[发明专利]一种SMT闭环集成优化系统及其优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及表面贴装技术(Surface Mount Technology，SMT)与计算机辅助管理相结合的技术领域，特别涉及一种SMT闭环集成优化系统及其优化方法。

背景技术

SMT是直接将电子元器件自动贴装在印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)上，然后用焊料使元器件与PCB形成良好机械和电气连接的电子组装技术，是电子制造中的广泛应用的技术。SMT生产线主要由检测设备、印刷设备、贴片机、焊接设备、清洗设备等构成。

近年来，电子组装产业飞速发展，为满足市场需求，很多电子制造产业越来越注重SMT生产线的生产效率。在整个生产过程中，元器件贴装属于关键工序，贴片机性能的发挥将影响整条生产线的生产效率，贴片机的贴装速度决定了整条生产线的工作速度，成品质量的好坏很大程度上与贴片机贴装质量有关。因此，如何提高贴片机的工作性能是业内关注的热点。

在SMT生产线中，为了提高贴装速度与质量，一般情况下会设置多台贴片机。由于多台贴片机的存在，如何更优的分配每台贴片机的贴片生产计划，即多机平衡优化问题，这是提高SMT生产线工作效率的主要问题。

贴片机在运行时，受到环境、机械磨损等因素的影响，或由于贴片压力不稳定、吸嘴破损等因素，会导致歪片、元件漏贴等突发事件产生，为了保证贴片质量，应及时调整歪片、补贴漏掉的元件，就需要对现运行的生产计划进行临时调整，即存在重优化问题。

发明内容

本发明的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种SMT闭环集成优化系统，该系统能监测和分析贴片机的工作性能，结合贴片机性能合理安排贴片生产计划，解决了多台贴片机的平衡优化问题，提高了整个SMT生产线的生产效率和稳定性。

本发明的第二目的在于提供一种上述SMT闭环集成优化系统的优化方法。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种SMT闭环集成优化系统，包括：

数据采集模块，用于采集贴片机贴装运行过程中的物理参数和生产过后的贴片质量参数；

贴片机性能评价模块，用于对数据采集模块采集到的贴片机运行过程中的物理参数和生产过后的贴片质量参数进行综合分析，获取到贴片机的性能指数，通过贴片机的性能指数对贴片机工作性能进行评价；

集成优化模块，用于根据贴片机性能评价模块反馈的贴片机的性能指数获取SMT生产线中各贴片机的性能指数，并且结合PCB信息和各贴片机配置参数获取到平衡优化方案，根据该平衡优化方案分配生产计划；

数据库管理模块，用于存储和管理数据采集模块采集的贴片机贴装运行过程中的物理参数、贴片机生产过后的贴片质量参数、贴片机性能评价模块获取的贴片机的性能指数以及集成优化模块所得到的生产计划。

优选的，所述数据采集模块采集的贴片机贴装运行过程中的物理参数包括贴片压力、实际完成一个贴装任务量所需的时间、贴片机故障等待时间、贴片机可工作时间和贴片机贴片时间；所述贴片质量参数包括贴片机丢弃元件数、检测贴装合格板数和贴片机贴装误差；PCB信息包括贴片机总任务量和贴片类型。

更进一步的，所述贴片机性能评价模块包括：

SPC统计分析模块，用于通过SPC统计分析方法对数据采集模块采集到的贴片压力、贴片误差、实际完成一个贴片任务量所需的时间进行统计分析，绘制贴片生产过程控制图，计算贴片机贴片的过程能力指数C_pk；

综合效益计算模块，用于根据数据采集模块采集到的贴片机故障等待时间、贴片机可工作时间、贴片机贴片时间、检测贴装合格板数和实际完成一个贴装任务量所需的时间，结合贴片机加工板数、贴片机理论贴装速度和贴片机贴装元件数，获取贴片机工作运行的综合效益指标OEE；

综合性能评价模块，用于根据数据采集模块采集到的贴片机丢弃元件数、贴片机贴片时间，结合贴片机贴装元件数和理论贴装速度，获取表征贴片机的飞片率ρ以及实际产能AC；然后针对贴片机过程能力指数C_pk、综合效益指标OEE、飞片率ρ和实际产能AC分配权重，综合得到贴片机的性能指数P，通过贴片机的性能指数对贴片机工作性能进行评价。

优选的，所述集成优化模块包括平衡优化模块：用于根据贴片机性能评价模块反馈的贴片机的性能指数，结合PCB信息和各贴片机配置参数来选择投入运行的贴片机，然后对生产计划进行优化，得到平衡优化方案，根据该平衡优化方案针对投入运行的各贴片机分配生产计划。