有效的提高SMT貼片加工的生產能力

現在市場競爭越來越激烈，印制板組裝廠要在這樣的環境中立于不敗之地，首要一點就是要降低其生產成本。而要實現這一目標，最主要的方法就是通過提高生產線的生產效率來實現。本文結合筆者工作實際探討一些提高smt貼片加工生產線效率的措施及辦法。
貼裝程序處理
    SMT生產線由多臺設備組成，包括絲印機、貼片機、回流焊等等，但實際上生產線的速度是由貼片機來決定的。一條SMT生產線通常包括一臺高速機和一臺高精度貼片機，前者主要貼裝片狀元件，而后者主要貼裝IC和異型元件。當這兩臺貼片機完成一個貼裝過程的時間（以下簡稱貼裝時間）相等并且最小時，則整條SMT生產線就發揮出了最大生產能力。為了達到這個目標，我們可以對貼裝程序按以下方法進行處理。
    負荷分配平衡。合理分配每臺設備的貼裝元件數量，盡量使每臺設備的貼裝時間相等。我們在初次分配每臺設備的貼裝元件數量時，往往會出現貼裝時間差距較大，這就需要根據每臺設備的貼裝時間，對生產線上所有設備的生產負荷進行調整，將貼裝時間較長的設備上的部分元件移一部分到另一臺設備上，以實現負荷分配平衡。
    設備優化。每臺貼片機都有一個最大的貼片速度值，例如YAMAHA的YV100號稱0.25秒/片，但實際上這一速度值是要在一定條件下實現的。對每臺設備的數控程序進行優化，就是使貼片機在生產過程中盡可能符合這些條件，從而實現最高速貼裝，減少設備的貼裝時間。優化的原則取決于設備的結構。對于X/Y結構的貼片機，通常按以下原則來優化。
盡可能使貼裝頭同時拾取元件
    在排列貼裝程序時，將同類型元件排在一起，以減少貼裝頭拾取元件時換吸嘴的次數，節約貼裝時間。拾取次數較多的供料器應安放在靠近印制板的料站上。在一個拾放循環過程中，盡量只從正面或后面的料站上取料，以減少貼裝頭移動距離。 ·在每個拾放循環過程中，要使貼裝頭滿負荷。
    有些原則在優化程序時會發生矛盾，這就需要進行折中考慮，以選出最佳優化方案來。在進行負荷分配和設備優化時可使用優化軟件，優化軟件包括設備的優化程序和生產線平衡軟件。設備的優化程序主要是針對貼裝程序和供料器的配置進行優化。在取得元器件BOM表和CAD數據以后，就可以生成貼裝程序和供料器配置表，優化程序會對貼裝頭的運動路徑和供料器的配置情況進行優化，盡量減少貼裝頭的移動路程，從而節省貼裝時間。生產線平衡軟件是對整個生產線進行優化的有效工具，優化軟件采用一定的優化算法，目前的優化軟件已經具備一定的智能化，可以更快、更好地完成優化過程。
    SMT貼片加工生產線是由多臺自動化設備所組成的，當某一臺設備的速度慢于其他設備時，那么這臺設備就將成為制約整條SMT生產線速度提高的瓶頸。根據對19個工廠的抽樣（表1），一般瓶頸經常出現在貼片機上，要消除瓶頸現象就只有通過增加貼片機來實現了。當然這需要一筆較大資金投入，但這樣可以充分利用其它設備過剩的生產能力，要遠比投資再購入一條SMT生產線劃算的多。增加何種類型的貼片機要視生產線的瓶頸而定，一般情況下最好采購一臺高速、多功能的貼片機，因為它兼具高速機和高精度機的特點，貼裝元器件的范圍覆蓋了高精度機和高速機，它能解決無論是高速機還是高精度機引起的瓶頸問題。而目前貼片機的發展趨勢也在向這個方向發展，以滿足市場的需要。