SMT工艺物料上站辅助系统

武 彤

WU Tong

（贵州大学 计算机科学与信息学院，贵阳 550025）

0 引言

所谓SMT工艺，简单来说就是表面组装技术（Surface Mounted Technology）的缩写，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。在电视机生产线的最前端是基板的贴片，采用SMT工艺可以完成电视机基板贴片中手工无法完成的超小型元器件的组装和焊接。通过SMT工艺完成电视机基板贴片的整个过程简单说就是首先进行配料，然后将配好的料送到SMT工艺流程的最前端进行物料上站，物料准确上站后就由SMT工艺自动完成电视机基板的贴片工作[1]。

目前，大多数电视机生产线上的SMT工艺物料上站流程是，首先在物料仓库由工人根据工单需求进行每台机器基板的配料，然后将配料集中送到SMT工艺流程环节的第一步——上站，物料上站时，由工人根据物料代码等信息查对手工填写的上站表，得到物料对应的上架信息，根据这些信息将物料准确无误地进行上站。通过人工操作完成物料的搭配及上站会带来如下问题：第一，物料仓库的物料搭配完全是由人工按照库存记录表及工单需求表对基板进行物料搭配，这使得查对数据占用了大部分时间，影响了工作的效率；而且手工操作的可靠性低，避免不了人为错误的出现，从而影响配料的准确性。第二，在物料上站前，由工人根据物料代码等相关信息查询手工记录的上站表，得到物料对应的上架信息，最后根据这些信息将物料准确的上站，这个手工操作的过程同样存在着效率低、准确性差的问题。物料搭配及上站的工作效率和准确性直接影响着电视机基板的品质，从而也关系到电视机的整体质量，而产品质量对于一个企业来说是赖以生存的基础和前提。

本文所述内容即是以贵阳海信电子有限公司的电视机生产线为研究平台，开发研究了一套SMT工艺物料上站辅助系统。

1 系统的需求功能

SMT工艺物料上站辅助系统首先对物料进行库存管理；同时系统可进行辅助配料及辅助物料上站。具体功能描述如下。

1.1 物料基本档案管理

生产电视机的很多元器件我们称作物料，当物料采购进来后由仓库进行统一管理，首先就是物料基本档案的管理。为了有效的辅助配料和物料上站，必须对物料存放的仓库、物料摆放的货架以及物料上站的信息进行保存，因此物料基本档案管理包括如下功能：

1）仓库设置：系统对物料仓库的信息，如：仓库号、仓库名称等信息进行批量增加、删除或修改。

2）仓库货架设置：每个仓库中有许多货架，系统要对物料仓库的货架信息，如货架数量、货架层数、货架列数等信息进行批量增加、删除或修改。

3）物料上站设置：在将物料进行上站时，是将配好的物料放在相应的料车上，然后不同的料车对应不同的料站。因此系统要对物料上站信息，如：料车数、料站数等信息进行批量增加、删除或修改。

图1 系统整体功能结构

1.2 Excel数据管理

由于在辅助配料和物料上站时需要很多信息，有些信息是操作员通过本系统录入的，大部分信息是通过将一些存在于不同系统或不同部门的电子表格信息（Excel数据）导入SMT工艺物料上站辅助系统数据库中进行存储的，因此Excel数据管理包括如下功能：

1）导入供应商档案：从现有SAP系统[2]通过Excel表导入供应商信息到数据库。

2）导入物料档案：从现有SAP系统通过Excel表导入物料档案信息到数据库。

3）导入工单：从现有SAP系统通过Excel表导入工单信息到数据库。

4）导入上站表：从生产工艺部通过Excel表导入上站表信息到数据库。

5）导入物料检验单：从质量部通过Excel表导入物料检验单信息到数据库。

1.3 物料管理

在物料仓库中，物料操作员通过本系统，可以对物料进行相关管理，包括：

1）物料入库管理：物料操作员通过扫描物料条形码，得到物料具体的上架信息，可打印出包含仓库号、货架号、物料代号、物料名称、物料描述、物料数量等信息的物料检验单，然后根据物料检验单对物料进行上架。

2）物料出库管理：物料操作员通过系统按照时间顺序查看工单列表，打印出包含仓库号、货架号、物料代号、物料名称、物料描述、物料数量等信息的工单，然后根据工单进行配料和发料。

1.4 物料上站

物料上站即是将配好的每块基板的物料放在相应的料车上，送到SMT工艺流程的第一站，根据相应的料站号将物料进行上站，物料准确上站后，就由SMT工艺自动完成基板的大部分手工无法完成的元器件的焊接。

手工进行物料上站时，必须由操作员查对填写好的上站信息表，根据查对的信息进行上站，因此工作效率低且差错率高。

通过本系统辅助上站时，要求上站操作员登陆系统后，通过条码扫描器扫描物料条形码，即可在客户终端上得到物料具体的上站信息，包括料车号、料站号、物料代号、物料描述、需求数等信息，上站操作员根据这些信息即可准确无误的将物料进行上站，从而提高了工作效率并保证了物料上站的准确性。

该系统的整体功能结构如图1所示。

2 系统的实现

SMT工艺物料上站辅助系统是基于数据库技术、计算机网络技术以及条码技术的一个数据库系统，该系统的后台数据库采用SQL Server 2005，应用程序采用.NET平台支持的C#语言进行开发[3]。系统界面友好，使用方便，支持用户进行傻瓜型操作。由于篇幅有限本节只是就系统关键功能的实现进行介绍。

2.1 辅助配料的实现

由于系统通过物料基本档案管理及Excel数据管理已经将许多物料相关信息存储在数据库中了，系统在辅助配料时，可选择查看物料或查看工单。如果用户选择查看物料，通过扫描物料代码和物料所在的工单号[4]，系统即可显示所查看物料的相关信息，通过提供的物料信息用户可以快速的到相应的货架上取到该物料。

如果用户选择查看工单，输入工单号后，系统即可显示该工单的发料清单，从发料清单上可以看到，此时的工单已经是加入货架信息的工单，而且货架都是经过了统一严格的编码，包含了仓库号，货架号，所在货架的行数和列数等详细信息，方便物料操作员存取物料，以便及时准确的进行配料。

2.2 不规范Excel文档的转换

通常将Excel文档转换到关系数据库表中时，要求Excel文档比较规范，也就是说Excel文档第一行必须是字段名，同时必须字段一致，这样可以直接调用数据库管理系统提供的导入功能。而在本系统中涉及到的Excel文档有一部分是不规范的，不能使用常规方法进行转换。

在本系统中对不规范Excel文档的转换是通过编程实现的。首先建立一个Excel对象，并调用源Excel文档，然后再打开关系数据库表，再建立一个临时中间表，临时中间表用来存放源Excel文档的列与目标关系数据库表中字段的映射关系。程序运行时整个操作过程不需要键盘输入，只需用鼠标点击相应的列、行建立Excel表和关系数据库表的联系后，运行导入程序就可完成不规范Excel文档到关系数据库表的转换。本系统在对不规范Excel文档的转换中实现了当点击Excel表时如何获取鼠标选中的当前行、列的值；当点击关系数据库表时如何获取当前字段的字段名；在导入数据时如何获取Excel单元格的值等[5]。

通过对不规范Excel文档进行转换，可以直接将现有的SAP系统中的数据通过转换加载到本系统的数据库中，便于辅助配料及物料上站。

2.3 辅助物料上站的实现

SMT工艺流程是由电脑控制自动完成电视机基板贴片的，整个过程人工无法进行干预，为了保证基板的品质，对物料上站这一环节有严格的要求。原始的操作方法是由工人根据物料代码等相关信息查询手工记录的上站表，得到物料对应的上架信息，然后根据这些信息将物料准确的上站，这样工作效率低而差错率却较高。使用本系统后，物料上站操作员可实现方便快捷而又准确的上站操作。

在物料上站时通过条码扫描枪扫描到物料代号，系统即可将本物料所要上的料车号、料站号、送料器类型、送料器位置、物料型号、物料包装、单板点数和备注等全部信息都显示在界面上，方便上站操作员查看和操作。上站辅助操作界面如图2所示。

图2 上站辅助操作界面

系统还可以对已经上站的物料进行复核。当向系统提供已经上站的物料代号和所上的料站号后，系统可以核对该物料的上站情况，如果存在错误经系统提示后可以重新进行上站操作。

3 结束语

SMT工艺物料上站辅助系统的研究及应用，大大提高了SMT工艺配料及物料上站的工作效率，同时降低了差错率，保证了电视机基板的品质。该套系统在贵阳海信电子有限公司投入使用以来，创造了一定的经济效益，表现在以下方面：第一，贵阳海信目前的生产物料库房面积为12000平方米，系统上线后减少了5%的库存面积，即720平方米，按10元/月的租金核算，每年节约8.64万元；第二，企业目前每年生产电视和机顶盒70万台，直通率提高0.5%，系统上线后减少了3500台的返修，按20元/台的返修成本核算，每年节约7万元生产费用；第三，贵阳海信现在的生产资金占用为720万元，系统上线后降低了5%，即36万元，按6.5%的贷款年息计算，每年节约2.34万元。

在社会效率方面来看，在企业中推进信息化建设，可以提高企业劳动生产率、自主创新能力、资金周转率和利用水平，同时可提高企业科学管理、经营水平，促进现代企业制度的形成，进而全面提高企业的核心竞争能力。SMT工艺物料上站辅助系统的使用，为我们进一步开发研究整条电视机生产线的质量控制系统打下了一定的基础，也为贵阳海信电子有限公司的信息化建设培养了人才并增强了信心。

[1]贾忠中.SMT工艺质量控制[M].北京：电子工业出版社,2007.

[2]陈岩冰,龙策景,彭丹.SAP系统管理[M].北京：清华大学出版社,2006.

[3]张登.ASP.NET编程及应用[M].北京：机械工业出版社,2005.

[4]徐阳.方兴未艾的条码技术[J].中国科技信息,2003,3（2）：29-31.

[5]Excel数据转存数据库的应用框架[Z].http://www.linuxeden.com.