SMT工藝物料上站輔助系統

武 彤

WU Tong

（貴州大學 計算機科學與信息學院，貴陽 550025）

0 引言

所謂SMT工藝，簡單來說就是表面組裝技術（Surface Mounted Technology）的縮寫，是目前電子組裝行業里最流行的一種技術和工藝。在電視機生產線的最前端是基板的貼片，采用SMT工藝可以完成電視機基板貼片中手工無法完成的超小型元器件的組裝和焊接。通過SMT工藝完成電視機基板貼片的整個過程簡單說就是首先進行配料，然后將配好的料送到SMT工藝流程的最前端進行物料上站，物料準確上站后就由SMT工藝自動完成電視機基板的貼片工作[1]。

目前，大多數電視機生產線上的SMT工藝物料上站流程是，首先在物料倉庫由工人根據工單需求進行每臺機器基板的配料，然后將配料集中送到SMT工藝流程環節的第一步——上站，物料上站時，由工人根據物料代碼等信息查對手工填寫的上站表，得到物料對應的上架信息，根據這些信息將物料準確無誤地進行上站。通過人工操作完成物料的搭配及上站會帶來如下問題：第一，物料倉庫的物料搭配完全是由人工按照庫存記錄表及工單需求表對基板進行物料搭配，這使得查對數據占用了大部分時間，影響了工作的效率；而且手工操作的可靠性低，避免不了人為錯誤的出現，從而影響配料的準確性。第二，在物料上站前，由工人根據物料代碼等相關信息查詢手工記錄的上站表，得到物料對應的上架信息，最后根據這些信息將物料準確的上站，這個手工操作的過程同樣存在著效率低、準確性差的問題。物料搭配及上站的工作效率和準確性直接影響著電視機基板的品質，從而也關系到電視機的整體質量，而產品質量對于一個企業來說是賴以生存的基礎和前提。

本文所述內容即是以貴陽海信電子有限公司的電視機生產線為研究平臺，開發研究了一套SMT工藝物料上站輔助系統。

1 系統的需求功能

SMT工藝物料上站輔助系統首先對物料進行庫存管理；同時系統可進行輔助配料及輔助物料上站。具體功能描述如下。

1.1 物料基本檔案管理

生產電視機的很多元器件我們稱作物料，當物料采購進來后由倉庫進行統一管理，首先就是物料基本檔案的管理。為了有效的輔助配料和物料上站，必須對物料存放的倉庫、物料擺放的貨架以及物料上站的信息進行保存，因此物料基本檔案管理包括如下功能：

1）倉庫設置：系統對物料倉庫的信息，如：倉庫號、倉庫名稱等信息進行批量增加、刪除或修改。

2）倉庫貨架設置：每個倉庫中有許多貨架，系統要對物料倉庫的貨架信息，如貨架數量、貨架層數、貨架列數等信息進行批量增加、刪除或修改。

3）物料上站設置：在將物料進行上站時，是將配好的物料放在相應的料車上，然后不同的料車對應不同的料站。因此系統要對物料上站信息，如：料車數、料站數等信息進行批量增加、刪除或修改。

圖1 系統整體功能結構

1.2 Excel數據管理

由于在輔助配料和物料上站時需要很多信息，有些信息是操作員通過本系統錄入的，大部分信息是通過將一些存在于不同系統或不同部門的電子表格信息（Excel數據）導入SMT工藝物料上站輔助系統數據庫中進行存儲的，因此Excel數據管理包括如下功能：

1）導入供應商檔案：從現有SAP系統[2]通過Excel表導入供應商信息到數據庫。

2）導入物料檔案：從現有SAP系統通過Excel表導入物料檔案信息到數據庫。

3）導入工單：從現有SAP系統通過Excel表導入工單信息到數據庫。

4）導入上站表：從生產工藝部通過Excel表導入上站表信息到數據庫。

5）導入物料檢驗單：從質量部通過Excel表導入物料檢驗單信息到數據庫。

1.3 物料管理

在物料倉庫中，物料操作員通過本系統，可以對物料進行相關管理，包括：

1）物料入庫管理：物料操作員通過掃描物料條形碼，得到物料具體的上架信息，可打印出包含倉庫號、貨架號、物料代號、物料名稱、物料描述、物料數量等信息的物料檢驗單，然后根據物料檢驗單對物料進行上架。

2）物料出庫管理：物料操作員通過系統按照時間順序查看工單列表，打印出包含倉庫號、貨架號、物料代號、物料名稱、物料描述、物料數量等信息的工單，然后根據工單進行配料和發料。

1.4 物料上站

物料上站即是將配好的每塊基板的物料放在相應的料車上，送到SMT工藝流程的第一站，根據相應的料站號將物料進行上站，物料準確上站后，就由SMT工藝自動完成基板的大部分手工無法完成的元器件的焊接。

手工進行物料上站時，必須由操作員查對填寫好的上站信息表，根據查對的信息進行上站，因此工作效率低且差錯率高。

通過本系統輔助上站時，要求上站操作員登陸系統后，通過條碼掃描器掃描物料條形碼，即可在客戶終端上得到物料具體的上站信息，包括料車號、料站號、物料代號、物料描述、需求數等信息，上站操作員根據這些信息即可準確無誤的將物料進行上站，從而提高了工作效率并保證了物料上站的準確性。

該系統的整體功能結構如圖1所示。

2 系統的實現

SMT工藝物料上站輔助系統是基于數據庫技術、計算機網絡技術以及條碼技術的一個數據庫系統，該系統的后臺數據庫采用SQL Server 2005，應用程序采用.NET平臺支持的C#語言進行開發[3]。系統界面友好，使用方便，支持用戶進行傻瓜型操作。由于篇幅有限本節只是就系統關鍵功能的實現進行介紹。

2.1 輔助配料的實現

由于系統通過物料基本檔案管理及Excel數據管理已經將許多物料相關信息存儲在數據庫中了，系統在輔助配料時，可選擇查看物料或查看工單。如果用戶選擇查看物料，通過掃描物料代碼和物料所在的工單號[4]，系統即可顯示所查看物料的相關信息，通過提供的物料信息用戶可以快速的到相應的貨架上取到該物料。

如果用戶選擇查看工單，輸入工單號后，系統即可顯示該工單的發料清單，從發料清單上可以看到，此時的工單已經是加入貨架信息的工單，而且貨架都是經過了統一嚴格的編碼，包含了倉庫號，貨架號，所在貨架的行數和列數等詳細信息，方便物料操作員存取物料，以便及時準確的進行配料。

2.2 不規范Excel文檔的轉換

通常將Excel文檔轉換到關系數據庫表中時，要求Excel文檔比較規范，也就是說Excel文檔第一行必須是字段名，同時必須字段一致，這樣可以直接調用數據庫管理系統提供的導入功能。而在本系統中涉及到的Excel文檔有一部分是不規范的，不能使用常規方法進行轉換。

在本系統中對不規范Excel文檔的轉換是通過編程實現的。首先建立一個Excel對象，并調用源Excel文檔，然后再打開關系數據庫表，再建立一個臨時中間表，臨時中間表用來存放源Excel文檔的列與目標關系數據庫表中字段的映射關系。程序運行時整個操作過程不需要鍵盤輸入，只需用鼠標點擊相應的列、行建立Excel表和關系數據庫表的聯系后，運行導入程序就可完成不規范Excel文檔到關系數據庫表的轉換。本系統在對不規范Excel文檔的轉換中實現了當點擊Excel表時如何獲取鼠標選中的當前行、列的值；當點擊關系數據庫表時如何獲取當前字段的字段名；在導入數據時如何獲取Excel單元格的值等[5]。

通過對不規范Excel文檔進行轉換，可以直接將現有的SAP系統中的數據通過轉換加載到本系統的數據庫中，便于輔助配料及物料上站。

2.3 輔助物料上站的實現

SMT工藝流程是由電腦控制自動完成電視機基板貼片的，整個過程人工無法進行干預，為了保證基板的品質，對物料上站這一環節有嚴格的要求。原始的操作方法是由工人根據物料代碼等相關信息查詢手工記錄的上站表，得到物料對應的上架信息，然后根據這些信息將物料準確的上站，這樣工作效率低而差錯率卻較高。使用本系統后，物料上站操作員可實現方便快捷而又準確的上站操作。

在物料上站時通過條碼掃描槍掃描到物料代號，系統即可將本物料所要上的料車號、料站號、送料器類型、送料器位置、物料型號、物料包裝、單板點數和備注等全部信息都顯示在界面上，方便上站操作員查看和操作。上站輔助操作界面如圖2所示。

圖2 上站輔助操作界面

系統還可以對已經上站的物料進行復核。當向系統提供已經上站的物料代號和所上的料站號后，系統可以核對該物料的上站情況，如果存在錯誤經系統提示后可以重新進行上站操作。

3 結束語

SMT工藝物料上站輔助系統的研究及應用，大大提高了SMT工藝配料及物料上站的工作效率，同時降低了差錯率，保證了電視機基板的品質。該套系統在貴陽海信電子有限公司投入使用以來，創造了一定的經濟效益，表現在以下方面：第一，貴陽海信目前的生產物料庫房面積為12000平方米，系統上線后減少了5%的庫存面積，即720平方米，按10元/月的租金核算，每年節約8.64萬元；第二，企業目前每年生產電視和機頂盒70萬臺，直通率提高0.5%，系統上線后減少了3500臺的返修，按20元/臺的返修成本核算，每年節約7萬元生產費用；第三，貴陽海信現在的生產資金占用為720萬元，系統上線后降低了5%，即36萬元，按6.5%的貸款年息計算，每年節約2.34萬元。

在社會效率方面來看，在企業中推進信息化建設，可以提高企業勞動生產率、自主創新能力、資金周轉率和利用水平，同時可提高企業科學管理、經營水平，促進現代企業制度的形成，進而全面提高企業的核心競爭能力。SMT工藝物料上站輔助系統的使用，為我們進一步開發研究整條電視機生產線的質量控制系統打下了一定的基礎，也為貴陽海信電子有限公司的信息化建設培養了人才并增強了信心。

[1]賈忠中.SMT工藝質量控制[M].北京：電子工業出版社,2007.

[2]陳巖冰,龍策景,彭丹.SAP系統管理[M].北京：清華大學出版社,2006.

[3]張登.ASP.NET編程及應用[M].北京：機械工業出版社,2005.

[4]徐陽.方興未艾的條碼技術[J].中國科技信息,2003,3（2）：29-31.

[5]Excel數據轉存數據庫的應用框架[Z].http://www.linuxeden.com.