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SMT数字化车间品质过程控制为了加强对SMT车间的品质过程控制,公司购置了SPI(在线锡膏检测设备)和炉前、炉后AOI(全自动光学检测设备),并通过YMS(良品管理系统)整合SPI炉前AOI炉后AOI各站影像测试结果,实时分析制程提升品质,利用三点照合功能,实现了大数据[1]分析的能力,做到不良原因设备智能快速定位。
目录
一、案例简介
为了对SMT车间进行品质过程控制,公司购置了SPI(在线锡膏检测设备)实现整板焊盘锡膏的体积、面积、厚度100%测量,有效防止锡膏印刷不良的产品流入下一站,并通过SPI上的SPC数据以及结合三点照合功能分析不良原因;通过炉前AOI预防前面工位产生的不良,炉后AOI检测回流炉焊接造成的不良;YMS(良品管理系统)整合SPI炉前AOI炉后AOI各站影像测试结果,实时分析制程提升品质,通过三点照合功能,实现了大数据分析的能力,做到不良原因设备智能快速定位,基本不用人工再分析查找原因。
二、案例背景介绍
根据精益改善的经验,在SMT焊接过程中近70%的不良来自于锡膏的印刷环节。同时,由于公司产品设计比较复杂,有的产品单板就有1万5千焊点,炉前检验过程中只通过目检无法实现一次性检验出PCB板上所有的不良点。而且在研发产品小批量多品种的前提下,每单任务数量较少,炉前目检发现问题时,任务已经结束,或者造成后面的产品已经打完形成积压。炉后检验过程中目检受员工经验、技术、心情、责任心、疲劳程度等诸多方面的影响,使产品存在错漏检的风险隐患,同时由于需要大量人力保证焊接质量,所以效率低下。
为了加强对SMT车间进行品质过程控制,公司购置了SPI(在线锡膏检测设备)和炉前、炉后AOI(全自动光学检测设备),并通过YMS(良品管理系统)整合SPI炉前AOI炉后AOI各站影像测试结果,实时分析制程提升品质,利用三点照合功能,实现了大数据分析的能力,做到不良原因设备智能快速定位。
三、案例应用详情
1、数据采集
SMT生产线集成了二维码、传感和控制系统,能够实时采集车间环境、生产设备、物料、半成品和产成品状态,并将数据传输给生产控制系统。新上的SPI和AOI自动检测仪其动态检测科技不仅提供了稳定且清楚的影像,可有效检测锡膏印刷制程中所产生的缺点,还能将检测数据100%收集并实时上传到服务器[2]中,为技术人员分析解决问题提供了很大帮助。
SPI可以选择检视不同的检测参数,如体积(V)、面积(A)、高度(H_) ,并形成SPC控制图。检测设备可将每块产品的数据自动保存、统计并形成EXCEL报表。
不良图表可以显示该产品的不良原因、不良排行不良位置,来导出相对应的图表,并且可链接到CAD 图上,显示出其有问题组件的位置,以方便员工快速查找维修该组件。
在所选定的时间区间内,可查询某产品的Yield/Defect/False Alarm/Pass 的信息。并且,依Hour/Day/week的方式,显示所查到的信息。同时,也可依不良类型做出圆饼图,知道目前不良类型的比率,在查询列表中,对任一查询结果,可显示不良的3D图。
2、SPC统计过程控制
SPI 及AOI检测仪将检验结果输出至SPC 系统,技术人员即可对于检测结果进行复判或统计的动作。SPC 提供了图型化操作接口,可轻易的在维修站系统上查看检测结果,快速完成统计报表的制作。SPC 系统还提供了完整的数据统计功能,可符合各种资料收集上的需求,且可同时输出Excel报表,对于数据使用更具弹性。
3、产品质量可追溯
项目完成后,通过数据采集并上传实现了生产制造全过程的产品质量追溯;三点照合有利于SPI/炉前炉后AOI数据集成,快速定位发生的不良站位及不良原因做到精准定位快速分析解决能有效提高产品的一次通过率。
4、不良快速准确维修
自动检测的不良产品集中到维修工序统一修理,修理时员工只需要扫描半成品的一维码或二维码,系统会快速调出该产品的所有不良位置及不良信息,使不良品得以快速维修,杜绝了人工误判漏检的可能性。
在使用SPI和AOI的同时,还增加了数据库,通过软件将SPI\AOI 数据进行整合,将PCB板卡上所有的检测点通过数据库进行存储,(包含SPI 所测量的PCB板卡上的锡膏厚度、体积、面积,与炉前AOI 和炉后AOI 所检验的问题进行整合并保存至服务器中),在检验过程中由炉后AOI 的检验处给于良品与不良品的信号,下板机通过AOI 给的信号自动将良品板卡与不良品板卡分别区分到良品框与不良品框中,自动检测的不良产品集中到维修工序统一修理,炉后维修人员拿到不良品框中的板卡时,通过板卡上的条形码进行扫描,由维修站处的计算机快速自动调出所扫描条码的检验情况和焊接不良的点,对照板卡上面的不良点进行快速定位及维修,杜绝了人工误判漏检的可能性。
四、创新性与优势
分析SPI上的SPC数据以及结合三点照合功能判断出具体原因,是由于钢网的整体开孔位置、张力、和轨道平整度引起的,通过此分析,公司的印刷质量得到了大幅提升。
五、案例应用效益分析
改善后,人员目检无法查看到所有贴片及印刷产生的多件、少件、错件、反背、元器件变形、以及器件贴装精度偏移等问题,使用炉前AOI后能有效监测到贴片产生的所有不良,发现不良立马改正,有效地监控了所有PCBA的贴片质量,减少了产品的二次返修,提高了炉后一次通过率。同时由于炉前AOI截堵了前面工序造成的不良,所以炉后焊接基本没有贴装及印刷造成的生产缺陷,炉后基本也不用再对此问题再进行维修和二次检验确认,从而提高了产品的可靠性。
以前有5个检验员对焊接后的产品目检,检验及维修速度也比较慢,采用炉后AOI后,只需1人就可以了,降低了人工成本,提高了工作效率。
参考文献
- ↑ 什么是大数据?我们来科普一下,搜狐,2022-10-21
- ↑ 服务器是什么?服务器的作用与用途 ,搜狐,2023-04-08