印制电路板向装配线的分配制造技术

装配系统包括多个用于用电子元件来装配印制电路板的装配线。用于将印制电路板分配给装配线的方法包括步骤：检测分别用分配的元件来装配多个印制电路板的要求，以及借助整数线性规划在预先确定的规定下将印制电路板分配给装配线。接着，基于该分配确定装配线的装备群组并且一直重复该分配，直至标准达到预先确定的阈值，其中该标准基于装配线的装备群组数目来形成。在此，装备群组包括不同元件的集合，可以用这些元件装备装配线，以便装配预先确定集合的印制电路板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于将印制电路板分配到用于用元器件装配印制电路板或其他组件的装配线上的方法。此外，本专利技术还涉及一种用于用元器件装配印制电路板的制造线或安装线的控制装置。本专利技术还涉及计算机程序产品和计算机可读介质。
技术介绍
尤其是在电子产品领域中，要制造的印制电路板或组件在SMT装配线上通过表面安装（surface mounted technology , SMT）被制造。但是由于技术限制不能在每个装配线上制造每个印制电路板。这些印制电路板在装配线上大多具有不同的生产时间。此外，不允许超过装配线的最大生产时间容限。DE 10 2009 013 353 B3示出了用于装备这样的装配线的方法。印制电路板向装配系统的装配线上的分配通常基于经验值或启发法手动或半自动地进行。在此在实践中已经表明：再三地做出不平衡的分配，这种不平衡的分配引起装配线的一个组件具有高负荷而另一组件具有低负荷，使得装配系统不能被最佳地使用。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，提供一种用于将印制电路板分配到装配线上的改进的技术。该专利技术借助具有独立权利要求特征的方法、计算机程序产品和装配系统来解决该任务。从属权利要求再现了优选的实施方式。装配系统包括多个用于用电子元件来装配印制电路板的装配线。用于将印制电路板分配给装配线的本专利技术方法包括步骤：检测分别用分配的元件来装配多个印制电路板的要求，以及借助整数线性规划在预先确定的规定下将印制电路板分配给装配线。接着，基于该分配确定装配线的装备群组并且一直重复该分配，直至标准达到预先确定的阈值，其中该标准基于装配线的装备群组数目加以形成。在此，装备群组被确定为以下印制电路板的集合：所述印制电路板可以在装配线上被装配，而不改变在装配线上准备好用于装配的元件类型的集合。在装配线上准备好的元件类型的集合也被称为装备（Rüstung）。通常假定在装配线上始终准备有足够多的每种元件类型的元件。通常，比由一个装备群组能够包含的印制电路板多的印制电路板被分配给装配线，因为在该装配线上不能准备好任意多的元件类型。该装配线因此不时地遭遇装备更换，在装备更换时，第一装备群组的装备相对第二装备群组的装备被更换。装备更换越少发生并且在装备更换时需要被更换的元件类型越少，则装配系统可以越低成本地运行。已经表明：在装配系统中所使用的全部装备群组的数目可以是例如比装配线的元器件差异更切合实际的质量指标。装配线的元器件差异在此通过要被装配到印制电路板之一上的不同元件的数目来给出，其中这些印制电路板被分配给了该装配线。该方法因此可以确定印制电路板向装配线的分配，所述分配允许整个装配系统的改善的负荷。此外，该方法可以灵活地适配于装配系统的操作者的期望或实际情况。通过使用整数线性规划可以实现全局的优化方案。可轻易地实现该方法的扩展。用于借助整数线性规划实施优化的运行时间环境可以以商业产品（例如Ilog或Xpress）的形式被提供。这种所谓的标准求解程序持续地被改善，使得可以期待：借助所描述的方法的分配在未来还可以更快和/或进一步优化地被执行。所描述的方法可以允许在相对较短的运行时间内实现印制电路板至装配线的非常好的分配。该方法与其他优化方案相比可以在结果品质或所需运行时间方面带来改善的结果。此外，还可以借助该方法将印制电路板分配给装配线，这种分配允许平衡的装备群组数目和数目增长的固定更换台的形成。为了确定装备群组，优选地调用与整数线性规划分离的方法。通过与整数线性规划的分离以及评估标准的确定可以避免：整数线性规划要处理太复杂的分配问题并且因此要么为了建立分配而需要太长时间、要么所建立的解不够好。然而如果求解程序足够高效，也可以在另一实施方式中借助整数线性规划直接在装配线的装备群组数目的最小化方面进行该分配。在一种实施方式中，该标准包括如下条件：每个装配线的装备群组数目大于预先确定的阈值。借助整数线性规划的优化的收敛可以由此被加速。在另一实施方式中，该标准包括条件：每个装配线的装备群组数目小于预先确定的阈值。由此可以防止装配线之一被过高地负荷。在不同的变型方案中，上述预先确定的阈值中的一个或两个可以单独地针对装配线中的一个或多个来加以预先确定。被证实为有意义的阈值的经验值可以由此被考虑。在一种实施方式中，该标准包括条件：在每个装配线的装备群组数目之间的差别处于预先确定的阈值之下。印制电路板向装配线的分配因此可以如下地被优化，装配线具有尽可能相同数目的装备群组。通过放大或者缩小预先确定的阈值可以以改善的方式选择分配的高质量和该方法的运行时间的折衷。该阈值在一种实施方式中也可以为零。在另一实施方式中，该标准也可以包括在各个装配线的装备群组数目之间的量化的差别。在该情况下，印制电路板向装配线的分配可以也在尽可能小的差别的方面通过重复迭代该方法被优化。在又一实施方式中，如果将小数目的印制电路板或小的路径消耗指配给一个装备群组，则阻止该装备群组的印制电路板向装配线的分配。针对该数目的印制电路板和路径消耗可以分别说明一个阈值，处于该阈值之下的各值被认作“小的”。在装配线上被设置用于储存不同的元件的装置在此包括预先确定数目的路径，这些路径通常分别为8mm宽。由此可以强制所涉及的装备群组的印制电路板被新分配给另一装配线。与此类似地，也可以将印制电路板向装配线的分配固定，其方式是：如果对应装备群组被指配了高数目的印制电路板或者高的路径消耗，则阻止已经进行的分配的改变。这里也可以说明阈值，处于该阈值之上的各值被认作“高的”。印制电路板向装配线的分配的优化可以由此被加速或改善。本专利技术的计算机程序产品包括程序代码装置，用于当其在实施装置上运行或者在计算机可读介质上存储时，执行所描述的方法。所述计算机程序产品可以以常见的编程语言（例如C++、Java）产生。所述处理装置可以包括市面上常见的带有相应输入装置、输出装置和存储装置的计算机或者服务器。本专利技术的用于将印制电路板分配至装配系统装配线的控制装置被设立用于执行上述方法。附图说明本专利技术的上述特性、特征和优点以及如何实现其的方式和方法，结合实施例的以下描述被更清晰和更明确地理解，所述实施例结合附图被更详细地阐述，其中：图1示出了装配系统；图2示出了图1中装配系统处的装备群组的图解；并且图3示出了借助整数线性规划的优化方法的流程图。具体实施方式线性优化是数学优化领域中的主要方法之一，并且其研究通过集合来优化线性目标函数，所述集合通过线性等式和不等式加以限制。线性优化是（混合）整数线性优化的求解方法的基础。线性优化的优点：- 全局的优化方案。- 可轻易扩展。- 非常好的商业标准求解程序（SCIP、CPLEX、Ilog、Xpress），其在实际中被广泛传播并且被证明为可行的。- 针对所求得的解已知其距最优解的最大距离有多远（Gap）。图1示出了装配系统100。所述装配系统100包括多个装配线110和一个控制装置115，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于将印制电路板（120）分配到用于用电子元件（155）装配印制电路板（120）的装配系统（100）的装配线（110）的方法（200），其中该方法（200）包括下面的步骤：检测（205）分别用分配的元件（155）来装配多个印制电路板（120）的要求；借助整数线性规划在预先确定的规定下将印制电路板（120）分配（315）给装配线（110）；基于该分配确定（325）装配线的装备群组；重新分配（315），直至标准达到预先确定的阈值，其中该标准基于装配线（110）的装备群组数目加以形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.06 DE 102012211814.41.用于将印制电路板（120）分配到用于用电子元件（155）装配印制电路板（120）的装配系统（100）的装配线（110）的方法（200），其中该方法（200）包括下面的步骤：
检测（205）分别用分配的元件（155）来装配多个印制电路板（120）的要求；
借助整数线性规划在预先确定的规定下将印制电路板（120）分配（315）给装配线（110）；
基于该分配确定（325）装配线的装备群组；
重新分配（315），直至标准达到预先确定的阈值，
其中该标准基于装配线（110）的装备群组数目加以形成。
2.根据权利要求1所述的方法（200），其中，该标准包括条件：每个装配线（110）的装备群组数目大于预先确定的阈值。
3.根据上述权利要求之一所述的方法（200），其中，该标准包括条件：每个装配线（110）的装备群组数目小于预先确定的阈值。
4.根据权利要求2或3之一所述的方法（200），其中，所述预先确定的阈值之一能够单独地针对装配线（110）至少之一来加以预先确定。
5.根据上述权利要求之一所述的方法（200），其中，该标准包括条件：在...

【专利技术属性】
技术研发人员：A普法芬格，C罗耶，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE