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制造自动化软件使制造生产力更上层楼

导读:
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现在,几乎所有制造商都在朝着这个目标努力,即有效存取和使用来自机器、生产线及生产车间各层面的制造数据。但是他们的出发点各不相同,并以不同的速度沿着各自的路径进发。
  生产线上的自动化电子制造设备已日趋成熟,目前生产线能以不同程度准确地执行用户的指令。如今,为了制定更好的生产计划和机器程序、提高利用率和生产量,以及减少损耗,生产线用户正在寻求更完善操控其生产设备的方式。
  都与数据有关
  电子制造商的业务计划或许各不相同,但都需要从其生产设备中获取数据,并以不同途径使用这些数据,务求精益求益,以不断提升生产工艺。大多数电子制造商都清楚需要何种数据,以及如何加以利用。
  但是由于用户的需求和目标都不尽同,设备供应商必须能够提供度身定制的解决方案,既能满足个别用户当前的需求,又能支持未来的产能和功能扩充。现在,几乎所有制造商都在朝着这个目标努力,即有效存取和使用来自机器、生产线及生产车间各层面的制造数据。但是他们的出发点各不相同,并以不同的速度沿着各自的路径进发。
  编程与优化

  制造自动化软件最基本的功能或许是改善和简化机器图案编程的生成和优化,而这也是许多制造业务的起步点。对于一直依赖手工程序来创建元件数据库、生成图案程序和平衡生产线的公司而言,现在都会利用软件缩短多台贴片机生成机器编程的时间,以及平衡生产线。编程和优化过程的自动化也使得编程的性能更加一致,更少地依赖个别编程人员的才能。
  举例说,环球仪器的Dimensions编程和优化(DPO)软件包含一个特为所有环球仪器GSM和HSP平台而设的通用元件库,其中包括1000多种通用元件。编程人员可利用产品编辑器对生产线上的GSM和HSP平台进行机器编程,并对生产线上的所有资源以最优方式分配贴装任务。由开发目标贴片机的工作人员所编写的精确仿真器,可用来优化每个新编程序和平衡生产线。
  仿真器的品质对于优化的效用有着至关重要的影响力。某些制造执行系统(MES)包含第三方仿真器,用于仿真来自众多制造商的贴片机。但是经验证明,虽然MES一般都是优秀的数据预备工具,它在优化编程、管理送料器和创建模板方面的能力却有限;原因是MES供应商需要花费额外的精力汇编精确的仿真器。设备供应商显然是汇编最精确仿真器的理想人选。然而,MES和设备供应商的合作同样可解决这个问题;例如,环球仪器正为多家MES开发商提供仿真器,以增强他们对GSM及其它环球仪器贴装平台的支持。
  作为独立的应用软件,环球仪器DPO模块能迅速方便地安装到主机PC上,用户能够立刻快捷有效地编程。由于DPO软件能精确地仿真目标设备的性能,所以它能轻易为多台机器进行元件数据库维护、平衡生产线、管理送料器,以及为多种产品创建优化模板。环球仪器的仿真器已获证实在实际基准检验中的精确度达± 10%。
  监控
  然而,实现对某些特定类型机器数据的访问及分析,在优化生产工艺及业务活动,乃至更好地控制存货和其它企业资源方面,将可体现更大的生产能力。监控存货的使用情况尤其重要,因为对于大多数电子制造商来说,利润空间都很小,能精确地了解存货的耗用率于其企业存亡有着莫大关系。
  环球仪器的Dimensions制造监控(DMM)软件有助用户收集并解读生产线上的数据。将生产车间所有机器的数据汇集到开放式标准的Microsoft SQL数据表格中,能够协助用户准确了解车间的实际生产情况。所收集的数据包括元件位置、元件耗用情况、电路板状态、可追溯数据、验证信息以及机器运行日志。
  这样,生产线层面软件便补足并保障了制造商在企业级计划应用的投资。该软件具有实时检查送料器、贴片机及生产线性能的能力,使得制造商能够及时发现生产瓶颈、查找经常性的错误位置 -- 这问题可能会阻碍生产并导致停机,以及能迅速评估制造环境的变化所带来的影响。通过以浏览器为基础工具远程实施这些操作,更进一步地增强了制造和管理人员的操控能力。
  通报
  DMM软件可将监控功能提升至新的层面,在机器超出预先定义的性能极限时发出警报。这些警报可通过网络广播,或用来寻呼维护人员。透过设定合适的性能极限值,优先警报功能可以进一步减少停工期,并保持最佳的生产性能。下一步可加上来自设备供应商的直接支持,让其工作人员在客户生产现场即将发生停机故障之前及时获得通知,并透过电话或上门协助来解决问题。此外,维护人员还能够在前往工厂之前评估问题的性质,确保携有所需的维修零件和工具。此举能减少所需的上门次数,从而降低维修和维护费用。就此而论,DMM软件非常易于管理和维护,并且只需要相对较少的操作员培训。
  可追溯性
  通过收集条形码验证和条形码产品更换信息,制造商可以追踪生产线的存货信息。这对于销售产品至汽车或医疗设备等行业非常重要,因为其产品的可追溯性是必须的。EMS业者如想进入这些行业,就必须找方法落实产品的可追溯性,制造监控软件正好提供了实现这个目标的方案。制造商在实现追踪元件转移过程的解决方案的同时,也促成了新的商业模式的形成,以改善成本、存货和现金流控制。其中一个实例是按贴装付费(pay-on-placement),完全依赖设备实时精确地报告贴装元件数量和类型。环球仪器客户利用DMM软件就能够采用这些新兴商业运做模式,获得重要的效率和成本优势。
  报告
  制造监控和优化软件的更高目标,是使到制造功能更加易于让人明白,从而作为企业不可或缺的一部分,让用户更好地了解、调配资源及作出评估。诸如DMM等软件模块能提供基于生产线上的机器数据的详细报告,指出产量和生产线利用率等信息,使企业规划者能优化产量、控制资金投资和规划利润。此外,将收集的机器数据实时地嵌入由标准工具生成的报告中,如SQL Server和Crystal Report等,能大幅提升这些制造报告的价值和精确性。详细的机器数据能够由表格形式表达,让管理高层能够更好地理解和分析,从而在清晰和准确信息的基础上做出相应的策略和战略性决策。
  数据管理
  许多制造商需要面对的另一个重要问题是数据管理。例如,在一条由多台环球仪器GSM贴片机组成的生产线上,每台机器会维护和使用本身的元件库。随着机器数量上升,情况会变得难以控制;结果可能造成故障率上升,并出现意料之外的停机现象。环球仪器因此推出Dimensions数据管理(DDM)模块,利用装设在远程服务器上的主配置对所有机器的数据库进行同步处理,消除以上问题。用户可通过Dimensions GUI (图像用户接口) 轻松地管理被排除的数据和有效的数据差异,而只有获准许的工作人员才可以存取和修改主配置记录。
  封闭的物流环
  在车间中实时追踪资源是制造商希望得到的另一功能,以便获取更好的信息,提高生产线利用率。举例说,环球仪器Dimensions 软件套装中的崭新应用软件 -- Dimensions物流模块(DLM),可提供送料器量少 (feeder-low) 的追踪信息,以及包括存货和耗用控制的送料器和卷轴追踪信息。当与ERP系统同用,DLM能够提供关于卷轴的实际使用情况的有用反馈信息。这项"闭环"反馈功能可产生更精确的预测信息,否则该信息就不会与车间设备有任何直接联系。DLM利用转换表格形式与外部的ERP系统应用相连接,可以使用标准的ODBC访问进行查询。
  DLM模块可用来减少过量的存货,并以即时供货 (JIT) 方式将原料运送到生产线上,从而提高生产线的利用率。DLM模块同时能降低生产线的停机次数,因为改良的卷轴原料追踪能力使得操作员能迅速方便地补充元件。
  软件实施

  如上是制造商采用的最普遍方法,从车间设备提取详尽的数据并加以利用,不断提升生产工艺。但是,正如本文开头所述,制造商的出发点和目标各有不同。因此任何生产线封装和机器层面的软件都必须高度模块化,以支持制造商不同的生产目标,并尽量减少软件的使用约束。Dimensions软件套装包含的模块专为减少相互间的依赖性而设计,其主要功能模块DPO、DMM、DDM和DLM可轻易结合起来,使得每个制造商可以根据自身的计划,交错安排软件的执行以满足特定的优先顺序要求。
  制造自动化软件和商业系统的协作能力也非常重要,使得生产线和机器层面的软件如Dimensions套装通过提供精确的仿真能力和实时生产车间数据,成为规划软件和前端应用的后盾支持。
  在引入机器和生产线层面的软件时,尤其是像Dimensions套装这样的模块化软件,制造商必须确保具备解读和处理日益增多的数据量的能力。这可能会导至某些工艺的改变,而这些改变往往需要得到企业高层的承诺。
  结论
  机器和生产线层面的软件可提升制造效率,并突显了需要进行工艺或工序改变的领域,这些改变能够提高生产力、保证利润和实现持续发展。现有的模块化应用软件套装具有很少乃至没有相互之间的依赖性,能让制造商排定数据收集需求的优先次序、优化软件的实施、对员工或工艺进行必要的改变、控制支出,并对每个模块在连续运行过程中出现的问题作出迅速响应。环球仪器的Dimensions制造自动化软件是机器和生产线层面软件模块套装的示例,可为使用环球仪器多种贴装平台的制造商提供这些功能优势,并允许他们灵活地执行这些软件。
  除了提升编程生成、优化、平衡生产线,以及实时监控机器性能外,Dimensions套装还与商业层面应用软件(如MES、ERP)的价值相辅相成,能有效地关闭环路;并回馈实际的生产数据以便与商业计划和目标进行比较。此外, 透过工业标准分析工具使制造数据更易于解读,使得非技术人员和高层管理者都能够充分利用。
  总括而言,Dimensions软件模块DPO、DDM、DMM 和 DLM有助于改进工厂的日常工作,范围包括编程、生产规划、产品更换和生产运作,还可提供和预备数据以不断改进工艺,提升生产力至更高水平。
来源:半导体国际   作者:  2003/9/17 0:00:00
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