| 加入桌面 | 手机版 | 无图版
 
当前位置: 首页 » 技术 » 贴片技术 » 正文

SMT板级电路模块的虚拟制造

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-01-03  浏览次数:1967
核心提示: 虚拟制造(Virtual Manufacturing,VM)是实际制造在计算机上的本质实现,即采用计算机建模与仿真技术,在高性能计算机及高速网络的支持下,在计算机上群组协同工作,通过三维模型及动画或虚拟现实,实现产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验及企业各级过程的管理与控制等产品制造的本质过程,以增强制造过程各级的决策与控制能力。
 
1. 虚拟制造
      虚拟制造(Virtual Manufacturing,VM)是实际制造在计算机上的本质实现,即采用计算机建模与仿真技术,在高性能计算机及高速网络的支持下,在计算机上群组协同工作,通过三维模型及动画或虚拟现实,实现产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验及企业各级过程的管理与控制等产品制造的本质过程,以增强制造过程各级的决策与控制能力。这里的“制造”是指“大制造”,即包括产品设计、开发、加工、生产全过程。虚拟制造是对已有或未来的制造活动进行仿真,它基本上不消耗现实物质资源,所进行的过程是虚拟过程,所生产的产品也是虚拟的。
 
      VM技术是一个庞大、复杂的新兴学科领域,其中涉及到计算机软件技术、动态数据库技术、虚拟现实技术、工厂的建模与仿真技术、并行工程等领域,从提出到现在的几十年间,VM技术的研究取得了很多成果。在国外,VM单一目标技术和系统已经开始应用于几十家顶级的汽车制造、航空、重工业和消费电子产品生产公司的某些部门,而且已经发挥了巨大的作用,表明了VM技术的潜力。
 
       在国内,虚拟制造技术方面的研究只是刚刚起步,其研究也多数是在原先的CAD/CAE/CAM和仿真等基础上进行的,目前主要集中在虚拟制造技术的理论研究和实施技术准备阶段,系统地研究尚处于国外虚拟制造技术的消化和国内环境的结合上。清华大学CIMS工程研究中心虚拟制造研究室是国内最早开展虚拟制造研究的机构之一,主要进行了虚拟设计环境软件、虚拟现实、虚拟机床、虚拟汽车训练系统等方面的研究;浙江大学进行了分布式虚拟现实技术、VR工作台、虚拟产品装配等研究;西安交大和北航进行了远程智能协同设计研究;西北工业大学进行了虚拟样机的研究。国内在虚拟现实技术、建模技术、仿真技术、信息技术、应用网络技术等单元技术方面的研究都很活跃,但研究的进展和研究的深度还属于初期阶段,与国际的研究水平尚有很大的差距。我国的研究多集中于高等院校和少量的研究所,企业和公司介入的较少。
 
      2. SMT板级电路模块的虚拟制造
       在微电子组装和制造业,元器件不断的向微型化和密集化方向发展。表面贴装技术(Surface Mounting Technology,SMT)是应用最为广泛的新一代的电子组装技术,它直接将元件无导线的贴装在PCB基板上,取代了传统的插孔元件安装、导线连接。表面贴装技术可以使元器件体积更小、安装密度更大、提高可靠性和生产自动化程度。贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。
 
       在电子产品组装生产的传统模式中,设计一般是由设计工程师在计算机上利用多种计算机辅助设计工具来完成,生产制造则在各种数控设备(如贴装机等)上完成。每一种产品在加工之前,制造工程师首先必须对数控设备编程并反复试验,以确保操作规程的可行性和正确性,然后进行试生产,反复修改直到最后定型,再投入实际的批量生产。生产准备时间很长,投入资金很大。事实上,SMT生产线中数控设备编程所需的大多数数据完全可以从CAD系统的相关数据文件中获取,例如元件在PCB上的坐标位置、角度、物理特征参数等。这些数据量很大,也比较零乱,有些特征数据是不同数控设备都需要的,如贴装机、点胶机、在线测试设备均需要元件在PCB上的坐标位置,而实际中设计部门和制造部门却很少相互了解需求,许多信息不能共享,在企业间往往形成了两个“自动化孤岛”。随着市场竞争的加剧,产品交货周期必须缩短,生产成本必须控制,因此迫切需要在这两个“孤岛”间建立联系,虚拟制造被认为是其最好的解决方案。
 
      结合虚拟制造的定义,SMT板级电路模块的虚拟制造就是在计算机支持下,以仿真技术为前提,建立功能强大的虚拟制造环境,对PCB设计、组装等生产过程进行统一建模。在PCB设计阶段或组装之前,就能实时、并行地模拟出其未来组装全过程及对设计的影响,预测PCB组装的性能、成本和可制造性,从而有助于更有效、更经济灵活地组织生产,使工厂和车间的资源得到合理配置,使生产布局更合理、更有效,以达到开发周期和成本的最优化、生产效率的最高化之目的。
 
      3.SMT教学和培训
      2000年之后一部分高校开始在电子实践教学中增加SMT教学内容,大部分专职院校设立SMT电子制造工程专业,但无实验设备和条件,即使己购买SMT生产线的,也无资金或产品开动生产线。SMT生产线中关健设备的虚拟样机,便于教学,同时便于企业员工职业培训。
 
 
[ 技术搜索 ]  [ ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]

 
0条 [查看全部]  相关评论

 
杂志订阅
推荐图文
推荐技术
点击排行
 
 
购物车(0)    站内信(0)     新对话(0)