77电子技术Electronic Technology
电子技术与软件工程
Electronic Technology & Software Engineering 印制电路板装配(PCB ， printed circuit board assemble)企业越
来越多面对的是短周期、低成本、高要求的市场需求。企业要想在
瞬息万变的市场竞争中站稳脚跟，得以生存发展，必须采用先进的
生产模式，快速响应客户订单需求。为此，一方面需要通过增加制
造过程的可视化、柔性化，降低产品的废品率；另一方面要保证优
化预测和计划调度，减少生产的待机时间。只有通过确保生产设备 高效利用和信息快速反馈才能最大化地实现生产的高效。
目前，许多企业通过采用企业级管理信息系统（ERP ）使生产 管理水平和市场竞争力有所提高。但通常只能处理历史或预测数据，
不能及时、准确地反映当前生产现场的设备状态和生产数据。导致
企业资源计划层缺乏有效的设备实时信息支持，控制环节不能得
到有效优化的调度与协调。因此，企业迫切需要一个集成的、实时
的IT 系统来协调和控制生产。制造执行系统(MES ， manufacturing
execution system)正是满足这种需求的生产信息系统。
1 PCBA行业的信息化现状及问题
PCB 板组装行业特性决定了如果某一环节出现问题，将造成整
批在制品的报废。因此需要实时、灵敏地监控关键生产参数并定位
出错位置，给予正确的报警提示信息。同时，对部分重要参数进行
自动回控调整。事实上，PCBA 中的SMT 生产线是典型的数字化
生产线，由一个个独立的、先进的数字化加工单元组成，然而，由
于设备厂商数据接口和格式各不相同，相互之间的信息传递仅仅是
停留在前后工序设备的上料、下料通知等表层交互，与上层管理系
统缺乏信息的集成与统一，设备信息不能集中共享。这种信息不统
一、存储分散无序的状况使得数据分析与利用更为困难。若通过人
工查看显示屏或磁盘备份的方式完成，则会大大增加工作量、降低
工作效率，准确性也无法得到保障。pcba检测设备
2 面向PCB装配的闭环制造执行系统（C-MES）功能架构
在PCBA 企业中构建MES 系统的主要目标是通过关注生产条
件变化，利用信息技术实现生产组织的快速响应。相对于ERP 系
统MES 能够提供一种额外实时与详细的控制。MES 和ERP 系统之
间的关系如图1所示。当客户下订单后，由ERP 系统生成主生产
计划并传递产品细节，如产品类型、加工数量和交货期限给MES
系统。MES 通过调度来有效地管理资源和控制生产系统的运作。
并将信息传给ERP ，由ERP 更新信息。也就是说MES 是控制层和
ERP 之间的重要链条，是通过协同各种活动来实现订单的快速执行。
3 面向PCBA的C-MES实施
3.1 实施拓扑图建立
图2给出了SMT 段的拓扑图。首先是物料的收检和分包，由PCBA 闭环控制式MES 建设方案
张伟 王威 王羚薇
（长春光学精密机械与物理研究所 吉林省长春市 130033）
智能扫码系统对物料进行识别和处理，然后是SMT 产线管理，包括辅料管理、物料用量检测、上料检验，包装/预警/设备管理以及质量和SPC 分析等，最后是成品库房的出入库管理。图3给出了组装段的实施拓扑图。系统留有现场数据的收集/测试设备接口，值得注意的是该阶段的操作过程中数据的收集和测试需要人工参与完成的环节较多。而数据获得后的处理分析与统计则仍由系统智能完成。
摘 要：本文首先分析了PCBA 行业的信息化现状及所面临的问题，其次介绍了面向PCB 装配的闭环制造执行系统（C-MES）的功能架
构，最后在此基础上提出了
MES
系统的建设方案。关键词：PCBA；制造执行系统；MES
图1：MES 系统功能模块示意图图2：SMT 段实施拓扑图图3：组装段实施拓扑图
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