提升SMT生产线效率的方法和措施.docx

发布时间：2024-12-04 07:30

自动化生产线提高了制造业的生产效率 #生活知识# #生活感悟# #科技生活变迁# #科技提升效率#

PAGE 1 PAGE 1 提升SMT生产线效率的方法和措施 SMT生产线要达到最大的产量，必需要考虑生产线的效率。贴片机是SMT生产线中的关键设备，因此提高贴片机的生产效率具有非常重要的意义。本文以环球贴片机为例，介绍了提高SMT生产线效率的方法和经验，包括PCB工艺设计、生产线平衡、优化、管理措施等，期望对相关工程人员有一定帮助。现在市场竞争越来越激烈，印制板组装厂要在这样的环境中立于不败之地，首要一点就是要降低其生产成本。而要实现这一目标，最主要的方法就是通过提高生产线的生产效率来实现。本文结合笔者工作实际探讨一些提高SMT生产线效率的方法和措施。 1、状况介绍以烽火通信公司电装车间一条环球SMT生产线为研究对象，该生产线由一台DEK265、一台HSP4796L高速转塔贴片机、一台GSM1高精度贴片机和BTU回流炉组成。虽然一条SMT生产线由多台设备组成，但对SMT生产线效率影响最大的是贴片机。由于后面叙述的生产线平衡内容是关于这两类贴片机的，因此需要加以介绍。 HSP4796为转塔结构，采用十六个一组的旋转贴片头,每个贴片头上有五种不同吸嘴,两个料台，每个料站平台上可安装最多80种元件（8mm），贴装速度0.10s片，可贴装0201~钽电容、小型SOP等。 GSM1为拱架式结构，安装了新型FlexJet贴装头，同以往贴装头相比，进行了以下一系列改进：把每个CCD摄像机内至到每个贴装头里，各自独立，以往的4SpindleNozzle已进化成7SpindleNozzle；把这样的7个贴装头都装设在贴装平台系统上，并行运行，最快贴装速度可达到1万片小时。 GSM1可使用卷带（tape）、条式（stick）、华夫盘（tray）各种类型的元件包装，而HSP4796L只能使用卷带。目前已经总结相关方法和措施，并已经开始实施，大幅度提升生产效率。主要方法和措施如下：（1）PCB设计工艺；（2）生产线平衡；（3）设备程序优化；（4）管理措施；（5）提高新程序编制精确度；（6）良好的设备监控及维护；本文将在后面分别加以具体介绍。 2、PCB工艺设计具有良好设计工艺的PCB可以提高生产效率，可以考虑以下一些因素：（1）采用拼板设计。若PCB面积比较小，为了充分利用板材、高效率地制造、安装、调试SMA（表面贴装组件），往往将几块相同或者不同的PCB拼在一起成为一个大的版面，如图1所示。例如设计双面贴装不进行波峰焊的印制板时，可采用双数拼板正反面各半，两面图形按相同的排列方式可以提高设备利用率，节省生产预备费用和时间。图1拼板设计可提高生产效率（2）元件布局尽可能集中整齐，类型相似的元件应当以相同的方向排列在板上，如图2所示，可削减贴装头的移动距离，提高生产效率。同时有规则的排列便利检查，并利于散热和焊接工艺的优化。图2相似元件的排列（3）应考虑尽可能削减生产流程。两面有贴片元件考虑能否集中到一面。 3、生产线平衡通常一条SMT生产线由一台高速贴片机和一台高精度贴片机组成，当两台贴片机生产时间相等且最小时，则整条生产线发挥出了最大产能。但这只是一种抱负状态，实际会受许多因素影响。我们的目标尽可能合理安排元件，实现两台机器间的平衡。我们在初次安排每台设备的贴装元件数量时，往往会出现贴装时间差距较大，这就需要依据每台设备的贴装时间，对生产线上全部设备的生产负荷进行调整，将贴装时间较长设备上的部分元件移一部分到另一台设备上，以实现负荷安排平衡。另外在安排元件时还要留意以下因素：（1）尽量不要将降速的元件（如钽电容、SOP等）安排到HSP上，避免由于少数几个元件导致旋转头整体降速，影响生产效率。（2）依据每台贴片机能贴装的元件类型进行安排。例如，细间距元件给GSM，片式元件给HSP4796L。（3）同时需考虑的另外一个问题是元件的包装形式，条式和华夫盘式元件只能用GSM来贴装。 4、设备程序优化 4.1转塔机HSP4796L 其结构如图3所示，其工作时供料器平台可左右移动到吸取元件所在的料槽位置上，旋转贴片头顺时针旋转吸取元件，X-Y工作台可上下左右移动到贴装元件所在位置上。优化原则如下：（1）两相临贴片元件位置最近（最短路径法）。削减X-Y工作台移动距离。（2）两料位移动最小。削减料台移动时间。（3）先贴快速元件，后贴慢速元件。避免慢速元件对整个头部旋转速度的影响。所以在程序优化或者实施更改后要检查是否符合上述条件，若不符合则对贴装步骤

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