面向小批量多品种的PCB生产过程质量控制研究

论文摘要

质量控制是生产车间质量管理中的一个核心问题,是提高产品质量的关键。印刷电路板（PCB）生产过程质量控制的目的是通过对表面贴装技术（SMT）流水线上生产的PCB产品最终质量形成过程的关键因素进行控制,实现从源头上对产品质量的控制,以便及早发现问题,缩短检测返修和调试的周期,降低生产成本,提高产品的合格率。SMT生产车间过程质量控制的问题之一是如何应用在小批量多品种的生产环境中。近年来有许多方案和软件系统被应用在小批量多品种加工领域里,但针对PCB行业的相关质量控制理论与应用软件还需进一步展开研究。本文首先分析了PCB制造行业和小批量多品种过程质量控制研究的现状。针对实施过程质量控制中存在的“对什么数据进行控制”,“怎样控制”的问题,深入分析了操作者、工艺方法、设备和原材料对PCB加工过程质量的影响,并提取出其中最重要的因素,克服了以往只重视设备而忽略其他因素的问题;采用可视化的相关技术实现了SMT生产线上关键参数的动态显示;着重分析了与SMT车间统计过程质量控制系统有关的生产过程判异和故障原因分析的方法,针对以往的Z-MR控制图只有基本算法研究的问题,提取对PCB加工过程质量有影响的关键因素,给出了Z-MR控制图应用于具体生产流程的可行方法。最后应用本文中研究与提出的方法和技术设计实现了SMT现场质量管理系统软件,有效地解决了以下问题:1)生产实时监控中可监控数据种类仅与生产设备有关。2)实时分析和可视化模块显示的数据缺乏直观性和动态性。3)小批量多品种的生产环境下无法有效使用SPC技术的问题。数据存储是质量控制系统一个重要的环节,但本文未对该部分进行详细的讨论,因此在后续的工作中将继续进行C/S结构下数据存储方面的研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 课题研究目的和意义
• 1.3 PCB 制造业生产模式的演变
• 1.4 质量控制概述
• 1.5 小批量多品种制造环境下的过程质量控制的研究现状
• 1.6 本文工作
• 第二章 关键质量特性因素分析
• 2.1 确定PCB 产品质量关键参数的基本原理
• 2.2 SMT 生产线上PCB 关键参数的确定
• 2.3 PCB 质量关键信息的存储
• 2.3.1 PCB 产品静态质量数据
• 2.3.2 PCB 产品动态质量数据
• 2.4 本章小结
• 第三章 PCB 产品质量关键参数的可视化
• 3.1 现场质量管理技术的现状和发展
• 3.2 数据可视化的实现方案
• 3.2.1 数据可视化的体系结构
• 3.2.2 数据可视化的多线程处理
• 3.2.3 数据可视化的定时器设计
• 3.2.4 数据可视化的动态实时显示
• 3.2.5 可视化数据的存储
• 3.3 本章小结
• 第四章 SMT 车间统计过程质量控制
• 4.1 SPC 技术原理
• 4.2 休哈特控制图
• 4.2.1 控制图原理
• 4.2.2 休哈特计量控制图数学模型
• 4.2.3 休哈特计数控制图数学模型
• 4.3 基于 Z-MR 图的SMT 生产车间质量控制
• 4.3.1 SMT 生产车间质量控制中Z-MR 图的设计
• 4.4 基于 SPC 的PCB 产品制造过程异常报警
• 4.4.1 基于 SPC 的过程质量异常报警的原理
• 4.4.2 基于 SPC 的过程质量异常报警的自动识别数学模型
• 4.4.3 基于 SPC 的过程质量异常报警的自动识别算法
• 4.5 PCB 产品质量分析系统
• 4.5.1 PCB 产品质量分析系统的逻辑结构
• 4.5.2 知识库设计
• 4.5.3 知识的框架结构表示
• 4.5.4 推理机的设计
• 4.6 本章小结
• 第五章 SMT 生产车间现场质量管理系统实现
• 5.1 SMT 生产车间现场质量管理系统总体结构设计
• 5.1.1 系统开发工具的选择
• 5.1.2 系统软件总体结构设计
• 5.2 实时数据、曲线显示模块
• 5.3 质量失控原因分析模块
• 5.4 本章小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果