提高SMT設備開動率的措施

□江永琴

中國電子科技集團 第三十八研究所　合肥　230031

提高SMT設備開動率的措施

□江永琴

中國電子科技集團 第三十八研究所合肥230031

隨著近年來科研任務的增加，多品種小批量生產的增多，如何提高共用設備SMT的使用效率顯得尤為重要。分析了影響SMT設備開動率的因素，針對原因提出了解決問題的幾點措施，從而有效提高了SMT設備的開動率，滿足多品種小批量生產的需求。

在多品種小批量生產環境下，產量的大幅變化及生產狀態的頻繁動態調整，使生產過程復雜多變，生產效率直線下降。眾所周知，SMT（表面貼裝技術）設備在用于大批量單一產品生產時效率最高，但是在進行小批量生產時，由于每天需進行多次換模作業，SMT設備處于間斷的生產狀態，其開動率［1］出現大幅度下降。

現有兩臺SMT設備，承擔所有批量生產產品和課題產品的貼裝任務。即使是批量生產產品，也要按照精益生產準時制（JIT）的理念進行小批量生產。每個批次的產品數量約幾十塊，有時甚至一兩塊，這就使生產處于多品種小批量的狀態中。通過生產實踐，筆者總結了一些提高多品種小批量生產SMT設備開動率的方法。

1　現狀調查及原因分析

1.1現狀

對SMT設備進行了為期8 d的現場調研，用現場寫實的方法，對SMT設備運行情況進行記錄。采集數據，建立設備運行時間記錄表，并計算了兩臺SMT設備的日開動率和平均開動率，兩臺設備的平均開動率分別為19.7%和30.8%。

1.2原因分析

通過對記錄的數據進行統計與分析，發現造成SMT設備開動率較低的原因主要有以下方面。

（1）生產計劃齊套率差，部分器材不能及時齊套，難以滿足設備貼裝，造成生產設備等待時間長，

見表1。

表1　生產現場設備齊套狀況

（2）換產準備作業時間長，主要是進行編程、調試、上料等準備作業，直接影響設備開動率。以貼裝數字信號處理器（DSP）作業過程為例，設備運行前，準備作業時間長達420 min，而真正的設備貼裝時間只有6 min，如圖1所示。

圖1　DSP表面貼裝作業過程

（3）設備運行過程中，經常會發生非必要的停機，主要是由缺料、物料異常（如一個訂單分段發料，見表2）、設備故障所導致的停機。

表2　一個訂單分段發料

（4）目前的人員配置和技能不能滿足兩臺設備同時工作的要求，在表貼過程中經常由于人員的分工和配合不佳，使作業不能流暢進行，降低了設備表貼作業效率。

2　提高設備開動率的措施

2.1制定生產計劃表

以產品加工原單位時間為依據，根據物料的齊套狀況，采取定定排產（定時不定量排產和定量不定時排產）的方式制定周生產計劃表和日生產計劃表，見表3、表4。定時不定量適用于已齊套滿足生產需求且批量大、占用設備時間長的產品，定量不定時適用于本周內可以齊套、生產批量小、占用設備時間短、可以適時生產的產品。

表3　周生產計劃表

表4 日生產計劃表

2.2縮短準備作業時間

（1）提前進行程序編制并縮短調試時間。貼片機的編程步驟：第一步，通過PROTEL軟件生成CAD坐標；第二步，通過EXCEL等軟件將CAD坐標與BOM進行對比和處理，得到正確的CAD軟件；第三步，將CAD文件轉化為貼片程序；第四步，將貼片程序輸入貼片機，進行在線調整。前三步不需要在貼片機上操作，提前進行可以縮短設備等待時間。第四步需要在線調試，設法縮短調試時間也是十分重要的。重點關注元器件的角度和封裝，在進行程序編制過程中完成角度偏差的處理，提高程序編制的準確度，縮短核對調整時間。核對芯片封裝，避免因封裝出錯導致程序調試時間的延長。

（2）提前做好上料作業。生產前，合理安排，提前做好上料作業，縮短換產時間［2］。由于是多品種小批量生產，每天需進行多次換產，所以縮短產品換產時間對于提升設備開動率具有重要意義。通過并行作業的方法，在進行A產品貼裝時，就提前進行B產品的上料作業；在A產品生產結束時，即刻取出A產品的料倉，插入B產品的料倉，實現快速換產。

2.3合理分工，協調作業

以變頻放大電路表貼為例，改善前需要5個操作人員，分別是A、B、C、D和E，各自分工及作業時間見表5。存在的問題有：①C換料距離長，換料需要E提示，等待時間長，換料時間10～25 s；②A、B、D都存在空手等待時間，作業時間皆短于表貼一盤的周期時間。

經過現場測算，對各操作人員的工作內容進行調整，操作人員由5人減為4人，且4人作業負荷相當，作業內容見表6。C一次裝料可以表貼兩盤，步行距離減少2.5 m，并且C可以實時關注設備缺料狀態、停機換料等待時間。節省的人員B可以為其它產品做專職準備工作，有利于換產時間的改善。

表5　改善前作業情況

表6　改善后作業情況

改善后作業位置如圖2所示。

2.4縮短非必要的設備停機時間

提前發現缺料和異常，及時進行補料和處理，消除作業過程中的等待浪費［3］。設備操作人員進行巡視，提前發現缺料或異常情況，提前做好補料的準備工作或及時處理異常，縮短貼片機工作時的停機時間，提高設備的開動率。

2.5加強對操作人員的培訓

SMT生產線屬生產流水線，生產的流暢性和產品的質量的影響因素中，除設備與環境因素外，人的因素也極為重要。例如：若操作員對設備很熟悉，那么在生產過程中排除問題所花費的時間較少，也可以節約生產時間，提高生產效率。所以，需要重視對員工的培訓，定期進行專業的技能培訓，還可以將一些專業SMT期刊作為教材組織員工學習，提高員工的綜合業務水平。

圖2　變頻放大電路表貼作業改善

3　結束語

SMT生產線的設備開動率，由于加工的產品不同，存在一定的波動。實際工作中，可以通過吸收其它生產線提升設備開動率的方式方法和自我經驗總結，達到不斷完善與自我提升的良性循環。

［1］石清城，楊波，許慧玲.豐田式精益現場改善之術［M］.北京：機械工業出版社，2013.

［2］加藤功，阿特·斯莫利.豐田持續改善法——改善的六個步驟［M］.李曉宇，譯.北京：人民郵電出版社，2012.

［3］佃律志.圖解精密制造22：零浪費豐田生產方式［M］.滕永紅，譯.北京：東方出版社，2013.

Along with the increase of scientific research tasks in recent years and more varieties of small batch production，how to improve service efficiency of the shared device SMT is becoming more important. Analyzed the factors influencing the operation rate of SMT equipment while putting forward some measures against the causes to solve the problem and as a result the operation rate of SMT equipment could be improved effectively tosatisfy the needs for more varieties of small batch production.

多品種小批量；SMT設備；開動率

Many Varieties ofSmallBatch；SMT Equipment；Operation Rate

TN705

B

1672-0555（2016）01-025-04

2015年11月

江永琴（1987—），女，本科，助理工程師，主要從事生產現場精準改善工作