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论智能仓储在印制电路板制造中的应用

来源：本站 | 宣布日期：2023-03-04

0前言

随着智能制造的不绝生长，PCB行业的智能化建设也迎来了厘革。首先，机械人的应用推动了物流的自动化和智能化，随之催生了仓储治理的智能化。PCB工厂的货仓不再只是存储货物的库房了，己从静态治理向动态治理生长，爆发了根天性的变革，即开始生长为智能仓储治理系统。智能仓储具有节约园地、减轻劳动强度、制止货物损坏或遗失、消除过失、提供仓储自动化水平及治理水平、提高治理和操作人员素质、降低储运损耗、有效地减少流动资金的积压、提供物流效率等诸多优点。本文从PCB基板治理业务�？槠饰�，论述了智能仓储在PCB制造流程中的应用场景、库位设计，剖析了智能仓储的优点和投资接纳周期。

1 PCB制造中智能仓储的应用场景

高多层PCB的制造工艺很是庞大，主要工艺流程包括：板料仓发料→开料→内层图形→内层检修→层压→钻孔→沉铜→电镀→树脂塞孔→外层图形→外层检修→阻焊→字符→外貌处理→外形加工→测试→终检→包装。

智能化工厂计划时，要凭据厂房楼层结构和工艺流程设计进行物流周转总体计划，实现物料“零搬运”，物流“零距离”。从PCB制造主要流程剖析，涉及大宗PCB板料、半制品和制品物料存储的工序包括板料仓、开料至内层图形、内层检修和包装，涉及大宗原质料贮存的的工序包括层压（半固化片和铜箔）、内外层图形（干膜）、钻孔（钻针）和阻焊（油墨），在计划智能仓储时，针对物料属性和存储量，选用差别的仓储模式。本文主要是针对PCB板料、半制品和制品进行智能仓储计划，论述差别的存储模式在PCB制造流程中的应用场景。

表1 PCB工厂智能仓储模式及应用场景

2 PCB工厂智能仓储系统的设计计划

智能仓储系统是由仓储治理系统（WMS）、仓储控制系统（WCS）、车辆调理控制系统（LCTS）等软件系统，和立体货架、穿梭车、堆垛机、货物提升机、输送线以及其他辅助设备等硬件系统组成的智能化系统。该系统接纳一流的集成化物流理念设计，通过先进的通讯、调理、控制、剖析和信息技术应用，协调种种设备行动实现自动收支库作业。

在PCB制造流程中，板材、芯板和制品板的贮存因板材类别、规格、料号、批号等差别，保存库存量大并且种类繁多等治理难点，容易造成凝滞料、错混料和缺少料等问题，智能仓储的引入有助于化解这些治理难题。

2.1 板料仓的设计计划

由于PCB板材尺寸较大(单张最大抵达1245 mm×2210 mm)，且为标准托盘承载，可接纳激光导航叉车AGV搬运、普通多层货仓货架存储模式（图1），凭据PCB厂房标准层高设计6～8层货架。在每排货架的叉车高度位置装置反光板，引导叉车AGV定位存储（图2），另外，叉车AGV设置有手动模式，当反光板或AGV自动系统不可运行时，可以切换成手动模式，由人工开动叉车。智能板料库匹配货仓治理系统（WMS），对接工厂MES\SAP系统，凭据计划指令自动发料，做到先进先出，避免爆发凝滞料。

2.2 内层前处理芯板存储计划

关于大型的高多层PCB工厂，开料后芯板的存储量很是大，以PCB平均12层、月产能10万平米估算，每天芯板发料量约莫5万片，每日定单料号数约150～200个，治理难度很是大，容易造成错混料、凝滞料问题。如果接纳通例平面存放方法（平板或L架），存放车间面积需求约莫300～400平米，很是占用空间。为了解决芯板存储的空间和治理难题，物流行业常用的巷道式智能立库被引入，这种立库设计为2排6-9层货架，库位400～600个，接纳巷道式堆垛机进行进出料作业，并且立库通过输送段连接内层前处理生产线，实现内层自动投料（图3、图4）。

图1 PCB板料仓平面结构图

图2 激光导航叉车AGV现场作业图

图3 内层芯板立库平面结构图

图4 内层芯板巷道式智能立库

该立库通过输送线连接开料机，匹配MES系统实施配框作业，堆垛机凭据MES系统要求进行存取，也可以凭据生产计划排程自由调理生产。比照通例平面存储方法，智能巷道式立库占地面积约为100平米，空间利用率显著提高。

2.3 内层检修芯板存储计划

PCB制造流程中的内层芯板检修（自动光学检查，AOI）工序也保存大宗的半制品库存及治理，在古板工厂模式下AOI是人员需求量大、密集度高的工序之一。随着智能化工厂的兴起，智能化连线AOI系统应运而生。通过设备自动化将AOI流程的各个环节串联起来,再配置智能化的工具：例如RGV轨道运输车，AGV小车，智能AI假点过滤系统，以及智能立库系统[1]等，更大限度的减员增效，并且包管了品质。

内层AOI智能立库接纳巷道式堆垛机及多排巷道式立体货架设计（货架数量凭据库存量设计），通过RGV轨道式运输车和输送线体划分连接在线AOI设备和棕化生产线（图5、图6）；通过MES、SAP和WMS等信息化系统的配合运行，实现了生产指令的自动下发、产品信息的自动识别和生产信息的自动传输，辅以智能化的物流系统，实现了生产自动化和治理智能化[2]，同时也大大减少了人力配置、节省了库存空间。

2.4 制品仓的设计计划

PCB制品仓的治理历来是一项庞大的工程，涉及差别的客户、料号、批号、周期、数量等等的信息治理，以及库位在线状态的治理，需要泯灭大宗的人力资源。以每月入库量10万平米估算，每天装箱（规格L300×W350×H250 mm）量约莫1000箱，按库存周转时间2个月盘算，制品仓储量抵达6万箱；按古板货架或卡板堆叠存放模式、每平米园地安排10箱估算，货仓面积需要6000～8000平米，涉及的货仓建设本钱很是高。