CIM技术在PCB组装中的应用

为了减少 PCB组装 制程成本和提高产品质量,PCB行业制造商近年来引入了计算机集成制造(CIM)技术,在CAD设计系统和PCB装配线之间建立了有机的信息集成和共享,减少了从设计到转换的时间到制造,实现电子产品制造过程控制的一体化, 从而可以快速获得低成本、高质量、高可靠性的电子产品。

印刷电路板

组装 CIM 和 PCB

在PCBA行业,CIM是一种基于计算机网络和数据库的无纸化制造信息系统,可以提高电路装配的质量、产能和产量。 可控制和监控丝印机、点胶机、SMT机、插件机、测试设备和维修工作站等流水线设备。 它主要有以下功能:

1、CIM最基本的功能是CAD/CAM的集成,实现CAD数据到生产设备所需制造数据的自动转换,即实现自动编程,轻松实现产品转换。 对产品的更改会自动反映在机器程序、测试数据和文档中,而无需对每个设备进行编程,这意味着过去需要数小时甚至数天的产品转换现在可以在几分钟内完成。

2、提供可制造性和可测试性分析工具,通过到设计部门以CAD文件进行可制造性分析,将违反SMT规则的问题反馈给系统设计,促进工程设计与制造系统的并行,提升成功率设计,可测试性分析工具可以为设计者提供完整的可测量分析报告率, Assist development engineer to complete necessary pre-production corrections.

3、通过对待组装产品、机器占用率和交货周期要求等参数的综合分析和考虑,安排生产进度,最大限度地提高生产和组装效率。 CIM 可用于即时的短期调度或工厂产能的长期战略考虑。

4、生产线的平衡与工艺优化。 CIM的一大特点是通过自动平衡产品装载、分拣、零部件的分配和安装以及设备速度来实现装配的优化,可以将零件合理分配到合适的机器或采用人工装配工艺。

总之,THE CIM 可以监控产品的整个装配过程和质量状态。 如果出现问题,CIM 可以将信息反馈给操作员或工艺工程师,并指出问题的确切位置。 统计分析工具在生产过程中实时捕获和分析数据,而不是等待生成报告。 可以说CIM是CIMS的关键部分,可以为整个生产计划、时间安排和工厂管理提供所需的数据。 仍在发展的 CIM 的基本目标是实现完全集成的生产控制。

加速CIM在中国PCBA行业的应用

在国家“863”CIMS专项组的推动下,我国在机械制造行业建立了许多典型的CIMS应用项目。 北京机床厂、华中科技大学先后荣获国际CIMS推广应用奖,标志着我国在CIMS的研发上已进入国际领先水平。 然而,在电子产品制造行业并没有真正实施CIMS项目。

最近,SMT 技术正在中国 PBCA 行业迅速采用。 近年来引进了数千条先进的SMT自动化生产线。 这些生产线设备基本都是电脑控制的自动化设备,为PCBA行业实施CIMS项目创造了有利条件。

针对我国PCBA行业的具体情况,接受了近年来机械行业实施CIMS的经验教训,PCBA行业实施CIMS项目不一定是面具,关键是应用CIM。 CIM技术在PCBA行业的应用,使企业具有多品种、可变批量生产的特点,提高了企业快速响应市场变化的能力,从而提高了企业在全球规模化生产中的竞争力。

本节介绍流行的 CIM 软件

世界著名的CIM软件主要有Mitron公司的CIMBridge、 CAE Technologies’ C-Link, Unicam’s Unicam, Fabmaster’s Fabmaster, Fuji’s F4G, and Panasonic’s Pamacim all have roughly the same basic functions. Among them, Mitron and Fabmaster have stronger strength and higher market share, Unicam and C-Link take second place, F4G and Pamacim have fewer functions, mainly to achieve CAD/CAM data conversion and production line balance, which are developed by equipment manufacturers for their equipment, but not many applications.

Mitron has the most complete functions, mainly including seven modules: CB/EXPORT, manufacturability analysis; CB/PLAN,生产计划; CB/PRO、生产评估、生产优化、生产数据文件生成; CB/测试/检验; CB/TRACE,生产过程跟踪; CB/PQM,生产质量管理; CB/DOC、生产报告生成和生产文件管理。

Fabmaster 在测试方面具有优势,包括可测量性分析、SMD 制造时间平衡、手动插件作业文件生成、针床夹具设计、故障零件显示和线路跟踪。

Unicam 在功能上与 Mitron 相似,尽管它是一家较小的公司,并且不像 Mitron 那样宣传其产品。 其主要功能模块有:UNICAM、UNIDOC、U/TEST、FACTORY ADVISOR、PROCESS TOOLS。

国内外CIM软件应用概况

CIM虽然还在发展和完善中,但在欧美已经得到广泛应用,大多数PCBA厂商都引入了计算机集成制造。 世界著名的装配设备制造商环球和飞利浦均使用 Mitron 的软件进行系统集成。 美国代工Dovatron工厂共有9条SMT生产线,除半自动、手动插入生产线外,采用Unicam和Mitron软件进行系统信息集成和控制。 富士美国PCB组装线采用Unicam CIM软件,实现计算机集成和控制生产。

在亚洲,Fabmaster的市场占有率最高,在台湾的市场占有率超过80%。 我们熟悉的日本Tescon公司,已经成功使用Fabmaster的软件实现了PCB流水线的信息集成。

在中国大陆,CIM软件几乎没有引入PCB装配线。 PCBA中CIM应用的研究才刚刚开始。 烽火通信系统部率先将CAD/CAM集成系统引入其贴片生产线,实现了CAD数据到CAM的自动转换和贴片机的自动编程。 并能自动生成测试程序。