貼片機生產(chǎn)線體平衡優(yōu)化
在實際生產(chǎn)過程中,只有一臺貼片機的現(xiàn)象很少,除非產(chǎn)品很簡單,使用元件類型單一。通常是多臺機器連線。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)量優(yōu)化平衡。此技術(shù)建立于單一設(shè)備優(yōu)化的基礎(chǔ)上,同時考慮多種同類設(shè)備或不同類、不同廠牌設(shè)備,如高速機和多功能機之間產(chǎn)量的平衡,即每臺機器的元件數(shù)量放置多少效率最高等。經(jīng)過平衡后線體的生產(chǎn)效率可以大幅度提高,多達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問題。
(1)確定基本的節(jié)拍
當多臺機器在一起時,首先確定一個基本節(jié)拍和計算方法。節(jié)拍定義為生產(chǎn)線貼裝一個元仵所需的時間,它在單機生產(chǎn)優(yōu)化中就可以確定下來。當單臺機器的節(jié)拍確定下來后,在這條線上生產(chǎn)的產(chǎn)品可根據(jù)元件數(shù)量和機器的節(jié)拍,分配各機器元件的貼裝數(shù)量,平衡整條生產(chǎn)線。同時,還可以計算這塊板的基本貼裝時間。
(2)多功能貼片機在線體中的調(diào)節(jié)作用
確定多功能機和高速機的元件數(shù)量和種類,按照基本原則將元件分配于具體機器上,再用多功能機器進行節(jié)拍調(diào)整。由于元件的發(fā)展趨勢是分立元件越來越少,BGA,CSP和POP等復(fù)雜元件越來越多,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,對整體線的平衡起到調(diào)節(jié)和優(yōu)化的作用。
(3)高速機做瓶頸是最經(jīng)濟的生產(chǎn)線
由于高速機在整個生產(chǎn)線上的價值最貴,所以盡量發(fā)揮高速機的效能才是最經(jīng)濟的做法。如果印刷機和多功能機出現(xiàn)瓶頸,則是不經(jīng)濟的生產(chǎn)連線方式。
(4)連線的最大效率
我們知道,多臺機機器連線后,整線的生產(chǎn)效率沒有單臺機器的生產(chǎn)效率高。如3臺高速連接在一起,產(chǎn)能會下降,因為多臺機器連線后在裝載上會花費更多的時間。如何保證多臺機器連線生產(chǎn)達到最大產(chǎn)能和最高的生產(chǎn)效率,同時又不造成設(shè)備浪費?圖2為生產(chǎn)線機器效率(對應(yīng)每點貼裝所需時間—節(jié)拍)與裝載點數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系。圖中橫軸為貼裝的點數(shù),縱向為每點貼裝所需的平均時間。當點數(shù)增加時,節(jié)拍縮短,生產(chǎn)線效率提高,但當點數(shù)增加到一定程度后,達到某一個拐點,節(jié)拍會趨于平坦,變化量不大。一般EMS企業(yè)對于這個拐點定義為150~170左右。因此高速機控制在150點以上才能發(fā)揮效率,如果達不到150點,裝載時間就會增加,效率下降。貼裝點數(shù)越多,機器的效率越高。但到達一定程度后(如拐點處),機器效率提升不多,生產(chǎn)效率達到極限,產(chǎn)能達到飽和。
圖2 機器效率與裝載點數(shù)的函數(shù)關(guān)系
(5)連線緩沖器節(jié)省換料時間
一般95%的生產(chǎn)方式是連線生產(chǎn),其主要缺點是,當生產(chǎn)線連線時一臺機器有問題,全線都要等待/停機,或者某一個機器換料,整條線也要等待/停機。為了避免全線等待/停機的損失,中間最好多增加緩沖裝置(Buffer)。緩沖器的作用是,在機器正常運轉(zhuǎn)時,只當做傳送設(shè)備,當某臺機器需要換料時,緩沖器起到存儲印制板的作用。增加的緩沖器數(shù)量與生產(chǎn)線的節(jié)拍和線體長度接合起來考慮。比如,一生產(chǎn)線,生產(chǎn)一塊板的時間30 s,可在兩臺機器之間增加4個緩沖器,當前面的機器需要換料時,緩沖器中的4塊板可以供后面貼片機2 min的生產(chǎn)用量,剛好夠一個換料時間——2 min,而不影響全線生產(chǎn)。
如果出現(xiàn)極端現(xiàn)象,例如,同時換2~3盤料,也會造成停機現(xiàn)象。如何有效解決換料損失的時間。目前解決換料的最好辦法是不停機換料,要求機器軟件有某項功能,即機器能提前報警某種元件快要用完,需要及時補充和更換元件,這樣員工在設(shè)備不停機的狀態(tài)下,將需要補充的元件用接料帶和工裝接上,這樣一個員工可以不停地在生產(chǎn)線上換料,補充元件。
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