DMS-SCADA在SMT产线的应用

发布于：2023-08-19 来源：大禹汇智

一、背景概述

随着工业4.0和智能制造概念的兴起，军工制造企业正在积极推动产品的SMT产线现代化改造和升级。通过引入智能化设备、数据采集与监控系统和数据分析技术，传统SMT产线正在逐步转变其工作现状，以提高生产效率、质量控制和资源利用效率。在传统的SMT产线中，产品的生产现状及不足主要体现以下几个方面：

1）生产效率方面：传统SMT产线的工作现状会存在生产效率低下问题。例如：由于传统设备的限制或人工操作的依赖，生产速度较慢，无法满足快速交付和大规模生产的需求；

2）质量控制方面：传统SMT产线的工作现状会存在质量控制不稳定问题，例如：工艺参数不稳定。在SMT贴装过程中，工艺参数的稳定性对产品质量至关重要。包括焊接温度、时间、压力、流量等参数。如果这些参数不稳定或不准确，可能导致焊接不良、短路、开路等问题；

3）资源利用方面：传统SMT产线的工作现状会存在资源浪费问题。例如：在SMT产线上，原材料如焊膏、胶水和电子元件等可能会因为误操作导致材料的过度使用或损坏，或是因为设备故障导致贴装错误；

4）数据采集方面：传统SMT产线的数据采集效率相对较低。例如：传统SMT产线上的数据采集通常依赖于操作员手动记录和输入数据。这种方式容易出现错误、漏报甚至造假的情况，同时手动操作也较为耗时，影响数据采集的效率；

5）实时监测方面：在传统SMT产线中，由于缺乏实时监测手段，生产过程中的异常情况和质量问题无法及时发现和纠正，导致产品品质不稳定、生产周期长、产品返修率高等问题；

6）数据同步方面：MES系统和SCADA系统在数据采集和处理方面会存在不同步问题。例如，MES系统采集工单、计划排程等信息，而SCADA系统则主要关注设备运行、工艺参数等数据。如果两个系统之间没有良好的数据连接和实时同步机制，会导致实际生产情况与计划数据不一致，影响对生产状态的准确把握。

二、解决方案

大禹科技根据上述的生产现状及不足，借助自主开发的DMS-SCADA系统，针对SMT产线建设了一套专业的数字化采集与监控系统。该系统联网了贴片机、焊膏印刷机、回流炉、回流焊、SPI、AOI等各种产线专用设备，实现了SMT产线专用设备的数据采集、数据监控、设备告警、数据对比、数据统计等应用，从而解决了当前存在的问题，并显著提高了SMT产线生产效率。

DMS-SCADA是大禹科技自主研发的一套低代码、可自主维护的数据采集与监控系统，广泛适用于各种产品SMT产线业务。在SMT产线业务中，DMS-SCADA系统充当着数据桥梁的角色，作为上游MES系统和下游现场设备之间交互的关键中枢。该系统采用松耦合的功能模块配置，具备出色的系统扩展能力，可满足系统的横向扩展和按需部署需求。系统的核心功能涵盖了任务资源调度、通信协议、组态控件、设备管理和集成接口等关键应用。操作员可以通过关键应用进行配置，实现SMT产线设备的数据采集、数据监控、设备控制和设备告警等应用，从而实现产线的正常运转。同时，通过DMS-SCADA系统采集的数据可实时反馈到上游MES系统进行统一管理和应用，也可提供给ERP、数据中心等其他管理系统进行使用。最终，通过建设DMS-SCADA系统，不仅可以提高研制过程的数据采集效率和产品质量的一致性，还能够为军工制造企业挖掘更深层次的应用，如流程再造、故障预测与诊断、设备能耗管理等，为军工制造企业未来的发展奠定坚实的基础。

三、功能应用

接下来让小编带领大家详细了解DMS-SCADA系统在SMT产线方面的应用有哪些吧！

1）任务管理：基于SMT产线的任务管理功能，能够实现任务的创建、分配、执行和完成等环节的有效管理。通过合理地任务分配和监控，可以提高生产效率和优化资源利用，从而推动整个SMT产线的高效运作。下图为任务管理示意图。

2）数据采集：基于SMT产线的数据采集功能，能够实时获取设备、生产、质量和环境等方面的数据。通过有效的数据采集和传输，可以实现生产过程的监控和分析，帮助改善生产效率、质量控制和决策能力，从而推动整个SMT产线的持续优化。下图为数据采集示意图。

3）数据对比：基于SMT产线的数据对比功能，可对比不同设备的数据，以了解设备之间的性能差异和检测情况。下图为数据对比示意图。

4）数据统计：基于SMT产线的数据统计功能，可实现AOI设备的合格率统计，操作人员和管理者可以了解SMT产线上通过AOI检测的产品的合格情况，有助于掌握产品质量状况、评估AOI设备的性能，并快速发现和解决生产中的问题，从而提高产品质量和生产效率。下图为数据统计示意图。

5）数据监控：基于SMT产线的数据监控功能，可以对SMT生产信息进行大屏显示，可显示进行中任务信息、当前任务产品信息、当前任务进度、报警信息等内容，为操作人员和管理者提供一个直观、全面的生产管理平台，帮助他们实时监控生产过程、优化决策并迅速响应问题。下图为数据监控示意图。

6）设备预警：基于SMT产线的设备预警功能，通过与传感器和设备的连接，可实时监测生产线中的异常情况，如设备故障、质量问题、材料短缺等。一旦发现异常，系统能够及时发送警报通知相关人员，以促使快速响应和故障处理，最大程度减少生产线的停机时间和损失。下图为设备预警示意图。

7）系统集成：基于SMT产线的系统集成功能以及数据接口的开发，实现MES系统和DMS-SCADA系统的紧密协同工作，确保生产计划、设备监控和实际生产数据之间的高效衔接，使决策者可以全面了解生产状况并做出及时的调整和决策。下图为系统紧密协同原理图。

四、建设收益

DMS-SCADA系统的建设可以带来实时监控、设备故障检测、数据采集和分析、远程监控操作以及生产可视化等多项收益。这些收益可以提升SMT产线的生产效率、质量控制、资源利用率和管理水平，帮助军工制造企业实现数字化转型和智能制造目标。具体内容如下：

1）实时数据采集：DMS-SCADA系统通过通讯协议连接各种传感器和仪表，可以实时获取关键数据并对数据进行存储与管理，使生产运营人员能够随时了解生产线的状况，并及时采取措施来保持生产过程的稳定和高效；

2）异常检测和报警：DMS-SCADA系统可以及时发现设备故障、生产过程异常或其他问题，并发出相应的报警信号，有助于快速响应和解决问题，减少生产线的停机时间，提高生产效率和产能利用率；

3）数据可视分析：DMS-SCADA系统可以采集和记录大量的生产数据，包括生产参数、设备状态、质量数据等。这些数据可以用于产线性能分析、工艺优化、质量检查等。通过对数据进行分析，生产人员和工程师可以获得更深入的洞察，发现生产瓶颈，优化工艺，提高生产效率和产品质量；

4）数据远程监控：DMS-SCADA系统支持远程监控，操作人员可以通过远程终端实时查看生产情况。这种方式不仅增加了操作的便利性，还提高了安全性和响应速度，尤其对于远程生产管理和协同工作具有重要意义；

5）生产信息可视化：DMS-SCADA系统可以对生产线的状态、数据和报警信息以图形化界面的形式展现出来。操作人员和管理人员可以通过可视化的方式直观地了解生产线的运行状况，有助于加强SMT生产线的可视化管理、决策支持和沟通。

五、大禹汇智&天圣华信息

1）紧密合作、强强联手。为了更好地满足军工制造企业用户的需求和期望，大禹汇智与天圣华信息达成战略合作，形成了强有力的合作伙伴关系。双方通过整合各自在军工制造企业领域的优势资源，已形成更加强大的技术服务团队，并共享产品、技术、人才、知识以及经验，这种紧密合作、强强联手、共同服务的方式，能够为军工制造企业用户带来更多样化的选择、更高质量的产品、更专业的解决方案以及更全方位的服务，共同帮助军工制造企业更好的实现生产、试验、测试、仿真等多业务领域的数字化转型以及智能制造升级！

2）关于大禹汇智。北京大禹汇智科技有限公司，是一家基于工业互联网技术的、面向智能制造的信息化解决方案供应商，通过了国家双软认证，获得了国家高新技术企业和专精特新等荣誉。公司拥有自主可控的DMS-MindSpace全套业务解决方案，覆盖设备联网、数据采集、数据管理、数据分析等所需的工具和解决方案，同时提供基于离散事件仿真技术为生产系统提供工艺流程仿真优化分析和平台开发等服务。公司致力于成为高端装备制造业领先的“设备连接商、数据分析商、仿真服务商”。大禹汇智的DMS系列整体解决方案以“数据”为核心、以“流程”为引擎、以“自动”为手段、以“智能”为目标，综合集成设备数字化改造、设备联网集成、过程数据自动化实时采集、设备远程控制、风险预警、海量存储、分析挖掘、数字孪生等关键技术，帮助企业实现透明可控的信息化制造体系，推进生产运营智能化，提高生产质量、生产效率和资产运营水平，赋能企业提质增效、降本减存，实现智能制造升级。

3）关于天圣华信息。北京天圣华信息技术有限责任公司专注于国防军工行业及高端制造业，通过多年实践形成了虚实互联、软硬结合的数字化企业建设核心能力，并以此赋能用户，为用户提供数字化企业顶层设计，领先的工业软件产品的研发、实施、培训及技术支持，数字化工厂整体解决方案，包括整体布局规划，智能产线、智能仓储物流的方案设计与落地建设。与此同时，公司不断探索军工行业智能制造转型之路，可基于行业场景提供定制化、特色化解决方案，助力用户实现提质、降本、增效。截至目前，公司已支撑航天、航空、船舶、电子等领域数百家客户进行数字化企业建设，拥有丰富的项目实施经验，且技术支持网络覆盖华北、华东、西北、西南等主要地区，可快速响应用户需求，提供本地化服务。