基于柔性电路板SMT车间的智能制造单元管控系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于柔性电路板SMT车间的智能制造单元管控系统及装置，系统包括智能制造单元知识库、智能制造单元数据库、智能制造单元工艺参数自感知自配置单元、以及智能制造单元产品质量信息预测单元；所述智能制造单元工艺参数自感知自配置单元通过智能制造单元数据库和智能制造单元知识库实现，所述智能制造单元产品质量信息预测单元通过智能制造单元数据库和智能制造单元知识库实现；通过该基于柔性电路板SMT车间的智能制造单元管控系统，可提高SMT车间的智能化水平，大幅提升生产效率，实现SMT车间的智能化生产。

【技术实现步骤摘要】
基于柔性电路板SMT车间的智能制造单元管控系统及装置
本专利技术涉及PCB制造中FPC板的智能制造领域，具体涉及一种基于柔性电路板SMT车间的智能制造单元管控系统及装置。
技术介绍
柔性电路板又称软板或FPC板，是PCB电路板中的一类。FPC的生产车间的信息化、网络化程度低，设备基本实现自动化，但多为单机生产，人工记录数据，生产管理(如排产、进度、设备管理等)、现场监控(如设备状态等)都依赖人工跟进，不能及时反馈现场实际进度以及设备的实时状态，不能及时发现问题解决问题，生产管理人员不能及时根据现场状态进行生产管理，直接影响了生产效率和产品质量，增加了企业的成本。FPC的上下料自动化水平低，生产各工序的上、下料全部依靠人工，占用了大量的劳动力，FPC作为柔性的材料，容易在人工搬运过程中发生折损，造成耗材浪费，且在上料环节，需要对物料进行精确对位，人工上料不能保证物料的定位精确度，从而造成不良品产生。另外，产线工艺流程长，产品涉及工序多，制造流程人员众；产品定制化生产，换产频率高，产线排产难度大；装备种类多，数据采集和信息交互困难；现有信息化系统信息孤岛多，系统信息不互通致使智能化程度低等问题均为生产企业亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术针对目前SMT车间中，装备种类多、数据采集和信息交互难，物料和产品全流程连线自动化作业程度低，信息孤岛多，智能制造程度低等现状，提供一种基于柔性电路板SMT车间的智能制造单元管控系统及装置。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供的一种基于柔性电路板SMT车间的智能制造单元管控系统，包括智能制造单元知识库、智能制造单元数据库、智能制造单元工艺参数自感知自配置单元、以及智能制造单元产品质量信息预测单元；所述智能制造单元工艺参数自感知自配置单元通过智能制造单元数据库和智能制造单元知识库实现，所述智能制造单元产品质量信息预测单元通过智能制造单元数据库和智能制造单元知识库实现；所述智能制造单元知识库，用于结构化数据库的处理，运用大数据挖掘技术，对数据库中的输入输出信息进行训练，形成合理可用的知识库；所述智能制造单元数据库，用于柔性电路板SMT车间的典型关键工艺、重要工艺参数、制造装备关键信息、产品质量信息进行动态采集和维护，形成结构化的制造单元数据库；所述智能制造单元工艺参数自感知自配置单元，用于智能制造单元的状态智能划分，对特定工况下的智能制造单元实现状态自动感知，以及基于智能制造单元知识库的工艺参数自配置，实现对特定输入原材料和目标产品条件下的工艺参数智能配置；所述智能制造单元产品质量信息预测单元，用于特定原材料和工艺的输入条件下，对产品质量进行检测，并根据制造单元的感知状态对产品质量检测结果实现动态调整。作为优选的技术方案，所述智能制造单元知识库，通过日常经验，结合规则、算法建立机器学习模型，对数据库模块化信息进行反复训练，进行数据挖掘与分析，并将数据挖掘所得到的信息模型作为新的知识存放在知识库中，形成质量预测知识库和自配置知识库；所述智能制造单元知识库包括质量预测知识库和自配置知识库；所述质量预测知识库，通过数据挖掘和分析后，针对特定产品，在特定设备参数与特定工艺参数的配置下的质量预测；所述自配置知识库，实现生产过程中的设备参与与工艺参数的自动配置知识库。作为优选的技术方案，所述智能制造单元数据库通过数据采集对多源异构数据进行自主感知接收，形成工艺基础数据库和生产信息数据库；所述智能制造单元数据库包括数据采集单元、工艺基础数据库和生产信息数据库；所述数据采集单元，用于多源异构数据进行自主感知接收，通过处理后形成结构化的数据；所述工艺基础数据库，用于存储加工参数、设备信息、物料参数和产品基础质量信息的数据库；所述生产信息数据库，用于存储加工设备状态、物料加工状态和产品质量检测信息的数据库。作为优选的技术方案，所述智能制造单元工艺参数自感知自配置单元，通过智能制造单元知识库做出决策，自主感知产品定向加工的合理加工参数，自主感知制造单元加工设备的预期产能和持续使用寿命状态信息，同时基于过程信息数据库中定期采集的设备状态信息，对加工设备的自感知状态信息进行反馈和补充，以实现智能制造单元工艺参数的最优自感知，基于自感知获得的相关工艺参数信息，使用经训练得到的物理系统自主控制方法，对产品的加工工艺参数和加工设备的合理选取结果进行自动配置。作为优选的技术方案，所述智能制造单元工艺参数自感知自配置单元包括参数加工模块、预期产能模块、寿命状态模块、以及控制模块；所述参数加工模块，用于日常生产过程中针对具体产品生产时，配置设备参数与工艺参数；所述预期产能模块，用于日常生产过程中预估时间内的产能；所述寿命状态模块模块，用于监测日常生产过程中设备的寿命状态；所述控制模块模块，用于加工工艺参数和加工设备的自动配置中，通过能制造单元知识库所获得的配置参数经验。作为优选的技术方案，智能制造单元产品质量信息预测单元，针对输入的生产物料、辅助物料的性能参数和产品设计信息，基于知识库中工艺基础数据库所包含的产品基础质量信息，运用经学习和训练所构建的质量预测知识库，对产品质量信息进行初步预测。基于知识库中所包含的物料加工信息、加工设备状态、产品质量检测信息数据模块，对产品质量信息进行补充和反馈，配合相应的规则、逻辑和算法，实现生产过程的产品质量预测，判断该工艺参数和加工设备配置下所得产品的预期质量情况，并实现对废品的原因追溯。作为优选的技术方案，所述智能制造单元产品质量信息预测单元包括物料参数配置模块、产品基础质量信息模块、知识库更新模块；所述物料参数配置模块，用于日常生产过程需要用到的各种物料与辅料；所述产品基础质量信息模块，用于根据废品的原因追溯，通过物料、辅料的基础信息，加工设备与工艺参数的配置信息，于知识库中信息对比，反推废品原因，或形成新的知识库。本专利技术提供的一种基于柔性电路板SMT车间的智能制造单元管控装置，包括系统管控层、网络层以及应用层，所述系统管控层与应用层通过网络层进行数据交换；所述系统管控层包括智能管控系统、MES系统和4G模块；所述智能管控系统，针对PCB制造的SMT生产线型设备中的重要参数，同时采集制造设备相关参数关键信息，建立以大数据分析为基础的智能制造单元数据库；针对数据库的结构化后处理，以数据库和数据挖掘，从专家决策、算法分析、数据库的管理与维护角度，在输入特定物料参数和目标产品参数的条件下，针对各关键智能制造单元，实现智能制造单元加工设备加工参数的智能感知和自配置；所述MES系统，用于对从对从制定工单计划开始一直到产成品入库的整个柔性电路板生产的生产过程进行管控；所述4G模块，用于4G基站之间的数据交换，同时把智能管控系统的命令通过4G模块和4G基站转达给AGV；所述网络层包括交换机、以太网和4G基站；所述交换机，用于各设备、系统之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于柔性电路板SMT车间的智能制造单元管控系统，其特征在于，包括智能制造单元知识库、智能制造单元数据库、智能制造单元工艺参数自感知自配置单元、以及智能制造单元产品质量信息预测单元；所述智能制造单元工艺参数自感知自配置单元通过智能制造单元数据库和智能制造单元知识库实现，所述智能制造单元产品质量信息预测单元通过智能制造单元数据库和智能制造单元知识库实现；/n所述智能制造单元知识库，用于结构化数据库的处理，运用大数据挖掘技术，对数据库中的输入输出信息进行训练，形成合理可用的知识库；/n所述智能制造单元数据库，用于柔性电路板SMT车间的典型关键工艺、重要工艺参数、制造装备关键信息、产品质量信息进行动态采集和维护，形成结构化的制造单元数据库；/n所述智能制造单元工艺参数自感知自配置单元，用于智能制造单元的状态智能划分，对特定工况下的智能制造单元实现状态自动感知，以及基于智能制造单元知识库的工艺参数自配置，实现对特定输入原材料和目标产品条件下的工艺参数智能配置；/n所述智能制造单元产品质量信息预测单元，用于特定原材料和工艺的输入条件下，对产品质量进行检测，并根据制造单元的感知状态对产品质量检测结果实现动态调整。/n...

【技术特征摘要】
1.基于柔性电路板SMT车间的智能制造单元管控系统，其特征在于，包括智能制造单元知识库、智能制造单元数据库、智能制造单元工艺参数自感知自配置单元、以及智能制造单元产品质量信息预测单元；所述智能制造单元工艺参数自感知自配置单元通过智能制造单元数据库和智能制造单元知识库实现，所述智能制造单元产品质量信息预测单元通过智能制造单元数据库和智能制造单元知识库实现；
所述智能制造单元知识库，用于结构化数据库的处理，运用大数据挖掘技术，对数据库中的输入输出信息进行训练，形成合理可用的知识库；
所述智能制造单元数据库，用于柔性电路板SMT车间的典型关键工艺、重要工艺参数、制造装备关键信息、产品质量信息进行动态采集和维护，形成结构化的制造单元数据库；
所述智能制造单元工艺参数自感知自配置单元，用于智能制造单元的状态智能划分，对特定工况下的智能制造单元实现状态自动感知，以及基于智能制造单元知识库的工艺参数自配置，实现对特定输入原材料和目标产品条件下的工艺参数智能配置；
所述智能制造单元产品质量信息预测单元，用于特定原材料和工艺的输入条件下，对产品质量进行检测，并根据制造单元的感知状态对产品质量检测结果实现动态调整。


2.根据权利要求1所述基于柔性电路板SMT车间的智能制造单元管控系统，其特征在于，所述智能制造单元知识库，通过日常经验，结合规则、算法建立机器学习模型，对数据库模块化信息进行反复训练，进行数据挖掘与分析，并将数据挖掘所得到的信息模型作为新的知识存放在知识库中，形成质量预测知识库和自配置知识库；
所述智能制造单元知识库包括质量预测知识库和自配置知识库；
所述质量预测知识库，通过数据挖掘和分析后，针对特定产品，在特定设备参数与特定工艺参数的配置下的质量预测；
所述自配置知识库，实现生产过程中的设备参与与工艺参数的自动配置知识库。


3.根据权利要求1所述基于柔性电路板SMT车间的智能制造单元管控系统，其特征在于，所述智能制造单元数据库通过数据采集对多源异构数据进行自主感知接收，形成工艺基础数据库和生产信息数据库；
所述智能制造单元数据库包括数据采集单元、工艺基础数据库和生产信息数据库；
所述数据采集单元，用于多源异构数据进行自主感知接收，通过处理后形成结构化的数据；
所述工艺基础数据库，用于存储加工参数、设备信息、物料参数和产品基础质量信息的数据库；
所述生产信息数据库，用于存储加工设备状态、物料加工状态和产品质量检测信息的数据库。


4.根据权利要求1所述基于柔性电路板SMT车间的智能制造单元管控系统，其特征在于，所述智能制造单元工艺参数自感知自配置单元，通过智能制造单元知识库做出决策，自主感知产品定向加工的合理加工参数，自主感知制造单元加工设备的预期产能和持续使用寿命状态信息，同时基于过程信息数据库中定期采集的设备状态信息，对加工设备的自感知状态信息进行反馈和补充，以实现智能制造单元工艺参数的最优自感知，基于自感知获得的相关工艺参数信息，使用经训练得到的物理系统自主控制方法，对产品的加工工艺参数和加工设备的合理选取结果进行自动配置。


5.根据权利要求4所述基于柔性电路板SMT车间的智能制造单元管控系统，其特征在于，所述智能制造单元工艺参数自感知自配置单元包括参数加工模块、预期产能模块、寿命状态模块、以及控制模块；
所述参数加工模块，用于日常生产过程中针对具体产品生产时，配置设备参数与工艺参数；
所述预期产能模块，用于日常生产过程中预估时间内的产能；
所述寿命状态模块模块，用于监测日常生产过程中设备的寿命状态；
所述控制模块模块，用于加工工艺参数和加工设备的自动配置中，通过能制造单元知识库所获得的配置参数经验。


6.根据权利要求1所述基于柔性电路板SMT车间的智能制造单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡跃，王文洪，陈南，张燕，徐青松，崔杨，
申请(专利权)人：广州中国科学院沈阳自动化研究所分所，中国科学院沈阳自动化研究所，安捷利番禺电子实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44