21世紀的制造企業(yè)面臨著日益激烈的國際競爭，傳統(tǒng)方法通過實施MRPII/ERP來加強管理，只是一種黑箱作業(yè)，這已無法滿足今天復(fù)雜多變的競爭需要。因此如何將此黑箱作業(yè)透明化，找出任何影響產(chǎn)品品質(zhì)和成本的問題，提高計劃的實時性和靈活性，同時又能改善生產(chǎn)線的運行效率已成為每個企業(yè)所關(guān)心的問題。而MES則是這十多年來生產(chǎn)形態(tài)的變革所產(chǎn)生的非常有效的解決方案。作為21世紀的核心產(chǎn)業(yè)之一的SMT行業(yè)，卻遲遲未實現(xiàn)MES的普及。這是一種契機，如果MES能夠在SMT行業(yè)實現(xiàn)廣泛應(yīng)用，必然能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)效率的飛躍，同時也會對于質(zhì)量的提高和物資的節(jié)約，也會有很大幫助。MES的關(guān)鍵是強調(diào)整個生產(chǎn)過程的優(yōu)化，它需要收集生產(chǎn)過程中大量的實時數(shù)據(jù)，并對實時事件及時處理。同時又與計劃層和控制層保持雙向通信能力，從上下兩層接收相應(yīng)數(shù)據(jù)并反饋處理結(jié)果和生產(chǎn)指令。

　　1.SMT車間數(shù)據(jù)采集技術(shù)

　　對SMT車間進行數(shù)據(jù)采集是建立電子電路表面貼裝MES系統(tǒng)的基礎(chǔ)，通過對SMT車間數(shù)據(jù)的采集可以實現(xiàn)制造數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)監(jiān)控以及計劃跟蹤等。同時也是實現(xiàn)異常報警和生產(chǎn)、質(zhì)量信息報表查詢等功能的前提。SMT車間數(shù)據(jù)采集技術(shù)一強調(diào)與設(shè)備控制系統(tǒng)的集成，二是實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時收集。這需要對數(shù)據(jù)采集的采集方式、參數(shù)的確定、軟硬件實現(xiàn)、信號處理方法等問題開展技術(shù)研究。

　　1.1需要實現(xiàn)的基本功能

　　能夠給MES系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的高效采集模塊，其主旨就是在盡可能節(jié)省成本和資源的情況下，將各個設(shè)備的實時狀況快速、穩(wěn)定、有效地收集并集中起來，特點：

　　1)把企業(yè)現(xiàn)有主要設(shè)備組成一個工業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)分散設(shè)備的集中監(jiān)控;2)通過一定的通訊協(xié)議或傳感器，采集各設(shè)備的生產(chǎn)參數(shù)，實時監(jiān)控生產(chǎn)過程;3)生產(chǎn)參數(shù)出現(xiàn)異常時，實時報警，報警信息實時反饋給生產(chǎn)管理人員及現(xiàn)場工程師;4)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運行穩(wěn)定，可靠性高，不影響原有設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。

　　1.2可采用的采集方式

　　在SMT車間中，由于設(shè)備的多樣性，能夠采用的數(shù)據(jù)采集方式有：1)從設(shè)備控制系統(tǒng)獲得信號;2)通過傳感器獲取分立模擬信號;3)采集開關(guān)量信號。

　　1.3關(guān)鍵設(shè)備及主要需要采集的參數(shù)

　　對SMT車間關(guān)鍵設(shè)備制造數(shù)據(jù)的收集、整理，是進行生產(chǎn)計劃安排、產(chǎn)品歷史記錄維護以及其它生產(chǎn)管理的基礎(chǔ)。實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的生產(chǎn)和檢測的關(guān)鍵設(shè)備主要包括：1)焊膏印刷機;2)點膠機;3)貼裝機;4)回流焊爐;5)飛針、X-Ray測試機臺、光學(xué)檢測儀(AOI)、首件檢測儀(FAI)等其他檢測設(shè)備。

　　2.自動數(shù)據(jù)采集的實現(xiàn)

　　就當前的關(guān)鍵設(shè)備而言，它們的操作系統(tǒng)既有windows也有UNIx，老一點的設(shè)備還有DOS系統(tǒng);通訊接口也有RS232和RJ45、甚至于還有非標準電腦接口;數(shù)據(jù)存儲格式也是一家一個樣子，完全沒有統(tǒng)一和協(xié)調(diào)性，只能針對不同類型的設(shè)備，實施相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集方法。

　　2.1從設(shè)備系統(tǒng)直接獲得所需數(shù)據(jù)

　　1)接口通訊方式采集

　　在接口通訊中，GEM設(shè)備的廣泛使用可謂是一大進步，SECSII(半導(dǎo)體設(shè)備通訊標準)/GEM(設(shè)備通訊模型)協(xié)議是由半導(dǎo)體設(shè)備和材料國際協(xié)會(SEMI)負責起草的一個行業(yè)規(guī)范，它的出現(xiàn)本來只是針對半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備，使來自不同供應(yīng)商的控制系統(tǒng)和設(shè)備統(tǒng)一通訊協(xié)議，具有GEM兼容接口的設(shè)備可以方便地集成到企業(yè)的MES策略中去。目前市面上的絕大多數(shù)設(shè)備供應(yīng)商的大多數(shù)設(shè)備通過多種擴展方式，都擁有了滿足SECSII/GEM協(xié)議的兼容接口。

　　2)直接獲取數(shù)據(jù)文件

　　其他的一些設(shè)備，有的已經(jīng)將數(shù)據(jù)采集的功能集成在其控制軟件里，可以導(dǎo)出我們所需的數(shù)據(jù)內(nèi)容;而有的則是像飛針、X-Ray測試機臺、光學(xué)檢測儀等類似的檢測設(shè)備，其運行成果就是數(shù)據(jù)文件，需要人工審核的。我們都可以同過與這些設(shè)備的控制電腦聯(lián)網(wǎng)，使用TCP/IP等常用協(xié)議傳輸文件，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。

　　2.2加裝傳感器獲取數(shù)據(jù)

　　對于第一種方法無法實現(xiàn)的情況，我們可能會使用加裝特定傳感器來實現(xiàn)監(jiān)控的目的。常見需要加裝傳感器的設(shè)備便是回流焊爐。雖然很多回流爐也提供了GEM兼容接口，或是可以實時記錄自身溫度傳感器的數(shù)據(jù)，然而這些溫度數(shù)據(jù)僅僅是反映了各個溫區(qū)的大致溫度，與PCB板在回流爐中的實際溫度還是有所差異，這樣采集到的數(shù)據(jù)就不能作為生產(chǎn)控制的參考。于是，爐溫測試儀便應(yīng)需要而產(chǎn)生。傳統(tǒng)的爐溫測試儀都是將傳感器安裝在PCB板上，隨PCB板一同通過回流爐，并記錄爐溫曲線，這樣可以得到相當精確的爐溫曲線，真實反映了PCB在加熱過程中的實時溫度，不過其方式過于復(fù)雜，不便于批量生產(chǎn)中作實時數(shù)據(jù)采集。而像美國KIC公司新產(chǎn)品KIC24/7則是采用了新的方式，將熱傳感器安裝在PCB傳送帶上均勻分布，安裝在爐子內(nèi)的30個熱電偶在持續(xù)不停的監(jiān)控制程溫度變化，這種變化將以制程溫度曲線的方式連續(xù)顯示在測試儀電腦屏幕上，而數(shù)據(jù)則同時被記錄在硬盤上。

　　2.3采集開關(guān)量信號

　　對于開關(guān)量信號的采集相對來說比較簡單，只需要記錄一些關(guān)鍵線路的通斷，用于確定整個MES網(wǎng)絡(luò)的工作良好，包括設(shè)備的運轉(zhuǎn)正常和傳輸線路的暢通。

　　3.結(jié)論

　　數(shù)據(jù)采集是實現(xiàn)MES的關(guān)鍵，要根據(jù)具體車間的現(xiàn)場環(huán)境采取有效的合理的方法，進行實時地數(shù)據(jù)采集。但數(shù)據(jù)采集的難度又是限制MES在SMT行業(yè)的發(fā)展，導(dǎo)致生產(chǎn)效率上不去的直接原因。因此，倡導(dǎo)各個SMT設(shè)備供應(yīng)商聯(lián)合起來統(tǒng)一接口、統(tǒng)一數(shù)據(jù)規(guī)范已是一種迫切需求。當數(shù)據(jù)采集如同探囊取物般容易時，MES才能SMT這片空間內(nèi)得到真正的大發(fā)展，SMT行業(yè)也必迎來新的春天.