CIM技術在PCB組裝中的應用

為了減少 PCB組裝 製程成本和提高產品質量,PCB行業製造商近年來引入了計算機集成製造(CIM)技術,在CAD設計系統和PCB裝配線之間建立了有機的信息集成和共享,減少了從設計到轉換的時間到製造,實現電子產品製造過程控制的一體化, 從而可以快速獲得低成本、高質量、高可靠性的電子產品。

印刷電路板

組裝 CIM 和 PCB

在PCBA行業,CIM是一種基於計算機網絡和數據庫的無紙化製造信息系統,可以提高電路裝配的質量、產能和產量。 可以控制和監控絲印機、點膠機、SMT機、插件機、測試設備和維修工作站等流水線設備。 它主要有以下功能:

1、CIM最基本的功能是CAD/CAM的集成,實現CAD數據到生產設備所需製造數據的自動轉換,即實現自動編程,輕鬆實現產品轉換。 對產品的更改會自動反映在機器程序、測試數據和文檔中,而無需對每個設備進行編程,這意味著過去需要數小時甚至數天的產品轉換現在可以在幾分鐘內完成。

2、提供可製造性和可測試性分析工具,通過到設計部門以CAD文件進行可製造性分析,將違反SMT規則的問題反饋給系統設計,促進工程設計與製造系統的並行,提升成功率設計,可測試性分析工具可以為設計者提供完整的可測率分析報告, 協助開發工程師完成必要的生產前修正。

3、通過對待組裝產品、機器佔用率和交貨週期要求等參數的綜合分析和考慮,安排生產進度,最大限度地提高生產和組裝效率。 CIM 可用於即時的短期調度或工廠產能的長期戰略考慮。

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裝載、分揀、零部件的分配和安裝以及設備速度來實現裝配的優化,可以將零件合理分配到合適的機器或採用人工裝配工藝。

總之,THE CIM 可以監控產品的整個裝配過程和質量狀態。 如果出現問題,CIM 可以將信息反饋給操作員或工藝工程師,並指出問題的確切位置。 統計分析工具在生產過程中實時捕獲和分析數據,而不是等待生成報告。 可以說CIM是CIMS的關鍵部分,可以為整個生產計劃、時間安排和工廠管理提供所需的數據。 仍在發展的 CIM 的基本目標是實現完全集成的生產控制。

加速CIM在中國PCBA行業的應用

在國家“863”CIMS專項組的推動下,我國在機械製造行業建立了許多典型的CIMS應用項目。 北京機床廠、華中科技大學先後榮獲國際CIMS推廣應用獎,標誌著我國在CIMS的研發上已進入國際領先水平。 然而,在電子產品製造行業並沒有真正實施CIMS項目。

最近,SMT 技術正在中國 PBCA 行業迅速採用。 近年來引進了數千條先進的SMT自動化生產線。 這些生產線設備基本都是電腦控制的自動化設備,為PCBA行業實施CIMS項目創造了有利條件。

針對我國PCBA行業的具體情況,接受了近年來機械行業實施CIMS的經驗教訓,PCBA行業實施CIMS項目不一定是面具,關鍵是應用CIM。 CIM技術在PCBA行業的應用,使企業具有多品種、可變批量生產的特點,提高了企業快速響應市場變化的能力,從而提高了企業在全球規模化生產中的競爭力。

本節介紹流行的 CIM 軟件

世界著名的CIM軟件主要有Mitron公司的CIMBridge、 CAE Technologies的C-Link、Unicam的Unicam、Fabmaster的Fabmaster、富士的F4G和松下的Pamacim的基本功能大致相同。 其中,Mitron 和 Fabmaster 實力更強,市場佔有率更高,Unicam 和 C-Link 次之,F4G 和 Pamacim 功能較少,主要是實現 CAD/CAM 數據轉換和產線平衡,由設備製造商開髮用於他們的設備,但應用不多。

Mitron功能最全,主要包括七個模塊:CB/EXPORT、可製造性分析; 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/測試/檢驗; CB/TRACE,生產過程跟踪; CB/PQM,生產質量管理; CB/DOC、生產報告生成和生產文件管理。

Fabmaster 在測試方面具有優勢,包括可測量性分析、SMD 製造時間平衡、手動插件作業文件生成、針床夾具設計、故障零件顯示和線路跟踪。

Unicam 在功能上與 Mitron 相似,儘管它是一家較小的公司,並且不像 Mitron 那樣宣傳其產品。 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

CIM雖然還在發展和完善中,但在歐美已經得到廣泛應用,大多數PCBA廠商都引入了計算機集成製造。 世界知名的組裝設備製造商環球和飛利浦均使用 Mitron 的軟件進行系統集成。 美國代工Dovatron工廠共有9條SMT生產線,除半自動、手動插入生產線外,採用Unicam和Mitron軟件進行系統信息集成和控制。 富士美國PCB組裝線採用Unicam CIM軟件,實現計算機集成和控制生產。

在亞洲,Fabmaster的市場佔有率最高,在台灣的市場佔有率超過80%。 我們熟悉的日本Tescon公司,已經成功使用Fabmaster的軟件實現了PCB流水線的信息集成。

在中國大陸,CIM軟件幾乎沒有引入PCB裝配線。 PCBA中CIM應用的研究才剛剛開始。 烽火通信系統部率先將CAD/CAM集成系統引入其貼片生產線,實現了CAD數據到CAM的自動轉換和貼片機的自動編程。 並能自動生成測試程序。