用于在装配线上优化产量地生产电路板的控制装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于在装配线上优化产量地生产电路板的方法和控制装置。本发明专利技术涉及用于在装配线（110）上优化产量地生产电路板（120）的方法，其中所述电路板被分成多个组，所述组被称为集群，其中分别借助装备来制造集群（175），其中所述装备通过能够被安置在所述装配线上的变换工作台（140）来实现，所述变换工作台分别具有至少一个输送装置（150），用于准备好器件（155）的储备，其中对于每个装备所需的多个变换工作台被称为变换工作台组并且空的变换工作台组具有如下多个变换工作台，所述多个变换工作台的输送装置是空的。在实施例中，应该在装配线上完成具有变型装备（V1至V5）的五个集群以及具有固定装备F的集群。对于具有变型装备的集群的完成有两个变换工作台组可供使用。对于具有固定装备的集群因此并不产生等待时间，因为固定装备仅一次性地被加装并且随后为此保持较长的（规划）时间段。在本发明专利技术的实施方式中，具有固定装备的集群能够在“中间位置处”被插入到生产顺序中或者在其间被插入。这带来如下优点：以这种方式能够避免在生产中对于必要的变型装备的完成的等待时间。

Control devices and methods for optimizing production of circuit boards on assembly lines

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在装配线上优化产量地生产电路板的控制装置和方法
本专利技术涉及用于在装配线上优化产量地生产电路板的方法。此外，本专利技术涉及用于装配系统的控制装置或用于以器件或构件来装配电路板（结构组合件）的制造或装配线。此外本专利技术涉及一种计算机程序产品。
技术介绍
尤其是在电子装置生产的领域中，要制造的电路板或结构组合件在SMT装配线上通过表面安装（surfacemountedtechnology（表面贴装技术），SMT）来制造。具有产品名称SIPLACE的SMT自动装配机（pickandplace（取放式））和SMT装配系统的制造商例如是厂家ASM（http://www.siplace.com/en/Home）。通常通过运输系统所连接的并且例如共同作用用于制造或用于生产（电子装置）构件或电路板的多个自动装配机构成装配线。在例如用于以器件来装配结构组合件的自动装配机情况下，侧面地在用于结构组合件的运输段处布置用于器件的输送设备的变换工作台。所述变换工作台分别包括多个输送装置。每个输送装置准备好预先确定的器件类型的器件的储备。对于所述器件，输送装置具有容器容积（空间容量（Platzkapazität）），该容器容积通常以轨道或轨道容量的方式来表达。每个输送装置可以被配置用于准备好不同的器件并且通常可以将不同的输送装置安置在变换工作台上。如果在确定的自动装配机上需要在变换工作台之一中并不存在的器件类型的器件，则通常并不给所安置的变换工作台之一配备所需的器件，而是完全地用另一相应装配的变换工作台来替换。以器件来对要更换的变换工作台进行的加装被称为预先装备并且可能需要以小时范围的处理时间。此外，例如由电子装置制造中已知：要制造的批量件在装配线上被组装成装备族。一个装备族的所有批量件分别利用同一线装备来制造。装备族、也称为集群包括多个批量件，其能够在装备之内被制造。一个装备族的所有结构组合件因此能够在没有改装的情况下相继地在该线上被制造。装备可以被保持在一个或多个装备台上，该装备能够容易地在自动装配机处被交换。然而，如上面已经所描述的那样，利用预先确定的器件类型的器件来对装备台的加装是耗费的。因此，所述装备常常以固定装备（Festrüstung）和变型装备（Variantenrüstung）来区分，其中固定装备台被设置用于，在预先确定的规划时间段期间保持其器件类型的组成，而变型装备台则预期地在规划时间段之内被改装。从规划开始直至实施地，在短期规划周期之内在SMT装配线上的典型装备运行看起来如下：短期的规划时间段的持续时间通常为一到五天之间。在规划周期开始时，该生产规划者通常从EDV系统获得新的制造任务。但是，该生产规划者也还具有来自之前周期的旧的、还没有规划的制造任务的剩余量。如果可能，这些任务利用现有的固定装备来制造。对于剩余的而言，可变的装备（也称为变型装备）被创建。在利用有效的装备在装配线上进行装配期间，在预先装备区域内已经在对于可变装备所提供的变换工作台组上准备下一装备。对于每装备所需的多个变换工作台在此情况下被表示为变换工作台组。如果该准备持续过长，则发生装配线的停机时间。针对从一个装备族到另一装备族的装备变换的改装过程也带来典型地为30分钟的停机时间的后果。装配线的停机时间减小装配线的产量并且应该因此无论如何被避免。在实际中，可变的装备通常利用集群工具、诸如SiCluster来创建。在预先装备区域内在时间序列中排序的装备顺序当前由生产规划者来手动地创建。
技术实现思路
本专利技术的任务是，优化在装配线上的产量。这种任务通过独立的权利要求得以解决。有利的扩展方案是从属权利要求的主题。本专利技术要求保护一种用于在装配线上优化产量地生产电路板的方法，其中所述电路板被分成组，这些组被称为集群，其中分别借助装备来制造集群，其中该装备通过能够被安置在该装配线上的变换工作台来实现，这些变换工作台分别具有至少一个输送装置，用于准备好器件的储备，其中对于每个装备所需的多个变换工作台被称为变换工作台组，并且空的变换工作台组具有如下多个变换工作台：所述多个变换工作台的输送装置是空的，-其中装备暂时加装在空的变换工作台组上并且在通过其装配来生产电路板之后被拆除，并且-其中所述变换工作台组之一在已经在预先装备区域内被完全地加装的情况下才能够在生产中使用，并且在利用该变换工作台组所执行的生产已经结束并且该变换工作台组在预先装备区域内已经再次被拆除的情况下，才再次能够对该变换工作台组进行加装，其中该方法包括以下步骤：a）检测集群的数量；b）检测多个空的变换工作台组；c）针对集群的装备的创建来检测相应的持续时间；d）针对在所述装配线上集群的制造来检测相应的生产持续时间；e）选择为了在预先装备区域内的装备而使用变换工作台组的顺序，其具有如下目标：避免生产中的等待时间，在该等待时间内相同的变换工作台组被使用用于生产电路板；f）在考虑所选择的用于使用变换工作台组的顺序的情况下优化该集群的顺序，从而使装配线上的产量被最大化或者是最大化的；g）借助于集群的经优化的顺序来执行电路板的生产。空的变换工作台组通常具有未装备的或者尚未装备的变换工作台。输送装置在此是空的并且并没有以用于装配的构件来装备。这些变换工作台组在此情况下可以分别被分配给以时间上的顺序的如下位置处，在该位置变换工作台组在预先装备区域内被装备并且以相同的时间上的顺序在生产中被应用或者使用。本专利技术以自身带来如下优点：能够提高在电路板生产中的产量。对于上面提及的顺序而言优化的计算是可能的，由此尤其是也在生产规划中实现自动化的支持。本专利技术的扩展方案规定以下其他方法步骤：-检测针对变换工作台组的使用的开始的一个或多个尽可能最早的时间点；-检测针对生产的开始的尽可能最早的时间点；-检测针对在预先装备区域内的装备的开始的尽可能最早的时间点；和-在考虑所检测的最早时间点的情况下优化该集群的所提到的顺序。因此能够减小等待时间，该等待时间在此发生，使得在生产中针对变换工作台组的使用或应用必须等待直至该变换工作台组在预先装备区域内已装备完成。本专利技术的一种扩展方案规定：借助于混合整数线性优化来执行集群的顺序的优化。本专利技术的一种扩展方案规定：应用装备的不同类型，其中第一类型相应于固定装备，该固定装备在一次性的装备之后保持不变并且在生产之前并不被拆卸或加装。每固定装备地，设置一个变换工作台组。第二类型相应于变型装备，该变型装备如开头所阐述地是能够改变的。对于变型装备设置至少一个变换工作台组。每个集群利用所提及的类型的其中能够预给定的类型的装备来制造或生产。本专利技术的一种扩展方案规定：附加地检测改装时间并且考虑用于优化，该优化通过在从一个装备过渡到另一个装备时对变换工作台组的变换而出现。为了改善产量，可以在生产中在具有变型装备的集群之间巧妙地在其间插入一个或多个具有固定装备的集群。本专利技术的一种扩展方案规定：具有固定装备的集群能够被划分并且能够被多次地引入到所述集群的顺序中。此外，具有固定装备的集群可以在开始时和/或在结束时被引入到所述集群的顺序中。本专利技术的另一方面规定如下控制装置，尤其是用于执行用于在装配线上优化产量地生产电路板的方法的控制装置，其中这些电路板能够被分成多个组，这些组被称为集群，其中分别借助装备来制造集群，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于在装配线（110）上优化产量地生产电路板（120）的方法，其中所述电路板被分成多个组，所述组被称为集群，其中分别借助装备来制造集群（175），其中所述装备通过能够被安置在所述装配线上的变换工作台（140）来实现，所述变换工作台分别具有至少一个输送装置（150），用于准备好器件（155）的储备，其中对于每个装备所需的多个变换工作台被称为变换工作台组并且空的变换工作台组具有如下多个变换工作台：所述多个变换工作台的输送装置是空的，‑ 其中装备暂时加装在空的变换工作台组上并且在通过其装配来生产电路板之后被拆除，并且‑ 其中所述变换工作台组之一在已经在预先装备区域内被完全地加装的情况下才能够在生产中被使用；并且在利用所述变换工作台组所执行的生产已经结束并且所述变换工作台组在预先装备区域内已经再次被拆除的情况下，才能够再次对所述变换工作台组进行加装，其中所述方法包括以下步骤：a) 检测集群的数量；b) 检测多个空的变换工作台组；c) 针对集群的装备的创建来检测相应的持续时间；d) 针对在所述装配线上的集群的制造来检测相应的生产持续时间；e) 选择为了在所述预先装备区域内的装备而使用所述变换工作台组的顺序，其具有如下目标：避免生产中的等待时间，在所述等待时间内相同的变换工作台组被使用用于生产所述电路板；f) 在考虑所选择的用于使用所述变换工作台组的顺序的情况下优化所述集群的顺序，从而使所述装配线上的产量被最大化；g) 借助于所述集群的经优化的顺序来执行所述电路板的生产。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于在装配线（110）上优化产量地生产电路板（120）的方法，其中所述电路板被分成多个组，所述组被称为集群，其中分别借助装备来制造集群（175），其中所述装备通过能够被安置在所述装配线上的变换工作台（140）来实现，所述变换工作台分别具有至少一个输送装置（150），用于准备好器件（155）的储备，其中对于每个装备所需的多个变换工作台被称为变换工作台组并且空的变换工作台组具有如下多个变换工作台：所述多个变换工作台的输送装置是空的，-其中装备暂时加装在空的变换工作台组上并且在通过其装配来生产电路板之后被拆除，并且-其中所述变换工作台组之一在已经在预先装备区域内被完全地加装的情况下才能够在生产中被使用；并且在利用所述变换工作台组所执行的生产已经结束并且所述变换工作台组在预先装备区域内已经再次被拆除的情况下，才能够再次对所述变换工作台组进行加装，其中所述方法包括以下步骤：a)检测集群的数量；b)检测多个空的变换工作台组；c)针对集群的装备的创建来检测相应的持续时间；d)针对在所述装配线上的集群的制造来检测相应的生产持续时间；e)选择为了在所述预先装备区域内的装备而使用所述变换工作台组的顺序，其具有如下目标：避免生产中的等待时间，在所述等待时间内相同的变换工作台组被使用用于生产所述电路板；f)在考虑所选择的用于使用所述变换工作台组的顺序的情况下优化所述集群的顺序，从而使所述装配线上的产量被最大化；g)借助于所述集群的经优化的顺序来执行所述电路板的生产。2.根据以上权利要求所述的方法，其特征在于，执行以下其他步骤：-检测针对变换工作台组的使用的开始的一个或多个尽可能最早的时间点；-检测针对所述生产的开始的尽可能最早的时间点；-检测针对在所述预先装备区域内的装备的开始的尽可能最早的时间点；和-在考虑所检测的最早时间点的情况下优化所述集群的所提到的顺序。3.根据以上权利要求之一所述的方法，其特征在于，借助于混合整数线性优化来执行所述集群的顺序的优化。4.根据以上权利要求之一所述的方法，其特征在于，应用装备的不同类型，其中第一类型相应于固定装备（F1、F2），所述固定装备在一次性的装备之后保持不变并且在所述生产之前并不被拆卸和加装，以及每固定装备地，设置一个变换工作台组，其中第二类型相应于变型装备（V1、V2、V3、V4、V5），所述变型装备按照以上权利要求是能够改变的，并且针对所述变型装备设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：A普法芬格，C罗耶，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE