表面贴装技术产线的在线调控方法、装置、处理器及终端与流程

本发明涉及计算机领域，具体而言，涉及一种表面贴装技术产线的在线调控方法、装置、处理器及终端。

背景技术：

表面贴装技术(Surface Mount Technology，简称为SMT)，是目前电子组装行业内最为流行的一种技术和工艺，其为一种将无引脚或短引线表面组装元器件(SMC/SMD)安装在印制电路板(Printed Circuit Board，简称为PCB)的表面或其它基板的表面上，通过回流焊或浸焊等方式加以焊接组装的电路装连技术。

随着电子技术的飞速发展以及电子产品生命周期的不断缩短，向PCB板组装制造商提出了更高的要求，同时全球化的市场竞争又使得制造企业面临着巨大的国际压力。为此，现代PCB板组装制造企业需要采用先进的生产模式，满足客户需求并提供质优价低的产品。然而，目前相关技术中使用的企业级信息管理系统仅能够在PCB板组装制造过程中采集并处理历史或预测数据，而无法及时、准确地反映当前生产现场的设备状态和生产数据。同时信息管理系统还无法将实时生产数据传递到上层资源管理系统，从而导致企业资源计划环节缺乏有效的设备实时信息支持以及控制环节无法得到有效优化的调度与协调。

如今PCB板组装行业存在如下困境：

首先，现代PCB板组装企业的生产制造部门大多使用丝印机、贴片机、回流炉等自动化设备，通常采用工控机进行控制。由于设备厂商数据接口和格式各不相同，设备信息难以集中共享，进而无法实现统一数据分析及处理。因此，采集数据的过程只能通过人工查看显示屏或数据备份的方式完成，而无法及时反应整个生产线的作业状况，实时性较差。同时，人工采集的方式工作量较大、工作效率较低，准确性也难以得到保障。

其次，PCB板组装行业特性决定了如果特定环节发生异常，那么将会造成整批在制品的报废。因此，需要实时、灵敏地监控关键生产参数并定位错误信息，及时发出告警提示信息。

然后，作为PCB板组装行业小批量多样化，定单变动频繁的特性，生产计划和定单需求难以及时下达到现场作业，车间无法及时根据实际情况对生产计划进行调整，进而降低了工作效率，影响交付时间。

最后，车间现场生产过程中存在大量重复操作且易出错的环节。例如：如何对现场大量贴片机料架使用状态进行有效管理，如何确保上料位置的正确性。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明至少部分实施例提供了一种表面贴装技术产线的在线调控方法、装置、处理器及终端，以至少解决相关技术中所提供的PCB板组装过程无法实时监控并动态调整生产行为的技术问题。

根据本发明其中一实施例，提供了一种表面贴装技术产线的在线调控方法，包括：

根据用户需求信息确定待使用的物料；对制作工艺过程进行全程监控，实时获取生产信息，其中，制作工艺过程是采用表面贴装技术将待使用的物料加工为成品的过程；采用生产信息对制作工艺过程进行调整。

可选地，根据用户需求信息确定待使用的物料包括：接收用户在预设咨询页面输入的咨询信息；根据当前生产能力信息对咨询信息进行评估，向用户反馈生产建议；获取用户根据生产建议确定的用户需求信息；按照用户需求信息分配待使用的物料。

可选地，对制作工艺过程进行全程监控，实时获取生产信息包括：对制作工艺过程的完成进度进行全程监控，实时获取生产进度信息；对制作工艺过程的测试结果进行全程监控，实时获取生产质量信息；对制作工艺过程的物料使用情况进行全程监控，实时获取物料管理信息；对制作工艺过程的设备使用情况进行全程监控，实时获取设备管理信息。

可选地，采用生产信息对制作工艺过程进行调整包括：按照生产进度信息实时调整制作工艺过程的生产计划；按照生产质量信息实时统计产品质量问题的种类和发生频率，以及基于统计结果分析问题发生的原因并提供调整建议；按照物料管理信息和设备管理信息对制作工艺过程所使用的物料和设备进行更换和补充。

根据本发明其中一实施例，还提供了一种表面贴装技术产线的在线调控装置，包括：

确定模块，用于根据用户需求信息确定待使用的物料；获取模块，用于对制作工艺过程进行全程监控，实时获取生产信息，其中，制作工艺过程是采用表面贴装技术将待使用的物料加工为成品的过程；调整模块，用于采用生产信息对制作工艺过程进行调整。

可选地，确定模块包括：接收单元，用于接收用户在预设咨询页面输入的咨询信息；反馈单元，用于根据当前生产能力信息对咨询信息进行评估，向用户反馈生产建议；获取单元，用于获取用户根据生产建议确定的用户需求信息；分配单元，用于按照用户需求信息分配待使用的物料。

可选地，获取模块，用于对制作工艺过程的完成进度进行全程监控，实时获取生产进度信息；对制作工艺过程的测试结果进行全程监控，实时获取生产质量信息；对制作工艺过程的物料使用情况进行全程监控，实时获取物料管理信息；对制作工艺过程的设备使用情况进行全程监控，实时获取设备管理信息。

可选地，调整模块，用于按照生产进度信息实时调整制作工艺过程的生产计划；按照生产质量信息实时统计产品质量问题的种类和发生频率，以及基于统计结果分析问题发生的原因并提供调整建议；按照物料管理信息和设备管理信息对制作工艺过程所使用的物料和设备进行更换和补充。

根据本发明其中一实施例，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述表面贴装技术产线的在线调控方法。

根据本发明其中一实施例，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述表面贴装技术产线的在线调控方法。

根据本发明其中一实施例，还提供了一种终端，包括：一个或多个处理器，存储器，显示装置以及一个或多个程序，其中，一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个程序用于执行上述表面贴装技术产线的在线调控方法。

在本发明至少部分实施例中，采用根据用户需求信息确定待使用的物料的方式，通过对制作工艺过程进行全程监控，实时获取生产信息以及采用生产信息对制作工艺过程进行调整，达到了对SMT流水线进行实时监控和动态调整的目的，从而实现了降低生产成本、提高生产效率、提升产品质量的技术效果，进而解决了相关技术中所提供的PCB板组装过程无法实时监控并动态调整生产行为的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明其中一实施例的表面贴装技术产线的在线调控方法的流程图；

图2是根据本发明其中一实施例的表面贴装技术产线的在线调控装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明其中一实施例，提供了一种表面贴装技术产线的在线调控方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明其中一实施例的表面贴装技术产线的在线调控方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S12，根据用户需求信息确定待使用的物料；

步骤S14，对制作工艺过程进行全程监控，实时获取生产信息，其中，制作工艺过程是采用表面贴装技术将待使用的物料加工为成品的过程；

步骤S16，采用生产信息对制作工艺过程进行调整。

通过上述步骤，可以采用根据用户需求信息确定待使用的物料的方式，通过对制作工艺过程进行全程监控，实时获取生产信息以及采用生产信息对制作工艺过程进行调整，达到了对SMT流水线进行实时监控和动态调整的目的，从而实现了降低生产成本、提高生产效率、提升产品质量的技术效果，进而解决了相关技术中所提供的PCB板组装过程无法实时监控并动态调整生产行为的技术问题。

可选地，在步骤S12中，根据用户需求信息确定待使用的物料可以包括以下执行步骤：

步骤S121，接收用户在预设咨询页面输入的咨询信息；

步骤S122，根据当前生产能力信息对咨询信息进行评估，向用户反馈生产建议；

步骤S123，获取用户根据生产建议确定的用户需求信息；

步骤S124，按照用户需求信息分配待使用的物料。

在本发明至少部分实施例中，对可视化界面进行了全面优化。在具体实现过程中，从以下几个方面进行了改进：

(1)在逻辑编写方面，使用了React框架，通过引用大量可复用的组件对代码进行优化，从而提高开发效率。

对于React而言，开发人员从功能角度出发可以将用户界面(UI)分成不同组件，每个组件都可以被独立封装。按照自然划分的方式来组织和编写代码，可以将每个组件的UI和逻辑都定义在组件内部，与外部交互可以通过应用程序接口(API)来实现，进而通过组合的方式来实现复杂的功能。由此整个UI成为一个通过小组件构成的大组件，每个组件只需关注自身逻辑，彼此独立。

(2)在页面展示方面，使用了Ant Design框架，通过引用可复用的组件使页面显示效果更加绚丽，开发过程更加高效。

在产品的研发过程中，对于数据交互非常频繁，存在大量的表单、时间选择器、表格、单选多选框，以及各种标识状态的组件而言，通过使用Ant Design可以统一项目的前端UI设计，屏蔽不必要的设计差异和实现成本，释放设计和前端的研发资源。

鉴于Ant Design则封装了一系列高质量的React组件，十分适用于在企业级的应用中，框架提供的API也十分详尽，因此，制作工艺工程中的页面展示。在页面展示过程中使用的组件可以包括但不限于：Button、Icon、Row/Col、BackTop、Pagination、Tabs、Checkbox、Form、Rate、Select、Modal、Message、Table。

具体地，使用了多种类型的Button并且定义每种类型Button的点击事件。Ant Design提供的常用Icon，在使用时只需要点击图标即可完成代码的复制。Row/Col主要用于栅格布局，Ant Design默认将页面分成24份，增加了页面布局的灵活度。Tabs切换可以在同一个页面内展现不同业务的信息。Form是较为常用的表单，表单项通过FormItem进行定义，并且可以设置对其方式、验证规则、错误提示信息以及绑定初始值。Modal主要在弹框和提示框中使用，如果弹框中需要进行数据操作(例如：选择和填写信息)，则直接使用Modal定义标题、按钮方法以及弹框中的具体内容。

(3)在数据展示方面，使用D3.js生成大量的图表，非常直观地展示数据变化；以及使用Three.js渲染三维动画，增加科技元素，以使页面显示更加绚丽。

数据可视化的目的在于：对数据进行可视化处理，以使得能够明确地、有效地传递信息。Data-Driven Document(简称为D3)是一个JavaScript的函数库，用于执行数据可视化处理。Document即文档对象模型(DOM)。D3允许用户绑定任意数据到DOM，然后根据数据来操作文档，进而创建可交互式的图标。

three.js是JavaScript编写的WebGL第三方库，提供了诸多三维显示功能，由于其易用性而被广泛应用。three.js包括以下几个核心步骤：

第一步、设置three.js渲染器，三维空间里的物体映射到二维平面的过程被称为三维渲染，在通常情况下，可以将执行渲染操作的软件称为渲染器。

第二步、设置摄像机，在将三维空间中的物体投影到二维空间的方式中，存在透视投影和正投影两种摄像机。透视投影即是从视点开始越近的物体越大、远处的物体绘制的较小的一种方式。而正投影则是不区分物体和视点距离，按照统一大小进行绘制。由于在建筑和设计等领域需要从多个角度来绘制物体，因此这种投影被广泛应用。在Three.js中也能够指定透视投影和正投影两种方式的摄像机。

第三步、设置场景，场景即为一个三维空间。

第四步、设置光源，在Three.js中可以设置点光源(Point Light)、聚光灯(Spot Light)、平行光源(Direction Light)以及环境光(Ambient Light)。

第五步、设置目标物体。

客户可以通过上述经过优化的咨询页面与生产厂商进行沟通，以便生产厂商及时了解客户的实际需求，并根据自身能力和过往经验为客户提供生产建议。具体地，生产厂商可以将通用的SMT流水线制作工艺流程作为基础，向客户提供制作工艺模板。然后，客户可以基于生产厂商提供的工艺模板提出自身的个性化定制需求。然后，在双方达成共识后，客户在系统平台上向生产厂商发送订单。最终，生产厂商可以根据客户下发的订单来配置制作工艺过程中所使用的物料，即配置物料需求单。最终，通过物料需求单中的物料标识信息(例如：物料条码)查询仓储库中对应仓位的标识信息(例如：物料存储的位置信息)，进而从对应仓位中提取与物料需求单中的物料数量适配的物料。

可选地，在步骤S14中，对制作工艺过程进行全程监控，实时获取生产信息可以包括以下执行步骤：

步骤S141，对制作工艺过程的完成进度进行全程监控，实时获取生产进度信息；

步骤S142，对制作工艺过程的测试结果进行全程监控，实时获取生产质量信息；

步骤S143，对制作工艺过程的物料使用情况进行全程监控，实时获取物料管理信息；

步骤S144，对制作工艺过程的设备使用情况进行全程监控，实时获取设备管理信息。

利用图像采集装置从SMT流水线自动化设备(即丝印机、贴片机、回流炉等自动化设备)中实时采集生产图像信息，并按照用户所需要的界面形式(按照上述逻辑编写方面、页面展示方面以及数据展示方面中至少一个方面对界面形式进行优化)实时显示到监控终端，以便监控人员实时掌握产品的生产进度以及产品的生产质量。同时，还可以根据用户需求对采集到的生产图像信息进行存储与输出，以便客户实时掌握产品的生产进度、产品的制作工艺以及产品的生产质量，其中，可以按照上述逻辑编写方面、页面展示方面以及数据展示方面中至少一个方面对输出界面进行优化。

由于采集的数据量较大，因此需要高效、快速的分析手段自动导入采集到的生产信息，实时进行质量分析，以便及时掌控当前的生产状态，从而通过对生产信息进行收集和分析，不断改进品质、降低不良品率、提升企业的效益和竞争力。质量分析内容可以包括但不限于：根据PCB板组装行业特征提供变化分析、稳定性分析、有效能力分析、变异因素分析以及过程相关性分析。

通过实时采集生产信息可以为制作工艺工程制定详细的生产计划并实时调整。具体地，可以根据订单类型、生产模式等初始条件确定目标函数、约束条件，选择排产算法，建立调度规则，生成详细的生产计划。该生产计划可以细化至每个单位时间(例如：天)的生产进度。为实现SMT流水线生产调度的实时性，需要上述调度规则准确性高、计算周期短、计算过程简单，并且根据生产线或其他人为因素等实际情况进行柔性调度，最终实时反馈生产进度信息和实时调整信息。

此外，从实时采集到的生产信息中获取物料的实时使用信息和设备的实时运行信息。通过对这些信息的统计分析，可以得到SMT流水线设备和物料的使用情况数据，进而实现对SMT流水线设备和物料进行合理调度，其中，使用情况数据可以包括但不限于：基础信息数据、业务信息数据和状态信息数据。进一步地，SMT流水线设备的管理可以包括但不限于：设备变动管理、设备检查管理、设备保养管理、设备维修管理、设备润滑管理、设备运行管理、设备状态统计和分析、设备查询。

可选地，在步骤S16中，采用生产信息对制作工艺过程进行调整可以包括以下执行步骤：

步骤S161，按照生产进度信息实时调整制作工艺过程的生产计划；

步骤S162，按照生产质量信息实时统计产品质量问题的种类和发生频率，以及基于统计结果分析问题发生的原因并提供调整建议；

步骤S163，按照物料管理信息和设备管理信息对制作工艺过程所使用的物料和设备进行更换和补充。

考虑到在组建SMT流水线时，SMT流水线设备通常来自多个生产厂家导致SMT流水线设备种类繁多，不同类型设备之间、甚至相同类型设备的不同型号之间，数据接口存在差异，为此，可以采用以下数据采集方式之一获取生产信息：

(1)采用行业通用协议获取生产信息；

(2)通过设备自定义通讯协议获取生产信息；

(3)通过设备控制系统接口获取生产信息；

(4)通过采集板卡方式获取生产信息。

具体到上述制作工艺过程，丝印是将焊膏(或固化胶)涂布到PCB板上的过程。在该过程中，采集参数可以包括但不限于：生产机种、生产数、印刷方式、刮印压力、刮印速度、分离速度、循环时间、印刷方向。通过上述行业通用协议可以完成丝印机数据采集。贴片是将SMD器件贴装到PCB板上的过程，其为SMT流水线关键工艺。贴片机控制参数复杂，精度要求高，为此，采集内容可以包括但不限于：生产信息、实装信息、吸嘴信息、供料器信息、程序信息；关键参数可以包括但不限于：生产数、停机时间、工作时间、工作效率、取料数、贴装数、抛料数。按照吸嘴、料架、时间段等不同分析条件对吸附率、贴装率以及每台设备的产量进行实时监控，如果发现吸附率或贴装率过低，或者特定设备的产量降低，则需要及时发出告警。回流焊工艺是将组件板加温，使焊膏熔化而达到器件与PCB板焊盘之间电气连接。通过多线程方式可以利用一台采集服务器同时连接多台回流炉进行数据采集，其采集数据可以包括但不限于：每台回流炉的炉温(设置值、实际值)、带速。同时，还可以按照预设时长对炉温变化绘制折线趋势图，并在发现炉温过高时，发出告警提示。

在上述过程中，只有经过测试确定为质量合格的产品才能够入库并最终提供给客户，而对于质量不合格的产品，除了需要及时销毁之外，还需要分析失败的原因(例如：物料缺陷、设备缺陷、设计缺陷)，并采取相应的整改措施(例如：更换物料或设备，重新修改设计)。通过监控生产过程质量可以预先完成分析发现和纠正异常因素，从而减少停机时间、提高设备利用率和工业产量。通过监控生产进度可以合理安排生产计划，从而减少机种转换的次数和停线时间并提高工业产量。

根据本发明其中一实施例，提供了一种表面贴装技术产线的在线调控装置的实施例，图2是根据本发明其中一实施例的表面贴装技术产线的在线调控装置的结构框图，如图2所示，该装置包括：确定模块10，用于根据用户需求信息确定待使用的物料；获取模块20，用于对制作工艺过程进行全程监控，实时获取生产信息，其中，制作工艺过程是采用表面贴装技术将待使用的物料加工为成品的过程；调整模块30，用于采用生产信息对制作工艺过程进行调整。

可选地，确定模块10包括：接收单元(图中未示出)，用于接收用户在预设咨询页面输入的咨询信息；反馈单元(图中未示出)，用于根据当前生产能力信息对咨询信息进行评估，向用户反馈生产建议；获取单元(图中未示出)，用于获取用户根据生产建议确定的用户需求信息；分配单元(图中未示出)，用于按照用户需求信息分配待使用的物料。

可选地，获取模块20，用于对制作工艺过程的完成进度进行全程监控，实时获取生产进度信息；对制作工艺过程的测试结果进行全程监控，实时获取生产质量信息；对制作工艺过程的物料使用情况进行全程监控，实时获取物料管理信息；对制作工艺过程的设备使用情况进行全程监控，实时获取设备管理信息。

可选地，调整模块30，用于按照生产进度信息实时调整制作工艺过程的生产计划；按照生产质量信息实时统计产品质量问题的种类和发生频率，以及基于统计结果分析问题发生的原因并提供调整建议；按照物料管理信息和设备管理信息对制作工艺过程所使用的物料和设备进行更换和补充。

根据本发明其中一实施例，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述表面贴装技术产线的在线调控方法。上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

根据本发明其中一实施例，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述表面贴装技术产线的在线调控方法。上述处理器可以包括但不限于：微处理器(MCU)或可编程逻辑器件(FPGA)等的处理装置。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。