印刷、元器件貼裝、回流焊、檢測、PCB下板和維修。從整個生產(chǎn)線運行過程，工序不多，但是在具體貼裝的過程中因為有大量的外形比較相似的元器件，其貼裝存在著較多的重復(fù)性操作，所以各個環(huán)節(jié)存在著比較高的出錯率[1]。PCB板組裝行業(yè)具有特定性，所以在一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題后，全部制品都會報廢，這會導(dǎo)致生產(chǎn)成本的顯著提升，所以要有效地解決此問題，企業(yè)需要對關(guān)鍵的生產(chǎn)參數(shù)、生產(chǎn)工序等進(jìn)行實時、靈敏的監(jiān)控，這樣，錯誤可以實現(xiàn)準(zhǔn)確定位，部分參數(shù)等也能夠?qū)崿F(xiàn)有效調(diào)整。

就目前SMT生產(chǎn)線設(shè)備的具體利用來看，其自動化設(shè)備主要包括了印絲機(jī)、貼片機(jī)、回流爐等，在這些設(shè)備的具體控制中，主要使用的是工控機(jī)[2]。就工控機(jī)的具體利用來看，因為設(shè)備廠商之間存在著非常大的差異，所以數(shù)據(jù)接口和格式也有顯著的不同。再者，各個設(shè)備之間沒有網(wǎng)絡(luò)連接，所以設(shè)備信息無法實現(xiàn)自動化反饋。在這種情況下，信息收集需要借助人工，這明顯導(dǎo)致了信息獲取的滯后，人工采集信息的準(zhǔn)確性不能保障，因此整體信息獲取便出現(xiàn)了顯著的問題。從SMT生產(chǎn)線的具體控制來看，要解決數(shù)據(jù)采集問題，必須要使用更具針對性的，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)及時采集的系統(tǒng)與技術(shù)。

2 生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集研究

基于具體的問題解決，在SMT數(shù)據(jù)采集中需要做多方面的研究，這樣，具體問題解決的實際效果會更加的突出。以下是生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集的相關(guān)討論。

2.1 SMT生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集參數(shù)

對SMT生產(chǎn)過程中的參數(shù)采集進(jìn)行總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)，在整個過程中，其需要采集的參數(shù)主要如下：1) 人員信息采集[3]。在人員信息采集的時候需要對車間的管理者、設(shè)備的操作者等進(jìn)行分別采集，然后基于責(zé)任到人的管理理念進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，這樣，產(chǎn)品質(zhì)量追溯的目標(biāo)便可以實現(xiàn)。2) 物料數(shù)據(jù)的采集。為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確與科學(xué)，在物料入庫的時候需要對其進(jìn)行編號，而且要保證編號的唯一性，這樣，基于編號可以進(jìn)行產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)信息獲取。3) 設(shè)備質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)。設(shè)備質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)的存儲與利用在設(shè)備分析等方面有顯著的價值。4) 生產(chǎn)過程狀態(tài)數(shù)據(jù)，該部分?jǐn)?shù)據(jù)是監(jiān)控實踐中需要掌握的核心數(shù)據(jù)。

2.2 RFID技術(shù)與智能對象采集

RFID是實踐中應(yīng)用比較廣泛的一種自動識別技術(shù)。對這種技術(shù)的具體應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)其具有如下優(yōu)勢：1) 應(yīng)用該技術(shù)不需要接觸就能夠獲取到大批量的信息；2) 該技術(shù)對環(huán)境有著非常強的適應(yīng)性；3) 該技術(shù)的應(yīng)用可有效提高工作效率。就該技術(shù)和使用的條碼技術(shù)進(jìn)行比較會發(fā)現(xiàn)此技術(shù)在讀取數(shù)據(jù)的時候，距離會更長，而且數(shù)據(jù)的存儲量更大，其在各種環(huán)境下均可以適用[4]。在生產(chǎn)實踐中，對所有的對象運用RFID標(biāo)簽進(jìn)行部署，可以將生產(chǎn)對象轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢约皶r追溯的智能對象，所以使用該技術(shù)，在過程中可以獲取設(shè)備、人員以及物料的相關(guān)數(shù)據(jù)?？傊?，DFID技術(shù)的具體利用為數(shù)據(jù)的獲取提供了便利。

2.3 絲印機(jī)數(shù)據(jù)采集

在SMT生產(chǎn)工藝中，絲印機(jī)是重要的設(shè)備[5]。從生產(chǎn)實踐來看，所謂的絲印具體指的是在PCB板上進(jìn)行焊膏和固化膠的涂布。在絲印機(jī)工作的過程中對其進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，主要需要強調(diào)的采集內(nèi)容有絲印機(jī)的循環(huán)時間、印刮的速度和壓力、印刷的方向以及方式等。通過絲印機(jī)和工控機(jī)的聯(lián)接，相關(guān)設(shè)備可以得到有效的控制，在工控機(jī)上進(jìn)行監(jiān)控軟件的安裝，相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集工作可以實現(xiàn)?？傊?，絲印機(jī)的數(shù)據(jù)采集在追溯中有顯著的價值。

2.4 貼片機(jī)數(shù)據(jù)采集

貼片機(jī)是SMT生產(chǎn)工藝中利用的又一類重要設(shè)備，對其的運行數(shù)據(jù)等進(jìn)行有效采集，對于相應(yīng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集有顯著的價值[6]。就目前的貼片機(jī)數(shù)據(jù)采集來看，其主要有兩種采集方式：1) 利用設(shè)備的監(jiān)控軟件接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。這種方式的數(shù)據(jù)采集具有直接性。2) 利用設(shè)備自定義通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。從目前的應(yīng)用來看，多數(shù)貼片機(jī)是一種控制系統(tǒng)，利用該控制系統(tǒng)的相關(guān)指令操作可以達(dá)到數(shù)據(jù)采集的具體目的?？偟膩碇v，貼片機(jī)數(shù)據(jù)采集對生產(chǎn)追溯的現(xiàn)實價值是顯著的。

2.5 回流爐數(shù)據(jù)采集

作為SMT生產(chǎn)工藝中利用的重要設(shè)備，回流爐數(shù)據(jù)采集不容忽視。就回流焊工藝的具體利用來看，其通過對組件板進(jìn)行加溫，對焊膏進(jìn)行熔化可以實現(xiàn)PCB板焊盤與器件之間的電氣連接。就回流焊工藝的數(shù)據(jù)采集來看，其主要包括各區(qū)的爐溫以及帶速。在數(shù)據(jù)采集的時候，以時間作為橫軸對爐溫的變化圖進(jìn)行繪制，這樣，爐溫在超過一定警戒線的時候會發(fā)生警報。回流爐數(shù)據(jù)的采集主要是利用設(shè)備控制系統(tǒng)。簡言之，強調(diào)回流爐數(shù)據(jù)采集意義顯著。

2.6 采集驅(qū)動開發(fā)

在組建采集驅(qū)動開發(fā)的時候，可以將多個廠家的設(shè)備進(jìn)行選擇，這樣可以實現(xiàn)設(shè)備配置的優(yōu)化[7]。就我國市場上的SMT設(shè)備分析來看，其類型存在著多樣化特征，且型號有明顯的差異。不同的SMT生產(chǎn)設(shè)備和型號，其數(shù)據(jù)接口存在著顯著的差別，而且在數(shù)據(jù)采集的時候，方式和手段也有顯著的不同，因此需要在驅(qū)動開發(fā)的過程中針對廠商的生產(chǎn)差異開發(fā)采集板卡。

3 貼裝過程物料防錯分析

從SMT生產(chǎn)來看，貼裝過程中的物料錯誤表現(xiàn)的比較頻繁，所以要有效地解決生產(chǎn)效率和質(zhì)量問題，需要強調(diào)貼裝過程中的物料防錯。就目前的物料防錯而言，主要的措施是：1) 基于數(shù)據(jù)采集進(jìn)行具體的物料確定。物料有唯一的編號，在貼裝的過程中進(jìn)行物料的選用，需要基于采集的具體信息對物料進(jìn)行判斷，主要是辨別編號，這樣，因為物料形狀等相似造成的貼裝錯誤問題會得到有效的規(guī)避。2) 在物料貼裝的過程中需要對工作人員、設(shè)備信息等進(jìn)行掃描采集，這樣，如果出現(xiàn)了物料貼裝的錯誤，可以基于具體的信息進(jìn)行錯誤追溯，如此一來，相應(yīng)的錯誤問題控制和解決效果會更加的突出。3) 強調(diào)警示系統(tǒng)的利用。通過警示系統(tǒng)的利用有效的加強貼裝過程中的安全提示，這樣生產(chǎn)錯誤以及安全性問題的發(fā)生率會顯著地降低。

4 結(jié)束語

綜上所述，在SMT生產(chǎn)實踐中，信息采集對于生產(chǎn)錯誤規(guī)避等有積極的作用，因此強調(diào)生產(chǎn)信息的采集意義顯著。文章在SMT工藝生產(chǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的相關(guān)分析，對數(shù)據(jù)采集的具體內(nèi)容以及實踐中需要注意的事項做討論，這樣可以保證數(shù)據(jù)采集的真實性和有效性?；跀?shù)據(jù)采集，生產(chǎn)過程的監(jiān)管和追溯效果會更加的突出。