多品種PCB訂單的自動排程系統(tǒng)開發(fā)

鐘嘉玲 馬家升 歷振鐸 劉京通

（1.惠州市金百澤電路科技有限公司，廣東 惠州 516083；2 深圳市金百澤電子科技股份有限公司，廣東 深圳 518049）

0 引言

隨著印制電路板（printed circuit board，PCB）行業(yè)用戶需求的多樣化發(fā)展，對于多品種PCB 制造的企業(yè)而言，生產(chǎn)訂單往往能達到日均300 及以上，且訂單結(jié)構(gòu)繁復(fù)。傳統(tǒng)人工編排發(fā)單的方式，在愈發(fā)復(fù)雜的生產(chǎn)訂單種類和越來越多的訂單數(shù)量面前，漸漸難以滿足實際需求，無法輸出匹配產(chǎn)能的最優(yōu)排程方案。因此，高效、科學(xué)地提高編排生產(chǎn)訂單資料的適配度，使訂單資料以最快的速度投入工廠生產(chǎn)，可提高工廠產(chǎn)能，保證交期準(zhǔn)時。

1 傳統(tǒng)人工編排發(fā)單

1.1 定義

PCB 制作過程中，首先要進行接單、發(fā)單等生產(chǎn)準(zhǔn)備。采用人工編排發(fā)單，需要經(jīng)過工程主辦、計算機輔助制造（computer aided manufacturing，CAM）主管、質(zhì)量保證工程師（quality engineer，QE）主管等結(jié)合訂單排程原則與人員技能，匹配CAM 和QE 即時制作并審核訂單。其中，工程主辦為配合、確保部門訂單及時發(fā)放與正常運作，有效協(xié)調(diào)重要客戶與加急訂單的優(yōu)先處理；CAM 主管保證CAM 的產(chǎn)出符合公司要求，并在訂單排程出現(xiàn)異常時及時做出響應(yīng)；QE 主管負(fù)責(zé)工程資料品質(zhì)正確性及審核及時性，確保訂單準(zhǔn)確且準(zhǔn)時交付。

1.2 方式

工程人員長期保持著繁雜且重復(fù)的手工方法對訂單進行排程，將每款PCB 訂單生成PDF 文檔后，打印成紙質(zhì)檔由工程主辦人識別排序。訂單不定時進入系統(tǒng)，每接入一批新訂單將重新進行人工排序。

1.3 弊端

目前，人工編排發(fā)單存在多個弊端：①需要耗費大量人力和時間在訂單排程與跟蹤上，極其影響工作效率；② 同一訂單系統(tǒng)內(nèi)與系統(tǒng)外紙制文檔狀態(tài)不同步，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)各崗位提交的時間不準(zhǔn)確，影響數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性，對訂單進度無法準(zhǔn)確跟蹤；③CAM 以及QE 是計件績效，人工發(fā)單無法確保其公平性。

2 工程設(shè)計自動排程系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)定義

通過流程標(biāo)準(zhǔn)化、訂單分類分級，結(jié)合CAM工程師的能力，開發(fā)系統(tǒng)實現(xiàn)工程訂單制作與審核排程的自動化，不僅可推動工程排程規(guī)則的不斷完善還可大幅減少人工的排程時間。通過合理排程規(guī)則對接下發(fā)工序的生產(chǎn)，同時對數(shù)據(jù)進行監(jiān)控管理，對過程細(xì)節(jié)進行實時監(jiān)管，以提高整體產(chǎn)出效率。監(jiān)控產(chǎn)出情況，做到實時靈活調(diào)整和跟蹤，有利于現(xiàn)場管理。為實現(xiàn)工程排程自動化，設(shè)計流程框架如圖1所示。

圖1 工程設(shè)計自動排程系統(tǒng)框架

（1）優(yōu)化工程排程流程。根據(jù)訂單交期、工程資料處理難度、客戶要求、CAM 工程師做單能力等主要因素，設(shè)計工程排程規(guī)則。

（2）開發(fā)工程排程自動化的程序與操作界面。根據(jù)公司員工在工程排程中的工作職責(zé)，設(shè)計不同角色與權(quán)限，確保工程排單自動化的安全性與保密性。

2.2 角色與權(quán)限

由于業(yè)務(wù)形式的多樣化，工程在接單生產(chǎn)時往往會多個訂單同時進行，這在人員的安排上需要更加靈活，在排程的過程中需要多崗位參與調(diào)用計劃。

生產(chǎn)排程管理者可進入人員及訂單難易度配置界面，根據(jù)人員的職責(zé)歸屬不同，配置對應(yīng)的操作界面。由于訂單結(jié)構(gòu)具有多樣性，排程規(guī)則也并非一成不變，生產(chǎn)排程管理者只需在配置表中根據(jù)實際需求輸入對應(yīng)需求，該系統(tǒng)即可按照當(dāng)下實際需求進行自動排序。人員權(quán)限配置功能框架如圖2所示。

圖2 人員權(quán)限配置功能框架

2.3 數(shù)據(jù)分析功能

在傳統(tǒng)人工編排發(fā)單的時期，記錄生產(chǎn)排程數(shù)據(jù)主要依靠Excel 表格的形式來實現(xiàn)。但是，Exce 表格形式單一，在滿足大量數(shù)據(jù)的頻繁調(diào)整上較為困難。工程設(shè)計自動排程系統(tǒng)能很好地替代Exce輸出數(shù)據(jù)分析。

該系統(tǒng)通過自動記錄訂單的流轉(zhuǎn)，有效記錄每個訂單的完成節(jié)點，如圖3 所示。生產(chǎn)排程管理者可根據(jù)訂單的每日情況及人員產(chǎn)出情況（如圖4 所示），實時調(diào)整排程計劃，及時進行任務(wù)分解，可有效避免因人為疏漏處理或未處理完帶來的品質(zhì)事故。

圖3 工程設(shè)計數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)功能框架

圖4 訂單數(shù)據(jù)分析界面

3 工程設(shè)計自動排程系統(tǒng)的優(yōu)點

通過對各項數(shù)據(jù)的分析與調(diào)研，工程設(shè)計自動排程系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

（1）提高工作效率和節(jié)約人工成本，自動接單率可達85%，節(jié)約人工成本約5%。

（2）能實現(xiàn)工程師能力、客戶個性化約束、訂單類型的靈活配置。

（3）推動PCB工程部流程標(biāo)準(zhǔn)化。

（4）提高接單準(zhǔn)確率，提升排單的公平性。

（5）減少了因人工編排產(chǎn)生漏單的可能性。

4 結(jié)語

本文公開了一種PCB工程排單自動處理方法，該方法包括以下4步：

（1）根據(jù)所述訂單信息，確定訂單類型為內(nèi)部訂單。計算客戶產(chǎn)品的阻抗，再模擬客戶產(chǎn)品對應(yīng)PCB 的參數(shù)信息，對阻抗設(shè)計原稿進行轉(zhuǎn)化設(shè)計。

（2）計算各個訂單的虛擬可等待時間，根據(jù)虛擬可等待時間，從短到長的順序?qū)τ唵蔚奶幚磉M行排序。

（3）根據(jù)所述訂單的CAM 資料處理難度的相關(guān)因素，確定所述訂單的難度系數(shù)，并根據(jù)所述難度系數(shù)確定所述訂單處理人員的等級，內(nèi)部接單成功。

（4）由確定的處理人員，根據(jù)所述訂單的處理順序完成CAM原稿轉(zhuǎn)化設(shè)計，同時完成PCB工程的自動排單和處理。

本系統(tǒng)實現(xiàn)了訂單池、外協(xié)、CAM、QE 的整合，實現(xiàn)工程文員一鍵派單，排程高效準(zhǔn)確。CAM 工程師、QE 工程師按自己的工程師級別權(quán)限一鍵獲取訂單，訂單排序都以工程標(biāo)準(zhǔn)周期為準(zhǔn)則，確保同一訂單系統(tǒng)內(nèi)外紙制文檔狀態(tài)同步，對所有訂單進度準(zhǔn)確跟蹤。