多品种PCB订单的自动排程系统开发

钟嘉玲 马家升 历振铎 刘京通

（1.惠州市金百泽电路科技有限公司，广东 惠州 516083；2 深圳市金百泽电子科技股份有限公司，广东 深圳 518049）

0 引言

随着印制电路板（printed circuit board，PCB）行业用户需求的多样化发展，对于多品种PCB 制造的企业而言，生产订单往往能达到日均300 及以上，且订单结构繁复。传统人工编排发单的方式，在愈发复杂的生产订单种类和越来越多的订单数量面前，渐渐难以满足实际需求，无法输出匹配产能的最优排程方案。因此，高效、科学地提高编排生产订单资料的适配度，使订单资料以最快的速度投入工厂生产，可提高工厂产能，保证交期准时。

1 传统人工编排发单

1.1 定义

PCB 制作过程中，首先要进行接单、发单等生产准备。采用人工编排发单，需要经过工程主办、计算机辅助制造（computer aided manufacturing，CAM）主管、质量保证工程师（quality engineer，QE）主管等结合订单排程原则与人员技能，匹配CAM 和QE 即时制作并审核订单。其中，工程主办为配合、确保部门订单及时发放与正常运作，有效协调重要客户与加急订单的优先处理；CAM 主管保证CAM 的产出符合公司要求，并在订单排程出现异常时及时做出响应；QE 主管负责工程资料品质正确性及审核及时性，确保订单准确且准时交付。

1.2 方式

工程人员长期保持着繁杂且重复的手工方法对订单进行排程，将每款PCB 订单生成PDF 文档后，打印成纸质档由工程主办人识别排序。订单不定时进入系统，每接入一批新订单将重新进行人工排序。

1.3 弊端

目前，人工编排发单存在多个弊端：①需要耗费大量人力和时间在订单排程与跟踪上，极其影响工作效率；② 同一订单系统内与系统外纸制文档状态不同步，导致系统内各岗位提交的时间不准确，影响数据分析准确性，对订单进度无法准确跟踪；③CAM 以及QE 是计件绩效，人工发单无法确保其公平性。

2 工程设计自动排程系统

2.1 系统定义

通过流程标准化、订单分类分级，结合CAM工程师的能力，开发系统实现工程订单制作与审核排程的自动化，不仅可推动工程排程规则的不断完善还可大幅减少人工的排程时间。通过合理排程规则对接下发工序的生产，同时对数据进行监控管理，对过程细节进行实时监管，以提高整体产出效率。监控产出情况，做到实时灵活调整和跟踪，有利于现场管理。为实现工程排程自动化，设计流程框架如图1所示。

图1 工程设计自动排程系统框架

（1）优化工程排程流程。根据订单交期、工程资料处理难度、客户要求、CAM 工程师做单能力等主要因素，设计工程排程规则。

（2）开发工程排程自动化的程序与操作界面。根据公司员工在工程排程中的工作职责，设计不同角色与权限，确保工程排单自动化的安全性与保密性。

2.2 角色与权限

由于业务形式的多样化，工程在接单生产时往往会多个订单同时进行，这在人员的安排上需要更加灵活，在排程的过程中需要多岗位参与调用计划。

生产排程管理者可进入人员及订单难易度配置界面，根据人员的职责归属不同，配置对应的操作界面。由于订单结构具有多样性，排程规则也并非一成不变，生产排程管理者只需在配置表中根据实际需求输入对应需求，该系统即可按照当下实际需求进行自动排序。人员权限配置功能框架如图2所示。

图2 人员权限配置功能框架

2.3 数据分析功能

在传统人工编排发单的时期，记录生产排程数据主要依靠Excel 表格的形式来实现。但是，Exce 表格形式单一，在满足大量数据的频繁调整上较为困难。工程设计自动排程系统能很好地替代Exce输出数据分析。

该系统通过自动记录订单的流转，有效记录每个订单的完成节点，如图3 所示。生产排程管理者可根据订单的每日情况及人员产出情况（如图4 所示），实时调整排程计划，及时进行任务分解，可有效避免因人为疏漏处理或未处理完带来的品质事故。

图3 工程设计数据分析系统功能框架

图4 订单数据分析界面

3 工程设计自动排程系统的优点

通过对各项数据的分析与调研，工程设计自动排程系统具有以下优点：

（1）提高工作效率和节约人工成本，自动接单率可达85%，节约人工成本约5%。

（2）能实现工程师能力、客户个性化约束、订单类型的灵活配置。

（3）推动PCB工程部流程标准化。

（4）提高接单准确率，提升排单的公平性。

（5）减少了因人工编排产生漏单的可能性。

4 结语

本文公开了一种PCB工程排单自动处理方法，该方法包括以下4步：

（1）根据所述订单信息，确定订单类型为内部订单。计算客户产品的阻抗，再模拟客户产品对应PCB 的参数信息，对阻抗设计原稿进行转化设计。

（2）计算各个订单的虚拟可等待时间，根据虚拟可等待时间，从短到长的顺序对订单的处理进行排序。

（3）根据所述订单的CAM 资料处理难度的相关因素，确定所述订单的难度系数，并根据所述难度系数确定所述订单处理人员的等级，内部接单成功。

（4）由确定的处理人员，根据所述订单的处理顺序完成CAM原稿转化设计，同时完成PCB工程的自动排单和处理。

本系统实现了订单池、外协、CAM、QE 的整合，实现工程文员一键派单，排程高效准确。CAM 工程师、QE 工程师按自己的工程师级别权限一键获取订单，订单排序都以工程标准周期为准则，确保同一订单系统内外纸制文档状态同步，对所有订单进度准确跟踪。