SMT整线数据采集与自动管控方案：基于深控“无点表工业网关”

项目背景

SMT（表面贴装技术）生产线作为电子制造的核心环节，其设备状态联动性、工艺稳定性与质量追溯要求极高。传统整线数据采集面临多重挑战：

设备异构性强：印刷机（DEK、GKG）、贴片机（Siemens、FUJI、Yamaha）、回流焊（ERSA、BTU）、AOI/SPI（Koh Young、Omron）等设备品牌林立，通信协议差异巨大（SECS/GEM、Modbus TCP、OPC DA/UA、自定义TCP）。

数据孤岛严重：各设备独立运行，数据无法自动串联，整线追溯需人工拼凑信息。

配置维护复杂：传统方案需逐台配置通讯点位，贴片机程序变更或新增料站时需重新映射，运维成本高。

实时管控不足：缺料、抛料、炉温异常等无法实时触发预警，依赖人工巡检，效率低且易出错。

追溯颗粒度粗：多数方案仅实现板卡级追溯，难以定位到具体元器件或焊点。

深控技术“无点表工业网关”通过协议自适应与智能解析能力，为SMT整线提供“免配置、全链路、高实时”的采集与自动管控解决方案。

采集与管控目标

全设备状态实时监控：印刷机、贴片机、回流焊、AOI/SPI等设备的运行/报警/待机/换线状态。

关键工艺参数自动采集：

印刷机：刮刀压力、速度、脱模速度、锡膏厚度

贴片机：吸嘴型号、贴装坐标、抛料率（分料站）、换料记录

回流焊：各温区实际温度、链速、氧含量

AOI/SPI：缺陷类型（少锡、桥接、偏移等）、缺陷位置坐标

整线过程追溯与防错：

实现PCB板从印刷→贴片→回流焊→检测的全流程数据绑定（通过PCB条码/MES工单号关联）。

物料防错：料站备料校验、换料自动核对料盘信息（供应商批号、MSD状态）。

自动预警与闭环管控：

关键参数超差（如炉温偏移）、抛料率超标、缺料、设备异常时自动触发声光/短信报警。

AOI不良自动拦截并推送维修工位，形成“检测-维修-复检”闭环。

OEE与产能透明化：自动计算整线及单设备OEE（时间稼动率、性能稼动率、良率），实时展示计划达成率。

方案设计：深控网关驱动SMT整线智能

1. 网关部署与智能采集

设备类型采集方式核心数据锡膏印刷机网关直连设备PLC/控制器印刷压力、脱模参数、钢网清洁周期、SPI反馈数据高速/多功能贴片机网关解析SECS/GEM协议或设备数据库抛料位置、吸嘴状态、换料记录、贴装坐标回流焊炉网关读取温控模块数据（Modbus/OPC）各温区实时温度、链速、氧含量曲线AOI/SPI网关抓取检测结果文件（CSV/XML）或API接口缺陷类型、坐标、图像索引、OK/NG判定

核心技术创新：

✅协议自适应引擎：自动识别SECS/GEM、Modbus TCP、OPC UA等协议，无需手动配置点表。

✅设备模板库覆盖：预置主流SMT设备（如Siemens D系列、FUJI NXT、Yamaha YSM）数据解析模板，开箱即用。

✅整线数据串联：网关边缘计算模块自动关联PCB条码与各站工艺数据，构建完整追溯链。

2. 自动管控闭环实现

3. 系统对接架构

SMT设备层 → 深控无点表网关（协议解析/数据关联） → MQTT/API → MES系统（生产报工/追溯）

↓

实时数据库 → 监控大屏/手机APP

↓

AI分析平台（工艺优化/预测维护）

数据价值与应用场景

应用场景数据驱动价值全流程追溯扫码调取单板所有工艺参数（锡膏厚度、贴片坐标、炉温曲线、AOI图像），定位缺陷根因物料防呆防错上料时自动校验物料编码/批次，换料记录绑定工单，杜绝错料动态工艺调控回流焊温区参数根据SPI厚度数据自动微调，提升焊接良率预测性维护分析贴片机吸嘴磨损曲线、电机电流波动，提前预警故障精准成本核算按工单统计实际抛料率与锡膏用量，核算真实BOM成本

成本效益分析

传统方案痛点：

▸ 高成本：贴片机SECS/GEM开发费用（单机≥5万元）+ 多协议网关硬件 + 定制化集成人工。

▸ 长周期：单线调试≥2个月，协议联调占60%时间。

▸ 难维护：设备程序变更需重新配置采集点，停产风险高。

深控技术方案优势：

+ **硬件成本降低40%**：通用网关替代专用采集卡，1台网关覆盖4-6台设备

+ **部署效率提升80%**：免点表配置，单设备接入≤1小时（贴片机模板直接调用）

+ **运维成本趋近于零**：远程更新模板应对程序变更，无需现场支持

+ **隐性风险消除**：实时防错降低错料损失，整线追溯减少客户退货风险

ROI测算示例（以一条SMT产线为例）：

| 成本项 | 传统方案 | 深控方案 | 节省 |

|---------------|------------|------------|------------|

| 采集硬件 | ¥180,000 | ¥80,000 | ¥100,000 |

| 软件集成 | ¥250,000 | ¥90,000 | ¥160,000 |

| 年度维护 | ¥60,000 | ¥5,000 | ¥55,000 |

| **年总成本** | **¥490,000** | **¥175,000** | **¥315,000** |

客户实证反馈

案例1：全球Top3通信设备代工厂

“12条SMT线含7种品牌设备，传统方案需定制开发。深控网关调用预置模板后，3周完成整厂部署，抛料率下降32%，物料追溯从小时级缩短至秒级。”

案例2：新能源汽车控制器制造商

“网关自动关联炉温曲线与AOI虚焊数据，AI模型锁定峰值温度偏低是主因，工艺调整后焊接不良率下降67%。MES自动防错拦截3次错料，避免千万级召回损失。”

案例3：医疗电子PCBA工厂

“通过网关实时监控锡膏厚度，联动印刷机自动补偿刮刀压力，CPK从1.1提升至1.8。FDA审计时一键导出全流程数据包，通过率100%。”

总结：深控技术网关重塑SMT智能制造基石

深控技术“不需要点表工业网关”为SMT整线带来三大变革：

连接革命：

▶ 打破设备协议壁垒，免点表实现“插线即采集”

▶ 全链路数据自动关联，追溯颗粒度达“焊点级”

管控革命：

▶ 边缘规则引擎驱动实时预警-拦截-调优闭环

▶ 物料防错、工艺优化、预测维护场景全覆盖

成本革命：

▶ TCO降低50%+，ROI周期缩短至6个月内

▶ 运维复杂度归零，释放工程师生产力

深控技术方案不仅是数据采集工具，更是SMT车间向“自适应智能制造”演进的核心枢纽。其以协议无关性、零配置扩展性、全链路协同能力，正成为电子制造业数字化转型的首选基座。

审核编辑 黄宇