SMT产品生产线的优化

西南科技大学网络教育毕业设计（论文）

题目名称：SMT产品生产线的优化

年级：2012年秋季层次：□本科□专科

学生学号：学生姓名：

学生专业：工业工程学习中心名称：

西南科技大学网络教育学院制

【摘要】：表面组装技术（Surface Mount Technology）是当今电子工业的支柱技术。自21世纪以来，电子组装产业竞争激烈，生产周期越来越短，产品利润逐步下降，在这种形势下，电子生产企业必须提高自身的生产效率。在提高生产效率方面，SMT的生产效率占整个生产的效率比重很大，提高了SMT的生产效率很大程度上等于提高了整个的生产效率。所以，如何提高SMT系统的生产效率就变得尤为重要了，因此基于SMT系统优化的旅行商问题(TSP)就被提了出来。本文针对基于SMT系统的优化问题进行了分析和研究，对SMT系统优化进行了系统分析设计，介绍了如何减少X-Y工作台运动，提出两种针对环球HSP贴片机最优路径的优化算法。最后在HSP贴片系统上使用本解决方案，大幅提高了生产效率，证明了本解决方案的优越性和高效性，同时也为其他的算法解决SMT 系统优化问题提供了一种可参考的思路。

【关键词】：表面组装技术生产平衡工作研究

【Abstract】:SMT(Surface Mount Technology) prevail in the today’s electronic manufacturing industry. During these years, the main face of SMT industry is the shorter produce period, the shorter time of product which put in market, the smaller produce batch, the more new technology. So it is very important to improve SMT line efficiency. The travelling salesman problem(TSP) base on SMT optimization is provided. Analyze and research is given about TSP base on SMT optimization. System analysis and design scheme is provided. How to decrease X-Y table’ movement is also discussed. Two optimization on algorithm for HSP are put forward and realized by programming. Finally, this solve scheme is applied to HSP, it has greatly improved the produce efficiency, and proved superiority and efficiency of scheme. At the same time, it may provide a referable way of design of off-line programming software for other SMT equipment.

【Keywords】: SMT; streamline balancing; work study.

目录

一、SMT生产线元件分配平衡设计 (1)

1、研究对象介绍 (1)

2、元件分配原则 (2)

二、单台贴片机程序优化设计 (3)

1、机器工作步骤 (3)

2、影响HSP运动速度的因素分析 (3)

3、工作研究的常用分析技术 (3)

4、 HSP运动的优化算法 (4)

（1）料器位置的确定 (4)

（2）贴装路径问题 (5)

（3）优化算法 (6)

三、SMT优化系统的实效 (8)

1、SMT优化系统的总体结构设计 (8)

（1）主控模块 (8)

（2）用户管理模块 (8)

（3）数据读取模块 (8)

（4）角度核对模块 (9)

（5）元件分配平衡模块 (9)

（6）SMT设备程序生产模块 (9)

（7）SMT设备程序的优化模块 (9)

2、系统开发环境 (9)

四、结论 (10)

参考文献 (12)

致谢 (13)

一、 SMT生产线元件分配平衡设计

1、研究对象介绍

在SMT产品组装过程中，贴装工序是其关键工序，贴片机是其关键设备，贴装生产效率直接决定SMT生产线乃至SMT组装系统的生产效高速率。通常一条SMT生产线有一台贴片机和一台高精度贴片机组成，高速机主要负责片式阻容元件的安装，高精度贴片机负责大型芯片元件的安装，两台机器各司其职，将生产线的效率最大化。

有上面介绍可以看出只有当两台机器生产时间相等而且最小时，则整条生产线产出最大产能。所以，这里涉及到两个方面：（1），SMT生产线元件分配平衡，尽可能让两台贴片机贴装时间尽可能接近在允许范围内；（2），单台贴片机的控制程序优化到最佳状态，缩短其单块PCB的贴装时间，提高生产效率。

实现生产线平衡，实现均衡生产，有利于保证设备、人力的负荷平衡，从而能提高设备和工时的利用率，同时有利于建立正常的生产秩序和管理秩序，以保证产品质量和安全生产；均衡地进行生产还有利于节约物资消耗，减少在制品，加速流动资金的周转，从而降低生产成本；在均衡生产的基础上实现的“单元生产”,提高了生产应变能力。因此，生产线平衡对企业来说，具有重要意义。通过对流水线进行不断的改善与更新，在新的环境下发现并解决新的瓶颈，使其在更高的水平上达到新的平衡。

消除流水线生产中不合理、不科学的因素，确定流水生产线的节拍，合理而均衡地组织流水线上各工作地的分工，在不需要投资或很少投资的情况下大大提升生产线的平衡性，增强企业的生产能力，进而提高企业的经济效益，增强企业的活力。

本文研究的一条SMT生产线由美国环球公司的一台HSP4796L高速贴片机（以下简称HSP）和一台GSM1高精度机组成，由于后面叙述的生产线平衡内容是关于这两类贴片机的，因此在这里加以介绍。

HSP以贴装片式元件为主，采用16个为一组的旋转贴片头，每个贴片头上可安装大小不一的5种吸嘴，双料站平台，每个料站平台上可安装最多80种元件，贴装速度为0.1S/片。

GSM1采用单头七吸嘴并列式结构，头部及机器前后侧都安装有元件识别像