cims在smt生產(chǎn)上的應用

 

smt生產(chǎn)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(gòu)成cad/cam集成系統(tǒng)提供了完全可能。

 

cad/cam集成

 

現(xiàn)代電子生產(chǎn)企業(yè)的設計部門幾乎全部采用cad軟件進行電路設計，生產(chǎn)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(chǎn)，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(yè)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(chǎn)品交貨周期的縮短，以及對生產(chǎn)成本的控制，迫切需要在這兩個孤島間建立起聯(lián)系，以縮短生產(chǎn)準備時間，加強生產(chǎn)前的缺陷分析，減少產(chǎn)品返修。而要在cad設計系統(tǒng)和生產(chǎn)自動化這些“自動化孤島”進行信息流的聯(lián)接，拆除產(chǎn)品設計與產(chǎn)品制造之間的“隔墻”，只有通過計算機集成制造系統(tǒng)(computer integrated manufacturing system，簡稱cims)來實現(xiàn)。

 

70年代美joseph harrington博士首先提出了cim(computer integrated manufacturing)理念。它的內(nèi)涵是借助計算機將企業(yè)中各種與制造有關(guān)的技術(shù)系統(tǒng)集成起來，進而提高企業(yè)適應市場競爭的能力。但是，基于cim理念的系統(tǒng)cims在80年代中期才開始得到重視并大規(guī)模實施。cims是以數(shù)據(jù)庫為中心，借助計算機網(wǎng)絡把設計環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳遞到各個自動化加工設備中，并能有效地控制和監(jiān)督這些自動化設備。利用cims就可以建立起生產(chǎn)部門和設計部門之間的聯(lián)系，這可以通過cad/cam系統(tǒng)的集成來實現(xiàn)。如前所述，smt生產(chǎn)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(gòu)成cad/cam集成系統(tǒng)提供了完全可能。事實上，smt生產(chǎn)線中加工設備編程所需的大多數(shù)數(shù)據(jù)完全可從cad系統(tǒng)的有關(guān)數(shù)據(jù)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(shù)、電氣參數(shù)等。這些數(shù)據(jù)量很大，有些特征數(shù)據(jù)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(shù)，在cad與cam之間建立cad/cam集成系統(tǒng)，直接從cad系統(tǒng)的數(shù)據(jù)文件中提取、整理/變換、優(yōu)化相應的特征數(shù)據(jù)，并根據(jù)具體設備編程數(shù)據(jù)格式要求或n/c指令的格式要求通過計算機網(wǎng)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(diào)用或直接驅(qū)動數(shù)控加工設備。這樣不但節(jié)省了數(shù)據(jù)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。

 

由于smt行業(yè)生產(chǎn)的特點，采用jit進行現(xiàn)場管理還是比較合適的，通過jit與tqc結(jié)合，降低浪費、提高產(chǎn)品質(zhì)量。

 

管理信息系統(tǒng)

 

smt生產(chǎn)企業(yè)常采用準時生產(chǎn)(jit)、優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)(opt)等管理模式，同時結(jié)合柔性制造、成組技術(shù)，提高了生產(chǎn)效率。精益生產(chǎn)、敏捷制造是從jit發(fā)展起來的更加先進、全面的理念。對smt生產(chǎn)將是適合的。

 

隨著多品種、小批量生產(chǎn)需求的增加，生產(chǎn)管理模式也需要進行一些必要的調(diào)整。企業(yè)資源計劃(erp)是在mrpii(制造資源計劃)基礎(chǔ)上發(fā)展、演變形成的功能更完善、技術(shù)更先進的制造企業(yè)mis系統(tǒng)。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(yè)改進管理和構(gòu)成cims系統(tǒng)首選的集成化管理信息系統(tǒng)軟件。由于smt行業(yè)生產(chǎn)的特點，采用jit進行現(xiàn)場管理還是比較合適的，通過jit與tqc結(jié)合，降低浪費、提高產(chǎn)品質(zhì)量。之外，erp中的計劃、庫存、采購、銷售等計劃經(jīng)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(yè)進行經(jīng)營決策少不了的。目前erp軟件均含jit模塊，且支持混合生產(chǎn)方式的制造環(huán)境。erp中也包括了質(zhì)量管理模塊，對smt合同制造企業(yè)來說，質(zhì)量保證體系的認證很重要，在erp系統(tǒng)實施中一定要與ios9000系列認證工作一起進行，提高企業(yè)質(zhì)量意識。有些erp軟件也是按照ios9000質(zhì)量、程序文件要求設計規(guī)劃的，因此質(zhì)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(shù)的發(fā)展，在erp的c/s基礎(chǔ)上，構(gòu)建c/s/web，進而構(gòu)筑intranet。通過電子數(shù)據(jù)交換(edi)及電子商務進行交易，縮短企業(yè)與外部市場貿(mào)易周期。二十一世紀，將是業(yè)務流程重組(bpr)、敏捷制造、動態(tài)聯(lián)盟及供應鏈系統(tǒng)，企業(yè)內(nèi)部職能部門、供應商及客戶之間相互協(xié)作、共同獲利的生產(chǎn)經(jīng)營模式。

 

另外erp中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模塊與pdm(產(chǎn)品數(shù)據(jù)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(tǒng)中erp與pdm的集成提供了一些共同的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

 

如果企業(yè)的設計能力很強、新產(chǎn)品品種多且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復雜，pdm(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng))的作用是巨大的。對于合同制造企業(yè)來說，是否上pdm應具體分析，不可盲目追捧。

 

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

 

企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的數(shù)據(jù)主要有兩種：一種是工程數(shù)據(jù)，一種是管理數(shù)據(jù)。它們之間是密切聯(lián)系的，但由于eda、erp及cad/cam集成系統(tǒng)等軟件等都是相對獨立的。數(shù)據(jù)是在各自軟件內(nèi)部使用的，并不是通用、共享的。pdm通過企業(yè)基礎(chǔ)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)將工程數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)連接起來。pdm將所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和與產(chǎn)品有關(guān)的過程集成到一起，對于整個企業(yè)信息的查詢、共享具有重要的意義。這樣就解決了數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的集成。pdm的數(shù)據(jù)倉庫、產(chǎn)品配置管理、項目管理等強大的數(shù)據(jù)管理功能，為cims集成提供了基礎(chǔ)。但pdm的主要功能還

 

是在cad工作流程的管理上。如設計規(guī)劃、分工、審核、歸檔、提檔等流程管理使設計更規(guī)范、效率更高，如并行設計、分工協(xié)作等。如果企業(yè)的設計能力很強、新產(chǎn)品品種多且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復雜，pdm的作用是巨大的。對于合同制造企業(yè)來說，是否上pdm應具體分析，不可盲目追捧。

 

對于smt企業(yè)實施cims工程應在充分調(diào)研和認真分析企業(yè)需求的基礎(chǔ)上，制訂出總體目標及總體規(guī)劃。

 

cims的實施

 

對于smt企業(yè)實施cims工程應在充分調(diào)研和認真分析企業(yè)需求的基礎(chǔ)上，制訂出總體目標及總體規(guī)劃，并與技術(shù)力量雄厚且有cims實施經(jīng)驗的單位合作進行實施，少走彎路。對于新建的企業(yè)在資金許可的條件下，應以高起點、高技術(shù)的cims系統(tǒng)作為首要目標，眼光遠一點，意識超前一點。而老企業(yè)技術(shù)改造則應具體分析，根據(jù)企業(yè)實際進行實施。長遠規(guī)劃、重點突破、分步實施。cims的實施人是關(guān)鍵，也是決定因素，領(lǐng)導重視、普遍參與、重點突出。責任明確，相互協(xié)作，cims實施才能成功。cims實施的一步是信息的集成，在工程數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)標準化、信息化的基礎(chǔ)上，構(gòu)建企業(yè)的信息模型，在此基礎(chǔ)上才有可能進行過程集成與企業(yè)集成。

 

人是企業(yè)生存、發(fā)展主要的、決定的因素。創(chuàng)建企業(yè)的文化和凝聚力，充分發(fā)揮人的能動性、創(chuàng)造性。建立團隊組織，精誠協(xié)作，使企業(yè)更加穩(wěn)定、高效的向前發(fā)展。同樣cims系統(tǒng)的實施，人是主體，建立高效的組織、管理機制，充分調(diào)動技術(shù)人員的積極性、創(chuàng)造性是實施成功的關(guān)鍵因素。

 

對于很多擁有smt設備的電子企業(yè)來說，將cims引入到smt生產(chǎn)中來的益處是顯而易見的，因為cims能為企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益―提高產(chǎn)品質(zhì)量、設備有效利用率和柔性制造能力，大大縮短產(chǎn)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(chǎn)上的應用將會越來越廣。

 

點評

 

現(xiàn)代電子技術(shù)的高速發(fā)展和電子產(chǎn)品生命周期的不斷變短，給電子產(chǎn)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(yè)面臨的競爭對手不斷增加，現(xiàn)代電子制造企業(yè)要想在瞬息萬變的市場競爭中站穩(wěn)腳跟，得以生存發(fā)展，必須采用現(xiàn)代先進的生產(chǎn)模式，以快的速度向用戶提供質(zhì)優(yōu)價低的產(chǎn)品。作為電子產(chǎn)品制造業(yè)基礎(chǔ)行業(yè)的pcb板組裝行業(yè)，近年來開始引入計算機集成制造(簡稱cim)技術(shù)，在cad設計系統(tǒng)與pcb組裝生產(chǎn)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(zhuǎn)換時間，實現(xiàn)電子產(chǎn)品制造全過程的集成控制，從而快速得到低成本、高質(zhì)量、高可靠性的電子產(chǎn)品。