在PCB組裝業引入CIM技術

     作為電子產品制造業基礎行業的PCB板組裝（以下簡稱PCBA）行業，近年來開始引入計算機集成制造（簡稱CIM）技術，在CAD設計系統與PCB組裝生產線之間建立有機的信息集成與共享，減少從設計到制造的轉換時間，實現電子產品制造全過程的集成控制，從而快速得到低成本、高質量、高可靠性的電子產品。 


  CIM與PCB的組裝 


  在PCBA行業，CIM是基于計算機網絡和數據庫，能提高電路裝配的質量、能力、產量的無紙化制造信息系統，可控制和監控絲印機、點膠機、貼片機、插件機、測試設備和返修工作站等裝配線設備。它主要有以下功能： 

  1、CIM最基本的功能就是CAD/CAM的集成，實現CAD數據到生產設備所需制造數據的自動轉換，即實現自動編程，很容易地實現產品轉換。產品一旦發生變化，便可自動地反映到機器程序、測試數據和文檔之中，而不需要對每臺設備編程，這就意味著過去幾小時甚至幾天才能實現的產品轉換，現在幾分鐘便可實現。 

  2、提供可制造性分析和可測試性分析工具，通過對設計部門來的CAD文件進行可制造性的分析，將違反貼裝規則的問題反饋到設計系統中，促進設計與制造系統的并行工程，提高設計一次成功率，可測性分析工具能為設計者提供完整的可測率分析報告，幫助開發工程師完成所需要的正式生產前的修正。 

  3、安排生產進度，通過綜合分析考慮待裝配產品、機器占用率、交貨周期要求等參數，最大限度地提高生產裝配效率。CIM即可用于直接的短期進度安排，也可對工廠能力作長期戰略考慮。 

  4、生產線的平衡與工藝優化，CIM的一大特點是通過自動平衡產品的裝載、排序、元器件的分配與貼裝、設備的速度來達到裝配的最優化，能合理分配部件到合適的機器或采用手工裝配工藝。 

  總之，CIM能夠監控產品的整個裝配過程及質量狀況，一旦發生問題，CIM可反饋信息到操作者或工藝工程師，并指出發生問題的確切位置。統計分析工具可實時采集生產過程中的數據并進行分析，而不必等待報告產生后再作分析。可以說CIM是CIMS的關鍵部分，它能為整個生產計劃、時序安排、工廠管理提供所需數據。CIM的最根本目標是實現完全集成生產控制，CIM現仍在發展中。 


  加快我國PCBA行業CIM的應用 


  在國家“863”CIMS專題組的推動下，我國已在機械制造行業建立了不少CIMS典型應用工程，先后有北京機床廠、華中理工大學獲國際CIMS推廣應用獎，標志著我國已在CIMS研究開發推廣上進入國際領先水平。但在電子產品制造行業至今還沒有一家真正實施CIMS工程。 

  日前，SMT技術在國內PBCA行業正迅速被采用，近年來已先后引進了上千條先進的SMT自動化生產線，這些生產線設備基本上都是計算機控制的自動化設備，為PCBA行業實施CIMS工程創造了有利條件。 

  針對目前我國PCBA行業的具體情況，接受近年來機械行業實施CIMS的經驗教訓，在PCBA行業實施CIMS工程，不一定要面面具到，關鍵是CIM的應用。PCBA行業應用CIM技術，使企業具有多品種、變批量的生產特點，提高企業快速響應市場變化的能力，從而提高企業在全球化大生產中的競爭力。 


  結束語


  在PCB裝配行業，人們一直在努力尋求一種辦法，即以最低的成本和最小的缺陷，在最短的時間內，獲得最大的產出。實現此目標的方法是：提高編程自動化程度，實現制造全過程的實時監控；裝配生產線設備的平衡與生產工藝的最優化。 

  從PCB設計到裝配完成，CIM為PCBA制造商提供了強有力的工具，不論元器件的種類繁雜、基板的類型、PCB板的尺寸、所采用工藝的不同，CIM都能提供完整的解決方案，同時，CIM還是異構設備集成的紐帶，為產品快速轉換、質量和產量的提高提供保障。 


  流行CIM軟件介紹


  世界上著名的CIM軟件主要有美國Mitron公司的CIMBridge、 CAE技術公司的C-link、Unicam公司的Unicam、法國Fabmaster公司的Fabmaster、日本Fuji公司的F4G、以及日本松下公司的Pamacim等，這些軟件的基本功能大致相同，其中以Mitron和Fabmaster實力稍強，市場占有率高，Unicam與C-link次之，F4G和Pamacim功能較少，主要是實現CAD/CAM數據轉換、生產線平衡，是由設備商針對其設備開發的，應用不是很多。 

  Mitron功能最全，它主要包括七大模塊：CB/EXPORT，可制造性分析；CB/PLAN，生產計劃；CB/PRO，生產評估、生產優化、生產數據文件生成；CB/TEST/INSPECTION，生產檢查測試；CB/TRACE，生產過程跟蹤；CB/PQM，生產質量管理；CB/DOC，生產報告生成及生產文檔管理。 

  Fabmaster在測試方面具有優勢，主要功能有：可測率分析、SMD生產制造工時平衡、人工插件作業文件生成、針床夾具設計、故障零件顯示與線路跟蹤。 

  Unicam在功能上與Mitron不相上下，只不過其公司規模較Mitron小，在產品宣傳上作得不夠。其主要功能模塊有：UNICAM、UNIDOC、U/TEST、FACTORY ADVISOR、PROCESS TOOLS。 


  國內外CIM軟件應用概況 


  雖然CIM現仍在發展改進中，但它在歐美的應用已很廣泛，大部分PCBA制造商均引入計算機集成制造。世界著名的組裝設備制造商Universal公司與Philips公司在系統集成上均采用Mitron的軟件。美國合同制造商Dovatron工廠，共有9條SMT生產線，另外還有半自動、人工插裝生產線，在系統信息集成與控制上采用Unicam與Mitron的軟件。Fuji美國公司的PCB組裝生產線采用Unicam的CIM軟件實現計算機集成與控制生產。

  在亞洲，Fabmaster的市場占有率最高，在臺灣更是高達80%以上，我們熟悉的日本Tescon公司，成功利用Fabmaster的軟件實現PCB組裝生產線信息集成。 

  在中國大陸，將CIM軟件引入PCB組裝生產線的幾乎沒有，對CIM在PCBA中應用的研究剛剛開始，烽火通信公司系統部在其SMT生產線上率先引入CAD/CAM集成系統，實現了CAD數據到CAM的自動轉換，對貼片機實現自動編程，并可自動生成測試程序。南京逸豐科技有限公司與南京熊貓合作，開發出PCB組裝工藝通軟件，但其功能有限，僅能完成少數插件機和貼片機數控程序的自動編程，及手工插件線工位分配工藝卡的制定。