掌握CAMX技术提高SMT生产成品率

改进信息实用性的全新解决方案将使制造商们拥有独树一帜的效率，使其在日益成熟的市场中闻名。

　　当制造业趋向成熟时，行业的关注中心就从对某个工艺流程的发明创立和生产能力的增加，转向对此工艺流程精益求精的优化。这一转向的推动力来自企业创造能力和经验。在一个公司的内部，无论是生产经营的目的，还是为改善各个生产工艺流程的日常研究，工作效率的提高还有赖于对生产性能更加充分的了解把握。从以往的经验来看，从工艺流程中取得信息的能力有限，加上公司内部对这类信息不充足的披露，都妨碍了这些努力。最基本的工厂信息来源应为实时的机器工作数据。
　　虽然来自像GEM/SECS这样的半导体界的工艺技术及以此为基础的软件工具试图满足这一要求，可是由于各种经济、技术和功能的原因，它们在电子装配业界没有被广泛的采用和接受。幸运的是，一些软件技术和一个数据内容标准的出现，使得新解决方案成为可能。

　　工厂实时信息的好处
　　电子装配业界中使用的生产机械通常记录了大量的工作过程中的实时工艺过程数据信息。每台机器保存了各个参数的详细记录表。此记录信息取出后结合其他机器和IT系统提供的记录信息，就将揭示一个代表性的工艺过程特点。 实时信息在制造企业内部的服务目的不同。经理们能够不需依赖其下属主管们的事后报告就可评定机器效率。它可以作为品质保证的判断和问题分析的工具，同时让工艺工程师和生产线操作员能够预防故障并实施诊断和纠正作业。
　　工厂操作员是防范工作无效率的第一道屏障，借助从机器中获得的实时参数和趋势分析信息，他们能够在机器和生产线上的小问题变得严重之前予以阻止。工艺工程师由于与生产线操作员协作工作，因此成为这些信息的第二个获益者。工艺工程师们利用对生产线上机器实时信息的观察和分析能力，优化改进工艺过程，快速精确地采取纠正和改进措施。



　　图1 数据通信不限于来自机器的数据流。通过工厂的计划安排或CIM软件系统，可以将生产程序和指令传递进服务。该技术能够让"无人"工厂成为可能。

　　接下来考虑的是品质保证和生产管理人员。品保人员从这些信息中的受益表现在他们可以确定品质状态，把握对品质改进最具意义的机会。生产管理员在取得对机器性能和工作流程的历史分析数据后，将能够更好地进行计划和管理。
　　长期以来阻碍我们获得这些益处的原因就一直是由于缺少适用于生产机械的合理统一的数据传输技术和一个数据内容格式标准，从而造成上级软件系统视工厂每个信息源为相同的信息源。数据有效性研究中新取得的前沿成果解决了这个难题，并且提供了有益于企业组织各方面的信息。

　　优先解决方案
　　大多数制造业专业人员已经可以利用一些软件"工具"把从机器中提取的数据信息以图表形式予以输出显示。这些软件"工具"对工厂机器参数进行观察和分析，使它们组成可用的体系。所有认真的解决方案都需要三个关键要素。
　　数据传输机制：指把机器信息传输到一台需要该信息的"主机"的方式。有一台发射和接受的主呼叫蜂窝式电话，它与数字蜂窝式电话相似，所有需要传输的数字信号信息都安全通过主呼叫电话传达给其他用户。
　　数据内容格式：指机器传送信息的格式。再次使用数字蜂窝式电话系统的模拟技术；这是被传送话音的标准化数字格式，使得呼叫通话双方的电话都能够把传送的信息编码和解码成声音。
　 信息显示层：指使所收取的信息对最终用户有确切涵义的一种显示方式。在蜂窝式电话系统的模拟技术中，这是指被叫的蜂窝式电话，它的软件以及将传送给此电话机的数字信息的声音进行复制的扩音器。
　　这些优先解决方案建立在GEM/SECS通信系统基础之上，该通信系统起始于半导体产业，最近几年开始应用在电子装配业的一些设备上。而建立在GEM系统上的软件工具的适应性差，价钱还特别贵。致使GEM尚未得到市场接受，也没有给电子装配业的最终用户带来他们所期望的好处。
　　GEM制定了严格的数据传输规则，但对数据内容仅作松散的定义，并且任凭关键区域的每个制造商来处理。它根本不涉及信息显示问题。GEM在数据信息定义上的随意性，导致其遭到电子装配业的排斥。从设计显示设备数据的软件系统的角度来说，使用GEM监视一个包含各种品牌的SMT设备的工厂，就像聆听一个唱诗班的每个歌手以各自不同的语言唱同一首歌的合唱。歌曲内容都表现出来，但却让人难以理解。
　　GEM建立在陈旧的软件技术之上，应用的成本高，利用GEM的开发工具包费用也非常昂贵，而这些成本最终将被转嫁到用户头上。今天，使用更现代化的技术来满足和超过GEM通信的能力已成为可能，而且还显著地减少了实施费用和负担。
　　概括而言，需要一项新技术让电子装配工厂可以有效地利用信息。


图2 XML网络服务模型使得机器制造商不费力地将此技术融入机器，并且使得出自各台机器的信息能够统一地进入网络。


　　理解新解决方案的工作原理
　　要把采用标准网络技术将标准信息"显示"给外部世界，就需要一项能够与任何设备或信息装置合成一体的新技术。伴随IPC2540（CAMX）数据内容规范出现的网络服务软件技术，得以建立起来一个平台，该平台可以方便统一地取得和利用传自工厂内的各种数据源的信息。
　　该技术把XML网络服务体系结构作为一种数据传输机制。数据内容遵循IPC CAMX标准，以XML格式在机器之间来回传递通信。这项技术的应用把工厂内的每台机器或其他数据源转变成了一个网络服务"黑盒子"，该黑盒子提供一致的输出信息和输入信息的办法。


图3 XML网络服务技术使信息可以应用在工厂内部的机器之间、商业软件和工艺过程软件系统中间。
　　这一软件体系与相应的统一的数据格式满足以下三个关键条件：


　　目标可达性：鉴于优先技术要求进行重大的开发研究来应对所有的通信形式和格式，围绕该新技术的一切都应该是通用的。数据内容为XML，XML得到许多软件开发工具包的支持，从而加速了开发进展。
　　标准化和跨供应商一致性：在数据格式内，每台设备或其他数据源以相同方式定义说明同一参数。每台设备也都可以相同方式兼容第三方显示工具。
　　简化集成：设备制造商应拥有高度简化的工具，将其设备的数据展示给世界，并且给其设备的信息接上一个"网络入口"，共享网络信息服务。
　　在该技术中的XML网络服务系统通过采用工业标准时间服务器和同步技术以及一个精致的"握手"技术，克服了某些网络结构的实时监视系统所固有的技术障碍。

　　工厂中应用
　　信息对于工艺工程师的设计、商业系统的存货登记和计划安排、CIM系统的品质和性能以及生产线上的设备，都是有价值的。利用XML网络服务模型，既可实现点对点通信，又可实现点对主机通信，工厂可以获得更多有效实用的信息。下列是XML网络服务模型固有的特性，其功能远远超出以前的工厂数据通信技术。

　　信息提取
　　-每台设备显示自己的网络入口
　　-装配和生产工艺设备的运行参数
　　-测试、AOI、AXI等的检测结果
　　-周围监视器的实时数据
　　-定制系统、功能测试仪的实时数据
　　-第三方营业系统，如企业资源计划(ERP)事件和数据
　　-与工厂CIM系统互逆通信

　　信息反馈
　　-程序下载自CIM系统
　　-设备对设备反馈通道，如AOI和贴片机

　　控制接口
　　-遥控能力
　　现实，而非概念
　　幸运的是，这项技术正被一流的设备制造商作为主要的软件在使用，而非概念验证的练习。这些机器类型包括贴片机、自动光学检测仪（AOI）和各种各样的生产设备，如丝印机、回流炉和点胶机。这种综合应用，可以兼容第三方软件系统和任何网络浏览服务器，做到实时获得参数信息。程序师利用主流的软件开发工具，就可加以利用。XML网络服务器系统借助其"适配器"装置，还可以连接到任何其他设备或系统，包括非WINDOWS的操作平台和系统。

　　结论
　　不久，电子装配厂的设备将不再隐藏有价值的性能和生产信息。经理们无须等上数天或数周才取得设备性能和品质数据，而是可以实时获得这些资料。工艺工程师将可以掌握他们所需要的实时信息来把工艺流程改进到新水平。这一前沿的技术使得这些工厂在新市场中不断地改进提高效率，进而取得成功