PCB板組裝行業(yè)MES系統(tǒng)的應(yīng)用
隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展和電子產(chǎn)品生命周期的不斷變短，給PCB板組裝制造商提出了越來越高的要求，同時全球化的市場競爭使企業(yè)面臨的國際壓力越來越大。現(xiàn)代PCB板組裝制造企業(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，必須采用先進的生產(chǎn)模式，快速響應(yīng)客戶訂單需求，并提供優(yōu)質(zhì)低價的產(chǎn)品。系統(tǒng)集成和信息集成(CIMS)是當前提高企業(yè)管理效率的重要技術(shù)。許多企業(yè)通過不斷改善貼裝生產(chǎn)線自動化程度和導(dǎo)入先進的企業(yè)級管理信息系統(tǒng)(如MRPI、ERP等)，使本企業(yè)的生產(chǎn)管理水平和市場競爭力有了一定的提高。但一般MRPII/ERP僅管理企業(yè)級資源計劃，它通常只能處理歷史或預(yù)測數(shù)據(jù)，不能及時、準確地反映當前生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備狀態(tài)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)。同時，現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備控制系統(tǒng)也不能將實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳遞到上層資源管理系統(tǒng)。導(dǎo)致企業(yè)資源計劃層缺乏有效的設(shè)備實時信息支持，控制環(huán)節(jié)不能得到有效優(yōu)化的調(diào)度與協(xié)調(diào)。因此如何將先進的生產(chǎn)線控制系統(tǒng)和企業(yè)級的生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)有效地結(jié)合起來，在兩者之間搭建橋梁，提供信息溝通是企業(yè)信息化建設(shè)迫切解決的問題。制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES系統(tǒng)軟件)恰好解決這一難題。制造執(zhí)行系統(tǒng)是位于上層的計劃管理系統(tǒng)與底層的生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)。它通過采集現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)從訂單下達到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程的優(yōu)化管理。PCB板組裝行業(yè)是一個典型的流程制造業(yè)，且設(shè)備自動化程度高。為了充分挖掘先進設(shè)備的生產(chǎn)潛力，優(yōu)化生產(chǎn)行為，全面提高企業(yè)信息化管理水平，MES系統(tǒng)軟件的建設(shè)與應(yīng)用尤為重要。本文正是基于這一思想，以生產(chǎn)過程動態(tài)質(zhì)量控制為目標根據(jù)PCB板組裝企業(yè)的信息化現(xiàn)狀及特點，提出了面向PCB板組裝企業(yè)MES系統(tǒng)軟件的構(gòu)建和應(yīng)用。
1、PCB板組裝行業(yè)的信息化現(xiàn)狀及問題
現(xiàn)代PCB板組裝企業(yè)的生產(chǎn)制造部門大量使用絲印機、貼片機、回流滬等自動化設(shè)備，基本都采用工控機進行控制。由于設(shè)備廠商數(shù)據(jù)接口和格式各不相同，設(shè)備信息不能集中共享，形成了很多“信息孤島”，無法實現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)分析及處理。雖然大多數(shù)設(shè)備都具備采集生產(chǎn)過程參數(shù)的能力，但設(shè)備之間沒有網(wǎng)絡(luò)連接，采集參數(shù)只能通過人工查看顯示屏或磁盤備份的方式完成，不能夠及時反應(yīng)整個生產(chǎn)線的作業(yè)狀況，實時性差。同時人工采集增加工作量、降低工作效率，準確性也無法得到保障。
PCB板組裝行業(yè)特性決定了如果某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，將造成整批在制品的報廢。因此需要實時、靈敏地監(jiān)控關(guān)鍵生產(chǎn)參數(shù)并定位出錯位置，給予正確的報警提示信息。同時，對部分重要參數(shù)進行自動回控調(diào)整。企業(yè)不再滿足于最為簡單、直接的看板信息，需要根據(jù)實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對生產(chǎn)行為進行動態(tài)監(jiān)控。在此基礎(chǔ)上輔以質(zhì)量過程控制方法論手段，進行科學(xué)、系統(tǒng)的質(zhì)量過程分析，以支持現(xiàn)場生產(chǎn)過程的判斷和及時處理，提高生產(chǎn)質(zhì)量。企業(yè)計劃層和現(xiàn)場設(shè)備控制(DCS)之間存在斷層，無法實現(xiàn)完整的自動/半自動閉環(huán)業(yè)務(wù)流程，作為PCB板組裝行業(yè)小批量多樣化，定單變動頻繁的特性，生產(chǎn)計劃和定單需求不能及時下達到現(xiàn)場作業(yè)，車間不能及時根據(jù)實際情況對生產(chǎn)計劃進行調(diào)整，降低了工作效率，影響交付時間。而交貨期是否穩(wěn)定是客戶采購時的重要考察因素。另外，車間現(xiàn)場生產(chǎn)過程中存在大量重復(fù)操作且易出錯的環(huán)節(jié)。例如: 如何對現(xiàn)場大量貼片機料架使用狀態(tài)進行有效管理，如何保證上料位置的正確性，如何核實下達工單與生產(chǎn)BOM之間是否正確對應(yīng)等等.
上述問題是密切關(guān)聯(lián)和互相影響的，其綜合后果嚴重制約了企業(yè)的發(fā)展。在日益激烈的市場競爭環(huán)境下，行之有效的解決方案將對PCB行業(yè)具有重要意義，并可獲取巨大的直接經(jīng)濟效益。
2、實現(xiàn)目標及技術(shù)路線
面向PCB板組裝行業(yè)MES系統(tǒng)軟件的主要建設(shè)目標如下
1)構(gòu)建基于統(tǒng)一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、統(tǒng)一系統(tǒng)框架的MES系統(tǒng)軟件指揮調(diào)度平臺。提供可柔性組合定制的用戶界面、業(yè)務(wù)模塊和二次開發(fā)接口。2)研究開發(fā)面向精益生產(chǎn)管理模式要求的，以生產(chǎn)過程動態(tài)質(zhì)量控制為目標的MES系統(tǒng)軟件。通過建立SMT流水線生產(chǎn)過程的管理控制模型，實現(xiàn)關(guān)鍵工席與設(shè)備的生產(chǎn)和質(zhì)量數(shù)據(jù)的實時采集、監(jiān)控與調(diào)度，實現(xiàn)從產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)分派、設(shè)備管理及現(xiàn)場動態(tài)調(diào)度的集成信息化管理
3)提供動態(tài)質(zhì)量分析手段，實時質(zhì)量問題報警，促進管理水平提高，使質(zhì)量管理模式由手工檢驗逐步過渡到自動處理、實時控制的方式。建立質(zhì)量知識庫，促進質(zhì)量標準的優(yōu)化，通過采集、分析、處理、積累的循環(huán)過程，實現(xiàn)質(zhì)量的持續(xù)改善
4)完成與企業(yè)已有信息化系統(tǒng)的集成
根據(jù)PCB板組裝行業(yè)特征，本方案功能模塊劃分主要包括數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控及報警、動態(tài)質(zhì)量過程控制、工序計劃調(diào)度、設(shè)備管理、輔助生產(chǎn)現(xiàn)場管理等。