Michael
Parker著
早期的SMT貼片機是以機械方法來實現零件中心點對位的(如松下MK設備),因此零件資料建立起來非常簡單容易。隨著貼裝速度的增加、SMT零件小型化及準確性要求的提升,零件的中心點對位方式已演變為以視覺系統进行中心點對位的方式。這就需要準確定義零件的模型,使得視覺系統可以正確識別所有的零件特徵,並準確定位要貼裝的零件。
事實上所有的SMT貼裝設備目前都需要零件資料,包括定義如何處理零件,如何進行視覺系統識別等等。這一點已被廣泛認同,然而從人力及影響更深的SMT產線時間損失來講,完成零件資料的建立是異常昂貴的。
一旦識別到有新零件(通常是在程式設計過程中),就得有人去找零件資料(透過製造商料號-如果有的話),或是從倉庫裡拿到零件實物,再用卡尺測量出幾何參數。接下來使用者還需要確定設備零件庫裡是否已存在相同的形狀。這個過程相當繁瑣,通常使用者為圖方便會直接定義一個新的形狀,因而導致資料庫裡形狀數量龐大而臃腫,使問題更加惡化。目前慣用的這種透過複製並調整零件形狀來補償貼裝及拾取問題的方法使得資料庫迅速變成不良資料庫。
要創建一個新形狀(零件),使用者須按設備需要的格式將幾何參數輸入到資料庫。接著使用者會按照非正式規則或個人經驗輸入所有的非幾何參數。由於不同的用戶對這些參數的估量不同,這個過程導致的結果非常不一致。有時候使用者會直接複製相似零件再對其幾何形狀形狀進行編輯,然後希望會萬事大吉。
每個設備廠商,甚至相同廠商生產的不同設備對零件資料定義的格式都大不相同 – 這就增加了培訓的需求,同時要求使用者對每種不同的設備都具有相應的知識。
經常會發生找不到零件資料(有時因為零件資料不存在,有時由於製造商料號未知而無從查找)而又無法從倉庫裡得到實物的情況。在這種情況下,一直到新產品導入(NPI)試產時才有機會測量料件,即需直接從架設的進料器上取下料件量測後再將資料登錄設備。這種做法的問題是必須先讓設備停止下來,如此一來就延長了設備停機時間,從而導致新產品導入的週期變長。即便是在完成了所有形狀的建立並被接受後還面臨調試階段的問題。零件由設備拾取後還要看視像系統能否對其進行識別。如果存在問題,就要進行資料調校直到設備能識別料件為止。這個過程有時要嘗試數次才
能成功,因此同樣浪費了設備時間,並經常導致整條線停產。由於車間編輯及調試時間而導致的生產損失已屬重大,更加之以由於昂貴設備空
置而導致的持有成本,造成了利潤率的進一步下跌。
調試及量測料件還會導致一種隱形成本 – 那就是由於調試及量測而帶來的零件損耗(報廢)。如果零件是昂貴的IC,則造成的成本影響是明顯的;即使是廉價的零件,因調測損耗而引起庫存數量的不準確也會導致額外的成本。撇開零件損失不談,缺料停產同樣會造成損失。
對於每種設備類型,只要存在缺少零件形狀的情況,就要重複以上的過程。有些設備廠商可以做到在設備與設,零件資料通常只是針對產線上某一設備而創建,這就意味著產線平衡必定受制於可供的零件資料,而不是根據全面的優化設置而決定。如此一來,或者導致產線的不平衡(影響產量),或者需要手工移動零件並在目標設備上重複創建零件資料,因而同樣造成了對產量的影響。
通用幾何模型
自動生成功能的核心點是零件封裝的通用幾何模型。所有設備零件資料具有的一個共性就是針對某一給定料件其幾何特性是不變的,儘管對其
的表現及定義方式不同 – 有時甚至完全不同。通用幾何模型利用零件的這一共性定義出了通用的、不受設備影響的料件模型。
由於這些模型採用簡單而一致的格式,同時僅含有零件的基本幾何特徵,因此只需具備對目標設備或製造工藝最基本的知識即可很快創建。
此外,在製造過程中用到的許多零件可共用同樣的零件模型,同時零件模型的簡約性使得對既有模型的尋找十分簡便,因此不需要因難於查找而去創建新的模型。另外,如果使用者創建出與現存形狀一致的形狀,系統能輕鬆識別並提示使用者使用現有形狀。
透過以製造商料號(MPN)及廠商名稱來標定形狀可以進一步達到對零件模型的自動化管理和創建。只需要提供製造商料號/廠商,即可實現利用資料庫服務功能將資料庫零件模型自動轉換為通用幾何模型。透過這種方法,整個零件資料創建流程均可實現自動化。
此技術帶來的進一步好處是當向已擁有通用幾何模型的系統提供新的製造商料號(MPN)時,系統可輕鬆識別該料件並可將新的MPN連結到現有零件模型,繼而可自動將新料件連結到當前設備資料庫中的既有零件。這不僅避免了資料庫中零件形狀的過分增加,同時也免除了對新形狀所要進行的昂貴的調試、編輯及核可工作。

