作為電子產(chǎn)品制造業(yè)基礎(chǔ)行業(yè)的PCB板組裝（以下簡稱PCBA）行業(yè)，近年來開始引入計(jì)算機(jī)集成制造（簡稱CIM）技術(shù)，在CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)與PCB組裝生產(chǎn)線之間建立有機(jī)的信息集成與共享，減少從設(shè)計(jì)到制造的轉(zhuǎn)換時(shí)間，實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品制造全過程的集成控制，從而快速得到低成本、高質(zhì)量、高可靠性的電子產(chǎn)品。 


  CIM與PCB的組裝 


  在PCBA行業(yè)，CIM是基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫，能提高電路裝配的質(zhì)量、能力、產(chǎn)量的無紙化制造信息系統(tǒng)，可控制和監(jiān)控絲印機(jī)、點(diǎn)膠機(jī)、貼片機(jī)、插件機(jī)、測試設(shè)備和返修工作站等裝配線設(shè)備。它主要有以下功能： 

  1、CIM最基本的功能就是CAD/CAM的集成，實(shí)現(xiàn)CAD數(shù)據(jù)到生產(chǎn)設(shè)備所需制造數(shù)據(jù)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，即實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程，很容易地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品轉(zhuǎn)換。產(chǎn)品一旦發(fā)生變化，便可自動(dòng)地反映到機(jī)器程序、測試數(shù)據(jù)和文檔之中，而不需要對每臺設(shè)備編程，這就意味著過去幾小時(shí)甚至幾天才能實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品轉(zhuǎn)換，現(xiàn)在幾分鐘便可實(shí)現(xiàn)。 

  2、提供可制造性分析和可測試性分析工具，通過對設(shè)計(jì)部門來的CAD文件進(jìn)行可制造性的分析，將違反貼裝規(guī)則的問題反饋到設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，促進(jìn)設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)的并行工程，提高設(shè)計(jì)一次成功率，可測性分析工具能為設(shè)計(jì)者提供完整的可測率分析報(bào)告，幫助開發(fā)工程師完成所需要的正式生產(chǎn)前的修正。 

  3、安排生產(chǎn)進(jìn)度，通過綜合分析考慮待裝配產(chǎn)品、機(jī)器占用率、交貨周期要求等參數(shù)，最大限度地提高生產(chǎn)裝配效率。CIM即可用于直接的短期進(jìn)度安排，也可對工廠能力作長期戰(zhàn)略考慮。 

  4、生產(chǎn)線的平衡與工藝優(yōu)化，CIM的一大特點(diǎn)是通過自動(dòng)平衡產(chǎn)品的裝載、排序、元器件的分配與貼裝、設(shè)備的速度來達(dá)到裝配的最優(yōu)化，能合理分配部件到合適的機(jī)器或采用手工裝配工藝。 

  總之，CIM能夠監(jiān)控產(chǎn)品的整個(gè)裝配過程及質(zhì)量狀況，一旦發(fā)生問題，CIM可反饋信息到操作者或工藝工程師，并指出發(fā)生問題的確切位置。統(tǒng)計(jì)分析工具可實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，而不必等待報(bào)告產(chǎn)生后再作分析。可以說CIM是CIMS的關(guān)鍵部分，它能為整個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃、時(shí)序安排、工廠管理提供所需數(shù)據(jù)。CIM的最根本目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)完全集成生產(chǎn)控制，CIM現(xiàn)仍在發(fā)展中。 


  加快我國PCBA行業(yè)CIM的應(yīng)用 


  在國家“863”CIMS專題組的推動(dòng)下，我國已在機(jī)械制造行業(yè)建立了不少CIMS典型應(yīng)用工程，先后有北京機(jī)床廠、華中理工大學(xué)獲國際CIMS推廣應(yīng)用獎(jiǎng)，標(biāo)志著我國已在CIMS研究開發(fā)推廣上進(jìn)入國際領(lǐng)先水平。但在電子產(chǎn)品制造行業(yè)至今還沒有一家真正實(shí)施CIMS工程。 

  日前，SMT技術(shù)在國內(nèi)PBCA行業(yè)正迅速被采用，近年來已先后引進(jìn)了上千條先進(jìn)的SMT自動(dòng)化生產(chǎn)線，這些生產(chǎn)線設(shè)備基本上都是計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化設(shè)備，為PCBA行業(yè)實(shí)施CIMS工程創(chuàng)造了有利條件。 

  針對目前我國PCBA行業(yè)的具體情況，接受近年來機(jī)械行業(yè)實(shí)施CIMS的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在PCBA行業(yè)實(shí)施CIMS工程，不一定要面面具到，關(guān)鍵是CIM的應(yīng)用。PCBA行業(yè)應(yīng)用CIM技術(shù)，使企業(yè)具有多品種、變批量的生產(chǎn)特點(diǎn)，提高企業(yè)快速響應(yīng)市場變化的能力，從而提高企業(yè)在全球化大生產(chǎn)中的競爭力。 


  結(jié)束語


  在PCB裝配行業(yè)，人們一直在努力尋求一種辦法，即以最低的成本和最小的缺陷，在最短的時(shí)間內(nèi)，獲得最大的產(chǎn)出。實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的方法是：提高編程自動(dòng)化程度，實(shí)現(xiàn)制造全過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控；裝配生產(chǎn)線設(shè)備的平衡與生產(chǎn)工藝的最優(yōu)化。 

  從PCB設(shè)計(jì)到裝配完成，CIM為PCBA制造商提供了強(qiáng)有力的工具，不論元器件的種類繁雜、基板的類型、PCB板的尺寸、所采用工藝的不同，CIM都能提供完整的解決方案，同時(shí)，CIM還是異構(gòu)設(shè)備集成的紐帶，為產(chǎn)品快速轉(zhuǎn)換、質(zhì)量和產(chǎn)量的提高提供保障。 


  流行CIM軟件介紹


  世界上著名的CIM軟件主要有美國Mitron公司的CIMBridge、 CAE技術(shù)公司的C-link、Unicam公司的Unicam、法國Fabmaster公司的Fabmaster、日本Fuji公司的F4G、以及日本松下公司的Pamacim等，這些軟件的基本功能大致相同，其中以Mitron和Fabmaster實(shí)力稍強(qiáng)，市場占有率高，Unicam與C-link次之，F(xiàn)4G和Pamacim功能較少，主要是實(shí)現(xiàn)CAD/CAM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、生產(chǎn)線平衡，是由設(shè)備商針對其設(shè)備開發(fā)的，應(yīng)用不是很多。 

  Mitron功能最全，它主要包括七大模塊：CB/EXPORT，可制造性分析；CB/PLAN，生產(chǎn)計(jì)劃；CB/PRO，生產(chǎn)評估、生產(chǎn)優(yōu)化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)文件生成；CB/TEST/INSPECTION，生產(chǎn)檢查測試；CB/TRACE，生產(chǎn)過程跟蹤；CB/PQM，生產(chǎn)質(zhì)量管理；CB/DOC，生產(chǎn)報(bào)告生成及生產(chǎn)文檔管理。 

  Fabmaster在測試方面具有優(yōu)勢，主要功能有：可測率分析、SMD生產(chǎn)制造工時(shí)平衡、人工插件作業(yè)文件生成、針床夾具設(shè)計(jì)、故障零件顯示與線路跟蹤。 

  Unicam在功能上與Mitron不相上下，只不過其公司規(guī)模較Mitron小，在產(chǎn)品宣傳上作得不夠。其主要功能模塊有：UNICAM、UNIDOC、U/TEST、FACTORY ADVISOR、PROCESS TOOLS。 


  國內(nèi)外CIM軟件應(yīng)用概況 


  雖然CIM現(xiàn)仍在發(fā)展改進(jìn)中，但它在歐美的應(yīng)用已很廣泛，大部分PCBA制造商均引入計(jì)算機(jī)集成制造。世界著名的組裝設(shè)備制造商Universal公司與Philips公司在系統(tǒng)集成上均采用Mitron的軟件。美國合同制造商Dovatron工廠，共有9條SMT生產(chǎn)線，另外還有半自動(dòng)、人工插裝生產(chǎn)線，在系統(tǒng)信息集成與控制上采用Unicam與Mitron的軟件。Fuji美國公司的PCB組裝生產(chǎn)線采用Unicam的CIM軟件實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成與控制生產(chǎn)。

  在亞洲，F(xiàn)abmaster的市場占有率最高，在臺灣更是高達(dá)80%以上，我們熟悉的日本Tescon公司，成功利用Fabmaster的軟件實(shí)現(xiàn)PCB組裝生產(chǎn)線信息集成。 

  在中國大陸，將CIM軟件引入PCB組裝生產(chǎn)線的幾乎沒有，對CIM在PCBA中應(yīng)用的研究剛剛開始，烽火通信公司系統(tǒng)部在其SMT生產(chǎn)線上率先引入CAD/CAM集成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了CAD數(shù)據(jù)到CAM的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，對貼片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程，并可自動(dòng)生成測試程序。南京逸豐科技有限公司與南京熊貓合作，開發(fā)出PCB組裝工藝通軟件，但其功能有限，僅能完成少數(shù)插件機(jī)和貼片機(jī)數(shù)控程序的自動(dòng)編程，及手工插件線工位分配工藝卡的制定。