單損耗制作的信息化系統(tǒng)整合

1、2009產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化峰會征文：單損耗制作的信息化系統(tǒng)整合發(fā)表時間：2009-9-11 特約撰稿人： 黃佑陽 來源：e-works關(guān)鍵字：PCB 單損耗 系統(tǒng)整合 信息集成 本文介紹PCB制造廠如何通過信息化系統(tǒng)整合，簡化單損耗制作，縮短其制作時間。說明在這個信息化的時代，企業(yè)要善用產(chǎn)品生命周期管理（PLM）理論，把系統(tǒng)集成和信息集成（CIMS），企業(yè)才能夠面對全球化競爭的挑戰(zhàn)，不斷提高企業(yè)核心競爭力。1 背景介紹 PCB制造廠一般為進(jìn)出口加工型企業(yè)，所有原物料進(jìn)口時海關(guān)免征關(guān)稅，但加工后產(chǎn)品必須全部用于出口，產(chǎn)品加工過程中原物料會產(chǎn)生工藝上的損耗，故出口時成品上的原物料量必然會少于進(jìn)口原物料

2、量。PCB廠所有料號成品出貨前均需提供單損耗BOM表給海關(guān)備案。通過建立出口時產(chǎn)品上各原物料重量(單耗) 與加工過程產(chǎn)生的邊角料(損耗)的關(guān)系，說明所有進(jìn)口的原物料全部都用于出口產(chǎn)品的加工。 單損耗，是指加工貿(mào)易企業(yè)在正常生產(chǎn)條件下加工生產(chǎn)單位出口成品所耗用的進(jìn)口料件的數(shù)量，簡稱單耗。在PCB廠，一般由工程部負(fù)責(zé)提供單損耗數(shù)據(jù)。海關(guān)對提供的單損耗數(shù)據(jù)要求非常精確，誤差要求非常小。而隨著電子產(chǎn)品向著輕，薄，短，小的方向發(fā)展，PCB板設(shè)計變的越來越復(fù)雜，使單損耗的計算變得更難。電子產(chǎn)品生命周期的不斷變短，PCB樣品交期越來越短，如單損耗沒及時遞交海關(guān)備案，就不能出貨，影響交期。單損耗的制作非常重要

3、，工程部常常需花大量的人力和時間制作單損耗。在企業(yè)面臨的全球化市場競爭國際壓力下，原有的以紙質(zhì)文件為載體，手動填寫計算的技術(shù)方式已不能適應(yīng)需要。如何通過系統(tǒng)化的整合，把系統(tǒng)集成和信息集成（CIMS），使單損耗數(shù)據(jù)計算自動化，在整合性及內(nèi)稽內(nèi)控之原則下，快速響應(yīng)、滿足交期及數(shù)據(jù)精確之目標(biāo)，提升產(chǎn)業(yè)之競爭力等，是PCB廠必須考慮的一個重要課題。2 現(xiàn)狀分析 單損耗資料需將組成成品的零件（基板，PP，RCC，油墨，銅箔，銅粉，銅球）等原材料的重量(即單耗)及損耗分別計算出來，以便每一種原材料報關(guān)進(jìn)口。加工貿(mào)易損耗是有一定的標(biāo)準(zhǔn)的，什么材料一般不能超過多少，如果你們的損耗超出范圍那就要向海關(guān)先申請過，

4、批準(zhǔn)了以后才可以按照這個損耗備案。PCB生產(chǎn)工藝流程非常多，每個環(huán)節(jié)有哪些損耗，需相關(guān)技術(shù)人員統(tǒng)計分析總結(jié)出計算公式。統(tǒng)計實際單損耗的方法有： (1) 倉庫理論結(jié)余與實際結(jié)余比對，如果基本一致，則正常。 (2) 生產(chǎn)過程中物料流動的單據(jù)應(yīng)有一份海關(guān)聯(lián)反饋到報關(guān)部門，如領(lǐng)料單，入庫單等。再與生產(chǎn)制作單比較。 (3) 與工程部、生產(chǎn)部、品保、倉庫等部門保持密切聯(lián)系，制訂相應(yīng)的反饋機(jī)制，如報廢、產(chǎn)品不良、工藝改進(jìn)等情況及時反饋到報關(guān)部門。 (4) 借助企業(yè)的MRP、ERP，TIPTOP等系統(tǒng)，加強(qiáng)資源整合，及信息反饋。 因PCB原物料的多樣性和生產(chǎn)工藝流程之多，計算單損耗需很長的時間，一個HDI單損

5、耗表一般需花45個小時時間，為什么單損耗制作時間這么長呢？通過魚骨圖（圖一）進(jìn)行分析，從人，機(jī)，物，法四個方面考慮，發(fā)現(xiàn)主要原因是系統(tǒng)未相互串接整合，系統(tǒng)信息自動化不健全，單損耗制作方式未規(guī)范化。下面，我將介紹如何整合系統(tǒng)，數(shù)據(jù)信息自動化，簡化單損耗制作。圖一 魚骨圖分析 3 改善歷程3.1 系統(tǒng)信息整合 現(xiàn)代PCB制造廠工程部大量使用CAM，CAD，ERP，InPlan或EzPlan等自動化軟件，但大都信息沒有集中共享，形成了很多“信息孤島”，無法實現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)分析及處理。采集數(shù)據(jù)通過人工查看顯示屏手動填寫的方式完成，人工采集計算數(shù)據(jù)增加工作量、降低工作效率，準(zhǔn)確性也無法得到保障。我們通過Vi

6、sual Basic, Perl, 或C+ 等語言寫相關(guān)API（Application Programming Interface），把InPlan系統(tǒng)，CAM，Genesis系統(tǒng)，ERP系統(tǒng)整合起來，使幾個系統(tǒng)信息相互串接（圖二）。在CAM編寫自動跑單損耗Scripts，自動計算如出貨面積，每一層的殘銅率，孔壁面積，化金，文字面積等。然后InPlan通過程式自動抓取CAM Genesis系統(tǒng)里的數(shù)據(jù)，減少了重復(fù)的手動輸入，避免了人工操作錯誤的發(fā)生，并大大縮短了制作時間，原來至少需要花半個小時的工作，系統(tǒng)信息自動化后只需點兩個按鈕，用程式跑數(shù)據(jù)不到一分鐘的時間。圖二 系統(tǒng)信息串接3.2 智能自

7、動流程設(shè)計 PCB制作工序多，大站就有幾十個，不同表面處理，不同疊板疊構(gòu)的板子所走的流程都不同。為了簡化產(chǎn)品工藝流程設(shè)計的難度，增加工序設(shè)計的準(zhǔn)確性，在產(chǎn)品的工序設(shè)計前工程部可以按工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品類型分類，為產(chǎn)品工序設(shè)計建立一個標(biāo)準(zhǔn)的流程模型，寫入InPlan Rule，為每一步工序設(shè)計一個滿足條件的計算公式，系統(tǒng)可以自動判斷公式在產(chǎn)品流程時自動增加哪些站點及其子工序。這樣當(dāng)具體到每一款產(chǎn)品時不需要為復(fù)雜的工藝流程，一步一步增加工站代碼。只需要選擇對應(yīng)的表面處理類型，同時輸入設(shè)計時滿足工序流轉(zhuǎn)的相關(guān)產(chǎn)品特征參數(shù)。系統(tǒng)將自動為具體PCB類型生成合適的工序流程。 一般PCB制造廠用到的PP，基板，銅

8、箔等料件就有幾千個，物料有不同廠牌，不同尺寸，不同厚度，或不同含膠量。每一個料件的單重都不同，如果人工找，非常難，于是我們建立了原物料數(shù)據(jù)庫，儲存在工藝流程自動化系統(tǒng)InPlan系統(tǒng)里，通過在InPlan系統(tǒng)寫入相關(guān)Rule，建立加料件信息的Work Flow。自動添加物料規(guī)格，單位用量等信息。并自動抓取PP，基板和銅箔的單重。因InPlan系統(tǒng)里的數(shù)據(jù)非常多，儲存的不光是單損耗用到的資料，所以我們建立了一個單損耗Entry Form（圖三），把自動抓取的單損耗使用的數(shù)據(jù)都顯示在一個界面，方便修改和檢查單損耗計算的相關(guān)數(shù)據(jù)。圖三 單損耗Entry Form3.3 建立Rule自動計算單損耗 由

9、于PCB的主要原材料基板和銅箔是以張 (Sheet)為單位進(jìn)料。待下料裁切以后，將會以生產(chǎn)拼板（Panel）的單位進(jìn)行生產(chǎn)。到了成形工序后，又將轉(zhuǎn)化為連片（Strip）或單只（Pcs）為計量單位，直到生產(chǎn)完成后都以單Pcs或連片的方式分別入庫，出貨，這就出現(xiàn)了在生產(chǎn)過程的多計量單位運(yùn)行。所以從張（Sheet），到大板（Panel），到連片（Strip）或單只（Pcs）的計量單位轉(zhuǎn)換非常復(fù)雜，人為操作很容易出錯。而需通過InPlan系統(tǒng)建立Rule實現(xiàn)數(shù)量與工序的自動換算及對接，避免了這種錯誤的發(fā)生。 PCB的單損耗計算非常復(fù)雜：從下料，裁板，撈邊，鉆孔，電鍍，蝕刻到成型需要依據(jù)每一個工序投入的

10、物料，制程損耗等進(jìn)行分步核算，再依據(jù)產(chǎn)品代碼編號分批累計損耗。此外，對于一些特殊制程產(chǎn)品，如盲埋孔板，ELIC，鍍前成型，減銅流程等，因其工藝或所用物料的特殊性，要求對此采用一些對應(yīng)的計算方法。如埋孔厚度，減銅后厚度都會影響到產(chǎn)品損耗，必須提供與之對應(yīng)的計算模型。然后把計算公式寫入InPlan Rule（圖四），讓系統(tǒng)自動計算。圖四 自動計算單損耗Rule3.4 VBA自動整理報表在系統(tǒng)里計算好數(shù)據(jù)后，還需整理成關(guān)務(wù)要求的BOM表格式，按關(guān)務(wù)之要求將BOM展開至最底階。按以下規(guī)則整理： (1) 確認(rèn)料件及成品的商品編碼、備案單重、單位及損耗工段，廢料形態(tài)； (2) 統(tǒng)計成品單重，統(tǒng)計成品所耗料件單個的重量； (3) 計算出料件單耗:以產(chǎn)品單重/產(chǎn)品總重得出單耗； (4) 一般料件無損耗的情況下:成品數(shù)量*單耗=實際進(jìn)口料件 單損耗計算BOM表數(shù)據(jù)量龐大，格式要求非常嚴(yán)格，手動整理一個BOM表平均需1個小時. 我們收集整理了BOM表的格式規(guī)則，在Excel里寫了3個VBA程式（圖五），自動整理BOM表數(shù)據(jù)，現(xiàn)整理一個BOM表只需3分鐘。圖五 VBA自動整理程式4 總結(jié) 通過系統(tǒng)整合，信息集成，數(shù)據(jù)計算自動化，大大縮短了單損耗制作時間（圖六），使原來復(fù)雜難懂的單損耗制作變得簡單易學(xué)，節(jié)省了單損耗制作人力3人，使單損耗制作錯誤率由原來的12件