东莞工程钣金加工|超钜|一直得到客户的最大信赖和放心

公司简介：

东莞市超钜五金机械制造有限公司是一家专业钣金加工的厂家，成立于2009年，专业生产机床防护罩，机床外壳，机床冷却系统，机架，机箱机柜电箱，机床排屑机等。

我们的优势：

公司拥有一批先进的钣金加工设备：德国通快数控激光切割机、数控转塔冲床、数控折弯机、数控剪板机、氩弧焊、ＣＯ２焊机,专业抛光机等专用设备。汇集了一批长期从事钣金制造行业的精英人才，有着多年丰富的加工实践经验和制造管理技术，本着以“科技创新、品质卓越、服务快捷、互惠互利”的经营宗旨，以“达到客户满意”为目标，欢迎广大客户来电,洽谈业务或交流经验。

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公司名称；东莞市超钜五金机械制造有限公司

网址；http://www.gdchaoju.com

服务热线；0769-22804591

传真；0769-22804592

联系人；林女士/梁先生

联系电话；15920260650，13415965732

QQ: 2718581567  

邮箱；2718581567@qq.com

邮编；523873

地址；东莞市长安镇上沙社区S358省道969号一楼

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基于动态质量控制的MES系统在PCB板组装行业的应用
数据采集、监控及报警
3.1.1 主要内容 
将SMT生产线上的自动化设备组建成工业网络并与内部办公局域网连接起来，在生产线自动化设备的控制电脑上安装软、硬件通信模块，自动采集实时生产数据，通过网络传递到数据处理中心。并将数据处理中心的共享信息通过网络传递到监控终端上。
3.1.2 数据采集子系统 
“数据采集子系统”用于从SMT车间现场自动化设备中采集实时生产信息，并传输到监控终端分解成用户所需要的界面形式显示。同时，根据用户需求，对采集数据进行存储、输出等二次处理。按照报警条件输出报警信息。 
“数据采集子系统”中考虑与SMT车间其它DCS控制系统的集成。目前大多数先进设备均提供OPC/DDE接口，因此，在数据采集系统中，还应具备与OPC/DDE服务的接口程序，提供全面的读写交互，方便从控制系统获取即时的生产和质量信息。
3.1.3 动态质量过程控制 
由于采集数据量很大，需要高效、快速的分析手段自动导入现场数据，实时进行质量分析、掌控当前生产状态。而动态质量过程控制模块（Statistical Process Control）正是利用统计学原理，对质量检测数据进行收集和分析，有效控制企业生产过程、不断改进品质、降低不良品率、提升企业的效益和竞争力。 
SPC 提供的质量分析内容包括：变化分析、稳定性分析、有效能力分析、变异因素分析、过程相关性分析。与之对应，本方案提供计数型和计量型共13种统计图表：X-MR图、X-R图、X-S图、P图、NP图、U图、C图、运行图、直方图、缺陷排列图、原因排列图、散点图，根据PCB板组装行业特征，提供ＤＰＭＯ（百万分之缺陷数）控制图分析。
3.1.4 工序计划调度 
在现场采集数据支持下对车间生产计划进行详细调度和实时调整。ERP作为企业的中高层计划与决策计划系统 ，制定车间的主生产计划，精确到日生产计划。MES以JIT（Just In Time）作为基层的计划执行与控制系统的核心，将日生产计划细化。从ERP中读取主生产计划信息，根据订单类型、生产模式等确定目标函数、约束条件，选择排产算法，建立调度规则，生成详细的生产计划，并下达到执行层组织生产。为实现SMT流水线生产调度的实时性，要求调度算法准确性高、计算周期短、计算过程简单。以分钟为单位或新任务的到来（瓶颈环节）确定期望调度周期。可根据企业生产线和其它人为因素等实际情况进行柔性调度，提供人工调整方式，以及紧急情况下的调度方案。计划执行完成后，由数据采集子系统反馈向ERP返馈。
3.1.5 设备管理 
设备管理主要负责车间SMT流水线设备信息的管理，它从数据采集系统中获取设备的实时运行信息。通过对这些信息的统计分析，得出设备的利用情况。同时，设备信息可供工序计划调度系统派工时调用。设备管理的各项任务主要由车间设备管理部门和生产部门来实施。主要包括基础信息数据的维护、业务信息数据和状态信息数据的维护。根据功能需求，设备管理模块主要包括以下几部分：设备档案管理、设备变动管理、设备检查管理、设备保养管理、设备维修管理、设备润滑管理、设备运行管理、设备状态统计和分析、设备查询等。
3.1.6 辅助生产现场管理 
用于简化车间现场操作，辅助SMT生产车间日常管理功能。包括： 
1） 料架管理模块：维护料架基础及使用信息，提高料架的管理效率。方便查询所有料架的在库状态、保养记录、维修记录、报废记录、在线明细等信息。 
2） 换料对比模块：对生产线换料进行比对，确认其是否符合当前站位的要求，并记录换料行为，有利于对换料信息的查询。 
3） 工单比对模块：通过生产BOM数据文件与工单文件的比对，汇总BOM用料数量，查找差异信息，保证加工的正确性。 
4） 贴片机编程验证及优化模块：从CAD系统中提取坐标数据，生成相应的贴片文件，纠正程序问题，优化贴装路径，保证贴装的正确性。 
5） ERP接口模块：完成与企业已有ERP系统的通用接口，实现与ERP软件的数据互换与共享，动态查询、显示生产计划信息，并将完工情况及时返馈。
3.2 采集驱动开发
为了优化配置，企业在组建SMT生产线时，设备一般均来自多个厂家。而目前市场上的SMT生产设备种类繁多，不同设备之间、甚至同一设备不同型号，数据接口方式不尽相同。一般数据采集的方法有：采用行业通用协议采集、通过设备自定义通讯协议采集、通过设备控制系统接口采集，另外还可以添加采集板卡方式采集数据。本节以典型SMT生产线为例，对以上几种采集方式进行论述。
3.2.1 丝印机数据采集 
丝印是将焊膏（或固化胶）涂布到PCB板上的过程。以DEK全自动丝印机为例（如：DEK265LT、DEK265HORIZON）实现数据采集，采集参数包括：生产机种、生产数、印刷方式、刮印压力、刮印速度、分离速度、循环时间、印刷方向。 
本模块通过行业通用协议采集丝印机数据。DEK丝印机通过Machine PC和Machine Controller的连接来实现对设备的控制。Machine PC为工控机，采用intel 奔腾系列CPU，在其上运行相应的控制监视软件。Machine Controller实现具体的设备控制，与Machine PC之间通过Next Move Card来完成通讯。 
丝印机的控制系统相对贴片机较为简单，采用主机板控制。DEK丝印机具有符合开放标准GEM/SECS II的主机通信功能。GEM/SECS II协议为半导体设备和材料国际协会(SEMI)起草的一个倡议，其目的是使来自不同供应商的控制系统和设备统一通讯协议。制造设备和主控机之间的通信标准由GEM/ SECSII、SEMI E30、E37 (HSMS) 协议定义[2]，具有GEM兼容接口的设备可以方便地集成到企业的CIM策略中。具有GEM/SECS II （TCP/IP）主机通信功能可方便集成整条生产线的丝印资源。 
采用SEMI相关协议编写通讯驱动程序，实现采集驱动端与设备之间的数据应答。同时，需要在丝印机主控界面上，打开相应的主机通讯（Ｈost Comm）开关为Enabled状态。值得注意，一般丝印机的GEM通讯板卡不在默认配置，需要单独安装。
3.2.2 贴片机数据采集 
贴片是将SMD器件贴装到PCB板上的过程，它是SMT流水线关键工艺。贴片机控制参数复杂，精度要求高，是本方案重点采集设备对象。以松下 Panasert（MSF、MV2VB、MSR）、YAMAHA （YV88Ⅱ、YV100Ⅱ）贴片机为例。采集内容包括生产信息、实装信息、吸嘴信息、供料器信息、程序信息。关键参数有生产数、停机时间、工作时间、工作效率、取料数、贴装数、抛料数。按吸嘴、料架、时间段等不同分析条件对吸附率、贴装率过低以及某一机种产量降低进行报警。 
1）通过设备监控软件接口采集 
采用DOS操作系统（如YAMAHA YV88Ⅱ、YV100Ⅱ）的贴片设备可通过离线软件和贴片机的COM口通讯，采集驱动直接从离线软件产生的过程文件中获取相应采集数据。 
另一种方法为在设备上安装串口通讯程序，在DOS状态下，与采集服务器上的串口程序通讯，将过程数据发送至采集服务器监控、存储。例如：YAMAHA贴片机过程数据为PDT格式的文本文件。整个文件分为三个部分：HEAD前，HEAD和COMP。采集到服务器后便可按格式直接分解。 
2）通过设备自定义通讯协议采集 
松下Panasert贴片机是以主机板为核心的控制系统，采用板卡结构。Panasert贴片机采用P8000控制箱，由HMI和MMC控制模块组成。 Panasert贴片机提供主机通讯用的25针RS232串口，其本身就是用于制造信息系统的组网（如松下公司的Pamacim，Unicam公司的 Unicam等）。 
通过松下Host Communication协议，提供设备与主机之间的双向应答通讯、通讯指令包括起止位、长度段、数据段等，采用和校验方式。实现数据通讯需要设置贴片机为Online状态。贴片机一般提供了三种工作状态：Auto、Semi和Manual。只有在Auto状态才能设置Online状态，在其它两种状态下，会自动置回Offline。所以，只能在Auto状态下才能实现实时采集相关数据。但在到Auto状态不能进行Step等调试工作，因此在生产监控过程中用Auto状态，检修维护时则切换到semi或者manual状态。贴片机根据不同机型及用户设置，提供4800~19200bps不等的串口通讯速率[3]。
3.2.3 回流炉数据采集 
回流焊工艺是将组件板加温，使焊膏熔化而达到器件与PCB板焊盘之间电气连接。以HELLER 1500W~1809W系列为例进行回流炉数据采集。采集数据包括各区炉温（设置值、实际值）、带速。同时，按时间间隔对炉温变化绘制折线趋势图，对炉温过高报警提示。 
本模块通过设备控制系统接口采集数据。HELLER回流炉采用PC机控制。其控制机构包括ENCODER（解码器）、KBLC卡（速度控制卡）、 CONTROLLER卡（主控制卡）、MOTOR（电机）等部分。PC和主控制卡通过COM口通讯，采集设备信息，发出控制命令。整个控制路线是闭环控制。 
通过分析HELLER回流炉控制系统，其中Heller Comm OLE Control 模块以COM控件方式提供对回流炉的控制及采集功能。在回流炉控制电脑上安装采集应答程序，通过非堵塞SOCK连接与远程采集服务器上的采集驱动应答，传输实时数据。通过多线程方式，一台采集服务器可同时连接多台回流炉进行数据采集。
 经济指标
根据在国内某企业近两年的现场实施与应用经验表明，实施本项目可以达到以下经济目标： 
1）监控生产过程质量，预先完成分析发现和纠正异常因素，可以减少停机时间，提高设备利用率，每年增加加工产能约10% ； 
2）监控生产进度，合理安排生产计划，减少机种转换的次数和停线时间，提高产量，每年增加加工产能约10% ； 
3）每年降低5%管理费用。项目实施后，每年新增产值15%，节约成本及费用5%，每年共产生经济效益约30%。
1）目前MES系统在国内应用还处于探索阶段。真正成熟、通用化的产品以及成功实施案例较少，MES 的实施也非一蹶而蹴。企业在实施MES时，切勿按照MES系统定义求大求全。应根据自身实际情况，进行细致分析和合理规划。对于PCB组装行业，流水线设备自动化程度高。实施MES可以数据采集及监控作为切入点，在此基础上实施现场数据质量分析、工序排产等模块容易见效。
2）MES系统是生产活动与管理活动信息沟通的桥梁，在整个企业信息集成系统中承上启下作用。脱离MES的ERP系统将无法快速根据市场需求组织生产。因此，MES系统应处理好与上层ERP系统的接口。
3）敏捷性生产是先进制造模式的核心，传统的MES解决方案难以适应这一要求，面向敏捷制造的MES要具有良好的可集成性( Integratability)、可配置性(Configurabilty) 、可适应性(Adaptability) 、可扩展性( Extensibility) 和可靠性(Rdliability) [4]。因此, 国外许多组织和研究机构已经开始研究面向敏捷制造的MES[5]。