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cims在smt生產上的應用
來源:廣州煌牌自動設備有限公司    日期:2013-07-05    瀏覽量:

  CIMS在SMT生產上的應用

  一、引言

  現代電子技術的高速發展和電子產品生命周期的不斷變短,給電子產品制造商提出了越來越高的要求;同時,市場的全球化使企業面臨的競爭對手不斷增加,現代電子制造企業要想在瞬息萬變的市場競爭中站穩腳跟,得以生存發展,必須采用現代先進的生產模式,以最快的速度向用戶提供質優價低的產品。作為電子產品制造業基礎行業的PCB板組裝行業,近年來開始引入計算機集成制造(簡稱CIM)技術,在CAD設計系統與PCB組裝生產線之間建立有機的信息集成與共享,減少從設計到制造的轉換時間,實現電子產品制造全過程的集成控制,從而快速得到低成本、高質量、高可靠性的電子產品。

  二、CAD/CAM集成

  現代電子生產企業的設計部門幾乎全部采用CAD軟件進行電路設計,生產制造部門也大量使用貼片機、插件機等自動化設備進行生產,但這兩個部門很少了解相互需求,許多有用信息不能共享,在企業間往往形成了兩個“自動化”孤島。隨著市場競爭的加劇,客戶要求產品交貨周期的縮短,以及對生產成本的控制,迫切需要在這兩個孤島間建立起聯系,以縮短生產準備時間,加強生產前的缺陷分析,減少產品返修。而要在CAD設計系統和生產自動化這些“自動化孤島”進行信息流的聯接,拆除產品設計與產品制造之間的“隔墻”,只有通過計算機集成制造系統(ComputerIntegratedManufacturingSystem,簡稱CIMS)來實現。

  70年代美國JosephHarrington博士首先提出了CIM(ComputerIntegrated

  Manufacturing)理念。它的內涵是借助計算機將企業中各種與制造有關的技術系統集成起來,進而提高企業適應市場競爭的能力。但是,基于CIM理念的系統CIMS在80年代中期才開始得到重視并大規模實施。CIMS是以數據庫為中心,借助計算機網絡把設計環境中的數據傳遞到各個自動化加工設備中,并能有效地控制和監督這些自動化設備。利用CIMS就可以建立起生產部門和設計部門之間的聯系,這可以通過CAD/CAM系統的集成來實現。如前所述,SMT生產線中的許多設備是屬于計算機控制的自動化加工設備,這就為計算機輔助制造進而構成CAD/CAM集成系統提供了完全可能。事實上,SMT生產線中加工設備編程

  所需的大多數數據完全可從CAD系統的有關數據文件中獲取。例如,元件在PCB上的坐標位置、角度、物理特征參數、電氣參數等。這些數據量很大,有些特征數據是不同加工設備都需要的。如貼片機、點膠機、在線測試設備均需元件在PCB上的坐標位置。因此,利用CIMS的哲理及技術,在CAD與CAM之間建立CAD/CAM集成系統,直接從CAD系統的數據文件中提取、整理/變換、優化相應的特征數據,并根據具體設備編程數據格式要求或N/C指令的格式要求通過計算機網及接口通信軟件,傳送到加工設備的控制計算機中供編程時直接調用或直接驅動數控加工設備。這樣不但節省了數據準備及編程時間,并且由于直接處理CAD設計文件,提高了裝配精度,故障率也大幅降低。

  三、管理信息系統

  SMT生產企業常采用準時生產(JIT)、優化生產技術(OPT)等管理模式,同時結合柔性制造、成組技術,提高了生產效率。精益生產、敏捷制造是從JIT發展起來的更加先進、全面的理念。對SMT生產將是適合的。

  隨著多品種、小批量生產需求的增加,生產管理模式也需要進行一些必要的調整。企業資源計劃(ERP)是在MRPII(制造資源計劃)基礎上發展、演變形成的功能更完善、技術更先進的制造企業MIS系統。ERP以管理信息的高度集成,成為CIMS的重要組成部分之一,也是當今SMT企業改進管理和構成CIMS系統首選的集成化管理信息系統軟件。由于SMT行業生產的特點,采用JIT進行現場管理還是比較合適的,通過JIT與TQC結合,降低浪費、提高產品質量。之外,ERP中的計劃、庫存、采購、銷售等計劃經營模塊功能還是很必要的,特別是財務模塊,對成本的核算、分析以及帳務分析是企業進行經營決策少不了的。目前ERP軟件均含JIT模塊,且支持混合生產方式的制造環境。ERP中也包括了質量管理模塊,對SMT合同制造企業來說,質量保證體系的認證很重要,在ERP系統實施中一定要與IOS9000系列認證工作一起進行,提高企業質量意識。有些ERP軟件也是按照IOS9000質量、程序文件要求設計規劃的,因此質量體系認證準備工作本身也對ERP實施起到促進作用。隨著Internet技術的發展,在ERP的C/S基礎上,構建C/S/Web,進而構筑Intranet。通過電子數據交換(EDI)及電子商務進行交易,縮短企業與外部市場貿易周期。二十一世紀,將是業務流程重組(BPR)、敏捷制造、動態聯盟及供應鏈系統,企業內部職能部門、供應商及客戶之間相互協作、共同獲利的生產經營模式。

  另外ERP中的產品數據管理模塊與PDM(產品數據管理)商品軟件有些功能相似、重疊。它們是從各自不同的應用角度考慮的。但也為CIMS系統中ERP與PDM的集成提供了一些共同的基礎數據。

  四、產品數據管理系統(PDM)

  企業生產經營的數據主要有兩種:一種是工程數據,一種是管理數據。它們之間是密切聯系的,但由于EDA、ERP及CAD/CAM集成軟件等都是相對獨立的。數據是在各自軟件內部使用的,并不是通用、共享的。PDM通過企業最基礎的產品數據將工程數據和管理數據連接起來。PDM將所有與產品相關的信息和與產品有關的過程集成到一起,對于整個企業信息的查詢、共享具有重要的意義。這樣就解決了數據的共享問題,如工程改變就可通過PDM將工程與管理連通。CIMS集成的主體是數據的集成。PDM的數據倉庫、產品配置管理、項目管理等強大的數據管理功能,為CIMS集成提供了基礎。但PDM的主要功能還是在CAD工作流程的管理上。如設計規劃、分工、審核、歸檔、提檔等流程管理使設計更規范、效率更高,如并行設計、分工協作等。如果企業的設計能力很強、新產品品種多且產品結構復雜,PDM的作用是巨大的。對于合同制造企業來說,是否上PDM應具體分析,不可盲目追捧。

  五、CIMS的實施

  對于SMT企業實施CIMS工程應在充分調研和認真分析企業需求的基礎上,制定出總體目標及總體規劃。并與技術力量雄厚且有CIMS實施經驗的單位合作進行實施,少走彎路。對于新建的企業在資金許可的條件下,應以高起點、高技術的CIMS系統作為首要目標,眼光遠一點,意識超前一點。而老企業技術改造則應具體分析,根據企業實際進行實施。長遠規劃、重點突破、分步實施。CIMS的實施人是關鍵,也是決定因素,領導重視、普遍參與、重點突出。責任明確,相互協作,CIMS實施才能成功。CIMS實施的第一步是信息的集成,在工程數據、管理數據標準化、信息化的基礎上,構建企業的信息模型,在此基礎上才有可能進行過程集成與企業集成。

  人是企業生存、發展主要的、決定的因素。創建企業的文化和凝聚力,充分發揮人的能動性、創造性。建立團隊組織,精誠協作,使企業更加穩定、高效的向前發展。同樣CIMS系統的實施,人是主體,建立高效的組織、管理機制,充分調動技術人員的積極性、創造性是實施成功的關鍵因素。

  對于很多擁有SMT設備的電子企業來說,將CIMS引入到SMT生產中來的益處是顯而易見的,因為CIMS能為企業帶來顯著的經濟效益—提高產品質量、設備有效利用率和柔性制造能力,大大縮短產品設計周期和投入市場的時間。相信在不久的將來CIMS在SMT生產上的應用將會越來越廣。

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