關于SMT生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集技術研究

張明杰 洪 軍 李照坤

（航空工業(yè)計算所，陜西 西安 710065）

1 前言

近年來，在外在需求和內(nèi)在需求的驅(qū)動下使得大部分企業(yè)都通過對SMT生產(chǎn)線的自動化程度進行進一步的完善，同時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)管理水平和市場競爭力。

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件和許多重復的柔性操作特征過程。因為從生產(chǎn)線一側(cè)的倉庫取料，裝載站，供應焊膏，比較材料放置和回流是PCB中容易出錯的工藝裝配。但是確定了PCB重組行業(yè)的特點。如果一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，所有產(chǎn)品都會報廢。因為公司需要對所有最關鍵的制造和生產(chǎn)參數(shù)進行實時分析，建立靈敏的監(jiān)控系統(tǒng)，并準確定位位置，人員提供準確預警的重要提示信息，通過自動反饋控制重要的相關參數(shù)，自動微調(diào)一些最重要的信息。對于SMT生產(chǎn)線相關設備，主要組件包括：絲網(wǎng)印刷機，貼片機，資本回流焊爐等，許多相關設備和控制主要包括工業(yè)計算機的使用，但是最終數(shù)據(jù)外部接口存在客觀差異。此外，每個設備之間都沒有連接點，因此系統(tǒng)很難自動反饋設備信息，并且需要人工來收集各種設備相關信息，因此不可能快速響應設備的整體工作狀態(tài)流水線，無法通過對數(shù)據(jù)情況的詳細分析，無法與加工過程統(tǒng)一，人工采集的效率和質(zhì)量低下，數(shù)據(jù)的準確性無法得到保證。因此，制造企業(yè)采用標準與傳統(tǒng)系統(tǒng)相結(jié)合的方式來實現(xiàn)上述重要功能：它還可以實時了解車間內(nèi)各流水線的生產(chǎn)進度、各種物料、其產(chǎn)品、產(chǎn)品系列型號、總量等相關數(shù)據(jù)信息。全部關于內(nèi)容的各種信息以及設備的狀況用過了。得到及時、實時獲取新的監(jiān)控攝像機產(chǎn)品和主要趨勢質(zhì)量。說明車間內(nèi)各種相關的統(tǒng)計性能基本標準，可視化信息可以根據(jù)不同的裝配產(chǎn)品進行所有的動態(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)、加工和線下實時的原材料等信息，是快樂過程的關鍵，確保產(chǎn)品召回的準確性和可追溯性，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)過程中可以收集的參數(shù)：1）相關人員信息內(nèi)容的收集方式。相關人員信息收集的關鍵對象是：車間經(jīng)理，設備和操作員，質(zhì)量檢查員；公司全面貫徹負責任管理工作的價值觀念，實現(xiàn)了產(chǎn)品的質(zhì)量和可追溯性；2）各種物料的數(shù)據(jù)，當有關人員將每種關鍵物料放入倉庫時，他們將得到的一個編號，方便系統(tǒng)將來查詢產(chǎn)品的整體質(zhì)量可追溯性；3）所用設備的質(zhì)量和檢驗數(shù)據(jù)。在早期，大多數(shù)SMT設備（如貼片機、流出焊爐和AOI測試儀）都具有設備和自檢的基本功能。綜合檢測數(shù)據(jù)可以長期存儲在檢測相關設備中，只需編寫所用的設備擴展接口程序即可將數(shù)據(jù)傳輸?shù)組ES系統(tǒng)，實現(xiàn)提取方法和使用；4）生產(chǎn)時間過程當前狀態(tài)的數(shù)據(jù)是指攝像機監(jiān)控時間過程的核心位置的數(shù)據(jù)。在各種信息中，所用設備的實時數(shù)據(jù)在相關信息中，產(chǎn)品的實時動態(tài)狀態(tài)，等等數(shù)據(jù)可以收集和科學研究。將PCB板放在板上時，應寫下PCB板的輸入號、PCB板的條形碼、是否出現(xiàn)手動打蛋現(xiàn)象等信息；在進行錫膏印刷工藝時，應記錄錫膏的信息內(nèi)容和鋼網(wǎng)的信息；在放置零件的過程中，應注意各種材料、材料槍等信息內(nèi)容的可追溯性信息內(nèi)容；當進行流式回流焊時，應記錄熔爐溫度、澆注機的快速傳輸?shù)认嚓P信息；當在爐后進行檢查工作時，應記錄綜合檢查數(shù)據(jù)。

3.2 RFID技術與智能對象采集

RFID是1990年出現(xiàn)的一種系統(tǒng)自動快速識別技術。這種技術的優(yōu)點是：不用接觸就能閱讀大量的信息內(nèi)容，逐漸適應生活環(huán)境，工作效率明顯提高。與條形碼的核心技術相比，RFID技術具有直讀距離大、最終數(shù)據(jù)存儲容量大等特點，能夠適應各種社會沖擊環(huán)境。如果所有的可制造對象比較都使用RFID新標簽進行計劃部署，那么制造生產(chǎn)對象就可以成為一種可以跟蹤、觀察和跟蹤的智能對象。將相對固定或可移動的RFID標簽應用到新生產(chǎn)線的控制點上，可以對一些智能對象進行實時監(jiān)控。如果RFID系統(tǒng)能夠與制造企業(yè)的應用系統(tǒng)實現(xiàn)無縫的內(nèi)部集成，那么標簽會攜帶大量的最終數(shù)據(jù)并傳輸?shù)組ES。系統(tǒng)產(chǎn)品與工廠生產(chǎn)相關信息的直接關聯(lián)，還可以準確、完整、實時地進一步了解各種物料的消耗情況、各種機器的現(xiàn)狀、訂單量的緩慢進度、工單工廠的生產(chǎn)狀態(tài)。

3.3 絲印機數(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自動智能絲網(wǎng)印刷機來收集相關數(shù)據(jù)，DEK絲網(wǎng)印刷機可以用來連接工業(yè)計算機和MachineController以有效控制各種設備，并在機器上使用相關的控制和秘密監(jiān)控工具軟件。DEK絲印機具備基本標準/ SECSII游戲機通訊功能，符合國家開放的基本標準，可以促進絲網(wǎng)印刷數(shù)據(jù)的全面整合所有生產(chǎn)線，并使用SEMI相應的協(xié)議內(nèi)容編寫通信核心電源程序，以便能夠有效地校正響應驅(qū)動程序與設備之間的數(shù)據(jù)并進行收集。

4 貼裝過程物料防錯分析

在印制生產(chǎn)過程中，很多產(chǎn)品都會換批優(yōu)質(zhì)品種，而元器件、元器件等的使用數(shù)量相對較多大。到在很大程度上，材料的裝載、分配和填充變得更加復雜；如果沒有人工操作，很難區(qū)分雜亂和非常復雜的材料，這也會導致速度和效率低下工作。如這樣一來，生產(chǎn)線一側(cè)的倉庫里堆滿了物料，甚至在進料和進料的小環(huán)節(jié)都會出錯采摘。在SMT裝配線中，各種材料系統(tǒng)和合理的科學方法是極其重要的重要的。通過多種方式，系統(tǒng)針對物料的準備和看板，以及從揀料和現(xiàn)場裝車環(huán)節(jié)來實現(xiàn)這個過程。在工作站進料過程中，將安裝線中的所有物料運離組裝車間一定距離后，應選擇正確且分布均勻的組件進入安裝網(wǎng)格的相應倉庫，相關人員應進行掃描各種材料標簽，并根據(jù)獨立的辦公材料準備委員會分配各種材料。如果進料符合國家有關規(guī)定并且沒有要求，看板準備材料將作為重要的提醒，以保持進料；如果沒有進料，則材料準備板將提示繼續(xù)進料。根據(jù)相關規(guī)定無要求，看板和立即重要提示低級錯誤和110報警。原料制備看板還可以與設備操作中的落料任務中的數(shù)據(jù)，最終完成狀態(tài)以及各種信息有關物料，還可以指示下一個階段的下料編號以及制備站的信息，并提示原料制備培訓任務的實施進度。

5 結(jié)束語

我國大部分企業(yè)在外在需求和內(nèi)在需求的驅(qū)動下，都對SMT生產(chǎn)線的自動化程度進行了進一步的完善與改進。上文在分析SMT工藝基礎上，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程物料的防錯流程。