一种提高SMT贴片生产效率和设备使用率的方法

摘要

本发明涉及电子贴片机技术领域，尤其是指一种提高SMT贴片生产效率和设备使用率的方法；将所有的设备列“队”、组“群”、编排成“块”后，两个或两个以上机种订单可以同时安排上线生产，针对每个待生产机种生产实时量身配制生产线的组态，提高生产效率、降低设备闲置率；由于产线不再是串行放置，不需要使用的工序设备，组态时可以直接跳过；增加新的设备可以实时的加入块中；某设备出现一时难以解决的问题，不再停下整条产线来检修，可以实时的从块中删除进行维修，并将后备设备迅速加入块中，从而使设备故障对生产带来的影响降至最低提高生产效率及设备利用率。

说明书

技术领域

本发明涉及电子贴片机技术领域，尤其是指一种提高SMT贴片生产效率和设备使用率的方法。

背景技术

SMT贴片生产，是指先在PCB裸板的焊盘上施以锡膏、再将SMD贴片电子元件放置在PCB裸板上并加以回流焊接的加工过程，是电子信息产业的关键基础制造环节，是一个资金密集、技术密集的领域。建设一条SMT生产线的所需的资金额少则数百万元，多则上千万元。为了提高SMT设备生产的效率，SMT业界多年来在技术和管理方面一直探索，对贴片过程中的每一循环时间需精确计算到十分之一秒以内。

目前，业界广泛采用的贴片方法是采用设备的位置及工艺都是串式流水线生产：

第一步：根据待生产产品机种的物料种类、数量规模、工艺特点，在现有的、档期可以使用的生产线中，选择合适的生产线；

第二步：根据选择的生产线的配置，编制程序并上载程序到该产线的设备里；

第三步：在选定的生产线上执行上板、印刷锡膏、锡膏SPI检查、贴阻容感小料、贴IC连接器等大料、炉前AOI检查、回流焊、炉后AOI检查这一系列按时间先后，串行进行的生产步骤。

这种位置及工艺串行式有以下这些特点：

铁打的产线，流水的机种：所有产线是串行固定配置的，某一台设备固定属于其所在的产线，别的产线用不到这台设备。产线配置一般不会随着机种的改变而调整，因为设备沉重、精密、移动后须调整水平、改变电力连接和压缩空气供应，移动设备的工作量很大而且费时。

工艺生产完全串行进行生产，选定了生产线，产线配置就已经确定，那么就需要根据产线配置来把物料分配到不同的贴片机上，尽量使线上各贴片机负荷平衡。一片PCB裸板，即待加工工件，从上线开始，在这条生产线上的每一环节的设备都必须流过，才从这条生产线下线。即使对于特定的机种来说，不需要做某一工序，该工序的设备也必须开机工作，执行于“通过”模式。

这样的位置及工艺上串行的设备存在以下问题：

现在电子产品的特点之一是：多型号、小批次、快速面世。这就要求制造也要相应达到：多机种、小批次、快速上线下线换线。在时间的方面，很难提供足够的时间供我们根据不同订单的物料特点去移动设备重组产线。在机种方面，不同的机种物料差距可能很大。例如A机种有60种小料，5种大料，就需要2台高速机贴小料，而贴大料的只需要一台泛用机就可以了。但下一个B机种有40种小料，20种大料，那么在只用1台高速机贴小料的情况下，可能用两台泛用机来贴大料，速度都匹配不上高速机。这给我们组线带来无法调和的矛盾：满足了A类，却难以满足B类；满足了B类，贴A类的效率极低；配置全部满足A和B,则要求类似“2高+3泛”这样的配置，不论在贴A还是B的时候，都有不同的设备闲置，这就造成极大的资金和人力浪费(有怎样的设备配置，就需要保持相应的人力配置)，此外还有电力浪费(流水生产线上的闲置设备，也需要开机运行于“通过模式”)和厂房空间浪费(拉低了单位面积产出率)。

不同的机种，对于印刷机、SPI、AOI、回流焊炉之类前后端设备的需求时间是不同的。有的机种，贴片机的速度比它们慢、或者不需要它们，造成它们的闲置；有的机种，贴片机的速度比它们快，它们成为瓶颈，又造成贴片机的闲置，但现在业界采用的配置和生产方法，对于这些前后端设备都只会配置一台，没有见过同一工序配置两台或以上的前后端设备，同时目前设备本身的串行流板操作方式也决定了在串行流水线里，即使配置了多台前后端设备，也难以直接使用。

通常一个品牌的贴片机，在某一两个方面有其优势，例如：高速机方面、多功能机方面、泛用机方面、性能方面、成本方面、易用性方面、稳定性方面，不一而足。但一个品牌的贴片机不可能在每个方面都占优势，这就有将不同品牌的贴片机混合使用、利用各自优势的潜在需求。但目前业界，在一个工厂里，出于工程力量配置、备件配件等条件所限，通常使用了某一到两种品牌的设备，一般就不会再用新品牌的设备。这是因为，SMT工程师对新品牌的设备需要较长时间的学习摸索熟悉过程，而且配置多个品牌设备的配件备件很困难。如果将新品牌设备配置进生产线，在工程师和生产者对新品牌设备达到老品牌设备同样的熟悉程度之前，新品牌设备的操作问题会使生产线的效率严重降低；如果不及时将新品牌设备配置进生产线，则会造成新设备的闲置浪费。

发明内容

本发明是针对目前SMT贴片生产中存在的以上问题，而提出的一种提高SMT贴片生产效率和设备使用率的方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种提高SMT贴片生产效率和设备使用率的方法，

第一步，先将车间里的所有的设备进行列队和组群的排列分类：

列“队”：把某一个工序的设备，在空间位置上进行若干串式的组合，一个串式组合就是一个队，使此工序所有设备形成若干队，各队之间在空间位置上，是并列的并行排列；当然，对生产来说最灵活的列队方式，就是一台设备一个队，有多少台设备就组多少个队，这些队全部并列排列起来。

组“群”：同一工序的所有现存可用的设备，以队为单位，位置上并行配置起来的集合就是组好的一个群；

第二步，贴片生产时，根据待贴片产品所需的各个工序的设备资源，实时进行生产线组态，即，编排成“块”：

相邻的若干队的设备，能完成特定贴片生产任务中的一个工序，这些队并行编排、并通过点对点传输设备使各队首尾相连后，定义为“块”；第二步的具体方法是：

根据待贴片产品所需的某一工序的设备资源需求，选择到所需要工序的群，再从群中选择所需要的队，把这些队通过实时可调整的点对点传输设备而首尾相连，也就是把这些队实时组态，就成为所需要的块。

第三步，各个块组态好以后，编制和下载程序，按工艺进行串行生产，形成一条组态产线。

一般的，第一步是一种一次性的准备和调整工作。首次执行了第一步之后，对具体的贴片生产任务只需要执行第二步和第三步。

一个群即同一工序的全体设备承担了多少个机种的生产，这个工序就有多少个块；某一工序的块的数量可能小于机种的数量，因为有的机种可能不需要遍历全部工序。

优选的，所述的队里的设备既可以是单台设备，也可以是2台或2台以上的设备在空间位置串行组合。

本发明的有益效果在于：

由于，本发明的提高SMT贴片生产效率和设备使用率的方法，先做准备工作即，将所有的设备进行列队和组群的排列分类；生产时，根据贴片产品的所需的设备资源，实时编排成“块”，其实质是对生产线按照订单需求进行量身配置的实时组态。

所以，本发明的方法具备以下的特点：

一、本发明可以按每个特定订单机种对各个工序的设备需求，实时组成各个工序的块；这一机种生产完了，又按下一机种对设备的需求，再实时组成新的块；多个机种可以同时安排上线生产，而且每个机种都可以量身配制生产线的组态，提高生产效率，降低设备闲置率；从“订单不得不去适应生产线的配置”转变到“生产线的配置可以适应订单要求”。

二、由于产线不再是串行放置，不需要使用的工序设备，不再是必须开机执行通过模式了，而可以组态时直接跳过；如果需要增加新的设备，甚至是并不熟悉的新品牌设备，都可以在研究、调试、编程好以后，方便的、实时的加入块中；

三、如果某设备出现一时难以解决的问题，也不再是必须停下整条产线来检修，而是可以实时的从块中删除进行维修，如果现有设备中有此问题设备的后备设备，则可以将后备设备迅速加入块中，从而使设备故障对生产带来的影响降至最低；上述的跳过、加入、删除动作都是通过简单的操控点对点自动传输设备的起点和终点来快速完成。

附图说明

图1为本发明方法各设备排列分类的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图1对本发明作进一步阐述：

一种提高SMT贴片生产效率和设备使用率的方法，

第一步，先将车间里的所有的设备进行列队和组群的排列分类：

列“队”：车间中某一工序，例如贴片工序，有12台贴片机，作为举例，将这12台贴片机列成7个“队”(队1到队7)，这7个队中，有的队是单台设备；有的队是多台设备。7个队之间是并行的排列。

组“群”：此工序的7个队组成一个群(群1)；其它同一工序的所有现存可用的设备，也以队为单位，位置上并行配置起来，也组成一个群(群2，群3,……)。

第二步，贴片生产时，根据待贴片产品所需的各个工序的设备资源，实时进行生产线组态，即，编排成“块”：

例如，现在有4个对设备需求各不一样的贴片产品，我们把群1中的7个队编排为4个块(块1到块4)，每一个块分别对应于一个贴片产品所需要的本工序设备，可以看到，第一个产品只用了一个队(这是一个交货期不急的产品)，后三个产品都用了两个队首尾相连编排成块来生产。如果第二天，4个贴片产品中，后三个都生产完了，只有第一个还在继续生产，接下来又有一个对设备需求很多、或交货期很急的贴片产品需要生产，我们可以将队2到队7的设备全部编排成为一个大块，那我们就立刻拥有11台设备的产能来生产这个产品。

第三步，各个块组态好以后，编制和下载程序，按工艺进行串行生产，形成一条组态产线。

从图中可以看出，一个群即同一工序的全体设备承担了多少个机种的生产，这个工序就有多少个块；某一产品加工的组态产线(图1中箭头线所示)包含的块的数量可能小于群的数量，因为有的产品工序可能不需要遍历全部工序。

以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。