PCB智能工廠方案學(xué)習(xí)課程

1、第1頁/共29頁第一頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。智能工廠關(guān)鍵軟件組成設(shè)備實(shí)時(shí)排程工藝文件管理單機(jī)單元物流實(shí)時(shí)調(diào)度庫存管理銷售管理采購管理生產(chǎn)計(jì)劃BOM/工藝品質(zhì)管理產(chǎn)線單元WMS物料管理AGV自動倉庫通訊服務(wù)設(shè)備監(jiān)控移動APPERPMES設(shè)備層第2頁/共29頁第二頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。生產(chǎn)設(shè)備實(shí)時(shí)排程第3頁/共29頁第三頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。如何讓生產(chǎn)線智能化？如何讓生產(chǎn)線智能化？- -集成式智能產(chǎn)線單元集成式智能產(chǎn)線單元NoImageNoImage生產(chǎn)線單元的功能列表： 工單管制: 人工輸入或從CPS服務(wù)器接收本產(chǎn)線的工單，內(nèi)容包括：“生產(chǎn)批號（工單號）、產(chǎn)出數(shù)、所需

2、物料數(shù)、物料批號），CPS可遠(yuǎn)程變更產(chǎn)線的工單信息；遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和監(jiān)控：產(chǎn)線單元完整本機(jī)參數(shù)設(shè)置功能（正常值、上下限），同時(shí)具備有從CPS遠(yuǎn)程下發(fā)生產(chǎn)參數(shù)的功能，每個新工單下發(fā)后產(chǎn)線需重新檢查參數(shù)，對重要參數(shù)每隔N秒向CPS反饋實(shí)時(shí)參數(shù)，對參數(shù)異常除了本機(jī)報(bào)警外，需向CPS系統(tǒng)遠(yuǎn)程報(bào)警；實(shí)時(shí)WIP功能:自動向CPS反饋產(chǎn)線的累計(jì)生產(chǎn)完工數(shù)、產(chǎn)線累計(jì)物料耗用量，上料雙工位每個工位的實(shí)時(shí)結(jié)存數(shù)、下料雙工位每個工位的實(shí)時(shí)結(jié)存數(shù)量；防錯料：放板機(jī)上L料架時(shí)，產(chǎn)線自動讀取RFID托架號，然后從CPS中對比“本機(jī)工單號、托架號對應(yīng)的數(shù)量和批次”，如果不對，則立即停機(jī)并產(chǎn)線報(bào)警，同時(shí)并將報(bào)警信息發(fā)至CPS；

3、放板機(jī)一個L型托架裝滿時(shí)，自動向CPS反饋當(dāng)前托架號、當(dāng)前半成品批號、本托架數(shù)量；4第4頁/共29頁第四頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。如何讓設(shè)備智能化？如何讓設(shè)備智能化？- -智能單機(jī)設(shè)備智能單機(jī)設(shè)備1、如果設(shè)備商的產(chǎn)線單元可以滿足本項(xiàng)目的的要求，CPS可以直接與設(shè)備商的中控軟件進(jìn)行通訊，通訊協(xié)議及標(biāo)準(zhǔn)可以參照iMesBus協(xié)議和數(shù)據(jù)格式（稍后有描述）；2、如果部分設(shè)備是基于PC架構(gòu)的工控機(jī)（LINUX、WINDOWS）作上位機(jī)，但不具體產(chǎn)線智能化控制單元，建議在現(xiàn)有上位機(jī)的程序上作升級，增加部分功能，實(shí)現(xiàn)智能化；3、如果部分設(shè)備采取HMI作為上位機(jī)，HMI系統(tǒng)本身不具體TCP/IP通信和較

4、差的程序擴(kuò)展功能，建議將低端的HMI模塊移植到工控機(jī)（LINUX、WINDOWS）作上位機(jī)，重新開發(fā)；此類產(chǎn)線單元由設(shè)備商一開發(fā)，項(xiàng)目集成商提供支持此類產(chǎn)線單元由設(shè)備商一開發(fā)，項(xiàng)目集成商提供支持5第5頁/共29頁第五頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。MES產(chǎn)線單元IPS排程產(chǎn)線中設(shè)備節(jié)點(diǎn)PLC產(chǎn)線中設(shè)備節(jié)點(diǎn)PLC產(chǎn)線中設(shè)備節(jié)點(diǎn)PLC產(chǎn)線中設(shè)備節(jié)點(diǎn)PLC產(chǎn)量匯報(bào)參數(shù)監(jiān)控上下料呼叫第6頁/共29頁第六頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。如何生產(chǎn)？-產(chǎn)品工藝文件PDM管理第7頁/共29頁第七頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。生產(chǎn)的物料在哪里？-WMS物流動態(tài)定位NoImageNoImageNoImage第8

5、頁/共29頁第八頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。大數(shù)據(jù)分析和實(shí)時(shí)監(jiān)控大數(shù)據(jù)分析和實(shí)時(shí)監(jiān)控- -中央監(jiān)控和移動監(jiān)控：中央監(jiān)控和移動監(jiān)控：NoImage中央生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)NoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImage9第9頁/共29頁第九頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。計(jì)劃管控：協(xié)同生產(chǎn)/插單/補(bǔ)件/歸隊(duì)涂布+內(nèi)層前處理DESPP鉆孔PP裁切補(bǔ)線/內(nèi)檢棕化預(yù)疊熱壓+冷壓排版鉆靶+裁膜+TWO PIN鉆孔拆分板成型清洗+驗(yàn)孔+板翹防焊顯影自動印刷+后烤噴墨印刷+后烤測試OSP防焊前處理D+P線+水平電鍍前處理(外層)+曝光DES修補(bǔ)/VRS曝光印

6、刷低壓噴涂+曝光OQC脫P(yáng)IN+ 驗(yàn)孔包裝開料磨邊烘烤備料首檢暫存歸隊(duì)準(zhǔn)備歸隊(duì)歸隊(duì)曝光暫存首檢暫存歸隊(duì)組合分組暫存PP基板成品按組合的計(jì)劃倒排生產(chǎn)計(jì)劃按組合的計(jì)劃并行排內(nèi)層計(jì)劃，保證進(jìn)度同時(shí)到達(dá)組合，并實(shí)時(shí)更新第10頁/共29頁第十頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。一、最小庫存設(shè)計(jì)一、最小庫存設(shè)計(jì)1、前后工序產(chǎn)能基本平衡，考慮到不良品前工序產(chǎn)能略大于后工序2、以下環(huán)節(jié)需要設(shè)置暫存庫位a)由于搬運(yùn)距離較遠(yuǎn)，跨樓層的每個工序段設(shè)置小型暫存庫以保障供應(yīng)b) 首檢時(shí)間長的工序前設(shè)置緩存庫c)有補(bǔ)修性質(zhì)的工序后設(shè)置緩存庫，以方便緊急補(bǔ)件、修復(fù)的產(chǎn)品歸隊(duì)d) 包裝工序前，由于考慮減少自動包裝線的包裝規(guī)格切換

7、，設(shè)置暫存庫二、最短交期設(shè)計(jì)二、最短交期設(shè)計(jì)1、生產(chǎn)線聯(lián)網(wǎng)，人工作業(yè)工位安裝工位終端，進(jìn)行實(shí)時(shí)動態(tài)優(yōu)化排程2、除了必要的暫存庫位外原則上前后工序零庫存生產(chǎn)（僅有產(chǎn)線雙工位緩存）；4、緊急插單時(shí)只從設(shè)置暫存庫的下一工序開始插單，暫存庫后已投料的工序必須生產(chǎn)完，直至有下一暫存庫存儲為止；2、搬運(yùn)次數(shù)最小原則：如前后工序節(jié)拍差異大的， 對節(jié)拍慢的工序則采取分發(fā)式搬運(yùn)，如鉆孔車間，前工序下料時(shí)直接將物流分發(fā)為鉆孔機(jī)臺需求量，由AGV將一次搬運(yùn)分發(fā)給多個機(jī)臺科學(xué)規(guī)劃、節(jié)省在WIP庫、AGV方面的投資智能化車間布局設(shè)計(jì)原則第11頁/共29頁第十一頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。追溯設(shè)計(jì)涂布+內(nèi)層前處理DE

8、SPP鉆孔PP裁切補(bǔ)線/內(nèi)檢棕化預(yù)疊熱壓+冷壓排版鉆靶+裁膜+TWO PIN鉆孔拆分板成型清洗+驗(yàn)孔+板翹防焊顯影自動印刷+后烤噴墨印刷+后烤測試OSP防焊前處理D+P線+水平電鍍前處理(外層)+曝光DES修補(bǔ)/VRS曝光印刷低壓噴涂+曝光OQC脫P(yáng)IN+ 驗(yàn)孔包裝開料磨邊烘烤備料暫存歸隊(duì)歸隊(duì)暫存曝光暫存暫存歸隊(duì)組合分組PP基板成品追溯到L/R托架追溯到托盤追溯到鋼托盤追溯到PINL/R托架追溯到L/R托架追溯到L/R托架追溯到膠框追溯到箱第12頁/共29頁第十二頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。第13頁/共29頁第十三頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。1-倉庫備料主動備料、精準(zhǔn)發(fā)料、全程批次管理

9、1、生產(chǎn)智能排程系統(tǒng)自動排出生產(chǎn)計(jì)劃，倉庫人員可以實(shí)時(shí)通過顯示看板了解到：開料車間的生產(chǎn)總需求、累計(jì)發(fā)料數(shù)、開車產(chǎn)線結(jié)存、根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍預(yù)測的下一次應(yīng)發(fā)料的數(shù)量和時(shí)間，讓倉庫人員主動備料、準(zhǔn)時(shí)送料；2、為方便全程物料批次追溯，在初次備料時(shí)，根據(jù)工單需求數(shù)量自動匹配庫存的批次，盡量減少同一工單混批；3、備料時(shí)，作業(yè)員在手持PDA上選擇PDA上提示的備料工單，掃描材料條碼（物料+批號）生成生產(chǎn)發(fā)料單（帶條碼，方便后工序掃描錄入），然后與物料一同送到開料車間；NoImageNoImageNoImage第14頁/共29頁第十四頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。1-倉庫備料異常預(yù)警、信息聯(lián)動：1、對已下達(dá)生

10、產(chǎn)（時(shí)間自定義，如提前4小時(shí)），發(fā)現(xiàn)庫存缺料的要進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警，提醒生管處理；2、備料人員未按時(shí)備料、送料，系統(tǒng)會自動給出預(yù)警，中央監(jiān)控系統(tǒng)會收到預(yù)警信息，避免人為造成停工待料；3、對相同批次在前工單生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)品質(zhì)異常的，倉庫備料人員會收到預(yù)警信息，應(yīng)與品質(zhì)管理確定是否能繼續(xù)使用該批材料；第15頁/共29頁第十五頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。PAD掃描物料條碼并打工單發(fā)料單看板備料信息車間人員掃發(fā)料單，備料待出庫轉(zhuǎn)為產(chǎn)線WIP6層板需烤板烘烤2-開料車間流程小結(jié)備料待出庫開料WIP開料2-4層板=0.9 mm需磨邊磨邊裝X/R通過升降機(jī)到暫存線開料待出庫第16頁/共29頁第十六頁，編輯于星

11、期六：十二點(diǎn) 三分。3-內(nèi)層前處理的暫時(shí)區(qū)域的設(shè)計(jì)p前處理12條生產(chǎn)線，前處理的暫存區(qū)域按產(chǎn)線進(jìn)行存儲，方便AGV取料，每條生產(chǎn)線對應(yīng)4個X/R暫存位，另設(shè)置2個，供緊急插單使用，空X/R四個四個的裝在周轉(zhuǎn)車上，AGV向開料車間回程時(shí)將空拉回。p緊急任務(wù)暫存位：正常情況下，該暫存位是留空的，當(dāng)有緊急插單或小批量試產(chǎn)訂單時(shí)，則使用該暫存位，如暫存位不夠，則根據(jù)工單排程優(yōu)先級，并采用雙層輸送機(jī)構(gòu)的方式進(jìn)行調(diào)配；p共有91個線邊暫存位，前處理工序總需求量48L架/小時(shí)，加上雙層輸送機(jī)構(gòu)流動暫存位20個，暫存位大于100個L架，可暫存2.31小時(shí)，完全可以滿足線邊暫存要求；p本方案較常規(guī)立體倉庫節(jié)省5

12、0%的造價(jià)NoImage第17頁/共29頁第十七頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。4-前處理至包裝段主要工藝流程中處理的要點(diǎn)涂布+內(nèi)層前處理DESPP鉆孔PP裁切補(bǔ)線/內(nèi)檢棕化預(yù)疊熱壓+冷壓排版鉆靶+裁膜+TWO PIN鉆孔拆分板成型清洗+驗(yàn)孔+板翹防焊顯影自動印刷+后烤噴墨印刷+后烤測試OSP防焊前處理D+P線+水平電鍍前處理(外層)+曝光DES修補(bǔ)/VRS曝光印刷低壓噴涂+曝光OQC脫P(yáng)IN+ 驗(yàn)孔包裝開料磨邊烘烤備料首檢暫存歸隊(duì)準(zhǔn)備歸隊(duì)歸隊(duì)曝光暫存首檢暫存歸隊(duì)組合分組暫存PP基板成品七個關(guān)鍵問題：品質(zhì)控制、首檢、工序配套物料、檢驗(yàn)修補(bǔ)和補(bǔ)單歸隊(duì)、包裝整列及成品出貨第18頁/共29頁第十八頁

13、，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。NoImage4.1-品質(zhì)管控：前處理/DES/棕化/顯影等關(guān)鍵工藝生產(chǎn)指令常量參數(shù)一次性人工設(shè)置生產(chǎn)設(shè)備自動調(diào)節(jié)與料號相關(guān)的變量人工檢測如化驗(yàn)工藝標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)庫生產(chǎn)工藝實(shí)時(shí)庫如有異常作報(bào)警處理實(shí)時(shí)監(jiān)控異常可以逆向追溯大數(shù)據(jù)分析后優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)工藝參數(shù)第19頁/共29頁第十九頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。參數(shù)工序調(diào)節(jié)方式當(dāng)前方式設(shè)備升級板厚手動單獨(dú)測量傳感器模塊，手動操作可自動測量板厚，并可傳輸數(shù)據(jù)線速手動旋鈕式模擬量單獨(dú)控制采用人機(jī)界面控制，或根據(jù)板厚參數(shù)自動調(diào)節(jié)壓力 手動根據(jù)壓力表示意數(shù)值，旋轉(zhuǎn)閥門控制壓力壓力表采用可數(shù)據(jù)傳輸?shù)膲毫ψ兯推?，閥門采用電動控制；或采用自動

14、調(diào)節(jié)模塊流量手動根據(jù)流量計(jì)表示意數(shù)值，旋轉(zhuǎn)閥門控制流量流量計(jì)采用可數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧髁孔兯推?，閥門采用電動控制；或采用自動調(diào)節(jié)模塊加藥方式前處理自動/手動500pnl加藥50L，除油劑根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果手動添加需設(shè)備商提供具體串口和數(shù)據(jù)傳輸方式DES手動輸入?yún)?shù)統(tǒng)一人機(jī)界面輸入控制需設(shè)備商提供具體串口和數(shù)據(jù)傳輸方式棕化自動控制壓力恒定，一般不要調(diào)節(jié)壓力表變需更換為壓力變送器，用于數(shù)據(jù)顯示和監(jiān)控PDH自動控制自動加藥流量計(jì)需更換為數(shù)字變送器，用于數(shù)據(jù)顯示和監(jiān)控4.1-品質(zhì)管控：前處理/DES/棕化/顯影等關(guān)鍵工藝第20頁/共29頁第二十頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。4.2-首檢：DES等首檢時(shí)間較長的工序

15、1#工單 首件2#工單 首件1#量產(chǎn)2#量產(chǎn)3#量產(chǎn)4#量產(chǎn)5#量產(chǎn)3#工單 首件4#工單 首件5#工單 首件利用排程系統(tǒng)精準(zhǔn)的編制首檢和量產(chǎn)的計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)設(shè)備稼動率最大化，在需要長時(shí)間首檢的工序設(shè)置暫存工位第21頁/共29頁第二十一頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。4.3-工序配套物料NoImage曝光菲林曝光菲林鉆孔鉆頭印刷油墨鉆孔電木板電木板鉆頭油墨油墨油墨印刷菲林菲林PCB利用生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)按工單、時(shí)間通知相應(yīng)的工序提前備料NoImageNoImage第22頁/共29頁第二十二頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。4.4-檢驗(yàn)修補(bǔ)和補(bǔ)單歸隊(duì)內(nèi)層DES不良品AOI內(nèi)檢良品打報(bào)廢X/L架組合可修復(fù)歸隊(duì)

16、訂單超過報(bào)廢比例前工序補(bǔ)件下批次工單生產(chǎn)CNC不良品清洗+驗(yàn)孔+板翹檢修、整平良品X/L架OSP歸隊(duì)第23頁/共29頁第二十三頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。4.5-包裝整列及成品出貨NoImage自動化包裝線對物流信息集成的需求：1、自動包裝線單個時(shí)間只能實(shí)現(xiàn)單一類型成品的自動包裝，不同類型的產(chǎn)品由于紙箱規(guī)格不同需要進(jìn)行切換到不同開箱機(jī)并調(diào)整裝箱、封箱機(jī)設(shè)備參數(shù)；2、如果不實(shí)現(xiàn)包裝與前工序物流聯(lián)動，自動化包裝線頻繁切換規(guī)格導(dǎo)致效率較低；第24頁/共29頁第二十四頁，編輯于星期六：十二點(diǎn) 三分。根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，按時(shí)間軸，優(yōu)化生成自動化包裝線的包裝計(jì)劃，在工序?qū)ο嗤吞柕某善凡ù芜M(jìn)行相同型號的成品波次進(jìn)行分組列隊(duì)，減少紙箱規(guī)格的切換頻率分組列隊(duì)，減少紙箱規(guī)格的切換頻率，提升包裝效率，從而提高整個生產(chǎn)物流的周轉(zhuǎn)速度，縮短整個生產(chǎn)周期。8：00 9：009：0010：0010：00 11：0011：00 12：0012：00 13：00第1波集合時(shí)段第2波集合時(shí)段第3波集合時(shí)段第4波集合時(shí)段10：1510：4510：5011：3011：4012：1513：3013：4513：504.5-包