自动化SMT系统解决方案建议书.docx

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自动化SMT系统解决方案建议书

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一、项目背景

1.1概况

由于电子产品差异化需求的加剧，导致电子元器件的模块化、细小化速度加快。

多品种、小批量制造模式是大部分企业目前面临的挑战。

同时SMT设备昂贵，如何在多品种、小批量制造模式下提升设备的利用率、操作的准确性将是企业是否能够连续进展的全然所在。

制造企业除了对制造工艺更高要求的压力外，更重要的压力来源于传统的SMT制造方式将较难适应以后SMT信息化生产的进展方向。

依照目前我们了解到的情形，对现有的SMT生产线进行了深入的分析，其要紧生产流程如下图所示：

具体流程及潜在的人工操作风险分析：

序号

工序

具体操作流程描述

潜在的人工操作风险

①

SpearStation

由操作员手工扫描每一块PCB板的条码，录入Spear系统

②

Printer

选择相应的Printer程序进行PCB印刷

错误调用程序、纠错操作造成延时

③

Placement

PCB进入Placement前需进行扫描确认，再手工调用相应的程序

错误调用程序、纠错操作造成延时

④

Reflow

进入Reflow前需要人工选择相应的程序，加工好后手工扫描每一块PCB板的条码进行品质治理

错误调用程序、纠错操作造成延时

⑤

WAVE

WAVE前后需要人工扫描每一块PCB板，并调用正确的工作程序

错误调用程序、纠错操作造成延时

⑥

TESTStation

TEST流程检测后再人工扫描每一块PCB板

错误调用程序、纠错操作造成延时

由此可见，在目前的整个作业过关键步骤中，手动操作仍旧起到主导作用，如何加快操作流程，提高操作的准确率是对目前SMT生产线提出的一个急需解决的课题。

1.2潜在人工操作风险及相关建议

通过对比上述流程能够清晰的看出，一个完整的生产流程需要操作人员进行手工调用程序的有5处，即：

在SpearStation后所有流程（②③④⑤⑥）均需要手工调用程序，不管操作人员多么娴熟都可能因为各种外在缘故出错，况且SMT行业人员流淌专门大，培训换人等引起的岗位不确定性无疑更会加大误操作的概率，因此也会相应延长产品生产周期，危害产品质量的稳固性，造成不必要的缺失和隐患。

假如在以上5个潜在风险点处安装相应的自动化SMT扫描系统，明显的改善成效和受益如下：

1、幸免操作人员误操作，保证产品质量的稳固性；

2、幸免不必要的物料，人工，时刻等各种缺失；

3、缩短操作人员的相应操作时刻；

4、提高机器利用效率。

增加了自动化扫描系统的工序流程如下图：

其中加黑色框的Scan为增加自动化扫描系统的地点（①②③④⑤）。

加入自动操纵系统后不但原有的操作流程没有改动，也没有增加操作人员或操作动作，而且还在原有流程的处理速度和自动化程度方面进行了优化，具体的优点如下：

1、减少了SpearStation，原有的相应功能由Printer的自动化扫描系统兼任，由Printer端扫描到条码并自动传送到ITSpear系统中进行相应的数据操作，如此能够节约生产线上SpearStation的成本和操作时刻，缩短产品制造周期，同时让Spear系统更加自动化；

2、由于采纳了自动化扫描系统，提高了需要全部扫描PCB流程的效率，即Printer、WAVE和TEST，三个流程的单块PCB扫描到调用程序确定操作时刻由原先的大约60秒减少到10秒左右，提高了机器的利用率，降低生产成本；

3、由于从扫描到条码到调用相应程序全面实现自动化，保证了调用程序的正确性，降低了对操作人员的要求，减少了人为因素，杜绝了人员手工选取程序带来的误操作风险，保证了产品的质量；

4、任何一台设备的操纵电脑都能够通过该自动化扫描系统连接到网络，进行网络化数据治理，不再受操纵电脑操作系统版本的阻碍，减少了单机设备的爱护工作量；

5、每一块进行自动化扫描系统的PCB板都能查询到LOG，并能进行相应分析，提供生产线或生产流程进一步优化的可能性；

6、减少了工厂相关设备及数据流程的爱护工作量。

二、技术方案分析及报价

鉴于工厂内的设备、实施环境的客观性和多样性，我们提出两套解决方案，一个是针对现有设备操作系统满足联网需求（配置XP及以上操作系统的设备）的方案，另一个是基于ITPolicy的设备操作系统无法支持联网需求的解决方案。

灵活使用两个方案即可满足绝大部分设备的自动化要求。

2.1NetworkversionwithupgradetoXPOS

2.1.1SystemArchitecture

Diagram-2:

ArchitectureforNetworkversionwithOSupgrade

Architecturedescription:

Thissolutionisbasedonnetworkfoundation.Eachstation’sOSwillbeupgradedtoXPandalltheMESalsobeupgradedtoXPversion.EachstationcancommunicatedwithITprogramcontrolserverandLoggingserverdirectlybyrouter.Meanwhile,ITcanmaintainthesemachineseasily.

TheLoggingservercanstoredtheoperationloganddothestatisticsanalysiswithGantchartorPiechart.Suchasresultswillbeclassifiedbytypes:

ØHowmanystopsgeneratedbywrongprograms?

ØHowmanywrongoperationsmadebywrongbar-code?

ØWhichstation,whenoperatethebarcode?

Ø….

2.1.2Advantages&Disadvantages

Withthissolution,theadvantagesanddisadvantagesaresummarizedbyasbelow:

Advantages:

⏹Easilytoinstallorun-installthesystem

⏹Easilytomonitor/controltheproductionstatus

Disadvantages:

⏹HighcosttoupgradedtheOSandMES

2.1.3Pricing&Cost

Basedonthissolution,thepricingwillbeasbelowtoimplementthissolution:

Productpricing:

考虑到系统开发的复杂性和成本等客观因素，此方案如低于20个安装饰则无法进行开发;

12KRMBforeachworkstationifpurchasingamountis11~40stations;

10KRMBforeachworkstationifpurchasingamountis41~80stations;

8500RMBforeachworkstationifpurchasingamountis81~120stations;

8000RMBforeachworkstationifpurchasingamountismorethan121stations.

Hardwarecost:

Eachstationneedascanner（insteadbykeyboard）andthepriceisabout3KRMBforeachone（twodimensionistosupportthebarcode）

OneLOGServerisrequiredforthissolutionandthepricewillbeabout10KRMB

2.2Usingtransitexchange（XPoraboveOS）foreachworkstation

2.2.1Architecture

Diagram-4:

ArchitectureforTransitExchangeVersion

Architecturedescription:

Thissolutionisbasedonstandalonemodelandonetransitexchangemachine（withXPorabove）willbeaddedforeachworkstation.Theworkflowwillbeexplainedasfollows:

1Theinputequipment（keyboardorscanner）gettherightbarcodetosystem

2Thesystemsentthemessagetotransitexchangeservertogettheprogramname（communicationwaybetweenworkstationandtransitexchangeisserialport）

3ThetransitexchangesendthemessagetoITprogramservertogettheprogramname

4ITprogramserverresponsetherightprogramnametotransitexchangeserver

5Thetransitexchangeserverresponsetheprogramnametoworkstation,thecontrolsystemwillautomaticallyinvoketheMEStoruntheprogram.

6ThetransitexchangeserverwillsendtheoperationlogtoLoggingservertorecordalltheoperations（includinggettingprogramnameswithbarcode,whentostartruntheprogram,etc）

TheLoggingservercanstoredtheoperationloganddothestatisticsanalysiswiththesedata.Suchasresultwillbeclassifiedbytypes:

ØHowmanystopsgeneratedbywrongprograms?

ØHowmanywrongoperationsmadebywrongbar-code?

ØWhichstation,whenoperatethebarcode?

Ø….

Alltheanalysiscanbeillust