近年來,由於電子產(chǎn)品的快速增長(zhǎng),對(duì)電子產(chǎn)品制造的質(zhì)量和生產(chǎn)力要求變得越來越嚴(yán)格和複雜。一方面,產(chǎn)品工程小組要求使用小型和精確的電子元件設(shè)計(jì)印刷電路板。另一方面,終端消費(fèi)者在整個(gè)產(chǎn)品生命周期中有更高的產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性要求。對(duì)於大規(guī)模生產(chǎn)的電子產(chǎn)品,印刷電路板總成(PCBA)是關(guān)鍵的制造所設(shè)計(jì)的多氯聯(lián)苯表面安裝技術(shù)(SMT)。有效采用SMT對(duì)成品多氯聯(lián)苯的收率性能和產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要,特別是在處理小部件包件尺寸(如0201)方面。多氯聯(lián)苯管理局的通用生產(chǎn)流程見 圖1 其中模板打印機(jī)、放置機(jī)和倒?fàn)t是生產(chǎn)多氯聯(lián)苯的基本設(shè)備。為了防止故障,生產(chǎn)線上有幾個(gè)防止故障的程序,如焊膏檢驗(yàn)、自動(dòng)光學(xué)檢驗(yàn)和電路測(cè)試。但是,現(xiàn)有的故障預(yù)防程序是對(duì)缺陷作出反應(yīng)的,這些缺陷可能造成某些生產(chǎn)廢物和額外的努力,因?yàn)樾枰僦圃臁Ｒ虼?最近的研究正試圖改變這些過程,使其具有主動(dòng)性和自動(dòng)性,以符合智能制造業(yè)的目標(biāo)。 1 , 2在典型的PCBA過程中,有兩個(gè)主要的挑戰(zhàn)為改進(jìn)提供了空間。首先,PCBA機(jī)器的參數(shù)設(shè)置現(xiàn)在是由領(lǐng)域?qū)＜以O(shè)置的,因此整個(gè)過程高度依賴於他們的專家知識(shí)和確定關(guān)鍵因素的知識(shí),無法有效地轉(zhuǎn)移給其他人。這使PCBA流程複雜化,並使提高流程性能變得困難。其次,利用現(xiàn)有的檢驗(yàn)過程來研究整個(gè)PCBA過程中的屈服損失,而不考慮對(duì)機(jī)器參數(shù)設(shè)置的影響。因此,過程性能的優(yōu)化是很難實(shí)現(xiàn)的,產(chǎn)量性能完全依賴於領(lǐng)域?qū)＜摇?/p>

　　圖1 .PCBA過程中存在的挑戰(zhàn)。

　　在觀眾中開放

　　為了應(yīng)對(duì)上述在現(xiàn)有PCBA流程中的挑戰(zhàn),考慮了SMART制造,這是一種技術(shù)驅(qū)動(dòng)的方法,通過數(shù)據(jù)分析手段實(shí)現(xiàn)制造業(yè)務(wù)的自動(dòng)化並提高制造性能。 3智能制造有六個(gè)支柱,即數(shù)據(jù)、預(yù)測(cè)工程、可持續(xù)性、資源共享和網(wǎng)絡(luò)、制造技術(shù)和流程以及材料。改進(jìn)制造過程的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法被認(rèn)為是制造業(yè)的演變,而制造業(yè)的過去和新的專家知識(shí)可以保存和提取。本文提出了一種集成大數(shù)據(jù)分析和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的智能裝配流程改進(jìn)系統(tǒng)。通過對(duì)傳統(tǒng)的pba記錄進(jìn)行調(diào)查,將大數(shù)據(jù)分析方法之一的k-均值聚類應(yīng)用於嚴(yán)重缺陷類型的分類,即所謂的"不良(ng)類型",從而能夠確定機(jī)器參數(shù)設(shè)置中的關(guān)鍵因素。隨後,可以通過使用多響應(yīng)田口方法來確定機(jī)器的最佳參數(shù)設(shè)置來制定一套實(shí)驗(yàn),以優(yōu)化與工藝性能有關(guān)的多個(gè)目標(biāo),即"Ng"和"確認(rèn)"的數(shù)量。"因此,在沒有人為幹預(yù)的情況下,整個(gè)PCBA流程可以變得智能化,並且可以制定一個(gè)主動(dòng)的生產(chǎn)流程管理策略。在這個(gè)智能制造時(shí)代,PCBA最終會(huì)變得更加自動(dòng)化和智能化。並可制定積極主動(dòng)的生產(chǎn)工藝管理策略。在這個(gè)智能制造時(shí)代,PCBA最終會(huì)變得更加自動(dòng)化和智能化。並可制定積極主動(dòng)的生產(chǎn)工藝管理策略。在這個(gè)智能制造時(shí)代,PCBA最終會(huì)變得更加自動(dòng)化和智能化。

　　本文件的其餘部分組織如下。第二節(jié)回顧了過去關(guān)於ppba、智能制造、大數(shù)據(jù)分析和指定經(jīng)營實(shí)體的文獻(xiàn).第3節(jié)介紹了擬議的iapis的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)。第四節(jié)為驗(yàn)證所提系統(tǒng)在錫膏印刷過程中的有效性和可行性提供了一個(gè)案例研究。第5節(jié)討論了結(jié)果,並提供了一個(gè)比較分析的過程性能與機(jī)構(gòu)間采購系統(tǒng)。最後,第6節(jié)提供了結(jié)論。

　　文獻(xiàn)回顧

　　在本節(jié)中,本文回顧了近年來在PCBA、智能制造、大數(shù)據(jù)分析和能源部等領(lǐng)域的最新文獻(xiàn),以確定研究缺口,從而確定解決這一缺口的相應(yīng)措施。

　　印刷電路板總成概覽

　　印刷電路板總成是電子產(chǎn)品制造過程中的一個(gè)重要過程,在這個(gè)過程中,各種電子元件和光的多氯聯(lián)苯連接在一起。 4 為了提高PCBA的生產(chǎn)率,引入了PCBA自動(dòng)化流程,以建立有效的PCBA規(guī)劃。考慮到整個(gè)PCBA,有兩個(gè)主要功能,即:(一)表面安裝;和(二)組件插入。裸露的多氯聯(lián)苯首先用焊膏塗覆,表面貼裝組件放在多氯聯(lián)苯上。通過使用一個(gè)熱烤箱,焊膏熔化,以連接板和部件。在整個(gè)過程中,SMT和通孔技術(shù)(TIT)被認(rèn)為是將元件連接到電路板墊片上的核心方法。 5 , 6 從20世紀(jì)70年代開始,SMT就吸引了相當(dāng)大的興趣,被認(rèn)為是從TT到電子工業(yè)的根本轉(zhuǎn)變。近年來,PCBA被分為三大類,即:(一)I類----僅對(duì)表面安裝組件;(二)第二類----在一邊對(duì)表面安裝組件和通孔組件,在另一邊對(duì)被動(dòng)組件;(三)第三類----在一邊對(duì)孔組件,在另一邊對(duì)被動(dòng)組件。對(duì)於SMT型PCBA,IC封裝的焊料接頭配置主要分為:球棒、按鈕鉛、J鉛、無鉛金屬化和球鉛。 7 為了有效地將IC元件連接到印刷電路板墊上,將波焊料、倒流焊料或?qū)щ娔z固化應(yīng)用於PCBA中。據(jù)先前的研究, 5 優(yōu)化pcba性能和預(yù)測(cè)所需參數(shù)設(shè)置以提高生產(chǎn)率和最小化制造成本的挑戰(zhàn)仍在研究中。最近的一些研究試圖將智能嵌入到PCBA過程中,以提高效率和生產(chǎn)率,這符合智能制造的范式。 8 – 10 尤其是加強(qiáng)了ppba中的缺陷檢測(cè)。

　　智能制造業(yè)概覽

　　為了克服制造業(yè)的現(xiàn)有挑戰(zhàn),智能制造業(yè)被視為該行業(yè)的第四次革命,通過設(shè)計(jì)和發(fā)展尖端信通技術(shù)提高競(jìng)爭(zhēng)力和生產(chǎn)力。 11 , 12 在這一新的智能制造模式中,新興技術(shù)的采用加強(qiáng)了制造業(yè)現(xiàn)有的工程決策功能。除了智能制造業(yè)外,還提出了產(chǎn)業(yè)4.0概念,通過考慮網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)和技術(shù)來構(gòu)建智能制造業(yè)的發(fā)展。 13 工業(yè)方面的改進(jìn)領(lǐng)域包括:㈠標(biāo)準(zhǔn)化和參考結(jié)構(gòu);㈡管理複雜系統(tǒng);㈢綜合寬帶基礎(chǔ)設(shè)施;㈣安全和安保;㈤工作組織和設(shè)計(jì);㈥培訓(xùn);㈦監(jiān)管;㈧資源管理。從工作來看, 3提出了智能制造的一般概念,即網(wǎng)絡(luò)層和制造設(shè)備層通過接口連接。作為回報(bào),制造設(shè)備可配備情報(bào),以支持生產(chǎn)過程中的決策活動(dòng)。此外,有一種推測(cè)表明,未來制造業(yè)數(shù)字化將會(huì)實(shí)現(xiàn),對(duì)數(shù)據(jù)管理和分析的依賴也會(huì)迅速增加。利用在制造過程中收集到的數(shù)據(jù)來有效地控制和改進(jìn)制造過程,可以是智能制造的本質(zhì)之一。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),應(yīng)用和整合綜合性的綜合技術(shù)技術(shù),應(yīng)考慮人工智能和大數(shù)據(jù)分析,以便為實(shí)現(xiàn)智能系統(tǒng)制定一個(gè)整體架構(gòu)。

　　大數(shù)據(jù)分析用於多功能分析程序管理

　　隨著數(shù)據(jù)集的複雜性迅速擴(kuò)大,大數(shù)據(jù)分析是一種很有前途的技術(shù),可以推動(dòng)商業(yè)洞察力和戰(zhàn)略。 14 , 15 一般而言,大數(shù)據(jù)有七個(gè)維度,即7V,用於定義體積、速度、準(zhǔn)確性、多樣性、價(jià)值、可變性和可視化,因此,有關(guān)上述維度的數(shù)據(jù)分析過程變得複雜,需要對(duì)過去的方法和模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)化。 16 大數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用已廣泛應(yīng)用於供應(yīng)鏈管理、醫(yī)療保健和數(shù)字營銷等多個(gè)行業(yè)。技術(shù)知識(shí)、業(yè)務(wù)知識(shí)、關(guān)系知識(shí)和業(yè)務(wù)分析可以滿足工業(yè)應(yīng)用中的各種需求,例如預(yù)測(cè)、集群、優(yōu)化、性能測(cè)量和預(yù)測(cè)建模。 17 , 18 在本研究中,探索的關(guān)鍵因素和參數(shù)在多功能分析過程中,K-均值聚類被認(rèn)為是一個(gè)有希望的方法,以評(píng)估不同獨(dú)立的大型曆史數(shù)據(jù)集。 19數(shù)據(jù)集中的成員可以分為不同的集群,以便在工業(yè)情景中制定有效的戰(zhàn)略和模型。

　　多氯聯(lián)苯管理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　在采用大數(shù)據(jù)分析方法的基礎(chǔ)上,可以選擇並進(jìn)一步利用PCBA過程中的關(guān)鍵參數(shù)來建立優(yōu)化過程性能的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀膶?shí)驗(yàn)研究的角度來看,田口法是一種很有前途的方法,它為測(cè)量系統(tǒng)和參數(shù)設(shè)計(jì)提供了最小化的實(shí)驗(yàn)。 20 , 21 此外,通過考慮信噪比(S/N比)作為性能指標(biāo),認(rèn)為它是一種健壯的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。為了測(cè)量性能特性,利用二次損失函數(shù)來近似工業(yè)環(huán)境下的質(zhì)量損失。然而,一些現(xiàn)有研究表明,只有一種反應(yīng),即:考慮了一個(gè)目標(biāo),這不能真正反映工業(yè)情況。因此,采用了多答複的塔口方法,以便考慮多種答複,即:一個(gè)以上的目標(biāo),使調(diào)查最佳和最主要的參數(shù)設(shè)置. 22 , 23

　　考慮到上述研究,近年來繼續(xù)迅速發(fā)展提高生產(chǎn)率和工藝性能的方法。在智能制造時(shí)代,可以通過新興技術(shù)和工藝有效解決上述問題。選擇K-均值聚類來研究多氯聯(lián)苯處理過程中的關(guān)鍵參數(shù)是合適的,所選參數(shù)可用於制定有效的實(shí)驗(yàn)研究。因此,可以建立結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)架構(gòu),如以下各節(jié)所述。

　　智能裝配工藝改進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　本節(jié)描述了iapis的設(shè)計(jì),系統(tǒng)架構(gòu)見 圖2.在擬議的系統(tǒng)中,有三個(gè)模塊來實(shí)現(xiàn)識(shí)別PCBA中的關(guān)鍵因素和優(yōu)化機(jī)器參數(shù)設(shè)置的目標(biāo)。這三個(gè)模塊是:㈠數(shù)據(jù)收集模塊;㈡故障分析模塊;㈢機(jī)器設(shè)置優(yōu)化模塊。在擬議的系統(tǒng)中,DCM的功能是從PCBA過程中收集基本數(shù)據(jù)和專家感知,以促進(jìn)數(shù)據(jù)分析過程。為了提高PCBA工藝的性能,FAM通過研究NG類型,在確定關(guān)鍵工藝參數(shù)方面發(fā)揮了作用,而MSMA則是為了優(yōu)化FAM中獲得的工藝參數(shù)而開發(fā)的。通過設(shè)置優(yōu)化的工藝參數(shù),可提高工藝性能,減少產(chǎn)量損失;提高了pba工藝的質(zhì)量。

　　圖2 .iapis的系統(tǒng)架構(gòu)。

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　　數(shù)據(jù)收集模塊(數(shù)據(jù)收集模塊)

　　便利整個(gè)擬議系統(tǒng)的第一個(gè)模塊是從制造站點(diǎn)收集數(shù)據(jù)的模塊。在多氯聯(lián)苯處理過程中,有許多步驟,從多氯聯(lián)苯的清洗到多氯聯(lián)苯的去除,采用SMT技術(shù)。在數(shù)據(jù)收集階段,有兩種類型的數(shù)據(jù)要從檢查機(jī)器和領(lǐng)域?qū)＜沂占?。首?可以從SPI等檢測(cè)機(jī)器中獲取與制造性能相關(guān)的數(shù)據(jù)集,以建立PCBA配置文件。它包含了用於分析的五種基本數(shù)據(jù)形式,包括ID、機(jī)器參數(shù)設(shè)置、pcba總數(shù)、檢查結(jié)果和ng記錄。如圖所示 圖3,檢測(cè)結(jié)果可分為四大類,即"好"、"警告"、"確認(rèn)"和"ng"。"良好"和"警告"的結(jié)果表明,半成品/制成品:(一)符合規(guī)格和公差;和(二)符合規(guī)格但不符合公差,這兩者都是可以接受的,而且產(chǎn)品通過了制造過程。"確認(rèn)"的結(jié)果表明,多氯聯(lián)苯的情況無法由檢查機(jī)器本身決定,檢查結(jié)果需要得到生產(chǎn)線專家的批準(zhǔn)。結(jié)果"Ng"指的是超出規(guī)格的多氯聯(lián)苯,這種多氯聯(lián)苯隨後被歸類為制造過程中失敗的多氯聯(lián)苯。因此,可以獲得與制造過程性能有關(guān)的數(shù)據(jù)集。從SPI和AOI等檢查機(jī)器上收集的上述數(shù)據(jù)被傳送到中央雲(yún)數(shù)據(jù)庫,用於隨後的數(shù)據(jù)分析,在該數(shù)據(jù)庫中,檢查機(jī)器連接到PCBA過程中的邊緣設(shè)備和計(jì)算機(jī)。因此,可以收集各生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和調(diào)查。

　　圖3 .PCBA檢查結(jié)果的圖形化插圖。

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　　另一方面,關(guān)於ng類型的數(shù)量,需要與領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行訪談,以調(diào)查ng類型與機(jī)器參數(shù)之間的關(guān)系。換句話說,關(guān)系矩陣的形成可以通過考慮特定的機(jī)器參數(shù)來緩解Ng問題。然後將上述所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在中央雲(yún)數(shù)據(jù)庫中,以便進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)查詢和分析。由於在PCBA過程中減少所有納克類型很困難,效率也很低,因此應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析來確定該過程生成的嚴(yán)重的納克類型。

　　故障分析模塊

　　在DCM中收集了上述數(shù)據(jù)後,可以開發(fā)該模塊,以確定多氯聯(lián)苯處理程序中最嚴(yán)重和最關(guān)鍵的Ng類型,從而確定一套提高流程性能的關(guān)鍵因素。為了區(qū)分嚴(yán)重型和非嚴(yán)重型,采用K-均值聚類方法。一開始,應(yīng)考慮到PCBA概要文件的曆史數(shù)據(jù),其中的矩陣N = ( n Ij )是指 我 ? n 用最大數(shù)目表示pcba的數(shù)目 n 和 j ? M 用最大數(shù)目表示納克類型的數(shù)目 M .在使用K型集群之前,幾個(gè)維度D={ D 1 , D 2 ,…, D k 分析曆史數(shù)據(jù)通過組織和修改矩陣中的數(shù)據(jù)來定義N ,價(jià)值在哪裏 O 是定義維度的最大數(shù)目。因此,可以根據(jù)其特征(如頻率和平均發(fā)生率)對(duì)納克類型進(jìn)行分析,並給出相應(yīng)坐標(biāo)的納克類型 X j = { X j1 , X j2 ,…, X 日本 }, j ? M 在…中 k -空間平面。在K-均值集群過程中,固定數(shù)量的中心 C = { C 1 , C 2 ,…, C P }應(yīng)該被識(shí)別,在哪裏 P 是中心的最大數(shù)目。一開始,這個(gè)數(shù)字 P 各類國民議會(huì) X j 被隨機(jī)挑選來扮演集群協(xié)調(diào)人的角色,例如: X 1 = C 1 .然後再計(jì)算出Ng類型與中心之間的歐幾裏德距離,如公式所示( 1 )。隨後,根據(jù)歐幾裏德距離的最小值對(duì)集群分配了Ng類型,並通過集群成員值的平均值計(jì)算了新的集群焦點(diǎn)點(diǎn)。然後,再次評(píng)估了NG類型與新集群焦點(diǎn)之間的歐幾裏得距離。重複上述程序,直到?jīng)]有觀察到集群成員的移動(dòng)。因此,可將納克的類型劃分為 P 可以確定集群和最嚴(yán)重的成員。

　　Djq=Xj?Cq,?q∈P

　　(1)

　　然後,利用NG類型與機(jī)器參數(shù)之間的關(guān)系矩陣,可以研究多功能分析過程中最關(guān)鍵的因素。一組關(guān)鍵因素f={ f 1 , f 2 ,…, f s 可確定為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性研究,其中S是最大數(shù)量的因素.

　　機(jī)器設(shè)置優(yōu)化模塊

　　在確定了關(guān)鍵因素的清單後,就可以提出利用多響應(yīng)田口方法優(yōu)化多個(gè)目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)研究。 22 考慮到分?jǐn)?shù)因子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),即。正交陣列,為了減少實(shí)驗(yàn)的數(shù)量,它被認(rèn)為是健壯的.在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,響應(yīng)的質(zhì)量特性有三種類型 y 在測(cè)量信號(hào)噪音比時(shí)須考慮( η ):(一)較大更好;(二)較小更好;(三)名義上最好,如公式( 2)。目標(biāo)或反應(yīng)是在開始時(shí)確定的,關(guān)鍵因素及其層次是有組織的。根據(jù)正交陣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)後,信號(hào)噪聲比η我jkˉ  使用典型的田口方法可以得到 我 顯示因素的數(shù)量, j 表示因素級(jí)別的數(shù)目和 k 表示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的響應(yīng)數(shù)。對(duì)於重複的實(shí)驗(yàn)試驗(yàn),平均信噪比η我jkˉ  是可以得到的。隨後,每個(gè)響應(yīng)中信號(hào)噪聲的權(quán)重 w Ijk 可以使用最小最大標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算,如方程( 3 )。在實(shí)驗(yàn)研究中,通過平均各響應(yīng)之間的信號(hào)噪聲權(quán)重,可以得到確定的權(quán)重,以確定最佳的因素設(shè)置。因此,可以使用上述機(jī)制評(píng)估最佳機(jī)器參數(shù)設(shè)置,其中可以有效地考慮多個(gè)目標(biāo)。

　　η=?10?圓木1n∑1y2. 因?yàn)?quot;更大更美好"?10?圓木1n∑y2. 因?yàn)?quot;越小越好"10?圓木μy2σy2. "名義上的"

　　(2)

　　w我jk=η我jkˉ?最多的kη我jkˉ最大值kη我jkˉ?最多的kη我jkˉ

　　(3)

　　錫膏印刷工藝的案例研究

　　為了驗(yàn)證該系統(tǒng)的可行性,本文以金雅集團(tuán)有限公司在中國的生產(chǎn)基地為例,對(duì)錫膏印刷工藝進(jìn)行了研究。建雅控股有限公司是一家著名的電子制造業(yè)從業(yè)者成立於1980年。在制造方面,它致力於生產(chǎn)一些電子產(chǎn)品和電器,如機(jī)器人清潔器、玩具和電動(dòng)機(jī)。此外,它還在非制造業(yè)方面取得了成就,例如物質(zhì)發(fā)展,以加強(qiáng)其制造能力,提高該集團(tuán)在世界各地的聲譽(yù)。關(guān)於它的多氯聯(lián)苯工藝,案例公司擁有許多生產(chǎn)線涉及一個(gè)多氯聯(lián)苯裝載機(jī),多氯聯(lián)苯自動(dòng)清洗機(jī),錫膏印刷機(jī),焊接膏檢測(cè)機(jī)、富士模塊化SMT機(jī)、無鉛回流爐、緩沖機(jī)、自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)機(jī)、電路檢測(cè)儀、全自動(dòng)電路板去氫器。由於該案例公司擁有關(guān)鍵的PCBA組件,並渴望不斷提高其產(chǎn)品和工藝質(zhì)量,它被選定為實(shí)施iapis,以提高產(chǎn)品和工藝質(zhì)量的PCBA。

　　工業(yè)問題和動(dòng)機(jī)

　　雖然案例公司在制造業(yè)中是成熟和發(fā)達(dá)的,但客戶更嚴(yán)格的要求和電子工業(yè)的迅速增長(zhǎng)推動(dòng)了提高工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的努力。在這種情況下,公司已經(jīng)部署了一些自動(dòng)化機(jī)器來處理多氯聯(lián)苯並檢測(cè)缺陷,但有效的管理以最大限度地減少產(chǎn)量損失仍然是一個(gè)關(guān)鍵問題。就公司最好的知識(shí)而言,大多數(shù)缺陷都是在PCBA工藝的第一階段產(chǎn)生的,即焊膏(SP)印刷,如 圖4 .

　　圖4 .實(shí)際生活中的SP和SPI機(jī)器在PCBA中。

　　在觀眾中開放

　　在PCBA過程中,案例公司和其他行業(yè)從業(yè)人員一樣,高度依賴領(lǐng)域?qū)＜液托袠I(yè)實(shí)踐來設(shè)置SP機(jī)器的參數(shù)設(shè)置,以實(shí)現(xiàn)所需的產(chǎn)量性能。然後由SPI機(jī)器確定多氯聯(lián)苯的質(zhì)量,以核實(shí)"好"、"警告"、"確認(rèn)"和"Ng"結(jié)果的實(shí)際數(shù)量。鑒於上述情況,案例公司積極探索一種有效而系統(tǒng)的方法來分析和控制SP過程中的參數(shù)設(shè)置。然而,影響SP工藝的因素很多,例如處理環(huán)境和工藝控制及清洗。優(yōu)化戰(zhàn)略計(jì)劃中的所有相關(guān)因素既困難又不現(xiàn)實(shí),因此案例公司急於:(一)調(diào)查SP工藝中的關(guān)鍵因素;以及(二)通過調(diào)整關(guān)鍵因素優(yōu)化產(chǎn)量性能。

　　執(zhí)行《綜合行動(dòng)計(jì)劃》

　　本節(jié)介紹第三節(jié)所述擬議系統(tǒng)在實(shí)際情況下的實(shí)施情況,以便使流程自動(dòng)化並優(yōu)化流程性能。整個(gè)執(zhí)行工作分為以下三個(gè)階段:

　　發(fā)展管理司結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)采集

　　在第一階段,需要收集兩種主要類型的數(shù)據(jù),即:(一)曆史性的多氯聯(lián)苯管理業(yè)績(jī)報(bào)告;以及(二)各種因素與納克類型之間的關(guān)系。該性能報(bào)告概述了84份多氯聯(lián)苯管理局的樣品,其中658179份共處理了多氯聯(lián)苯。在曆史記錄中,PS機(jī)器的參數(shù)設(shè)置完全依賴於專家,並遵循標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)慣例。獲得了關(guān)於ppba的ng結(jié)果。本研究考慮了14種納克類型,包括無焊料(NS)、高低(HL)、高高(HH)、體積低(VL)、體積高(VH)、面積低(ALL)、面積高(AH)、偏移X-(OX)、偏移X+(OX)、偏移Y-(OY-)、橋、形狀)及飛濺。第二,通過采訪電子制造業(yè)領(lǐng)域的專家,然後編制了關(guān)系矩陣,見 表1 .結(jié)果表明,上述14種Ng類型與壓力、速度、葉片角度、清洗周期、模板與電路板分離距離等五個(gè)可控制因素相關(guān)。

　　表1 .可控制因素與ng缺陷類型的關(guān)系矩陣。

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　　FAM的壓力、速度和葉片角模型

　　基於所收集的數(shù)據(jù),可以將FAM應(yīng)用於曆史數(shù)據(jù)的分析,然後可以用關(guān)系矩陣來解釋結(jié)果。為了分析傳統(tǒng)的多氯聯(lián)苯處理方法的性能記錄,采用了三個(gè)維度,即:(一)平均數(shù)的納克結(jié)果;(二)納克的最小-最大差異;(三)納克的發(fā)生。由於從SPI中收集的錫膏印刷過程中的缺陷率僅僅是NG缺陷的頻率,因此很難系統(tǒng)地確定NG缺陷的嚴(yán)重性。傳統(tǒng)上,由於對(duì)閾值的主觀判斷,設(shè)置一個(gè)閾值來檢查ng缺陷是相對(duì)無效的。為了確定焊膏印刷過程中嚴(yán)重的Ng類型,從Ng缺陷考慮了上述三個(gè)特點(diǎn)。第一個(gè)特征顯示了在錫膏印刷過程中觀察到的特定Ng缺陷的平均頻率;第二個(gè)特征是指Ng缺陷的最小-最大差的范圍,以便了解嚴(yán)重程度的變化;第三個(gè)特征是從SPI收集到的關(guān)於Ng缺陷類型的歸納數(shù)據(jù)。只要得到以上三個(gè)特征,就可以應(yīng)用K-均值聚類來對(duì)Ng缺陷進(jìn)行分類。然後將曆史數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)集,通過K-均值集群進(jìn)行評(píng)價(jià),如以下所示:第三個(gè)特征是根據(jù)NG缺陷類型從SPI中收集的數(shù)據(jù)摘要。只要得到以上三個(gè)特征,就可以應(yīng)用K-均值聚類來對(duì)Ng缺陷進(jìn)行分類。然後將曆史數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)集,通過K-均值集群進(jìn)行評(píng)價(jià),如以下所示:第三個(gè)特征是根據(jù)NG缺陷類型從SPI中收集的數(shù)據(jù)摘要。只要得到以上三個(gè)特征,就可以應(yīng)用K-均值聚類來對(duì)Ng缺陷進(jìn)行分類。然後將曆史數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)集,通過K-均值集群進(jìn)行評(píng)價(jià),如以下所示: 表2 .隨後,通過使用FAM,發(fā)現(xiàn)類型NS、HL、HH、VL、VH被歸為組群1(嚴(yán)重因素),而類型al、AH、OO、OY+、BR、SH、SP被歸為組群2(非嚴(yán)重因素)。結(jié)果表明,NNS、HL、HH、VL、VH類型的NG嚴(yán)重,在現(xiàn)有的SP工藝中經(jīng)常發(fā)生。根據(jù) 表1 壓力(p)、速度(s)和葉片角(a)通常與嚴(yán)重的Ng類型有關(guān),這被認(rèn)為是SP過程中的關(guān)鍵因素。為此,建立了壓力、速度和葉片角模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,以確定SP工藝中的最佳參數(shù)設(shè)置,從而優(yōu)化工藝性能。

　　表2 .用於K-均值集群的Ng類型的預(yù)處理數(shù)據(jù)集。

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　　最優(yōu)Sp機(jī)器的設(shè)置

　　在制定了《公共服務(wù)協(xié)定》模型之後,可為SP流程確定相關(guān)的因素及其相應(yīng)水平,具體情況見 表3 .因此,建立正交陣列是為了顯示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),其中測(cè)量了"納克"和"確認(rèn)"的百分比值。 表4 通過三次試驗(yàn),給出正交陣列和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).最大限度地減少"納克"和"確認(rèn)"結(jié)果的數(shù)量,可以分別減少缺陷和縮短人工檢查時(shí)間,從而進(jìn)一步提高工藝性能。

　　表3 .因子及其水平。

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　　表4 .正交陣列和試驗(yàn)運(yùn)行。

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　　根據(jù)第3節(jié)中提出的程序,然後將所計(jì)算的信號(hào)噪聲比進(jìn)行平均,以獲得"ng"和"確認(rèn)"響應(yīng)方面的信號(hào)噪聲比的總結(jié)。如圖所示 表5,用田口法以信噪比的格式得到了關(guān)於"Ng"和"確認(rèn)"的結(jié)果。隨後,信噪比標(biāo)準(zhǔn)化為0到1之間的加權(quán)在每個(gè)組合。通過平均標(biāo)準(zhǔn)化的重量,得到了最佳的結(jié)果,即壓力(p)為7kgf(壓力下的2級(jí)),速度為55mm/秒(速度下的2級(jí)),葉片角度(a)為70°(葉片角度下的3級(jí))。結(jié)果表明,壓力、速度和角度因素分別為0.4155、0.51和1.因此,通過采用擬議的系統(tǒng),可以通過獲得最佳SP參數(shù)設(shè)置,最大限度地減少產(chǎn)量損失和"確認(rèn)"響應(yīng)的數(shù)量,從而優(yōu)化工藝性能。

　　表5 .最優(yōu)機(jī)器參數(shù)設(shè)置。

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　　結(jié)果和討論

　　本文研究了該系統(tǒng)的可行性,並將其應(yīng)用於案例公司中,以有效地確定某PCBA工藝中的關(guān)鍵因素和最佳機(jī)器參數(shù)設(shè)置。SP過程。為了討論這項(xiàng)研究的結(jié)果和結(jié)果,本節(jié)分為兩小節(jié),即:(一)關(guān)於《綜合行動(dòng)計(jì)劃》的討論;和(二)研究貢獻(xiàn)和管理影響。

　　關(guān)於投資促進(jìn)機(jī)構(gòu)的討論

　　對(duì)擬議的系統(tǒng)----采購信息系統(tǒng)----的討論有兩個(gè)方面,包括:(一)使用采購信息系統(tǒng)前後的比較;和(二)探索采購信息系統(tǒng)過程中的主導(dǎo)因素。

　　使用前和後的比較

　　雖然采用擬議的系統(tǒng)(iapis),在PCBA過程中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)流程性能的積極影響,但在應(yīng)用擬議的系統(tǒng)時(shí),在操作上存在一些差異。在傳統(tǒng)的SP過程中,沒有生產(chǎn)前調(diào)查,領(lǐng)域?qū)＜邑?fù)責(zé)調(diào)整機(jī)器的參數(shù)設(shè)置,並維護(hù)所需的過程性能。根據(jù)在DCM中使用的曆史SPI性能數(shù)據(jù)集,84個(gè)多氯聯(lián)苯樣本和658179個(gè)處理過的多氯聯(lián)苯的平均產(chǎn)量損失約為2.265%。在使用擬議的系統(tǒng)後,需要進(jìn)行一套使用9的實(shí)驗(yàn)。 n 多氯聯(lián)苯的數(shù)量, n是實(shí)驗(yàn)研究中的試驗(yàn)次數(shù)。使用該系統(tǒng)後,平均產(chǎn)率損失在SP工藝中約為0.126%。因此,傳統(tǒng)方法產(chǎn)生的廢物可以被建模為不。國民議會(huì)=2.265%×多氯聯(lián)苯共計(jì),而建議的方法所產(chǎn)生的廢物可模擬為不。國民議會(huì)=0.126%×多氯聯(lián)苯+9共計(jì)n ,如圖所示 圖5 .有鑒於此,對(duì)多氯聯(lián)苯管理程序的管理應(yīng)根據(jù)擬處理的多氯聯(lián)苯的數(shù)量,就是否使用擬議的方法作出決定。盡管增加在多目標(biāo)測(cè)試中考慮的試驗(yàn)數(shù)量可以提高結(jié)果的可靠性,但用於實(shí)驗(yàn)研究的浪費(fèi)和資源也在增加。例如,在考慮使用該系統(tǒng)的三次試驗(yàn)時(shí),收支平衡點(diǎn)是選擇采用擬議系統(tǒng)的1198.72多氯聯(lián)苯需要處理。因此,在這種情況下,當(dāng)制造過程必須處理超過1.199個(gè)多氯聯(lián)苯時(shí),擬議的系統(tǒng)的使用是合理的,可以超越現(xiàn)有的方法。

　　圖5 .實(shí)施iapis前後的收支平衡點(diǎn)評(píng)價(jià)。

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　　SP過程中主要因素的探索

　　另一方面,從IAPIS的結(jié)果來看,在整個(gè)SP工藝中,葉片角度(a)的因素占主導(dǎo)地位,其中"納克"和"確認(rèn)"中的信號(hào)噪聲比的差異最大,分別為25.03和17.60.當(dāng)信號(hào)噪聲比正常化後,3級(jí)的葉片角度因素得到了"ng"和"確認(rèn)"的一致響應(yīng)值1.在SP過程中幾乎可以忽略其他兩個(gè)層次在葉片角度產(chǎn)生的影響。不僅可以得出結(jié)論,刃角是SP工藝中的主要因素,而且70度刃角也是提高工藝性能的最有效的措施,而不是50度和60度刃角。盡管采用60度葉片角的工業(yè)實(shí)踐在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用,本研究探索了一個(gè)新的研究領(lǐng)域,以進(jìn)一步提高pcba工藝中的工藝性能。

　　模型的收斂分析

　　在案例研究中,當(dāng)選擇壓力因素、轉(zhuǎn)速因素和葉片角因素來制定實(shí)驗(yàn)研究時(shí),利用三次試驗(yàn)來確定最佳的機(jī)器參數(shù)設(shè)置,從而最大限度地提高ppba中工藝性能的影響。收斂性分析是通過對(duì)PCBA的三次試驗(yàn)來評(píng)價(jià)機(jī)器參數(shù)設(shè)置是否收斂。因此,在《最低生活標(biāo)準(zhǔn)》中考慮了三種情況,即:(一)設(shè)想1----只使用一個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù),(二)設(shè)想2----使用兩套試驗(yàn)數(shù)據(jù),(三)設(shè)想3----使用三套試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為試驗(yàn)數(shù)據(jù)。 表5 ,用於分析多響應(yīng)田口方法。下面的 表6 和 7通過使用MSOM來選擇場(chǎng)景1和2的模板打印機(jī)的最佳機(jī)器參數(shù)設(shè)置來總結(jié)權(quán)重評(píng)估。設(shè)想1的最佳機(jī)器參數(shù)設(shè)置是:壓力下的7千兆克,速度60毫米/秒,葉片角上的70度;設(shè)想2的最佳機(jī)器參數(shù)設(shè)置是壓力下的7千兆克,速度55毫米/秒,葉片角上的70度。結(jié)果表明,假設(shè)2和場(chǎng)景3的最佳機(jī)器參數(shù)設(shè)置是一致的,從而在分析中找到了解決方案的收斂性。因此,使用三組試用數(shù)據(jù)足以定位機(jī)器參數(shù)設(shè)置的收斂解,並對(duì)數(shù)據(jù)集的噪聲進(jìn)行平均。案例研究結(jié)果的可靠性是可以保證的,並能有效地獲得模板打印機(jī)的最佳設(shè)置。此外,在多目標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)中重複試驗(yàn)可以消除測(cè)量結(jié)果中的隨機(jī)錯(cuò)誤,即ng的數(shù)量和確認(rèn)。因此,通過三次試驗(yàn)的結(jié)果可以相對(duì)可靠。

　　表6 .最優(yōu)機(jī)器的參數(shù)設(shè)置由MSOM為場(chǎng)景1.

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　　表7 .最優(yōu)機(jī)器的參數(shù)設(shè)置由MSOM為場(chǎng)景2.

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　　捐款和所涉管理問題

　　從整個(gè)研究的角度,可以總結(jié)出三個(gè)方面的貢獻(xiàn),這三個(gè)方面可以豐富智能制造、PCBA和電子制造領(lǐng)域的研究和開發(fā)工作。首先,本研究提出了一種系統(tǒng)的方法來建立一個(gè)包含了SP過程中最關(guān)鍵的因素的公共服務(wù)協(xié)議模型。在SP工藝中,應(yīng)調(diào)整和微調(diào)壓力、轉(zhuǎn)速和葉片角度等因素,以獲得更好的屈服性能。第二,探索了使用70度刀片角的效果,這樣的70度刀片角可能成為PCBA工藝中的新的工業(yè)實(shí)踐。第三,擬議的系統(tǒng)提供了一種靈活和穩(wěn)健的方法來調(diào)整機(jī)器的參數(shù)設(shè)置,以便獲得最佳產(chǎn)量性能和保持多氯聯(lián)苯的質(zhì)量。本研究說明了在PCBA過程中使用該系統(tǒng)所取得的改進(jìn)。

　　The above valuable contributions from this study may further the development of the entire industry. The existing industry practices, such as using a 60° blade angle, should be reviewed and further improved. Moreover, industrial practitioners can focus on evaluating the factors of pressure, speed and blade angle in the SP process, instead of all other relevant factors. Apart from using the automatic machines in the manufacturing industry, proper management of the expert knowledge in PCBA should be achieved by means of a systematic approach. The measures established in this study are also aligned with the objectives in smart manufacturing and strengthen the competitiveness of PCB manufacturers. Consequently, the revolution of PCB manufacturing businesses can be further achieved through intelligence and digitalization.

　　Conclusions

　　在深入調(diào)查了多氯聯(lián)苯處理工藝的背景和相關(guān)文獻(xiàn)回顧之後,確定了研究的空白,以確定多氯聯(lián)苯處理工藝中的關(guān)鍵因素,並進(jìn)一步提高產(chǎn)量表現(xiàn)。本文提出了一種將大數(shù)據(jù)分析與能源部方法相結(jié)合以填補(bǔ)上述研究空白的IAPIS系統(tǒng)。為了驗(yàn)證該方法的有效性,本文對(duì)SP工藝進(jìn)行了案例研究。在本研究中,確定了壓力、轉(zhuǎn)速和葉片角度的關(guān)鍵因素,並確定了最佳參數(shù)設(shè)置。與本研究一起,建立了用於改進(jìn)SP工藝的psa模型,發(fā)現(xiàn)70°刃角是工藝中最主要的因素。因此,該系統(tǒng)不僅有利於PCBA的運(yùn)行,而且對(duì)整個(gè)行業(yè)制定智能制造的戰(zhàn)略也是有價(jià)值的。今後的工作應(yīng)側(cè)重於在SP過程中探索更多的葉片角度,並應(yīng)在其他的PCBA組件中複制擬議的系統(tǒng)。

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