2023年北京智能制造及SMT技术交流会定于5月25日在京举行，本次活动由北京电子学会智能制造委员会主办。会议已邀请数十家国内外优秀公司进行现场技术交流、现场演示及介绍.

SMT加工企业多品种小批量的生产流程管理

刘颖 郭自成     电信科学技术仪表研究所有限公司

摘要：随着高密度、高集成度及小型化电子元器件的发展，SMT表面组装技术经历了多个发展阶段。作为世界电子组装技术的主流，SMT表面组装技术

是电子装联技术的必然发展方向。我国SMT表面组装技术开始于二十世纪80 年代初期，目前正处于快速发展阶段，并已成为世界重要的SMT加工基地之一。随着科技的高速发展以及军用产品的增加，对产品个性化要求凸显，伴随而来的需求是多品种小批量产品的制造。如何在成本压力下构建一个高质量、高效率、低成本的多品种小批量产品的生产经营管理模式，已成为当前企业面临的核心问题。

一、多品种小批量产品生产的特点

多品种小批量产品具有独特的柔性生产特点：首先产品种类多，数量少，在整个生产过程中，多品种小批量产品的产前生产技术准备时间同大批量产品一样不可或缺，但相比较大批量生产的总体时间来看，所占的比例却大得多。这是因为对于SMT加工生产而言，一批10块的产品与一批1000块的产品，无论是产品转换还是程序编程的时间都是相同的。每批次生产的产品数量越少，产前生产技术的准备工作时间在整个生产时间中所占的比例就越大；对于小批量产品的生产特性以及客户需求，往往交期较紧，加班加点的现象也会经常发生，给产品的质量控制带来了诸多问题；多品种小批量产品生产的元器件种类繁多，但是每种元器件的提供量较少，经常是客户提供的实际数量和产品需求数量相等，而没有更多的备用元器件。由于设备抛料的存在，生产中容易发生缺料现象，给生产过程的控制带来了较大的难度：多品种小批量产品的生产相对于大批量产品而言，对设备操作者的责任心、技能和自控能力的要求更高。越多批次及越小批量的产品加工，对设备操作者的依赖程度越高，培训、激励和责任制就更加重要，也更需要全员的主动参与和企业文化的培养。

二、提高多品种小批量产品的生产效率分析及操作方法

在SMT加工企业中多品种小批量产品在整个生产过程期间加工环节消耗的时间占比很少，剩下的大部分时间产品都处于等待的状态。长时间的等待直接增加了产品的制造成本。因此，加强加工企业内部供应链管理，优化整个生产流程对于降低企业成本、提高企业效率具有很强的意义。在大批量产品生产时，SMT加工车间产能的提高，只需想办法进行生产程序的优化和平衡，再使用高速贴片机来减少每块板卡的贴片时间，就能起到很好的效果。而由于多品种小批量产品的生产特点，每天需进行多次换线，贴片线始终处于不连续和经常间断的工作状态，因此贴片设备的生产利用率就会很低，仅仅通过减少贴片时间或优化程序的方法作用有限。因此，要想提高多品种小批量产品的生产效率，首先要进行整体的流程优化，接着就是提高产线设备的生产利用率，最后还要做到提高操作员的素质、激发员工的主观能动性。

2.1 流程的优化

流程优化的主要目的是为了降本、增效、节能。实施的过程中也要注意关注生产周期是否缩短、加工成本是否降低、工艺水平是否提高、质量标准是否保证一致。实际操作中应充分考虑各项指标，并抓住主要矛盾、优化重点指标，综合权衡以达到流程优化的目的。

通过ECRS分析法的四大原则，对生产流程进行取消、合并、重排和简化。首先要考虑该项工作有无取消的可能性，如果所研究的工作、工序和操作可以取消又不影响成品的质量和进度，这便是最有效的改善。比如生产内部单据的周转，是否有必要经过多个部门记录统计。如果可以减少部分部门的参与，又不影响产品的质量和进度。对于单据的周转就可以考虑取消部分部门的参与。合并就是将两个或两个以上的对象变成一个，如工序或工作的合并等，合并后可以有效的消除重复现象，能取得较大的效果，有些相同的工作分散在不同的部门进行，也可以考虑能否合并在一个工序。比如针对小批量的简单板卡，可以考虑将发料后至总检前的工作都合并到一个部门完成，这样不仅降低周转等待时间，也有总检在最终把关，保证产品的合格出厂：重排也称为替换，就是通过改变工作秩序，使工作的先后顺序重新组合，以达到改善工作的目的。例如前后工序的对换、生产现场设备位置的调整以及工序的重排等；简化是经过取消、合并、重排之后，再对该项工作作进一步更深入的分析研究，使现行方法尽量简化，以最大限度地缩短作业时间，提高工作效率。

2.2 提高产线设备的生产利用率

a）选择合适的生产线

安排每天的生产计划时，需选择适合的生产线。高速生产线的优点是速度快，但是柔性差，不适合频繁换线：而中速生产线的优点是柔性好，但是速度慢。为了达到缩短总机占用时的目标，我们在安排每天生产计划时，要考虑到各生产线的特性以及每个产品的特点，为每个产品安排合适的生产线。避免大量的时间用于换线换料和设备调整等辅助性工作，要尽量利用好各生产线的特点，缩短换线换料和设备调整等工作的时间，使批次总生产用时较短。从而达到贴片设备的高利用率。

b）减少换线时间

如何减少换线时间主要从以下几个方向考虑：生产前提前上料、合理计划安排、缩短上下产品换线时间。由于多品种小批量生产每天存在多次的产品转换，缩短产品的转产时间，提高设备利用率就十分重要。我们可以通过并行的方法，在贴片生产A产品的同时就提前进行B产品的上料。在A产品生产完成时，立刻取出A产品的供料器，再插入B产品供料器，达到快速转产的目的。对于一些不能满足上机要求的段料，可以在上线前提前进行接料处理，避免占用机器时间，对于散料和特殊料等可以做一些常用的物料盘，通过提前码盘的方式，将物料在上线前进行码盘处理，这样可以减少贴片机的换线等待时间。对于少量或特殊异形的元器件，在小批量生产时可考虑进行人工放置。

c）减少设备非必要的停机时间

生产前做好物料清点工作，提前发现物料的异常情况，并及时进行补料或处理，减少设备非必要的停机时间。虽然大多数贴片机对物料将用完时具有提前报警功能，但是一般只适用于盘状包装的物料。而在小批量生产的状态下，物料经常不是整盘包装的，设备无法做到提前预警，所以应该上线前提前清点好物料。这就要求有清晰明确的BOM清单，库房根据BOM清单进行物料的清点工作，并确保物料名称、数量、封装的正确性，减少贴片机工作时的停机时间，提高生产效率。

d）提高设备利用率

若设备的送料器位置富裕，当上一产品生产结束时，可优先进行下一产品的换线调整，再等到下一产品生产完成以后，再将不需要的上一种产品物料进行卸料处理，缩短设备的等待时间，提高产线设备利用率。2.3提高操作员的素质、激发员工的主观能动性

关于多品种小批量产品生产的工艺和质量控制要点与大批量产品的生产没有太大的差别，只是由于频繁的转产，每天存在大量的异常处理和在线调整等过程。小批量产品的生产，要求设备操作员不仅会上料和补料等简单工作，还要熟练掌握设备的异常处理和参数调整等技能。从生产和质量控制出发，应安排责任心强并技能全面设备的操作员进行小批量生产。越小的批量和越复杂的产品，对操作者的依赖程度越高，所以更要加强培训、落实激励和责任制，提高操作员的素质，激发员工的主观能动性

总结：

随着经济全球化的发展和顾客个性化需求的增多，多品种小批量生产逐渐成为SMT行业中的发展趋势，这种趋势使企业的竞争力和创新能力都面临着严峻的考验，本文通过对SMT加工企业中具有多品种小批量特点的产品，进行生产流程的优化、通过选择合适的产线、缩短换线时间、尽量缩短设备的停机时间并提高生产设备的利用率，激发员工的主观能动性来缩短生产周期，加速生产流程，提高生产效率。最终实现快速、高效得满足客户需求，满足多品种小批量产品的生产需要，以便企业在竞争中有效得控制成本，获取竞争优势。打造一个高效的SMT加工企业。

参考文献

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【3】 顾韬.M公司出口拼箱业务流程优化研究.学位论文 2019年

【4】 张长旭.基于精益思想的多品种小批量制造企业生产 管理流程优化. 期刊论文2016年

【5】 宗廷军．基于ECRS的发动机研制流程优化实践．期刊论文.2015年

文章来源：https://mp.weixin.qq.com/s/BORY17ZUqP1GB5ZxqvqjfA

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