SMT产线为何要分长短线?其主要目的当然是为了要提高效率,这里的长短线指的是SMT腺体的长度,也就是机台的数量,大家应该都有看过零件不到10颗零件的板子吧!像这种板子就可以使用短线SMT来作业,只要一台锡膏印刷机+一台贴片机+回焊炉就可以了。甚至连SPI及AOI都不一定需要。而长线SMT通常会放置比较多台的置件/贴片机(pick and placement machine),适合单面零件数比较多的板子。
那SMT产线要如何提升效率?
这里提供两个思考的方向给大家参考
一、line balance(生产线平衡)
就是要尽量保持让每一台SMT设备都处在运转中没有待机。
以有一条有3个作业员的包装流水线来说明,假设原先作业的制程安排,
第一个作业员的作业时间为30秒,
第二个作业员的作业时间为20秒,
第三个作业员的作业时间为10秒,
不考虑其他因素造成的工时损失,那么产出基本为每30秒可以完成一个包装,大家觉得这样的安排有没有什么不合理的地方?就是第3个作业员大部分时间都在等待没事干,而第1个作业员却得一直做没得休息。如果我们可以把第1个作业员的工作分一点给第3个作业员,让两个作业员的时间平均都变成20s,理论上三个作业员的时间就会通通是30s,而产出的时间也可以从30s降为20s,也就不会出现有作业员忙得命,而有些作业员则很轻松的现象。
而SMT产线的配置也是一样的道理,因为SMT线是由好几台不同设备所组成的产线,我们只要合理的分配每个设备的生产时间,也就是将零件合理的分配到不同的贴片机,让每台设备的生产时间都非常接近,基本上就可以达到最佳的生产效率,否则一台那么贵的SMT设备却经常处于待机状态,就是在烧钱。
二、使用“拼板(panelization)”
拼板就是将许多的单板拼凑在一起成为一片比较大的板子,比如说我们常常会说2合1(2in1)或3合1(3in1)甚至更多合1的板子就是拼板。使用拼板最直接的优点就是可以减少取放的时间,因为一次就可以同时拿取多片板子,而拼板最大得优点则是可以提升SMT的生产效率,这个我们文章后面会再说明。
但是有优点就会有缺点,在我们要将PCBA组装进去成品的机壳以前必须要再额外做裁板(de-panel)的动作,将拼板变回成一片片单独的板子,所以有人会质疑为何要先拼板后裁板,这是因为拼板的好处比远比额外裁板作业的利益还要多出很多,所以现行作业里几乎所有的板子都会做拼板。这就有点像明明每天都要把衣服脱掉,为什么每天都还要穿衣服。
SMT产线的瓶颈通常会出现在那一站?
可能很多人不晓得,SMT产线的瓶颈一般最常出现在“锡膏印刷作业”,这是因为其他各站的作业时间长短几乎都是依照零件数量的决定的,但是锡膏印刷的时间则是依照板子大小来决定,使用钢板印刷一次锡膏的时间大约需要20~30秒,而且时间几乎是固定的,很难再缩减,但是其他各站的时间我们只要把需要贴片的零件数量增加上来,大多能超过20秒以上,所以才会说SMT的瓶颈通常出现在锡膏印刷。
那要如何增加零件的数量呢?这时候拼板的优点就显现出来了,假设单一片板子上的零件数量有100颗好了,把它做成4in1的板子是不是就变成了400颗。零件数增加了,每台SMT设备贴片的时间自然也就跟著增加了。如果单一面板子上的零件数或样式不够多,在情况允许的情况下也可以考虑正反面颠倒的阴阳拼板(mirror board)。