自动化SMT系统解决方案建议书

1/10SCSICConfidential自动化SMT系统解决方案建议书2/10SCSICConfidential一、项目背景1.1概况由于电子产品差异化需求的加剧，导致电子元器件的模块化、细小化速度加快。多品种、小批量制造模式是大部分企业目前面临的挑战。同时SMT设备昂贵，如何在多品种、小批量制造模式下提升设备的利用率、操作的准确性将是企业是否可以持续发展的根本所在。制造企业除了对制造工艺更高要求的压力外，更重要的压力来源于传统的SMT制造方式将较难适应未来SMT信息化生产的发展方向。根据目前我们了解到的情况，对现有的SMT生产线进行了深入的分析，其主要生产流程如下图所示：具体流程及潜在的人工操作风险分析：序号工序具体操作流程描述潜在的人工操作风险①SpearStation由操作员手工扫描每一块PCB板的条码，录入Spear系统②Printer选择相应的Printer程序进行PCB印刷错误调用程序、纠错操作造成延时③PlacementPCB进入Placement前需进行扫描确认，再手工调用相应的程序错误调用程序、纠错操作造成延时④Reflow进入Reflow前需要人工选择相应的程序，加工好后手工扫描每一块PCB板的条码进行品质管理错误调用程序、纠错操作造成延时⑤WAVEWAVE前后需要人工扫描每一块PCB板，并调用正确的工作程序错误调用程序、纠错操作造成延时3/10SCSICConfidential⑥TESTStationTEST流程检测后再人工扫描每一块PCB板错误调用程序、纠错操作造成延时由此可见，在目前的整个作业过关键步骤中，手动操作仍然起到主导作用，如何加快操作流程，提高操作的准确率是对目前SMT生产线提出的一个急需解决的课题。1.2潜在人工操作风险及相关建议通过对照上述流程可以清楚的看出，一个完整的生产流程需要操作人员进行手工调用程序的有5处，即：在SpearStation后所有流程（②③④⑤⑥）均需要手工调用程序，无论操作人员多么娴熟都可能因为各种外在原因出错，况且SMT行业人员流动非常大，培训换人等引起的岗位不确定性无疑更会加大误操作的概率，当然也会相应延长产品生产周期，危害产品质量的稳定性，造成不必要的损失和隐患。如果在以上5个潜在风险点处安装相应的自动化SMT扫描系统，显然的改善效果和受益如下：1、避免操作人员误操作，保证产品质量的稳定性；2、避免不必要的物料，人工，时间等各种损失；3、缩短操作人员的相应操作时间；4、提高机器利用效率。增加了自动化扫描系统的工序流程如下图：其中加黑色框的Scan为增加自动化扫描系统的地方(①②③④⑤)。加入自动控制系统后不但原有的操作流程没有改动，也没有增加操作人员或4/10SCSICConfidential操作动作，而且还在原有流程的处理速度和自动化程度方面进行了优化，具体的优点如下：1、减少了SpearStation，原有的相应功能由Printer的自动化扫描系统兼任，由Printer端扫描到条码并自动传送到ITSpear系统中进行相应的数据操作，这样可以节省生产线上SpearStation的成本和操作时间，缩短产品制造周期，同时让Spear系统更加自动化；2、由于采用了自动化扫描系统，提高了需要全部扫描PCB流程的效率，即Printer、WAVE和TEST，三个流程的单块PCB扫描到调用程序确定操作时间由原来的大约60秒减少到10秒左右，提高了机器的利用率，降低生产成本；3、由于从扫描到条码到调用相应程序全面实现自动化，保证了调用程序的正确性，降低了对操作人员的要求，减少了人为因素，杜绝了人员手工选取程序带来的误操作风险，保证了产品的质量；4、任何一台设备的控制电脑都可以通过该自动化扫描系统连接到网络，进行网络化数据管理，不再受控制电脑操作系统版本的影响，减少了单机设备的维护工作量；5、每一块进行自动化扫描系统的PCB板都能查询到LOG，并能进行相应分析，提供生产线或生产流程进一步优化的可能性；6、减少了工厂相关设备及数据流程的维护工作量。二、技术方案分析及报价鉴于工厂内的设备、实施环境的客观性和多样性，我们提出两套解决方案，一个是针对现有设备操作系统满足联网需求（配置XP及以上操作系统的设备）的方案，另一个是基于ITPolicy的设备操作系统无法支持联网需求的解决方案。灵活使用两个方案即可满足绝大部分设备的自动化要求。5/10SCSICConfidential2.1NetworkversionwithupgradetoXPOS2.1.1SystemArchitectureDiagram-2:ArchitectureforNetworkversionwithOSupgradeArchitecturedescription:Thissolutionisbasedonnetworkfoundation.Eachstation’sOSwillbeupgradedtoXPandalltheMESalsobeupgradedtoXPversion.EachstationcancommunicatedwithITprogramcontrolserverandLoggingserverdirectlybyrouter.Meanwhile,ITcanmaintainthesemachineseasily.TheLoggingservercanstoredtheoperationloganddothestatisticsanalysiswithGantchartorPiechart.Suchasresultswillbeclassifiedbytypes:Howmanystopsgeneratedbywrongprograms?Howmanywrongoperationsmadebywrongbar-code?Whichstation,whenoperatethebarcode?….2.1.2Advantages&DisadvantagesWiththissolution,theadvantagesanddisadvantagesaresummarizedbyasbelow:Advantages:6/10SCSICConfidentialEasilytoinstallorun-installthesystemEasilytomonitor/controltheproductionstatusDisadvantages:HighcosttoupgradedtheOSandMES2.1.3Pricing&CostBasedonthissolution,thepricingwillbeasbelowtoimplementthissolution:Productpricing:考虑到系统开发的复杂性和成本等客观因素，此方案如低于20个安装点则无法进行开发;12KRMBforeachworkstationifpurchasingamountis11~40stations;10KRMBforeachworkstationifpurchasingamountis41~80stations;8500RMBforeachworkstationifpurchasingamountis81~120stations;8000RMBforeachworkstationifpurchasingamountismorethan121stations.Hardwarecost:Eachstationneedascanner(insteadbykeyboard)andthepriceisabout3KRMBforeachone(twodimensionistosupportthebarcode)OneLOGServerisrequiredforthissolutionandthepricewillbeabout10KRMB7/10SCSICConfidential2.2Usingtransitexchange(XPoraboveOS)foreachworkstation2.2.1ArchitectureDiagram-4:ArchitectureforTransitExchangeVersionArchitecturedescription:Thissolutionisbasedonstandalonemodelandonetransitexchangemachine(withXPorabove)willbeaddedforeachworkstation.Theworkflowwillbeexplainedasfollows:①Theinputequipment(keyboardorscanner)gettherightbarcodetosystem②Thesystemsentthemessagetotransitexchangeservertogettheprogramname(communicationwaybetweenworkstationandtransitexchangeisserialport)③ThetransitexchangesendthemessagetoITprogramservertogettheprogramname④ITprogramserverresponsetherightprogramnametotransitexchangeserver⑤Thetransitexchangeserverresponsetheprogramnametoworkstation,thecontrolsystemwillautomaticallyinvoketheMEStoruntheprogram.⑥ThetransitexchangeserverwillsendtheoperationlogtoLoggingservertorecordalltheoperations(includinggettingprogramnameswithbarcode,whento8/10SCSICConfidentialstartruntheprogram,etc)TheLoggingservercanstoredtheoperationloganddothestatisticsanalysiswiththesedata.Suchasresultwillbeclassifiedbytypes:Howmanystopsgeneratedbywrongprograms?Howmanywrongoperationsmadebywrongbar-code?Whichstation,whenoperatethebarcode?….AlltheanalysiscanbeillustratedbyGantchartorPiechart.2.2.2Advantages&DisadvantagesWiththissolution,theadvantagesanddisadvantagesareobviously:Advantages:ItiseasytoimplementtheautoprogramcontrolaccordingtocurrentstatusandITpolicyItiseasytorecordtheoperationloganddothedataanalysisItisrealisticwaytoimplementautoprogramcontrolwithoutchangingthecurrentsystemstatus.Disadvantages:TransitexchangemachinewillbeaddedforeachworkstationCostwillbeaddedtoimplementtheautoprogramcontrol2.2.3Pricing&CostBasedonthissolution,thepricingwillbeasbelowtoimp