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在SMT生产上应用CIMS
2006年7月27日 14:13  来源:中国电子报

    对于很多拥有SMT设备的电子企业来说,将计算机集成制造系统CIMS引入到SMT生产中,提高了产品质量和设备有效利用率,大大缩短了产品设计周期和投入市场的时间。CIMS为企业带来的经济效益是显而易见的,相信在不久的将来CIMS在SMT生产上的应用将会越来越广。

    CIMS在SMT生产上的应用

    SMT生产线中的许多设备是属于计算机控制的自动化加工设备,这就为计算机辅助制造进而构成CAD/CAM集成系统提供了完全可能。

    CAD/CAM集成

    现代电子生产企业的设计部门几乎全部采用CAD软件进行电路设计,生产制造部门也大量使用贴片机、插件机等自动化设备进行生产,但这两个部门很少了解相互需求,许多有用信息不能共享,在企业间往往形成了两个“自动化”孤岛。随着市场竞争的加剧,客户要求产品交货周期的缩短,以及对生产成本的控制,迫切需要在这两个孤岛间建立起联系,以缩短生产准备时间,加强生产前的缺陷分析,减少产品返修。而要在CAD设计系统和生产自动化这些“自动化孤岛”进行信息流的联接,拆除产品设计与产品制造之间的“隔墙”,只有通过计算机集成制造系统(ComputerIntegratedManufacturingSystem,简称CIMS)来实现。

    70年代美国JosephHarrington博士首先提出了CIM(ComputerIntegratedManufacturing)理念。它的内涵是借助计算机将企业中各种与制造有关的技术系统集成起来,进而提高企业适应市场竞争的能力。但是,基于CIM理念的系统CIMS在80年代中期才开始得到重视并大规模实施。CIMS是以数据库为中心,借助计算机网络把设计环境中的数据传递到各个自动化加工设备中,并能有效地控制和监督这些自动化设备。利用CIMS就可以建立起生产部门和设计部门之间的联系,这可以通过CAD/CAM系统的集成来实现。如前所述,SMT生产线中的许多设备是属于计算机控制的自动化加工设备,这就为计算机辅助制造进而构成CAD/CAM集成系统提供了完全可能。事实上,SMT生产线中加工设备编程所需的大多数数据完全可从CAD系统的有关数据文件中获取。例如,元件在PCB上的坐标位置、角度、物理特征参数、电气参数等。这些数据量很大,有些特征数据是不同加工设备都需要的。如贴片机、点胶机、在线测试设备均需元件在PCB上的坐标位置。因此,利用CIMS的哲理及技术,在CAD与CAM之间建立CAD/CAM集成系统,直接从CAD系统的数据文件中提取、整理/变换、优化相应的特征数据,并根据具体设备编程数据格式要求或N/C指令的格式要求通过计算机网及接口通信软件,传送到加工设备的控制计算机中供编程时直接调用或直接驱动数控加工设备。这样不但节省了数据准备及编程时间,并且由于直接处理CAD设计文件,提高了装配精度,故障率也大幅降低。

    由于SMT行业生产的特点,采用JIT进行现场管理还是比较合适的,通过JIT与TQC结合,降低浪费、提高产品质量。

    管理信息系统

    SMT生产企业常采用准时生产(JIT)、优化生产技术(OPT)等管理模式,同时结合柔性制造、成组技术,提高了生产效率。精益生产、敏捷制造是从JIT发展起来的更加先进、全面的理念。对SMT生产将是适合的。

    随着多品种、小批量生产需求的增加,生产管理模式也需要进行一些必要的调整。企业资源计划(ERP)是在MRPII(制造资源计划)基础上发展、演变形成的功能更完善、技术更先进的制造企业MIS系统。ERP以管理信息的高度集成,成为CIMS的重要组成部分之一,也是当今SMT企业改进管理和构成CIMS系统首选的集成化管理信息系统软件。由于SMT行业生产的特点,采用JIT进行现场管理还是比较合适的,通过JIT与TQC结合,降低浪费、提高产品质量。之外,ERP中的计划、库存、采购、销售等计划经营模块功能还是很必要的,特别是财务模块,对成本的核算、分析以及帐务分析是企业进行经营决策少不了的。目前ERP软件均含JIT模块,且支持混合生产方式的制造环境。ERP中也括了质量管理模块,对SMT合同制造企业来说,质量保证体系的认证很重要,在ERP系统实施中一定要与IOS9000系列认证工作一起进行,提高企业质量意识。有些ERP软件也是按照IOS9000质量、程序文件要求设计规划的,因此质量体系认证准备工作本身也对ERP实施起到促进作用。随着Internet技术的发展,在ERP的C/S基础上,构建C/S/Web,进而构筑Intranet。通过电子数据交换(EDI)及电子商务进行交易,缩短企业与外部市场贸易周期。二十一世纪,将是业务流程重组(BPR)、敏捷制造、动态联盟及供应链系统,企业内部职能部门、供应商及客户之间相互协作、共同获利的生产经营模式。

    另外ERP中的产品数据管理模块与PDM(产品数据管理)商品软件有些功能相似、重叠。它们是从各自不同的应用角度考虑的。但也为CIMS系统中ERP与PDM的集成提供了一些共同的基础数据。

    如果企业的设计能力很强、新产品品种多且产品结构复杂,PDM(产品数据管理系统)的作用是巨大的。对于合同制造企业来说,是否上PDM应具体分析,不可盲目追捧。

    产品数据管理系统

    企业生产经营的数据主要有两种:一种是工程数据,一种是管理数据。它们之间是密切联系的,但由于EDA、ERP及CAD/CAM集成系统等软件等都是相对独立的。数据是在各自软件内部使用的,并不是通用、共享的。PDM通过企业最基础的产品数据将工程数据和管理数据连接起来。PDM将所有与产品相关的信息和与产品有关的过程集成到一起,对于整个企业信息的查询、共享具有重要的意义。这样就解决了数据的共享问题,如工程改变就可通过PDM将工程与管理连通。CIMS集成的主体是数据的集成。PDM的数据仓库、产品配置管理、项目管理等强大的数据管理功能,为CIMS集成提供了基础。但PDM的主要功能还是在CAD工作流程的管理上。如设计规划、分工、审核、归档、提档等流程管理使设计更规范、效率更高,如并行设计、分工协作等。如果企业的设计能力很强、新产品品种多且产品结构复杂,PDM的作用是巨大的。对于合同制造企业来说,是否上PDM应具体分析,不可盲目追捧。

    对于SMT企业实施CIMS工程应在充分调研和认真分析企业需求的基础上,制订出总体目标及总体规划。

    CIMS的实施

    对于SMT企业实施CIMS工程应在充分调研和认真分析企业需求的基础上,制订出总体目标及总体规划,并与技术力量雄厚且有CIMS实施经验的单位合作进行实施,少走弯路。对于新建的企业在资金许可的条件下,应以高起点、高技术的CIMS系统作为首要目标,眼光远一点,意识超前一点。而老企业技术改造则应具体分析,根据企业实际进行实施。长远规划、重点突破、分步实施。CIMS的实施人是关键,也是决定因素,领导重视、普遍参与、重点突出。责任明确,相互协作,CIMS实施才能成功。CIMS实施的第一步是信息的集成,在工程数据、管理数据标准化、信息化的基础上,构建企业的信息模型,在此基础上才有可能进行过程集成与企业集成。

    人是企业生存、发展主要的、决定的因素。创建企业的文化和凝聚力,充分发挥人的能动性、创造性。建立团队组织,精诚协作,使企业更加稳定、高效的向前发展。同样CIMS系统的实施,人是主体,建立高效的组织、管理机制,充分调动技术人员的积极性、创造性是实施成功的关键因素。

    对于很多拥有SMT设备的电子企业来说,将CIMS引入到SMT生产中来的益处是显而易见的,因为CIMS能为企业带来显著的经济效益?提高产品质量、设备有效利用率和柔性制造能力,大大缩短产品设计周期和投入市场的时间。相信在不久的将来CIMS在SMT生产上的应用将会越来越广。(鲜飞)

    点评

    现代电子技术的高速发展和电子产品生命周期的不断变短,给电子产品制造商提出了越来越高的要求;同时,市场的全球化使企业面临的竞争对手不断增加,现代电子制造企业要想在瞬息万变的市场竞争中站稳脚跟,得以生存发展,必须采用现代先进的生产模式,以最快的速度向用户提供质优价低的产品。作为电子产品制造业基础行业的PCB板组装行业,近年来开始引入计算机集成制造(简称CIM)技术,在CAD设计系统与PCB组装生产线之间建立有机的信息集成与共享,减少从设计到制造的转换时间,实现电子产品制造全过程的集成控制,从而快速得到低成本、高质量、高可靠性的电子产品。

 
 [关键词]:CIMS 电子 集成制造  发表评论    【推荐】 【打印

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