21世紀的制造企業(yè)面臨著日益激烈的國際競爭，傳統方法通過實施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，找出任何影響產品品質和成本的問題，提高計劃的實時性和靈活性，同時又能改善生產線的運行效率已成為每個企業(yè)所關心的問題。而MES則是這十多年來生產形態(tài)的變革所產生的非常有效的解決方案。作為21世紀的核心產業(yè)之一的SMT行業(yè)，卻遲遲未實現MES的普及。這是一種契機，如果MES能夠在SMT行業(yè)實現廣泛應用，必然能夠實現生產效率的飛躍，同時也會對于質量的提高和物資的節(jié)約，也會有很大幫助。MES的關鍵是強調整個生產過程的優(yōu)化，它需要收集生產過程中大量的實時數據，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數據并反饋處理結果和生產指令。
1.SMT車間數據采集技術
對SMT車間進行數據采集是建立電子電路表面貼裝MES系統的基礎，通過對SMT車間數據的采集可以實現制造數據可視化、數據監(jiān)控以及計劃跟蹤等。同時也是實現異常報警和生產、質量信息報表查詢等功能的前提。SMT車間數據采集技術一強調與設備控制系統的集成，二是實現生產數據的實時收集。這需要對數據采集的采集方式、參數的確定、軟硬件實現、信號處理方法等問題開展技術研究。
1.1需要實現的基本功能
能夠給MES系統提供數據的高效采集模塊，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)現有主要設備組成一個工業(yè)監(jiān)控網絡，實現分散設備的集中監(jiān)控;2)通過一定的通訊協議或傳感器，采集各設備的生產參數，實時監(jiān)控生產過程;3)生產參數出現異常時，實時報警，報警信息實時反饋給生產管理人員及現場工程師;4)數據采集系統運行穩(wěn)定，可靠性高，不影響原有設備的正常運轉。
1.2可采用的采集方式
在SMT車間中，由于設備的多樣性，能夠采用的數據采集方式有：1)從設備控制系統獲得信號;2)通過傳感器獲取分立模擬信號;3)采集開關量信號。
1.3關鍵設備及主要需要采集的參數
對SMT車間關鍵設備制造數據的收集、整理，是進行生產計劃安排、產品歷史記錄維護以及其它生產管理的基礎。實現數據采集的生產和檢測的關鍵設備主要包括：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、光學檢測儀(AOI)、首件檢測儀(FAI)等其他檢測設備。
2.自動數據采集的實現
就當前的關鍵設備而言，它們的操作系統既有windows也有UNIx，老一點的設備還有DOS系統;通訊接口也有RS232和RJ45、甚至于還有非標準電腦接口;數據存儲格式也是一家一個樣子，完全沒有統一和協調性，只能針對不同類型的設備，實施相應的數據采集方法。
2.1從設備系統直接獲得所需數據
1)接口通訊方式采集
在接口通訊中，GEM設備的廣泛使用可謂是一大進步，SECSII(半導體設備通訊標準)/GEM(設備通訊模型)協議是由半導體設備和材料國際協會(SEMI)負責起草的一個行業(yè)規(guī)范，它的出現本來只是針對半導體生產設備，使來自不同供應商的控制系統和設備統一通訊協議，具有GEM兼容接口的設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設備供應商的大多數設備通過多種擴展方式，都擁有了滿足SECSII/GEM協議的兼容接口。
2)直接獲取數據文件
其他的一些設備，有的已經將數據采集的功能集成在其控制軟件里，可以導出我們所需的數據內容;而有的則是像飛針、X-Ray測試機臺、光學檢測儀等類似的檢測設備，其運行成果就是數據文件，需要人工審核的。我們都可以同過與這些設備的控制電腦聯網，使用TCP/IP等常用協議傳輸文件，實現數據的采集。
2.2加裝傳感器獲取數據
對于第一種方法無法實現的情況，我們可能會使用加裝特定傳感器來實現監(jiān)控的目的。常見需要加裝傳感器的設備便是回流焊爐。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據，然而這些溫度數據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，這樣采集到的數據就不能作為生產控制的參考。于是，爐溫測試儀便應需要而產生。傳統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，不過其方式過于復雜，不便于批量生產中作實時數據采集。而像美國KIC公司新產品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，而數據則同時被記錄在硬盤上。
2.3采集開關量信號
對于開關量信號的采集相對來說比較簡單，只需要記錄一些關鍵線路的通斷，用于確定整個MES網絡的工作良好，包括設備的運轉正常和傳輸線路的暢通。
3.結論
數據采集是實現MES的關鍵，要根據具體車間的現場環(huán)境采取有效的合理的方法，進行實時地數據采集。但數據采集的難度又是限制MES在SMT行業(yè)的發(fā)展，導致生產效率上不去的直接原因。因此，倡導各個SMT設備供應商聯合起來統一接口、統一數據規(guī)范已是一種迫切需求。當數據采集如同探囊取物般容易時，MES才能SMT這片空間內得到真正的大發(fā)展，SMT行業(yè)也必迎來新的春天.
