基于大型并行系统的PCB贴装生产调度优化

论文摘要

当今世界是一个快速发展的世界。电子制造技术作为制造业当中发展最为迅速,最代表制造技术先进性的部分,在当今世界上的发展也是日新月异。印刷电路板组装是电子信息产业的基础加工业,也是其支柱产业,其发展也引起越来越多人的关注。印刷电路板就是在通用基材上,按预定设计形成点间连接及印刷电子元器件的电路板。印刷电路板组装就是将电子元器件组装在印刷电路板上,从而实现电子元器件的互联,它涉及多学科,是集知识密集、技术密集、资本密集与劳动密集于一体的行业。在组装工艺软件方面,往往是对在引进设备同时引进的软件难以消化,更不易有所创新。离不开引进,引进,再引进的恶性循环,在工艺方面受制于人。本文首先介绍了印刷电路板组装系统的体系结构,然后就基于当今世界上最为先进的贴片机型-大型并行系统的印刷电路板贴装生产调度优化问题展开深入的研究。该问题可以分解成吸嘴选择、吸嘴分配、供料器分配和元器件贴装顺序优化四个子问题。通过分析上述各个子问题解的特征,分别设计了吸嘴选择问题的集合覆盖问题、吸嘴分配问题的聚类分析算法、供料器分配问题的顺序遍历算法以及元器件贴装顺序问题的组合取贴集合指派算法,并依据其在整个贴装优化问题中的内在联系进行了有机集成。然后论文对基于实际生产的数据进行了一系列的模拟计算实验,结果表明基于本文所提出的模型及集成算法得到的调度方案比生产现场现行的机器自带的生产软件具有更高的贴装效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究目的和意义
• 1.2 已有研究成果介绍
• 1.3 本论文研究的内容和所做的主要工作
• 1.4 小结
• 第2章 印刷电路板组装系统的体系结构
• 2.1 印刷电路板组装的工艺流程
• 2.2 表面贴装技术的组成
• 2.3 印刷电路板贴片机的分类及结构
• 2.3.1 印刷电路板贴片机的分类
• 2.3.2 贴片机的结构
• 2.4 小结
• 第3章 大型并行贴片机的PCB组装优化的数学模型及求解方法
• 3.1 问题描述
• 3.2 变量说明
• 3.3 目标函数和约束条件
• 3.4 算法设计与集成
• 3.4.1 吸嘴选择问题的集合覆盖算法
• 3.4.2 吸嘴分配到工作台的聚类分析算法
• 3.4.3 供料器分配问题的顺序遍历算法
• 3.4.4 元器件贴装顺序问题的组合取贴集合指派算法
• 3.5 算法集成
• 3.6 小结
• 第4章 算法实现与性能分析
• 第5章 结论
• 参考文献
• 附录A 单个工作台工作时间的计算步骤
• 附录B 工艺文件
• 附录C 程序
• 致谢
• 研究生履历