浅谈基于智能对象的SMT车间制造执行系统研究

黄坤 于进海

摘  要：近年来，随着科学信息技术不断发展，在电子产品制造过程中，需要对SMT车间进行精细化管控。文章通过对智能对象SMT车间智能制造执行系统数据采集进行分析，建设了mEMS体系框架以及物料防错。最后，结合连云港杰瑞电子有限公司为例，详细说明了SMT车间制造执行系统研究的可行性。

关键词：智能对象;SMT车间制造执行系统;研究

1 数据采集

1.1SMT生产流程分析

MES也就是制造执行系统，是美国在1992年提出，在计划层和车间设置的，能有效地对生产管理内容进行调度。在计划和管理层之间架起一座枢纽，弥补两者之间的缺陷，从MES系统理论提出到现在，引起制造业的广泛关注，成立了MES协会。近年来，随着科学信息技术不断。SMT是21世纪制造产业的核心技术之一，虽然没有MES普及力度大，但它能有效地实现制造行业信息化管控。近年来，随着 SMT企业实施制造执行，系统能有效改变生产过程中信息采集滞后、出错问题，实现精细化生产，及时的监管能有效地进行动态生产调度。为了方便对车间持续情况进行数据采集，以及设备人员的随时监管，在此背景下，产生了SMT车间，使用RFID技术。能有效地对智能对象进行系统的勾践缩短生产周期，全面提高生产效率。

1.2车间制造过程数据采集过程

在电子制造业发展过程中，需要进行电子组装，它能有效实现各元器件和印刷电路之间的联系，尤其需要进行表面贴装技术使用。这是电子行业快速发展的主要模式，能有效地进行快速组装，主要按照PCB上板、使用锡膏印刷、进行元件贴片、然后进行回焊炉，后续需要进行下板和维修作业。为了保证具有较高的生产质量，相关人员需要完成任务，目标计划部门为了定期交货，需要对整个生产环境进行实施监管，证实SMT车间需要有完善的数据管理模式。在进行SMT生产过程中，需要做好不同设备的数据采集工作。在进行PCB上板作业时，需要对PCB条码、投入数等具体情况进行记录，尤其是在进行锡膏印刷过程中，需要对锡膏的信息以及高网信息树木进行控制。在进行元件贴片过程中，应该对上料防错各种信息进行及时关注（详细流程，见下图一）。

1.3 RFID技术与智能对象

在进行制造车间生产数据采集过程中，需要考虑到读取距离，数据存储量等问题，为了更好地适应多变环境，在进行实时数据采集过程中，需要使用RFID技术。在实际作业过程中能有效地进行供应链、仓库、生产管理。详细的RFID系统组成，见下图二。通常情况下，在进行生产制造过程中，由于技术条件的限制，企业可能无法获取生产全过程的信息。目前，随着科学信息技术不断发展，物联网技术也取得突飞猛进的进展，制造业在进行信息获取，识别处理过程中针对各个技术层面都需要全面控制。采取不同的方式，对物料、运输工具、人员、设备等一系列的因素进行分析，确保生产对象给予特殊性能，有效的进行追踪，做好智能对象的检测。

2 MES体系框架及物料防错

2.1 SMT车间MES体系

基于上述简要介绍，在进行SMT车间制造执行系统建设过程中，需要考虑到功能模块的组成，一般情况下，具有数据采集、车间生产管理、分析决策、软件接口四个内容。对于工厂建模模块，在车间系统布局过程中，需要对工业流程、人员、设备、权限等各类性况进行初始化设置，实现智能化管理。SMT生产线包含自动化的识别装备，需要对生产设备、物料跟踪等各项信息，实现生产数据的传输以及存储、便于模块的调用、分析。在车间生产管理过程中，需要对作业指导，物料使用、设备管理等各项内容进行管控，在进行决策分析过程中，需要包括物品分析、物料追溯、电子看板等一系列的模式，形成图表轉换。此外，还需要提供物料追溯信息。

2.2物料防错

在SMT生产过程中，要考虑到产品型号，为了解决生产过程中元件数量多、材料种类多等一系列的问题。避免出现仓物料堆积现象，使用MTS系统备料看板。能有效地对备料任务和完成情况进行分析，还能提示下一阶段备料信息以及执行力度。通常情况下，在捡料环节需要是仓库管理人员对 MES数据总需求进行分析。在工位上料环节，需要将贴装线的物料送到车间以后，使用相应的元器件儿进行分配，然后再进行工位上料过程中，工人可以通过扫描标签进行识别，避免上料出错[2]。

3 应用实例

3.1构建智能对象

连云港杰瑞电子有限公司SMT生产线成立于2002年，涉及到原料内部供应链、SMT生产以及组件生产、检测等方式，业务范围广。在企业SMT车间，主要实现手工作业。还配备一定的自动化检测设备，在生产管理过程中过度依赖工人，缺乏信息采集交互方式。无法对紧急事件采取有效的应对措施，可能会出现物料配送出错、上料连续错误等问题，远远达不到目标要求。

3.2车间应用

在进行智能化对象建设过程中，首先要对料盘进行分析。在SMT车间实际生产过程中，使用的电子物料都较小，一般电子标签黏贴在料板上。其次，需要对PCB板进行设计，PC板主要记录元器件的生产信息，是生产过程的标识，可以循环使用。在进行智能对象工人管理过程中，SMT车间，每个工人都有自己的工牌写入RF ID标签，实现人员捆绑，能有效地对每个人员的工作情况进行及时记录。

3.3 应用效果

自从该企业使用SMT智能车间管理系统，能有效地对企业生产进度，在制产品情况进行全面探究、能有效的查看各工序的分布情况、解决生产过程中存在的问题（见下图四）[3]。

结语

目前，随着全球经济不断发展，互联网信息技术、云计算等各类先进技术不断发展，给制造业发展带来一定机遇。为帮助制造业在生产过程中降低成本，充分使用资源，实现高质量、高生产的效益，在建设过程中需要引进智能化的SMT车间制造执行系统。

参考文献

[1]  张浩，马瑞，葛世伦，等.物联网驱动的SMT车间制造执行系统研究[J].现代制造工程，2018，（2）：46-54.

[2]  王凡.SMT车间制造执行系统设计与实现[D].陕西：西安电子科技大学，2019.

[3]  梁飞.SMT电子车间制造执行系统的设计与实现[D].福建：厦门大学，2018.

[4]  孙德茂.华贝科技生产制造执行系统的设计与实现[D].山东：山东大学，2019.