CIM技术在PCB组装中的应用

为了降低PCB组装工艺成本和提高产品质量，PCB行业制造者近年来开始引入计算机集成制造（简称CIM）技术，在CAD设计系统与PCB组装生产线之间建立有机的信息集成与共享，减少从设计到制造的转换时间，实现电子产品制造全过程的集成控制，从而快速得到低成本、高质量、高可靠性的电子产品。
　　CIM与PCB的组装
　　在PCBA行业，CIM是基于计算机网络和数据库，能提高电路装配的质量、能力、产量的无纸化制造信息系统，可控制和监控丝印机、点胶机、贴片机、插件机、测试设备和返修工作站等装配线设备。它主要有以下功能：
　　1、CIM最基本的功能就是CAD/CAM的集成，实现CAD数据到生产设备所需制造数据的自动转换，即实现自动编程，很容易地实现产品转换。产品一旦发生变化，便可自动地反映到机器程序、测试数据和文档之中，而不需要对每台设备编程，这就意味着过去几小时甚至几天才能实现的产品转换，现在几分钟便可实现。
　　2、提供可制造性分析和可测试性分析工具，通过对设计部门来的CAD文件进行可制造性的分析，将违反贴装规则的问题反馈到设计系统中，促进设计与制造系统的并行工程，提高设计一次成功率，可测性分析工具能为设计者提供完整的可测率分析报告，帮助开发工程师完成所需要的正式生产前的修正。
　　3、安排生产进度，通过综合分析考虑待装配产品、机器占用率、交货周期要求等参数，最大限度地提高生产装配效率。CIM即可用于直接的短期进度安排，也可对工厂能力作长期战略考虑。
　　4、生产线的平衡与工艺优化，CIM的一大特点是通过自动平衡产品的装载、排序、元器件的分配与贴装、设备的速度来达到装配的最优化，能合理分配部件到合适的机器或采用手工装配工艺。
　　总之，CIM能够监控产品的整个装配过程及质量状况，一旦发生问题，CIM可反馈信息到操作者或工艺工程师，并指出发生问题的确切位置。统计分析工具可实时采集生产过程中的数据并进行分析，而不必等待报告产生后再作分析。可以说CIM是CIMS的关键部分，它能为整个生产计划、时序安排、工厂管理提供所需数据。CIM的最根本目标是实现完全集成生产控制，CIM现仍在发展中。
　　加快我国PCBA行业CIM的应用
　　在国家“863”CIMS专题组的推动下，我国已在机械制造行业建立了不少CIMS典型应用工程，先后有北京机床厂、华中理工大学获国际CIMS推广应用奖，标志着我国已在CIMS研究开发推广上进入国际领先水平。但在电子产品制造行业至今还没有一家真正实施CIMS工程。
　　日前，SMT技术在国内PBCA行业正迅速被采用，近年来已先后引进了上千条先进的SMT自动化生产线，这些生产线设备基本上都是计算机控制的自动化设备，为PCBA行业实施CIMS工程创造了有利条件。
　　针对目前我国PCBA行业的具体情况，接受近年来机械行业实施CIMS的经验教训，在PCBA行业实施CIMS工程，不一定要面面具到，关键是CIM的应用。PCBA行业应用CIM技术，使企业具有多品种、变批量的生产特点，提高企业快速响应市场变化的能力，从而提高企业在全球化大生产中的竞争力。
　　流行CIM软件介绍
　　世界上著名的CIM软件主要有美国Mitron公司的CIMBridge、 CAE技术公司的C-link、Unicam公司的Unicam、法国Fabmaster公司的Fabmaster、日本Fuji公司的F4G、以及日本松下公司的Pamacim等，这些软件的基本功能大致相同，其中以Mitron和Fabmaster实力稍强，市场占有率高，Unicam与C-link次之，F4G和Pamacim功能较少，主要是实现CAD/CAM数据转换、生产线平衡，是由设备商针对其设备开发的，应用不是很多。
　　Mitron功能最全，它主要包括七大模块：CB/EXPORT，可制造性分析；CB/PLAN，生产计划；CB/PRO，生产评估、生产优化、生产数据文件生成；CB/TEST/INSPECTION，生产检查测试；CB/TRACE，生产过程跟踪；CB/PQM，生产质量管理；CB/DOC，生产报告生成及生产文档管理。
　　Fabmaster在测试方面具有优势，主要功能有：可测率分析、SMD生产制造工时平衡、人工插件作业文件生成、针床夹具设计、故障零件显示与线路跟踪。
　　Unicam在功能上与Mitron不相上下，只不过其公司规模较Mitron小，在产品宣传上作得不够。其主要功能模块有：UNICAM、UNIDOC、U/TEST、FACTORY ADVISOR、PROCESS TOOLS。
　　国内外CIM软件应用概况
　　虽然CIM现仍在发展改进中，但它在欧美的应用已很广泛，大部分PCBA制造商均引入计算机集成制造。世界著名的组装设备制造商Universal公司与Philips公司在系统集成上均采用Mitron的软件。美国合同制造商Dovatron工厂，共有9条SMT生产线，另外还有半自动、人工插装生产线，在系统信息集成与控制上采用Unicam与Mitron的软件。Fuji美国公司的PCB组装生产线采用Unicam的CIM软件实现计算机集成与控制生产。
　　在亚洲，Fabmaster的市场占有率最高，在台湾更是高达80%以上，我们熟悉的日本Tescon公司，成功利用Fabmaster的软件实现PCB组装生产线信息集成。
　　在中国大陆，将CIM软件引入PCB组装生产线的几乎没有，对CIM在PCBA中应用的研究刚刚开始，烽火通信公司系统部在其SMT生产线上率先引入CAD/CAM集成系统，实现了CAD数据到CAM的自动转换，对贴片机实现自动编程，并可自动生成测试程序。