21世紀(jì)的制造企業(yè)面臨著日益激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，傳統(tǒng)方法通過(guò)實(shí)施MRPII/ERP來(lái)加強(qiáng)管理，只是一種黑箱作業(yè)，這已無(wú)法滿足今天復(fù)雜多變的競(jìng)爭(zhēng)需要。因此如何將此黑箱作業(yè)透明化，找出任何影響產(chǎn)品品質(zhì)和成本的問(wèn)題，提高計(jì)劃的實(shí)時(shí)性和靈活性，同時(shí)又能改善生產(chǎn)線的運(yùn)行效率已成為每個(gè)企業(yè)所關(guān)心的問(wèn)題。而MES則是這十多年來(lái)生產(chǎn)形態(tài)的變革所產(chǎn)生的非常有效的解決方案。作為21世紀(jì)的核心產(chǎn)業(yè)之一的SMT行業(yè)，卻遲遲未實(shí)現(xiàn)MES的普及。這是一種契機(jī)，如果MES能夠在SMT行業(yè)實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，必然能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)效率的飛躍，同時(shí)也會(huì)對(duì)于質(zhì)量的提高和物資的節(jié)約，也會(huì)有很大幫助。MES的關(guān)鍵是強(qiáng)調(diào)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化，它需要收集生產(chǎn)過(guò)程中大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并對(duì)實(shí)時(shí)事件及時(shí)處理。同時(shí)又與計(jì)劃層和控制層保持雙向通信能力，從上下兩層接收相應(yīng)數(shù)據(jù)并反饋處理結(jié)果和生產(chǎn)指令。

　　1.SMT車間數(shù)據(jù)采集技術(shù)

　　對(duì)SMT車間進(jìn)行數(shù)據(jù)采集是建立電子電路表面貼裝MES系統(tǒng)的基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)SMT車間數(shù)據(jù)的采集可以實(shí)現(xiàn)制造數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)監(jiān)控以及計(jì)劃跟蹤等。同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)異常報(bào)警和生產(chǎn)、質(zhì)量信息報(bào)表查詢等功能的前提。SMT車間數(shù)據(jù)采集技術(shù)一強(qiáng)調(diào)與設(shè)備控制系統(tǒng)的集成，二是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集。這需要對(duì)數(shù)據(jù)采集的采集方式、參數(shù)的確定、軟硬件實(shí)現(xiàn)、信號(hào)處理方法等問(wèn)題開(kāi)展技術(shù)研究。

　　1.1需要實(shí)現(xiàn)的基本功能

　　能夠給MES系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的高效采集模塊，其主旨就是在盡可能節(jié)省成本和資源的情況下，將各個(gè)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀況快速、穩(wěn)定、有效地收集并集中起來(lái)，特點(diǎn)：

　　1)把企業(yè)現(xiàn)有主要設(shè)備組成一個(gè)工業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)分散設(shè)備的集中監(jiān)控;2)通過(guò)一定的通訊協(xié)議或傳感器，采集各設(shè)備的生產(chǎn)參數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程;3)生產(chǎn)參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)，實(shí)時(shí)報(bào)警，報(bào)警信息實(shí)時(shí)反饋給生產(chǎn)管理人員及現(xiàn)場(chǎng)工程師;4)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性高，不影響原有設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　1.2可采用的采集方式

　　在SMT車間中，由于設(shè)備的多樣性，能夠采用的數(shù)據(jù)采集方式有：1)從設(shè)備控制系統(tǒng)獲得信號(hào);2)通過(guò)傳感器獲取分立模擬信號(hào);3)采集開(kāi)關(guān)量信號(hào)。

　　1.3關(guān)鍵設(shè)備及主要需要采集的參數(shù)

　　對(duì)SMT車間關(guān)鍵設(shè)備制造數(shù)據(jù)的收集、整理，是進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃安排、產(chǎn)品歷史記錄維護(hù)以及其它生產(chǎn)管理的基礎(chǔ)。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的生產(chǎn)和檢測(cè)的關(guān)鍵設(shè)備主要包括：1)焊膏印刷機(jī);2)點(diǎn)膠機(jī);3)貼裝機(jī);4)回流焊爐;5)飛針、X-Ray測(cè)試機(jī)臺(tái)、光學(xué)檢測(cè)儀(AOI)、首件檢測(cè)儀(FAI)等其他檢測(cè)設(shè)備。

　　2.自動(dòng)數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)

　　就當(dāng)前的關(guān)鍵設(shè)備而言，它們的操作系統(tǒng)既有windows也有UNIx，老一點(diǎn)的設(shè)備還有DOS系統(tǒng);通訊接口也有RS232和RJ45、甚至于還有非標(biāo)準(zhǔn)電腦接口;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式也是一家一個(gè)樣子，完全沒(méi)有統(tǒng)一和協(xié)調(diào)性，只能針對(duì)不同類型的設(shè)備，實(shí)施相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集方法。

　　2.1從設(shè)備系統(tǒng)直接獲得所需數(shù)據(jù)

　　1)接口通訊方式采集

　　在接口通訊中，GEM設(shè)備的廣泛使用可謂是一大進(jìn)步，SECSII(半導(dǎo)體設(shè)備通訊標(biāo)準(zhǔn))/GEM(設(shè)備通訊模型)協(xié)議是由半導(dǎo)體設(shè)備和材料國(guó)際協(xié)會(huì)(SEMI)負(fù)責(zé)起草的一個(gè)行業(yè)規(guī)范，它的出現(xiàn)本來(lái)只是針對(duì)半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備，使來(lái)自不同供應(yīng)商的控制系統(tǒng)和設(shè)備統(tǒng)一通訊協(xié)議，具有GEM兼容接口的設(shè)備可以方便地集成到企業(yè)的MES策略中去。目前市面上的絕大多數(shù)設(shè)備供應(yīng)商的大多數(shù)設(shè)備通過(guò)多種擴(kuò)展方式，都擁有了滿足SECSII/GEM協(xié)議的兼容接口。

　　2)直接獲取數(shù)據(jù)文件

　　其他的一些設(shè)備，有的已經(jīng)將數(shù)據(jù)采集的功能集成在其控制軟件里，可以導(dǎo)出我們所需的數(shù)據(jù)內(nèi)容;而有的則是像飛針、X-Ray測(cè)試機(jī)臺(tái)、光學(xué)檢測(cè)儀等類似的檢測(cè)設(shè)備，其運(yùn)行成果就是數(shù)據(jù)文件，需要人工審核的。我們都可以同過(guò)與這些設(shè)備的控制電腦聯(lián)網(wǎng)，使用TCP/IP等常用協(xié)議傳輸文件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。

　　2.2加裝傳感器獲取數(shù)據(jù)

　　對(duì)于第一種方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的情況，我們可能會(huì)使用加裝特定傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的目的。常見(jiàn)需要加裝傳感器的設(shè)備便是回流焊爐。雖然很多回流爐也提供了GEM兼容接口，或是可以實(shí)時(shí)記錄自身溫度傳感器的數(shù)據(jù)，然而這些溫度數(shù)據(jù)僅僅是反映了各個(gè)溫區(qū)的大致溫度，與PCB板在回流爐中的實(shí)際溫度還是有所差異，這樣采集到的數(shù)據(jù)就不能作為生產(chǎn)控制的參考。于是，爐溫測(cè)試儀便應(yīng)需要而產(chǎn)生。傳統(tǒng)的爐溫測(cè)試儀都是將傳感器安裝在PCB板上，隨PCB板一同通過(guò)回流爐，并記錄爐溫曲線，這樣可以得到相當(dāng)精確的爐溫曲線，真實(shí)反映了PCB在加熱過(guò)程中的實(shí)時(shí)溫度，不過(guò)其方式過(guò)于復(fù)雜，不便于批量生產(chǎn)中作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。而像美國(guó)KIC公司新產(chǎn)品KIC24/7則是采用了新的方式，將熱傳感器安裝在PCB傳送帶上均勻分布，安裝在爐子內(nèi)的30個(gè)熱電偶在持續(xù)不停的監(jiān)控制程溫度變化，這種變化將以制程溫度曲線的方式連續(xù)顯示在測(cè)試儀電腦屏幕上，而數(shù)據(jù)則同時(shí)被記錄在硬盤(pán)上。

　　2.3采集開(kāi)關(guān)量信號(hào)

　　對(duì)于開(kāi)關(guān)量信號(hào)的采集相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，只需要記錄一些關(guān)鍵線路的通斷，用于確定整個(gè)MES網(wǎng)絡(luò)的工作良好，包括設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)正常和傳輸線路的暢通。

　　3.結(jié)論

　　數(shù)據(jù)采集是實(shí)現(xiàn)MES的關(guān)鍵，要根據(jù)具體車間的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境采取有效的合理的方法，進(jìn)行實(shí)時(shí)地?cái)?shù)據(jù)采集。但數(shù)據(jù)采集的難度又是限制MES在SMT行業(yè)的發(fā)展，導(dǎo)致生產(chǎn)效率上不去的直接原因。因此，倡導(dǎo)各個(gè)SMT設(shè)備供應(yīng)商聯(lián)合起來(lái)統(tǒng)一接口、統(tǒng)一數(shù)據(jù)規(guī)范已是一種迫切需求。當(dāng)數(shù)據(jù)采集如同探囊取物般容易時(shí)，MES才能SMT這片空間內(nèi)得到真正的大發(fā)展，SMT行業(yè)也必迎來(lái)新的春天.