貼片機(jī)生產(chǎn)線體平衡優(yōu)化
在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,只有一臺(tái)貼片機(jī)的現(xiàn)象很少,除非產(chǎn)品很簡(jiǎn)單,使用元件類型單一。通常是多臺(tái)機(jī)器連線。生產(chǎn)線優(yōu)化主要考慮的是線體平衡。線體平衡主要考慮各種生產(chǎn)設(shè)備之間的生產(chǎn)量?jī)?yōu)化平衡。此技術(shù)建立于單一設(shè)備優(yōu)化的基礎(chǔ)上,同時(shí)考慮多種同類設(shè)備或不同類、不同廠牌設(shè)備,如高速機(jī)和多功能機(jī)之間產(chǎn)量的平衡,即每臺(tái)機(jī)器的元件數(shù)量放置多少效率最高等。經(jīng)過(guò)平衡后線體的生產(chǎn)效率可以大幅度提高,多達(dá)10~50%,如圖1所示。

圖1 線體平衡
線體平衡需要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題。
(1)確定基本的節(jié)拍
當(dāng)多臺(tái)機(jī)器在一起時(shí),首先確定一個(gè)基本節(jié)拍和計(jì)算方法。節(jié)拍定義為生產(chǎn)線貼裝一個(gè)元仵所需的時(shí)間,它在單機(jī)生產(chǎn)優(yōu)化中就可以確定下來(lái)。當(dāng)單臺(tái)機(jī)器的節(jié)拍確定下來(lái)后,在這條線上生產(chǎn)的產(chǎn)品可根據(jù)元件數(shù)量和機(jī)器的節(jié)拍,分配各機(jī)器元件的貼裝數(shù)量,平衡整條生產(chǎn)線。同時(shí),還可以計(jì)算這塊板的基本貼裝時(shí)間。
(2)多功能貼片機(jī)在線體中的調(diào)節(jié)作用
確定多功能機(jī)和高速機(jī)的元件數(shù)量和種類,按照基本原則將元件分配于具體機(jī)器上,再用多功能機(jī)器進(jìn)行節(jié)拍調(diào)整。由于元件的發(fā)展趨勢(shì)是分立元件越來(lái)越少,BGA,CSP和POP等復(fù)雜元件越來(lái)越多,多功能設(shè)各的選擇尤其重要,它既要能貼裝高精度元件,又要貼裝范圍廣泛元件,例如,能夠貼裝較大尺寸的元件,對(duì)整體線的平衡起到調(diào)節(jié)和優(yōu)化的作用。
(3)高速機(jī)做瓶頸是最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)線
由于高速機(jī)在整個(gè)生產(chǎn)線上的價(jià)值最貴,所以盡量發(fā)揮高速機(jī)的效能才是最經(jīng)濟(jì)的做法。如果印刷機(jī)和多功能機(jī)出現(xiàn)瓶頸,則是不經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)連線方式。
(4)連線的最大效率
我們知道,多臺(tái)機(jī)機(jī)器連線后,整線的生產(chǎn)效率沒(méi)有單臺(tái)機(jī)器的生產(chǎn)效率高。如3臺(tái)高速連接在一起,產(chǎn)能會(huì)下降,因?yàn)槎嗯_(tái)機(jī)器連線后在裝載上會(huì)花費(fèi)更多的時(shí)間。如何保證多臺(tái)機(jī)器連線生產(chǎn)達(dá)到最大產(chǎn)能和最高的生產(chǎn)效率,同時(shí)又不造成設(shè)備浪費(fèi)?圖2為生產(chǎn)線機(jī)器效率(對(duì)應(yīng)每點(diǎn)貼裝所需時(shí)間—節(jié)拍)與裝載點(diǎn)數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系。圖中橫軸為貼裝的點(diǎn)數(shù),縱向?yàn)槊奎c(diǎn)貼裝所需的平均時(shí)間。當(dāng)點(diǎn)數(shù)增加時(shí),節(jié)拍縮短,生產(chǎn)線效率提高,但當(dāng)點(diǎn)數(shù)增加到一定程度后,達(dá)到某一個(gè)拐點(diǎn),節(jié)拍會(huì)趨于平坦,變化量不大。一般EMS企業(yè)對(duì)于這個(gè)拐點(diǎn)定義為150~170左右。因此高速機(jī)控制在150點(diǎn)以上才能發(fā)揮效率,如果達(dá)不到150點(diǎn),裝載時(shí)間就會(huì)增加,效率下降。貼裝點(diǎn)數(shù)越多,機(jī)器的效率越高。但到達(dá)一定程度后(如拐點(diǎn)處),機(jī)器效率提升不多,生產(chǎn)效率達(dá)到極限,產(chǎn)能達(dá)到飽和。

圖2 機(jī)器效率與裝載點(diǎn)數(shù)的函數(shù)關(guān)系
(5)連線緩沖器節(jié)省換料時(shí)間
一般95%的生產(chǎn)方式是連線生產(chǎn),其主要缺點(diǎn)是,當(dāng)生產(chǎn)線連線時(shí)一臺(tái)機(jī)器有問(wèn)題,全線都要等待/停機(jī),或者某一個(gè)機(jī)器換料,整條線也要等待/停機(jī)。為了避免全線等待/停機(jī)的損失,中間最好多增加緩沖裝置(Buffer)。緩沖器的作用是,在機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),只當(dāng)做傳送設(shè)備,當(dāng)某臺(tái)機(jī)器需要換料時(shí),緩沖器起到存儲(chǔ)印制板的作用。增加的緩沖器數(shù)量與生產(chǎn)線的節(jié)拍和線體長(zhǎng)度接合起來(lái)考慮。比如,一生產(chǎn)線,生產(chǎn)一塊板的時(shí)間30 s,可在兩臺(tái)機(jī)器之間增加4個(gè)緩沖器,當(dāng)前面的機(jī)器需要換料時(shí),緩沖器中的4塊板可以供后面貼片機(jī)2 min的生產(chǎn)用量,剛好夠一個(gè)換料時(shí)間——2 min,而不影響全線生產(chǎn)。
如果出現(xiàn)極端現(xiàn)象,例如,同時(shí)換2~3盤料,也會(huì)造成停機(jī)現(xiàn)象。如何有效解決換料損失的時(shí)間。目前解決換料的最好辦法是不停機(jī)換料,要求機(jī)器軟件有某項(xiàng)功能,即機(jī)器能提前報(bào)警某種元件快要用完,需要及時(shí)補(bǔ)充和更換元件,這樣員工在設(shè)備不停機(jī)的狀態(tài)下,將需要補(bǔ)充的元件用接料帶和工裝接上,這樣一個(gè)員工可以不停地在生產(chǎn)線上換料,補(bǔ)充元件。
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