淺談基于智能對象的SMT車間制造執行系統研究

黃坤 于進海

摘 ?要：近年來，隨著科學信息技術不斷發展，在電子產品制造過程中，需要對SMT車間進行精細化管控。文章通過對智能對象SMT車間智能制造執行系統數據采集進行分析，建設了mEMS體系框架以及物料防錯。最后，結合連云港杰瑞電子有限公司為例，詳細說明了SMT車間制造執行系統研究的可行性。

關鍵詞：智能對象;SMT車間制造執行系統;研究

1 數據采集

1.1SMT生產流程分析

MES也就是制造執行系統，是美國在1992年提出，在計劃層和車間設置的，能有效地對生產管理內容進行調度。在計劃和管理層之間架起一座樞紐，彌補兩者之間的缺陷，從MES系統理論提出到現在，引起制造業的廣泛關注，成立了MES協會。近年來，隨著科學信息技術不斷。SMT是21世紀制造產業的核心技術之一，雖然沒有MES普及力度大，但它能有效地實現制造行業信息化管控。近年來，隨著 SMT企業實施制造執行，系統能有效改變生產過程中信息采集滯后、出錯問題，實現精細化生產，及時的監管能有效地進行動態生產調度。為了方便對車間持續情況進行數據采集，以及設備人員的隨時監管，在此背景下，產生了SMT車間，使用RFID技術。能有效地對智能對象進行系統的勾踐縮短生產周期，全面提高生產效率。

1.2車間制造過程數據采集過程

在電子制造業發展過程中，需要進行電子組裝，它能有效實現各元器件和印刷電路之間的聯系，尤其需要進行表面貼裝技術使用。這是電子行業快速發展的主要模式，能有效地進行快速組裝，主要按照PCB上板、使用錫膏印刷、進行元件貼片、然后進行回焊爐，后續需要進行下板和維修作業。為了保證具有較高的生產質量，相關人員需要完成任務，目標計劃部門為了定期交貨，需要對整個生產環境進行實施監管，證實SMT車間需要有完善的數據管理模式。在進行SMT生產過程中，需要做好不同設備的數據采集工作。在進行PCB上板作業時，需要對PCB條碼、投入數等具體情況進行記錄，尤其是在進行錫膏印刷過程中，需要對錫膏的信息以及高網信息樹木進行控制。在進行元件貼片過程中，應該對上料防錯各種信息進行及時關注（詳細流程，見下圖一）。

1.3 RFID技術與智能對象

在進行制造車間生產數據采集過程中，需要考慮到讀取距離，數據存儲量等問題，為了更好地適應多變環境，在進行實時數據采集過程中，需要使用RFID技術。在實際作業過程中能有效地進行供應鏈、倉庫、生產管理。詳細的RFID系統組成，見下圖二。通常情況下，在進行生產制造過程中，由于技術條件的限制，企業可能無法獲取生產全過程的信息。目前，隨著科學信息技術不斷發展，物聯網技術也取得突飛猛進的進展，制造業在進行信息獲取，識別處理過程中針對各個技術層面都需要全面控制。采取不同的方式，對物料、運輸工具、人員、設備等一系列的因素進行分析，確保生產對象給予特殊性能，有效的進行追蹤，做好智能對象的檢測。

2 MES體系框架及物料防錯

2.1 SMT車間MES體系

基于上述簡要介紹，在進行SMT車間制造執行系統建設過程中，需要考慮到功能模塊的組成，一般情況下，具有數據采集、車間生產管理、分析決策、軟件接口四個內容。對于工廠建模模塊，在車間系統布局過程中，需要對工業流程、人員、設備、權限等各類性況進行初始化設置，實現智能化管理。SMT生產線包含自動化的識別裝備，需要對生產設備、物料跟蹤等各項信息，實現生產數據的傳輸以及存儲、便于模塊的調用、分析。在車間生產管理過程中，需要對作業指導，物料使用、設備管理等各項內容進行管控，在進行決策分析過程中，需要包括物品分析、物料追溯、電子看板等一系列的模式，形成圖表轉換。此外，還需要提供物料追溯信息。

2.2物料防錯

在SMT生產過程中，要考慮到產品型號，為了解決生產過程中元件數量多、材料種類多等一系列的問題。避免出現倉物料堆積現象，使用MTS系統備料看板。能有效地對備料任務和完成情況進行分析，還能提示下一階段備料信息以及執行力度。通常情況下，在撿料環節需要是倉庫管理人員對 MES數據總需求進行分析。在工位上料環節，需要將貼裝線的物料送到車間以后，使用相應的元器件兒進行分配，然后再進行工位上料過程中，工人可以通過掃描標簽進行識別，避免上料出錯[2]。

3 應用實例

3.1構建智能對象

連云港杰瑞電子有限公司SMT生產線成立于2002年，涉及到原料內部供應鏈、SMT生產以及組件生產、檢測等方式，業務范圍廣。在企業SMT車間，主要實現手工作業。還配備一定的自動化檢測設備，在生產管理過程中過度依賴工人，缺乏信息采集交互方式。無法對緊急事件采取有效的應對措施，可能會出現物料配送出錯、上料連續錯誤等問題，遠遠達不到目標要求。

3.2車間應用

在進行智能化對象建設過程中，首先要對料盤進行分析。在SMT車間實際生產過程中，使用的電子物料都較小，一般電子標簽黏貼在料板上。其次，需要對PCB板進行設計，PC板主要記錄元器件的生產信息，是生產過程的標識，可以循環使用。在進行智能對象工人管理過程中，SMT車間，每個工人都有自己的工牌寫入RF ID標簽，實現人員捆綁，能有效地對每個人員的工作情況進行及時記錄。

3.3 應用效果

自從該企業使用SMT智能車間管理系統，能有效地對企業生產進度，在制產品情況進行全面探究、能有效的查看各工序的分布情況、解決生產過程中存在的問題（見下圖四）[3]。

結語

目前，隨著全球經濟不斷發展，互聯網信息技術、云計算等各類先進技術不斷發展，給制造業發展帶來一定機遇。為幫助制造業在生產過程中降低成本，充分使用資源，實現高質量、高生產的效益，在建設過程中需要引進智能化的SMT車間制造執行系統。

參考文獻

[1] ?張浩，馬瑞，葛世倫，等.物聯網驅動的SMT車間制造執行系統研究[J].現代制造工程，2018，（2）：46-54.

[2] ?王凡.SMT車間制造執行系統設計與實現[D].陜西：西安電子科技大學，2019.

[3] ?梁飛.SMT電子車間制造執行系統的設計與實現[D].福建：廈門大學，2018.

[4] ?孫德茂.華貝科技生產制造執行系統的設計與實現[D].山東：山東大學，2019.