1.项目提出：

电子产物的出产凡是要颠末，人工、Coating、点胶、 锁附、焊锡等制程。新上线的机种需要从头设置这些制程的 所有工艺参数，今朝由工程师人工完成设定，为了维持正常 出产，需要配置很多工程师，造成年夜量的营运成本；除了此之 外，人工制程设置，会使制程不不变，还有会迟延新机种上线 时间，假如从总体来看一个制程，他的流程凡是包罗：RD 设计与制订规格、工程师决议功课要领、设定制程参数、规 划装备运作，末了由功课员或者机台操作。工程师的专业水平 会影响终极的履行效率与质量，咱们想要用AI取代这些工程 师，举行参数、装备运作计划设定，以告竣实现主动换线、 提高制程质量和产能。

为了实现AI取代工程师，咱们从喷胶制程站最先着手， 此站的重点事情项目牵扯到喷胶参数设定与喷胶路径的规 划，因为工程师于设按时会占用产线的装备，凡是治理职员 思量到产线停机的成本，会要求工程师尽速完成参数设定工 作；迫使工程师必需使用有限的时间，快速完成设定；但相 对于的，参数设置就未必到达优化，为产物的质量埋下隐患； 同时，制程站的出产周期时间也没法到达最优化。

如图一所示，喷胶制程的品质隐患为胶飞溅及边沿不 齐。胶飞溅到有导电需求的孔位，将使通孔绝缘而掉效；边 缘不齐，则会降低产物往后的靠得住性；上述征象也间接致使 人于设定喷胶区域时，为防止通孔被胶飞溅到，喷胶路径将 会设置的间隔通孔较远，终极致使靠近通孔的元器件没有 被笼罩到。此外，于人工设计路径计划时，今朝因此肉眼教 点，定位精度差，操作难度年夜，遇到微小元器件，需要工程 师趴入装备内部举行定位，整个历程至少需要破费一个小时 来举行计划。

是以思量智能装备计划喷涂参数与喷胶路径。咱们旨于 切磋喷胶参数主动成立与路径主动计划的技能，(1)协助工程 师于喷胶参数的主动天生，缩短工程师调适装备的时间，并 且降低工程师经验差异所酿成的质量问题。(2)改善工程师路 径计划耗时，缩短工程师占用于线的时间。

图1、喷胶品质不良 左图为胶飞溅征象，右图为边沿不齐征象。

2.方案设计：

2.1喷胶参数主动成立:

喷胶制程的质量方针为边沿整洁而且不答应胶飞溅发 生。今朝这两点没有可量测的指标，现实环境是工程师于 UV灯下用肉眼来举行判定。是以，咱们起首创造两质量 方针的测试要领，界说飞溅间隔及边沿高低值。经由过程监测 这两个数据及质量优劣的瓜葛，制订胶飞溅及边沿整洁度 的量化规格。接着，将制程输入的KPIV参数数据与量化的 质量数据，成立联系关系模子。然后使用算法不停迭代、回馈 优化，主动获取最好喷胶参数组合。形成喷胶参数主动建 立，如图二左图所示。

2.2 喷胶路径主动计划:

如图二右图所示，按照差别质量方针要求主动天生喷 胶参数组合。而这些喷胶参数将会作为输入量，与RD提供 的产物文件一路，颠末咱们所开发的路径/CT算法，从而生 成装备节制指令(亦即事情配方)。它除了了事情路径外，还有包 含挪动拐点、胶阀开关这些装备节制。经由过程不停的迭代判 断优化，终极输出一个最小喷胶耗时的事情配方。末了， 咱们经由过程成立尺度配方，把这两个焦点功效，串接到所有 的机台，而且还有对于配方举行体系化串接，实现RD以后的工 程师替换。

3.实现历程与成果：

3.1 喷胶参数AI设定

喷胶历程中需要节制的参数浩繁，统计有13项。包罗 了机构运动、电控指令，还有有各类工艺参数。是以，要先 对于参数举行筛选，确定出焦点要害事情参数。使用试验室 本身开发的图象量测平台来量测胶飞溅的间隔，试验成果 如图三显示:胶飞溅间隔会跟着雾化压力及喷胶高度增长 而增长，与利用高速摄像看到的征象不异。因为流平的作 用，胶流量增长可稍微减缓胶飞溅。挪动速率则对于胶飞溅 间隔影响很小。按照胶飞溅与这些事情参数的瓜葛，成立 胶飞溅的瓜葛模子，如图四所示。胶飞溅的瓜葛模子将用 来猜测出差别事情参数时的胶飞溅间隔。

尔后阐发边沿不齐征象:条状喷胶形成面时，触及到 条与条之间的间距。如图五所示，间距太小的时辰，胶会 聚集于一路，这时候候笼罩面积会降低，胶厚会变厚。当喷 胶间距过年夜时，它的边沿会形成锯齿状，因为单条胶条的 边上是圆弧状，若没有妥帖重迭，边沿会形成锯齿状的图案。

当间距适合时，边沿会比力整洁。颠末试验，咱们患上 到一个简朴可让边沿整洁的参数模子。想让边沿圆弧妥 善重迭，间距理论上应该设置为胶宽的一半，但因为三防 胶具备必然的流动性，于胶喷完后，它还有会流平扩张，而 且喷的胶越厚，这类流平的效果会越较着。以是于设置胶 间距的时辰，还有必需要思量到这个流平效果。终极间距模 型中，除了了思量0.5倍的胶宽以外，需要使用Cfl值(流平系 数，与胶厚、胶材粘度、外貌张力等因素有关)乘以胶厚， 来暗示胶体的流平作用。

咱们采用了与成立胶飞溅模子，一样的步调，来成立 胶厚及胶宽的瓜葛模子，从而可以猜测得到胶宽、胶厚值。

3.2 喷胶路径AI计划

现实出产中，工程师对照标识了禁喷元器件的照片说 明，凭经验人工计划出喷胶的路径点位。若是改用AI主动 天生路径点位的方式，最直接的要领是将需要喷胶的区域都天生喷胶点位。

用传统枚举法100个点点位的最短路径，需要数以亿 计的时间，是以咱们选用了蚁群算法的优化算法。蚁群算 法的发源是借鉴年夜天然中蚂蚁寻食蚂蚁举动。蚂蚁于行走 时会开释荷尔蒙，荷尔蒙会跟着时间消失，后面的蚂蚁是 透过闻荷尔蒙，来决议下一步的挪动标的目的。好比图六，左 图中的上下两条路径中，上面的路径较短，味道比力浓，终极愈来愈多的蚂蚁会走上面这条短的路，而到达右图中 的成果。

蚁群算法履行的步调中，还有有要害的三个参数。贺尔 蒙因子、开导函数因子及贺尔蒙挥发因子。这些因子的取 值直接决议了计较速率及正确度，是以咱们还有需要针对于这 三个因子举行试验以取患上最好值。

末了现实喷胶历程中，喷胶耗时除了了路径外，还有受设 备节制参数影响。是以，咱们联合动作路径及这些装备控 制参数，成立喷胶最小周期时间模子，可以正确猜测喷胶 出产周期。而且实现聪明设置磁阀开关，可以只于颠末禁 喷元器件时辰封闭胶阀。如许与胶阀开一次关一次的控 制比拟，磁阀开关次数从114次降低到5次，总CT时间从 146s降到了97s，年夜年夜降低喷胶耗时。

联合以前所实现的喷胶参数AI设定，可以依照质量或者者 速率要求，输出差别的配方。例如，于一样方针为170um 胶厚的环境下，可以得到质量最佳，可是周期时间比力长 的喷胶配方；也能够得到速率最快，但可能存于极少量飞 溅，边沿轻微不整洁的喷胶配方。利用者可以于这两种配 方傍边自行选择，或者者微调。

4.总结：

如图七所示，现实的喷胶成果中，咱们取患上较着的质 量改善，AI计划的喷胶参数，降低了胶飞溅的孕育发生，而且 边沿十分整洁，无呈现漏喷，相对于人工计划，包管不变的 质量，与此同时优化了24%的出产周期时间。

5.将来标的目的：

咱们指望于喷胶制程运用以后，增长差别的制程AI，比 如选择焊及点胶，将这些制程都举行AI聪明化，以到达工 业4.0智能出产的方针。EM