技术领域
[0001] 本发明涉及电路板贴片技术领域,特别是涉及一种设备综合效率计算方法及系统。
相关背景技术
[0002] 贴片设备用于将元件贴装在PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)上。贴片设备的OEE(Overall Equipment Effectiveness,设备综合效率)是评估该贴片设备的重要指标。
[0003] 目前,贴片设备的OEE计算时需依据稼动率等参数。然而,上述贴片设备的OEE的计算方式中未考虑设备本身对OEE的影响,计算得到的OEE的准确性较低。
具体实施方式
[0070] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便,不应对本发明的具体实现方式构成任何限定,各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
[0071] 贴片设备用于将元件贴装在PCB上。贴片设备的OEE是评估该贴片设备的重要指标。目前,贴片设备的OEE计算时需依据稼动率等参数。然而,上述贴片设备的OEE的计算方式中未考虑设备本身对OEE的影响,计算得到的OEE的准确性较低。为了解决上述问题,本发明实施例提供了一种设备综合效率计算方法及系统,下面对上述提到的设备综合效率计算方法及系统进行具体描述。
[0072] 第一方面,参照图1,本发明实施例提供了一种设备综合效率计算方法,应用于设备综合效率计算系统,该设备综合效率计算方法包括:
[0073] 步骤101,获取设备机龄,并根据设备机龄计算可用性衰减参数。
[0074] 具体的,该设备综合效率计算方法用于计算贴片设备的设备综合效率,由于贴片设备的各个部位会随着设备机龄的增加而发生老化,存在旧贴片设备的可用性无法达到新贴片设备的水准的问题,且贴片速度也会随着机龄的增加而变慢,因此设备机龄会影响贴片设备的可用性。为了更加真实地体现新旧贴片设备可用性之间的差异,需要将该误差找回来,因此,本发明实施例中通过引入可用性衰减参数来体现新旧贴片设备可用性之间的差异。可用性衰减参数与设备机龄正相关,也即设备机龄越大,则可用性衰减参数越大。设备机龄的单位可以为年。
[0075] 参照图8,设备综合效率计算系统包括第二计算模块和制造执行系统模块,第二计算模块与制造执行系统模块电连接,第二计算模块用于通过网线与贴片设备连接,第二计算模块上配置有贴片设备系统,该贴片设备系统可以为Pana CIM系统,PanaCIM系统是一种自动装配和制造执行系统。制造执行系统模块上配置有MES(Manufacturing Execution System,制造执行系统)。贴片设备工作时,第二计算模块上配置的贴片设备系统会记录相关信息至设备日志中,设备日志中可以包括设备机龄。第二计算模块可以将该设备日志发送至制造执行系统,制造执行系统模块用于从第二计算模块发送的设备日志中获取设备机龄,并根据设备机龄计算可用性衰减参数。
[0076] 步骤102,获取预设统计时间内的设备有效工作时间及设备累计开机时间,并根据设备有效工作时间及设备累计开机时间计算设备可用性参数。
[0077] 具体的,设备有效工作时间也即贴片设备进行贴片工作时持续的时间,设备累计开机时间也即贴片设备开机后持续启动的时间。设备可用性参数是在工作时间,设备能够正常运行的概率或时间占有率期望值。设备可用性参数是衡量设备在投入使用后实际使用的效能,是表示设备可靠性、可维护性和维护支持性的综合特性。设备可用性参数分为瞬时可用性、时段可用性、固有可用性等,若考察时间为指定瞬间,则称瞬时可用性;若考察时间为指定时段,则称时段可用性;若考察时间为连续使用期间的任一时刻,则称固有可用性。本发明实施例中,该设备可用性参数具体指时段可用性,指在预设统计时间内设备的可用性。该预设统计时间可以为每周、每月等,该预设统计时间优选为每周。设备可用性参数具体为设备有效工作时间除以设备累计开机时间。
[0078] 上述设备日志中还包括设备开机时间,设备开机时间可以用PowerOn表示。贴片设备每生产完一片产品,第二计算模块上配置的贴片设备系统就会抛出一条设备日志。第二计算模块可以将该预设统计时间内的多条设备日志发送至制造执行系统,制造执行系统模块用于根据第二计算模块发送的多条设备日志确定设备累计开机时间。制造执行系统模块通过请求第二计算模块来获取设备日志,获取一条设备日志后,制造执行系统模块会解析该设备日志,以获取设备日志中的设备开机时间,这样一直循环请求获取多条设备日志,对多条设备日志中的设备开机时间进行累加,从而得到设备累计开机时间,设备累计开机时间可以用∑PowerOn表示。
[0079] 设备日志中包括的字段信息如下:
[0080] LINE_NAME="S01"
[0081] MachineNO="S01‑CX‑plp‑002"
[0082]
[0083]
[0084]
[0085] 其中,LINE_NAME表示该贴片设备所在的产线的名称,MachineNO表示该贴片设备的名称,DATA State表示该贴片设备的状态数据,Actual表示该贴片设备实际运转的时间,Value表示具体的时间的值,该时间的值的单位可以为秒,PowerON表示设备开机时间,TotalStop表示设备停机时间。
[0086] 步骤103,根据设备可用性参数及可用性衰减参数计算真实可用性参数。
[0087] 具体的,制造执行系统模块计算出设备可用性参数及可用性衰减参数后,会根据设备可用性参数及可用性衰减参数计算出真实可用性参数,该真实可用性参数能够表示出该贴片设备的真实的可用性。
[0088] 步骤104,根据真实可用性参数计算贴片设备的设备综合效率。
[0089] 具体的,设备综合效率与真实可用性参数成正比,也即真实可用性参数越大,则设备综合效率越大。设备综合效率的值小于或等于100%。
[0090] 本发明实施例中,计算设备综合效率时依据的是真实可用性参数,真实可用性参数是根据设备可用性参数和可用性衰减参数确定的,可用性衰减参数与设备机龄正相关,也即计算设备综合效率时考虑了设备机龄对可用性的影响,能够更加真实地体现出新旧贴片设备之间的差异,从而提高了计算得到的设备综合效率的准确性,避免因未考虑设备本身对OEE的影响而造成的计算得到的OEE的准确性较低。此外,由于计算得到的设备综合效率体现出了新旧贴片设备之间的差异,因此,新旧贴片设备可以在同一平台上比较优劣,从而为决策者提供可靠的决策依据。
[0091] 贴片设备包括吸嘴1和与吸嘴1相连的真空泵,吸嘴1用于吸取贴片元件2。步骤102中获取预设统计时间内的设备有效工作时间,包括:根据吸嘴的真空值将吸嘴的工作阶段划分为多个子工作阶段;获取预设统计时间内的多个子工作阶段的工作累计时间;根据工作累计时间确定设备有效工作时间。
[0092] 具体的,SMT(Surface Mount Technology,表面贴装技术)车间中贴片设备的性能发挥好坏,直接关系到SMT车间的产能的好坏,故需要对贴片设备进行实时监控,提高贴片设备的可用率。在贴片设备正常生产的过程中,贴片的主要原理为将贴片元件吸着在带有吸嘴的贴片工作头上,然后由步进电机控制贴片工作头运动,贴片工作头把贴片元件放置在PCB板上对应的贴装位置处,之后贴片工作头会把贴片元件固定在PCB板上,这个过程称之为贴装作业。
[0093] 贴片设备在贴装作业的过程中,需要使用真空泵产生真空,将贴片元件吸附住,贴片设备在贴装作业时,吸嘴的真空值的大小要在不同阶段进行变换,有真空值则表示在工作中,无真空值则表示贴片设备没有在工作状态或处于机故统计状态。由于吸嘴的真空值的大小在不同阶段各不相同,因此,可以根据吸嘴的真空值将吸嘴的工作阶段划分为多个子工作阶段,其中,多个子工作阶段中吸嘴的真空值各不相等。一个工作阶段中多个子工作阶段的持续时间之和也即贴装一个贴片元件时的贴片时间,该贴片设备的设备有效工作时间也即预设统计时间内多个子工作阶段的工作累计时间。
[0094] 吸嘴的真空值没有变化则表示贴片设备没有稼动,本发明实施例中,依据吸嘴的真空值的变化将吸嘴的工作阶段划分为多个子工作阶段,通过预设统计时间内多个子工作阶段的工作累计时间来确定贴片设备的设备有效工作时间,实现了设备有效工作时间的高精度统计,能够更加精确地体现贴片设备的真实的可用性。
[0095] 真实可用性参数的计算公式为:
[0096] A1=A2×C
[0097] 其中,A1为真实可用性参数,A2为设备可用性参数,C根据1‑D的值确定,D为可用性衰减参数,1‑D的值大于或等于1时C为1,1‑D的值小于1时,C=1‑D。
[0098] 可用性衰减参数的计算公式为:
[0099] D=K1×Y‑K2
[0100] 其中,K1处于0.01‑0.02范围内,Y为设备机龄,K2处于0.02‑0.03范围内。
[0101] 具体的,设备机龄的单位为年,贴片设备为第一年使用时,则该贴片设备的设备机龄为1,贴片设备使用超过一年,还未超过两年时,该贴片设备的设备机龄为2,依此类推。可用性衰减参数的计算公式是通过对衰减统计参数进行回归分析确定的,K1和K2的值根据回归分析的结果确立,如K1可以为0.01464,K2可以为0.02964。可用性衰减参数与设备机龄的关系呈线性的趋势,并且是正比例的关系,设备机龄越大,则可用性衰减参数越大。C的值表示贴片设备的新旧度,C的值越大,则表示贴片设备越新。C的值小于或等于1。由于D的值存在负值的情况,因此在1‑D的值大于或等于1时C为1,在1‑D的值小于1时C=1‑D。
[0102] 参照图8和图9,设备综合效率计算系统包括与吸嘴1相连的采集模块和与采集模块电连接的第一计算模块。获取预设统计时间内的多个子工作阶段的工作累计时间,包括:通过采集模块检测吸嘴的真空值并对子工作阶段的持续时间进行计时;通过采集模块将子工作阶段的持续时间发送至第一计算模块;通过第一计算模块根据预设统计时间内多个子工作阶段的持续时间计算工作累计时间。
[0103] 具体的,设备综合效率计算系统还包括与第一计算模块相连的制造执行系统模块,制造执行系统模块用于根据吸嘴的真空值将吸嘴的工作阶段划分为多个子工作阶段。采集模块用于检测吸嘴的真空值并对子工作阶段的持续时间进行计时,采集模块可以采用数字压力传感计时器,数字压力传感计时器检测到该子工作阶段下吸嘴的真空值时开始计时,以得到该子工作阶段的持续时间,吸嘴的真空值变化后,继续计时,以得到下一个子工作阶段的持续时间。数字压力传感计时器得到的子工作阶段的持续时间会发送至第一计算模块,然后第一计算模块根据预设统计时间内多个子工作阶段的持续时间计算工作累计时间,该工作累计时间等于预设统计时间内多个子工作阶段的持续时间之和。本发明实施例中,通过采集模块能够精确地检测到吸嘴的真空值,并对子工作阶段的持续时间进行计时,结构简单,且统计出的数据精确。
[0104] 参照图5、图8和图9,设备综合效率计算系统还包括用于与真空泵电连接的电流变送器,电流变送器用于检测真空泵开始工作时的电流变化信息,电流变送器还与第一计算模块电连接,第一计算模块用于接收电流变化信息,并根据电流变化信息启动采集模块。
[0105] 具体的,贴片设备还包括与真空泵相连的第一电源,第一电源用于为真空泵供电。真空泵通电工作时,真空泵会发生电流变化,电流变送器检测到真空泵的电流变化后,会输出电流变化信息至第一计算模块,第一计算模块接收到电流变化信息后才启动采集模块。
电流变送器输出的电流变化信息具体为模拟电流信息。参照图5,S1,真空泵是否通电工作。
该步骤中,通过电流变送器来判断真空泵是否通电工作。若真空泵通电工作,则S2,采集模块工作,开始计时。该步骤中,通过第一计算模块来控制采集模块工作。若真空泵未通电工作,则S3,采集模块不工作。S4,采集模块将数据实时传输至第一计算模块。S5,第一计算模块进行统计。
[0106] 贴片设备在按下开始按键开始生产时,真空泵启动工作,同时启动采集模块的计时工作,输出子工作阶段的持续时间,并实时传输至第一计算模块,经过第一计算模块进行统计累计计算出工作累计时间。贴片设备在手动状态、报警状态、闲置状态时真空泵不工作,即不能启动采集模块。本发明实施例中,只有在真空泵开始工作时才启动采集模块进行计时,从而保证了采集模块计时的准确性,避免了真空泵不工作但采集模块仍工作导致的计时误差。
[0107] 参照图3和图4,多个子工作阶段包括吸料准备阶段、吸料阶段、贴装阶段和返回阶段,吸料准备阶段和吸料阶段中吸嘴的真空值均为负值,且吸料准备阶段中吸嘴的真空值大于吸料阶段中吸嘴的真空值,贴装阶段和返回阶段中吸嘴的真空值均为正值,且贴装阶段中吸嘴的真空值大于返回阶段中吸嘴的真空值。
[0108] 具体的,不同的子工作阶段的真空值是预先配置好的,吸嘴的工作阶段具体包括四个子工作阶段。制造执行系统模块根据预先配置好的真空值将该四个子工作阶段分为吸料准备阶段、吸料阶段、贴装阶段和返回阶段。参照图9,贴片设备包括第二电源和限流装置,真空泵通过节流装置与吸嘴1相连,第二电源用于为节流装置供电。限流装置用于控制吸嘴1的真空值的大小,限流装置可以为限流电磁阀。
[0109] 参照图4,贴片时吸嘴的真空值的变化分为四个阶段,第一阶段是吸料准备阶段,表示贴片设备处于工作准备阶段,需要启动真空泵产生真空值,限流装置对吸嘴的真空值的大小进行控制,这个阶段吸嘴的真空值为‑38Mpa左右,表示吸嘴上没有贴片元件;第二阶段是吸料阶段,表示贴片设备处于吸着贴片元件的阶段,当吸嘴上有贴片元件时,吸嘴的真空值为‑72Mpa左右,表示吸嘴上已经有贴片元件;第三阶段为贴装阶段,表示贴片设备处于贴片元件贴装阶段,把吸嘴上的贴片元件贴到对应的贴装位置处,此时需要经过限流装置对吸嘴的真空值的大小进行控制,这个阶段吸嘴的真空值为+10Mpa左右,表示吹气,作用是利用吹气把贴片元件稳稳的贴在对应的PCB板上;第四阶段是返回阶段,此时需要经过限流装置对真空值的大小进行控制,这个阶段吸嘴的真空值为正值,具体为+2Mpa左右,表示吹气,作用是保证吸嘴不进入异物,避免吸嘴堵塞。
[0110] 循环吸料准备阶段、吸料阶段、贴装阶段和返回阶段这四个阶段的动作会一直循环,直到产品生产完。若吸嘴的真空值为零,则表示贴片设备没有工作或处于机故状态。参照图3,图3中T1表示吸料准备阶段的持续时间,T2表示吸料阶段的持续时间,T3表示贴装阶段的持续时间,T4表示返回阶段的持续时间。
[0111] 设备有效工作时间的计算公式为:
[0112] Ta=Tb=∑(T1+T2+T3+T4)
[0113] 其中,Ta为设备有效工作时间,Tb为预设统计时间内多个子工作阶段的工作累计时间,T1为吸料准备阶段的持续时间,T2为吸料阶段的持续时间,T3为贴装阶段的持续时间,T4为返回阶段的持续时间。
[0114] 设备可用性参数的计算公式为:
[0115] A2=Ta/Tc
[0116] 其中,A2为设备可用性参数,Tc为设备累计开机时间,Tc=∑PowerOn。Ta、Tb和Tc的单位均为小时。
[0117] 参照图2,步骤103根据设备可用性参数及可用性衰减参数计算真实可用性参数之后,步骤104根据真实可用性参数计算贴片设备的设备综合效率之前,还包括:步骤105,获取预设统计时间内不良片数和实际产出片数,根据不良片数和实际产出片数计算产品直通率;步骤106,获取单位小时产能和设备累计停机时间,根据实际产出片数、单位小时产能、设备累计开机时间和设备累计停机时间计算生产效率。步骤104根据真实可用性参数计算贴片设备的设备综合效率,包括:步骤1041,根据真实可用性参数、产品直通率及生产效率计算贴片设备的设备综合效率;
[0118] 设备综合效率的计算公式为:
[0119] OEE=A1×P×E×100%
[0120] 其中,OEE为设备综合效率,A1为真实可用性参数,P为产品直通率,E为生产效率。
[0121] 产品直通率的计算公式为:
[0122] P=1-(N1/N2)
[0123] 其中,N1为不良片数,N2为实际产出片数。
[0124] 生产效率的计算公式为:
[0125] E=(N2/UPH1)/(Tc-Td)
[0126] 其中,UPH1为第一单位小时产能,Tc为设备累计开机时间,Td为设备累计停机时间。
[0127] 具体的,实际产出片数也即该贴片设备在预设统计时间内实际生产出的产品的片数,该产品具体为贴装有贴片元件的PCB板。不良片数也即该贴片设备在预设统计时间内生产出的不良的产品的片数。不良的产品可以通过AOI(Au tomated Optical Inspection,自动光学检测)模块检测出。制造执行系统模块依据该贴片设备的唯一标识抓取该贴片设备生产出的产品过站的数量能够确定出实际产出片数。
[0128] UPH1为第一单位小时产能,具体表示在一小时之内,设备参数为最佳,且在没有任何延误的情况下,贴片设备一小时之内能够生产的产品数量。UPH 1的单位为片/小时,Tc、Td的单位均为小时。第二计算模块上还存储有设备资料库,该设备资料库包括该贴片设备的第一单位小时产能,制造执行系统模块能够从第二计算模块直接获取该贴片设备的第一单位小时产能。上述设备日志中还包括设备停机时间,设备停机时间用TotalStop表示,设备累计停机时间为预设统计时间内设备累计停机的时间,设备累计停机时间Td=∑TotalStop。OEE=A1×P×E×100%=∑(T1+T2+T3+T4)/Tc×C×P×E×100%=∑(T1+T2+T3+T4)/Tc×C×[1-(N1/N2)]×[(N2/UPH1)/(Tc-Td)]×100%。OEE小于或等于100%。
[0129] 本发明实施例中,计算设备综合效率时除了依据真实可用性参数之外,还依据产品直通率和生产效率,从而使得计算得到的设备综合效率能够更加全面地体现该贴片设备的性能。
[0130] 计算出设备综合效率之后,制造执行系统模块还会通过字段表格的形式实时显示该设备综合效率,该字段表格如下。
[0131] 表1
[0132]
[0133] 上述字段表格中设备状态可以包括工作状态、手动状态、报警状态、闲置状态、停机状态等。MTBF(Mean Time Between Failure,平均故障间隔时间)可以根据设备累计开机时间除以设备异常次数得到。MTTR(Mean Time To Repair,平均修复时间)可以根据设备总异常时间除以设备异常次数得到。日期也即当前的日期,可以精确到年、月、日。
[0134] 参照图7,预设统计时间为每周时,多周的OEE数据可以通过统计图表的形式展示,该统计图表具体可以为条形图。该条形图中,横坐标为周,纵坐标为设备综合效率。参照图7,第一周、第二周和第四周的OEE小于60%。统计图表中还可以展示设备综合效率目标值,图7中上面的线条表示设备综合效率目标值,设备综合效率目标值大于或等于80%,且小于或等于85%。根据多个预设统计时间对应的多个设备综合效率可以计算出年度设备综合效率,该年度设备综合效率为该年度下多个设备综合效率的平均值。
[0135] 根据真实可用性参数计算设备综合效率之后,还可以统计出多个贴片设备对应的多个设备综合效率,将多个设备综合效率与设备综合效率目标值进行对比,输出小于该设备综合效率目标值的设备综合效率对应的贴片设备的名称。通过该方式,能够直观地统计出设备综合效率不达标的贴片设备。
[0136] 可用性衰减参数的计算公式是通过对衰减统计参数进行回归分析确定的,其中,衰减统计参数包括多个统计设备的机龄和衰减影响程度,衰减影响程度根据统计设备的不明延误时间和累计开机时间确定,不明延误时间根据实际产出数、理论产出数和第二单位小时产能确定;
[0137] 衰减影响程度的计算公式为:
[0138] F=Te/Tf×100%
[0139] 其中,F为衰减影响程度,Te为不明延误时间,Tf为累计开机时间。
[0140] 不明延误时间的计算公式为:
[0141] Te=(N0‑N3)/UPH2
[0142] 其中,N0为理论产出数,N3为实际产出数,UPH2为第二单位小时产能。
[0143] 具体的,对多个统计设备的衰减统计参数进行统计时需满足的条件为:多个统计设备的类型、型号、配置一致;多个统计设备选用同一大类的机种、同一程式、同一程式资料库进行生产;连续开机时间一致。统计出的多个统计设备的衰减统计参数和其它参数如表2所示。
[0144] 表2
[0145]
[0146] 机种表示该贴片设备所属的机种,上述五台统计设备都属于882这一大类的机种。延误时间表示累计开机时间内之内所有延误的时间,该延误包含异常停机、机故、调试、接料、换料、换线、校正元件资料库等所有的延误。上述这里五台统计设备的延误时间分别为:
A统计设备的延误时间为0小时,B统计设备的延误时间为0小时,C统计设备的延误时间为
0.08小时,D统计设备的延误时间为0.4小时,E统计设备的延误时间为0.8小时。UPH2表示在一个小时内,设备参数为最佳,且在没有任何延误的情况下,统计设备一个小时内能够生产出的产品的数量。该统计设备一个小时内能够生产出的产品的数量=3600/CT=3600秒/90秒/片=40片。则UPH2=40片/h。CT表示该机种的贴片设备生产一片产品的循环时间。
[0147] 理论产出数指在规定的时间之内,设备参数为最佳,且在去除所有延误的情况下,统计设备应该的产出。理论产出数=(累计开机时间‑延误时间)×UPH2。A统计设备的理论产出数=(8h‑0h)×40片/h=320片,B统计设备的理论产出数=(8h‑0h)×40片/h=320片,C统计设备的理论产出数=(8h‑0.5h)×40片/h=300片,D统计设备的理论产出数=(8h‑0.6h)×40片/h=296片,E统计设备的理论产出数=(8h‑1.3h)×40片/h=268片。
[0148] 实际产生数指在规定的时间之内,各个统计设备实际生产的产品的数量。A统计设备的实际产生数为320片,B统计设备的实际产生数为320片,C统计设备的实际产生数为297片,D统计设备的实际产生数为280片,E统计设备的实际产生数为236片。
[0149] 设备可用率=实际产生数/理论产出数×100%。A统计设备的设备可用率为320/320×100%=100%,B统计设备的设备可用率为320/320×100%=100%,C统计设备的设备可用率为297/300×100%=99%,D统计设备的设备可用率为280/296×100%=95%,E统计设备的设备可用率为236/268×100%=90%。
[0150] 不明延误时间是新旧设备之间的差异损失,不明延误时间=(理论产出数‑实际产生数)/UPH2,该不明延误时间保留至小数点后两位。衰减影响程度=不明延误时间/累计开机时间×100%。A统计设备的衰减影响程度=0/8×100%=0%,B统计设备的衰减影响程度=0/8×100%=0%,C统计设备的衰减影响程度=0.08/8×100%=1%,D统计设备的衰减影响程度=0.4/8×100%=5%,E统计设备的衰减影响程度=0.8/8×100%=10%。
[0151] 根据上述可知,小于3年的统计设备,机龄对设备可用性的衰减影响程度几乎为零,可以忽略不计。机龄大于等于3年时,设备机龄对设备可用性的衰减影响程度有影响,随着机龄的时间越长,其影响度就越大,如机龄等于3年,衰减影响程度为1%,机龄等于5年,衰减影响程度为5%,机龄等于9年,衰减影响程度为10%。表示机龄与对应的衰减影响程度的表3如下。
[0152] 表3
[0153]
[0154] 参照图6,对上述机龄和衰减影响程度进行回归分析,可以得到回归方程式,该回归方程式为0.01464×机龄‑0.02964。该可用性衰减参数的含义与衰减影响程度的含义一致,则上述得到的回归方程式也即可用性衰减参数的计算公式,也即可用性衰减参数的计算公式中K1为0.01464,K2为0.02964。进行回归分析时,横坐标为机龄,纵坐标为衰减影响程度,衰减影响程度用小数表示,如机龄三年对应的衰减影响程度为0.01。
[0155] 综上,本发明实施例中通过设备综合效率计算系统中用于检测吸嘴的真空值并对子工作阶段的持续时间进行计时的采集模块、第一计算模块、第二计算模块和制造执行系统模块, 能够自动获取贴片设备的实时信息数据,并通过后台计算,实现贴片设备及生产关键参数的监控及展示,为智能化、透明化生产提供准确的数据支撑,且自动计算得到的OEE能够为管理决策及改善方向提供依据。
[0156] 第二方面,参照图8和图9,本发明实施例提供了一种设备综合效率计算系统,设备综合效率计算系统用于获取设备机龄,并根据设备机龄计算可用性衰减参数,获取预设统计时间内的设备有效工作时间及设备累计开机时间,并根据设备有效工作时间及设备累计开机时间计算设备可用性参数,根据设备可用性参数及可用性衰减参数计算真实可用性参数;根据真实可用性参数计算贴片设备的设备综合效率,其中,可用性衰减参数与设备机龄正相关。
[0157] 具体的,设备综合效率计算系统包括电流变送器、采集模块、第一计算模块、第二计算模块和制造执行系统模块,第一计算模块与电流变送器和采集模块电连接,采集模块用于检测吸嘴的真空值并对子工作阶段的持续时间进行计时, 电流变送器用于与真空泵电连接, 电流变送器用于检测真空泵开始工作时的电流变化信息,第二计算模块用于通过网线与贴片设备连接, 第一计算模块和第二计算模块均与制造执行系统模块电连接。
[0158] 本发明实施例中,计算设备综合效率时依据的是真实可用性参数,真实可用性参数是根据设备可用性参数和可用性衰减参数确定的,可用性衰减参数与设备机龄正相关,也即计算设备综合效率时考虑了设备机龄对可用性的影响,能够更加真实地体现出新旧贴片设备之间的差异,从而提高了计算得到的设备综合效率的准确性,避免因未考虑设备本身对OEE的影响而造成的计算得到的OEE的准确性较低。此外,由于计算得到的设备综合效率体现出了新旧贴片设备之间的差异,因此,新旧贴片设备可以在同一平台上比较优劣,从而为决策者提供可靠的决策依据。
[0159] 贴片设备包括吸嘴1和与吸嘴1相连的真空泵,吸嘴1用于吸取贴片元件2。获取预设统计时间内设备有效工作时间,包括:根据吸嘴的真空值将吸嘴的工作阶段划分为多个子工作阶段;获取预设统计时间内多个子工作阶段的工作累计时间;根据工作累计时间确定设备有效工作时间。
[0160] 真实可用性参数的计算公式为:
[0161] A1=A2×C
[0162] 其中,A1为真实可用性参数,A2为设备可用性参数,C根据1‑D的值确定,D为可用性衰减参数,1‑D的值大于或等于1时C为1,1‑D的值小于1时,C=1‑D。
[0163] 可用性衰减参数的计算公式为:
[0164] D=K1×Y‑K2
[0165] 其中,K1处于0.01‑0.02范围内,Y为设备机龄,K2处于0.02‑0.03范围内。
[0166] 设备综合效率计算系统包括与吸嘴1相连的采集模块和与采集模块电连接的第一计算模块。获取预设统计时间内多个子工作阶段的工作累计时间,包括:通过采集模块检测吸嘴的真空值并对子工作阶段的持续时间进行计时;通过采集模块将子工作阶段的持续时间发送至第一计算模块;通过第一计算模块根据预设统计时间内多个子工作阶段的持续时间计算工作累计时间。
[0167] 设备综合效率计算系统还包括用于与真空泵电连接的电流变送器,电流变送器用于检测真空泵开始工作时的电流变化信息,电流变送器还与第一计算模块电连接,第一计算模块用于接收电流变化信息,并根据电流变化信息启动采集模块。
[0168] 多个子工作阶段包括吸料准备阶段、吸料阶段、贴装阶段和返回阶段,吸料准备阶段和吸料阶段中吸嘴的真空值均为负值,且吸料准备阶段中吸嘴的真空值大于吸料阶段中吸嘴的真空值,贴装阶段和返回阶段中吸嘴的真空值均为正值,且贴装阶段中吸嘴的真空值大于返回阶段中吸嘴的真空值。
[0169] 设备有效工作时间的计算公式为:
[0170] Ta=Tb=∑(T1+T2+T3+T4)
[0171] 其中,Ta为设备有效工作时间,Tb为预设统计时间内多个子工作阶段的工作累计时间,T1为吸料准备阶段的持续时间,T2为吸料阶段的持续时间,T3为贴装阶段的持续时间,T4为返回阶段的持续时间。
[0172] 设备可用性参数的计算公式为:
[0173] A2=Ta/Tc
[0174] 其中,A2为设备可用性参数,Tc为设备累计开机时间。
[0175] 根据设备可用性参数及可用性衰减参数计算真实可用性参数之后,根据真实可用性参数计算设备综合效率之前,还包括:获取预设统计时间内不良片数和实际产出片数,根据不良片数和实际产出片数计算产品直通率;获取单位小时产能和设备累计停机时间,根据实际产出片数、单位小时产能、设备累计开机时间和设备累计停机时间计算生产效率。根据真实可用性参数计算设备综合效率,包括:根据真实可用性参数、产品直通率及生产效率计算设备综合效率;
[0176] 设备综合效率的计算公式为:
[0177] OEE=A1×P×E×100%
[0178] 其中,OEE为设备综合效率,A1为真实可用性参数,P为产品直通率,E为生产效率。
[0179] 产品直通率的计算公式为:
[0180] P=1-(N1/N2)
[0181] 其中,N1为不良片数,N2为实际产出片数。
[0182] 生产效率的计算公式为:
[0183] E=(N2/UPH1)/(Tc-Td)
[0184] 其中,UPH1为第一单位小时产能,Tc为设备累计开机时间,Td为设备累计停机时间。
[0185] 可用性衰减参数的计算公式是通过对衰减统计参数进行回归分析确定的,其中,衰减统计参数包括多个统计设备的机龄和衰减影响程度,衰减影响程度根据统计设备的不明延误时间和累计开机时间确定,不明延误时间根据实际产出数、理论产出数和第二单位小时产能确定;
[0186] 衰减影响程度的计算公式为:
[0187] F=Te/Tf×100%
[0188] 其中,F为衰减影响程度,Te为不明延误时间,Tf为累计开机时间。
[0189] 不明延误时间的计算公式为:
[0190] Te=(N0‑N3)/UPH2
[0191] 其中,N0为理论产出数,N3为实际产出数,UPH2为第二单位小时产能。
[0192] 在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程系统。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
[0193] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0194] 本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0195] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。