0571-63860808 市场销售:蔡先生 13588770286 周群 13968032188
半导体行业MES方案简介
首页 > 解决方案 > 解决方案
详情概述

随着电子技术的快速发展和电子产品生命周期的不断变短,给PCB板组装制造商提出了越来越高的要求,同时,全球化的市场竞争使企业面临的国际压力越来越大。现代PCB板组装制造企业要想在瞬息万变的市场竞争中站稳脚跟,得以生存发展,必须采用先进的生产模式,快速响应客户订单需求,并提供优质低价的产品。


1、PCB板组装行业的信息化现状及问题
现代PCB板组装企业的生产制造部门大量使用丝印机、贴片机、回流炉等自动化设备,基本都采用工控机进行控制。由于设商厂商数据接口和格式各不相同,设备信息不能集中共享,形成了很多“信息孤岛”,无法实现统一数据分析及处理。虽然大多数设备都具备采集生产过程参数的能力,但设备之间没有网络连接,采集参数只能通过人工查看显示屏或磁盘备份的方式完成,不能够及时反应整个生产线的作业状况,实时性差。同时人工采集增加工作量、降低工作效率,准确性也无法得到保障。
PCB板组装行业特性决定了如果某一环节出现问题,将造成整批在制品的报废。因此需要实时、灵敏地监控关键生产参数并定位出错位置,给予正确的报警提示信息。同时,对部分重要参数进行自动回控调整。
企业不再满足于简单、直接的看板信息,需要根据实时生产数据,对生产行为进行动态监控。在此基础上,辅以质量过程控制方法论手段,进行科学、系统的质量过程分析,以支持现场生产过程的判断和及时处理,提高生产质量。
企业计划层和现场设备控制(DCS)之间存在断层,无法实现完整的自动/半自动闭环业务流程。作为PCB板组装行业小批量多样化,定单变动频繁的特性,生产计划和定单需求不能及时下达到现场作业,车间不能及时根据实际情况对生产计划进行调整。降低了工作效率,影响交付时间。而交货期是否稳定是客户采购时的重要考察因素。
另外,车间现场生产过程中存在大量重复操作且易出错的环节。例如:如何对现场大量贴片机料架使用状态进行有效管理,如何保证上料位置的正确性,如何核实下达工单与生产BOM之间是否正确对应等等。

上述问题是密切关联和互相影响的,其综合后果严重制约了企业的发展。在日益激烈的市场竞争环境下,行之有效的解决方案将对PCB行业具有重要意义,并可获取巨大的直接经济效益。


2、实现目标及技术路线
面向PCB板组装行业MES 的主要建设目标是:
1) 构建基于统一基础数据、统一系统框架的MES指挥调度平台。提供可柔性组合定制的用户界面、业务模块和二次开发接口。
2) 研究开发面向精益生产管理模式要求的,以生产过程动态质量控制为目标的MES系统。通过建立SMT流水线生产过程的管理控制模型。实现关键工序与设备的生产和质量数据的实时采集、监控与调度。实现从产品生产任务分派、设备管理及现场动态调度的集成信息化管理。
3) 提供动态质量分析手段,实时质量问题报警, 促进管理水平提高, 使质量管理模式由手工检验逐步过渡到自动处理、实时控制的方式。建立质量知识库,促进质量标准的优化。通过采集、分析、处理、积累的循环过程,实现质量的持续改善。
4)完成与企业已有信息化系统的集成。


3、半导体行业MES解决方案
根据PCB板组装行业特征, 本方案功能模块划分主要包括数据采集、高级排产、现场管理、统计过程控制、设备管理等。各模块业务关系如图1所示:


~4UHO{)13D6OS1]J4A[@B]R.png

图1 MES模块业务关系图



3.1数据采集
将SMT生产线上的自动化设备组建成工业网络并与内部办公局域网连接起来,在生产线自动化设备的控制电脑上安装软、硬件通信模块,自动采集实时生产数据,通过网络传递到数据处理中心。并将数据处理中心的共享信息通过网络传递到监控终端上。
该模块用于从SMT车间现场自动化设备中采集实时生产信息,并传输到监控终端分解成用户所需要的界面形式显示。同时,根据用户需求,对采集数据进行存储、输出等二次处理。按照报警条件输出报警信息。
考虑与SMT车间其它DCS控制系统的集成。目前大多数先进设备均提供OPC/DDE接口,因此,在数据采集系统中,还应具备与OPC/DDE服务的接口程序,提供全面的读写交互,方便从控制系统获取即时的生产和质量信息。

3.2高级排产
MES以JIT(Just In Time)作为基层的计划执行与控制系统的核心,采用高级排产将日生产计划细化。该模块从ERP中读取主生产计划信息,根据订单类型、生产模式等确定目标函数、约束条件,选择排产算法,建立调度规则,生成详细的生产计划,并下达到执行层组织生产。为实现SMT流水线生产调度的实时性,要求调度算法准确性高、计算周期短、计算过程简单。以分钟为单位或新任务的到来(瓶颈环节)确定期望调度周期。可根据企业生产线和其它人为因素等实际情况进行柔性调度,提供人工调整方式,以及紧急情况下的调度方案。计划执行完成后,由数据采集模块反馈向ERP反馈。

3.3现场管理
为用于简化车间现场操作,系统提供生产车间日常管理功能。包括:
1) 料架管理模块:维护料架基础及使用信息,提高料架的管理效率。方便查询所有料架的在库状态、保养记录、维修记录、报废记录、在线明细等信息。
2) 换料对比模块:对生产线换料进行比对,确认其是否符合当前站位的要求,并记录换料行为,有利于对换料信息的查询。
3) 工单比对模块:通过生产BOM数据文件与工单文件的比对,汇总BOM用料数量,查找差异信息,保证加工的正确性。采用无线数据采集终端(掌上PDA),分别读取料站、料枪及物料条码,系统后台自动完成物料信息校验,校验无误后将自动记录物料信息,建立追溯档案。在导入规范的物料编码标示体系的基础上,结合生产加工单位的及时数据采集与系统后台的实时校验。

3.4 统计过程控制
由于采集数据量很大,需要高效、快速的分析手段自动导入现场数据,实时进行质量分析、掌控当前生产状态。而动态质量过程控制模块(Statistical Process Control)正是利用统计学原理,对质量检测数据进行收集和分析,有效控制企业生产过程、不断改进品质、降低不良品率、提升企业的效益和竞争力。
SPC提供的质量分析内容包括:变化分析、稳定性分析、有效能力分析、变异因素分析、过程相关性分析。与之对应,本方案提供计数型和计量型共13种统计图表:X-MR图、X-R图、X-S图、P图、NP图、U图、C图、运行图、直方图、缺陷排列图、原因排列图、散点图,根据PCB板组装行业特征,提供DPMO(百万分之缺陷数)控制图分析。

3.5设备管理
设备管理主要负责车间SMT流水线设备信息的管理,它从数据采集系统中获取设备的实时运行信息。通过对这些信息的统计分析,得出设备的利用情况。同时,设备信息可供工序计划调度系统派工时调用。设备管理的各项任务主要由车间设备管理部门和生产部门来实施。主要包括基础信息数据的维护、业务信息数据和状态信息数据的维护。根据功能需求,设备管理模块主要包括以下几部分:设备档案管理、设备变动管理、设备检查管理、设备保养管理、设备维修管理、设备润滑管理、设备运行管理、设备状态统计和分析、设备查询等。

3.6 与ERP接口模块
完成与企业已有ERP系统的通用接口,实现与ERP软件的数据互换与共享,动态查询、显示生产计划信息,并将完工情况及时返馈。


4、系统效益
通过实施本项目可以达到以下经济目标:
1)监控生产过程质量,预先完成分析发现和纠正异常因素,可以减少停机时间,提高设备利用率,增加加工产能;
2)监控生产进度,合理安排生产计划,减少机种转换的次数和停线时间,提高产量,加工产能;
3)通过生产可视化、管理透明化,每年降低5%管理费用。



930148049