[發(fā)明專(zhuān)利]基于數(shù)字孿生的SMT產(chǎn)線質(zhì)量分析平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011190410.9
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112288168B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇欣;閻德勁;賴復(fù)堯
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南電子技術(shù)研究所(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十研究所)
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/04
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/04;G06N3/08
• 代理公司: 成飛(集團(tuán))公司專(zhuān)利中心 51121
• 代理人: 郭純武

本發(fā)明公開(kāi)的一種基于數(shù)字孿生的SMT產(chǎn)線分析平臺(tái)，結(jié)果準(zhǔn)確、過(guò)程可視。通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：SMT產(chǎn)線物理空間與SMT產(chǎn)線虛擬空間之間通過(guò)數(shù)據(jù)總線實(shí)現(xiàn)信息與數(shù)據(jù)的傳輸，數(shù)據(jù)層依據(jù)數(shù)據(jù)種類(lèi)將數(shù)據(jù)分為的設(shè)計(jì)類(lèi)、工藝類(lèi)、質(zhì)量類(lèi)和調(diào)測(cè)類(lèi)數(shù)據(jù)虛實(shí)映射到孿生層，孿生層以各孿生體之間的功能關(guān)系對(duì)各數(shù)字孿生體進(jìn)行組織和耦合；分析層以孿生體驅(qū)動(dòng)質(zhì)量預(yù)測(cè)算法和質(zhì)量追溯算法，對(duì)產(chǎn)線印刷和焊接的質(zhì)量進(jìn)行追溯與質(zhì)量預(yù)測(cè)，系統(tǒng)層基于SMT產(chǎn)線數(shù)字孿生庫(kù)、深度學(xué)習(xí)算法庫(kù)和模型庫(kù)中的質(zhì)量預(yù)測(cè)模型及質(zhì)量追溯模型進(jìn)行可視化設(shè)計(jì)，通過(guò)工業(yè)預(yù)測(cè)和質(zhì)量追溯APP，在三維空間上實(shí)時(shí)可視化展示產(chǎn)線的質(zhì)量，并在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行質(zhì)量預(yù)警。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于數(shù)字孿生的表面貼裝技術(shù)SMT(Surface Mount Technology,SMT)產(chǎn)線質(zhì)量分析平臺(tái)，可通過(guò)APP的方式實(shí)現(xiàn)SMT產(chǎn)線的質(zhì)量預(yù)測(cè)與追溯。

背景技術(shù)

表面貼裝技術(shù)(Surface Mount Technology,SMT)是電子制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù),貼裝設(shè)備的工藝對(duì)整個(gè)SMT的生產(chǎn)質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，SMT技術(shù)已經(jīng)成為電子組裝技術(shù)中不可或缺的一部分。SMT技術(shù)是指將表面貼裝的電子組件，直接焊接于印刷電路底版的表面上，與傳統(tǒng)插裝工藝不同,SMT工藝的元件及焊點(diǎn)均在同一表面上。并具有微型化、大規(guī)模化、自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)。

SMT生產(chǎn)線是電子制造典型產(chǎn)線，作為電子產(chǎn)品制造業(yè)基礎(chǔ)的PCB組裝(以下簡(jiǎn)稱PCBA)，包括市場(chǎng)上的電子產(chǎn)品(如手機(jī)、電腦等終端產(chǎn)品等)的生產(chǎn)制造，都離不開(kāi)SMT產(chǎn)線。目前大多數(shù)SMT生產(chǎn)線僅初步實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，在質(zhì)量控制上的智能化水平還比較低，由于SMT產(chǎn)線流程較長(zhǎng)，各工藝流程質(zhì)量影響因素眾多，各流程質(zhì)量直接相關(guān)，且組裝質(zhì)量難以量化評(píng)價(jià)。

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，SMT產(chǎn)線的質(zhì)量管理還比較粗放，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，難以準(zhǔn)確分析質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的原因，也難以有針對(duì)性地采取解決措施，而只能依賴人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析處理，質(zhì)量問(wèn)題的處理周期長(zhǎng)，影響了產(chǎn)品的正常交付。另一方面，管理過(guò)程中多數(shù)還是采用事后控制的方式，難以在質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生前對(duì)質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行事前控制和精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的提升效果非常有限。

數(shù)字孿生的概念最初由Grieves教授于2003在美國(guó)密歇根大學(xué)的產(chǎn)品全生命周期管理課程上提出，并被定義為三維模型，包括實(shí)體產(chǎn)品、虛擬產(chǎn)品以及二者間的連接，但由于當(dāng)時(shí)技術(shù)和認(rèn)知上的局限，數(shù)字孿生的概念并沒(méi)有得到重視。直到2011年，美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室和NASA合作提出了構(gòu)建未來(lái)飛行器的數(shù)字孿生體，并定義數(shù)字孿生為一種面向飛行器或系統(tǒng)的高度集成的多物理場(chǎng)、多尺度、多概率的仿真模型，能夠利用物理模型、傳感器數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)等反映與該模型對(duì)應(yīng)的實(shí)體的功能、實(shí)時(shí)狀態(tài)及演變趨勢(shì)等，隨后數(shù)字孿生才真正引起關(guān)注，一些學(xué)者在NASA提出概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行了補(bǔ)充和完善，例如Gabor等提出數(shù)字孿生還應(yīng)包含專(zhuān)家知識(shí)以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)模擬，Rios等認(rèn)為數(shù)字孿生不僅面向飛行器等復(fù)雜產(chǎn)品，還應(yīng)面向更加廣泛通用的產(chǎn)品。數(shù)字孿生最先應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，尤其是大型裝備制造業(yè)，通過(guò)搭建整合制造流程的數(shù)字孿生生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃到制造執(zhí)行的全過(guò)程數(shù)字化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本發(fā)明提供一種結(jié)果準(zhǔn)確、過(guò)程可視，可實(shí)現(xiàn)SMT產(chǎn)線的質(zhì)量預(yù)測(cè)與追溯的基于數(shù)字孿生的SMT產(chǎn)線質(zhì)量分析平臺(tái)。