自动化SMT统解决方案建议书.docx
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自动化SMT统解决方案建议书
自动化SMT系统解决方案建议书
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可以持续发展的根本所在。
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未来SMT信息化生产的发展方向。
根据目前我们了解到的情况,对现有的SMT生产线进行了深入的分析,其主要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板的条码进行品质管理
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,手动操作仍然起到主导作用,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
通过对照上述流程可以清楚的看出,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,无论操作人员多么娴熟都可能因为各种外在原因出错,况且SMT行业人员流动非常大,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,当然也会相应延长产品生产周期,危害产品质量的稳定性,造成不必要的损失和隐患。
如果在以上5个潜在风险点处安装相应的自动化SMT扫描系统,显然的改善效果和受益如下:
1、避免操作人员误操作,保证产品质量的稳定性;
2、避免不必要的物料,人工,时间等各种损失;
3、缩短操作人员的相应操作时间;
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方(①②③④⑤)。
加入自动控制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,这样可以节省生产线上SpearStation的成本和操作时间,缩短产品制造周期,同时让Spear系统更加自动化;
2、由于采用了自动化扫描系统,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间由原来的大约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、任何一台设备的控制电脑都可以通过该自动化扫描系统连接到网络,进行网络化数据管理,不再受控制电脑操作系统版本的影响,减少了单机设备的维护工作量;
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维护工作量。
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。
versionwithupgradetoXPOS
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个安装点则无法进行开发;
12KRMBforeachworkstationifpurchasingamountis11~40stations;
10KRMBforeachworkstationifpurchasingamountis41~80stations;
8500RMBforeachworkstationifpurchasingamountis81~120stations;
8000RMBforeachworkstationifpurchasingamountismorethan121stations.
Hardwarecost:
Eachstationneedascanner(insteadbykeyboard)andthepriceisabout3KRMBforeachone(twodimensionistosupportthebarcode)
OneLOGServerisrequiredforthissolutionandthepricewillbeabout10KRMB
transitexchange(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….
Alltheanalysiscanb