CN116484795B - 一种多芯片组件装配生产线的布局生成系统及方法 - Google Patents

一种多芯片组件装配生产线的布局生成系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种多芯片组件装配生产线的布局生成系统及方法，包括数据管理、生产线业务流程设计、布局设计业务规则提取、生产线布局方案模型生成、自动评价、专家决策、布局方案展示与输出，利用预先生成的业务规则，结合数据集完成生产线布局方案模型的生成，再进一步结合规则完成自动评价、专家决策，生成符合要求的生产线布局。本发明可显著提升多芯片组件装配生产线布局设计效率及合理度，降低布局设计成本，减少布局设计不合理造成的生产线建设与运行成本。

Description

一种多芯片组件装配生产线的布局生成系统及方法
技术领域
本发明涉及微电子封装领域，特别涉及一种多芯片组件装配生产线的布局生成系统及方法。
背景技术
多芯片组件（MCM，Multi-Chip Module）是指工作在数百MHz到数十GHz之间的频段范围内，具备对微波信号的接收、处理、发射等功能的微电子组件。多芯片组件的生产通常包含组装和测试两个大的环节。其中，多芯片组件的组装是指通过粘接、焊接等工艺，将裸芯片/封装后芯片、电阻/电容/电感等无源器件、射频/直流接插件等在金属材料/复合材料构成多芯片组件腔体内完成组装的工艺及生产过程。
在市场需求牵引和技术发展推动下，多芯片组件装配生产线建设资金投入越来越大、建设周期要求越来越短、建设成效要求越来越高。在生产线的设计和建设过程中，生产线的布局设计方案将起到极为重要作用，生产布局对于建设周期、建成后生产效能等具有重要影响。生产布局设计方案受到资金投入、工艺路线、设备选型及数量、物流效率、安全生产、生产运行成本等多方面因素影响，依靠人工基于生产运行经验进行分析、以图形化工业软件为手段为主进行生产线布局设计的方式存在效率低、迭代周期长、设计与决策过程容易发生关键要素遗漏等不足，已无法满足当前多芯片组件装配生产线布局设计对于效率、周期、设计效果的需求。
中国专利CN106022523A、CN110675055A公开了一种基于算法和仿真模型的生产线布局生成方法。中国专利CN110989404A公开了一种汽车后桥装配生产线仿真方法，通过采集真实后桥装配生产线每个工序的实时数据，采用数字孪生技术以采集的实时数据驱动虚拟装配生产线跟随实际装配生产线实时运动，能够实现对汽车后桥装配过程的实时监控。中国专利CN110276126A公开了一种基于缓存区容量计算的自动化生产线优化方法，解决了现有技术未能消除设备故障率造成生产线物流堵塞以及生产效率低下、缓存区容量公式复杂且精度不高的问题。中国专利CN111599000A公开了一种飞机装配工艺布局生成方法和设计系统，提高了工艺布局的合理性以及工艺布局生成时的操作便捷性，以及提高了评估的准确性以及完善性。上述专利表明基于仿真模型和算法的生产线布局设计方法和系统在布局效率、布局准确度方面具有显著优势；但是，在多芯片组件装配生产线行业，尚无关于多芯片组件装配生产线布局自动生成相关专利公开。
发明内容
为解决目前多芯片组件装配生产线布局中依靠人工经验为主方式的方式难以适应布局约束因素多所造成的布局设计效率低、准确度不高、相关方满意度不高的问题，本发明根据多芯片组件装配生产的技术特点，提供了一种多芯片组件装配生产线的布局生成系统及方法，实现了多方面约束条件下多芯片组件装配生产线布局的快速生成，可显著提升多芯片组件装配生产线布局设计效率及合理度，降低布局设计成本，减少布局设计不合理造成的生产线建设与运行成本。
本发明一方面提出了一种多芯片组件装配生产线的布局生成系统，包括：
数据管理模块，用于从外部获取数据，生成生产线布局方案设计所需的数据库；同时提供管理接口；
生产线业务流程设计模块，用于设计生产线布局所需采用的业务流程；
布局设计业务规则提取模块，基于生产线布局方案模型构建、生产线布局方案模型自动评价、生产线布局方案模型决策相关的约束条件，生成结构化的生产线布局方案模型构建规则、生产线布局方案模型自动评价规则以及生产线布局方案模型专家决策规则；
生产线布局方案模型生成模块，根据数据库数据与生产线布局方案模型构建规则生成生产线布局方案模型；
自动评价模块，用于根据生产线布局方案模型自动评价规则，完成生产线布局方案模型的评价，生成评价结果；
专家决策模块，用于根据生产线布局方案模型专家决策规则，模拟专家决策过程，生成专家决策结果；
布局方案展示与输出模块，用于将专家决策模块通过的生产线布局方案模型生成生产线布局方案数据包。
进一步的，还包括人工确认模块、过程追溯模块，所述人工确认模块用于根据规则对自动评价模块输出的评价结果进行二次确认；所述过程追溯模块用于记录、追溯生产线布局方案数据包形成过程中的所调用的数据、参照的规则、参与的利益相关方代表、生产线布局方案模型、生产线布局方案数据包，生成过程追溯报告。
本发明另一方面提出了一种多芯片组件装配生产线的布局生成方法，包括以下过程：
S1、建立生产线布局基础数据集；
S2、建立生产线布局业务流程；
S3、建立生产线布局方案设计过程所需的规则库，包括生产线布局方案模型构建规则、生产线布局方案模型自动评价规则以及生产线布局方案模型专家决策规则；
S4、建立基础数据集内数据之间以及与规则库规则的关系，进而确定生产线设备配置组合方式，得到所有满足规则的生产线设备配置组合方案；
S5、基于基础数据集、生产线布局方案模型构建规则与生产线设备配置组合方案，生成生产线布局方案模型，并提取模型中量化数据生成生产线布局方案量化评价数据包；
S6、结合生产线布局方案模型自动评价规则与生产线布局方案量化评价数据包完成生产线布局方案模型的自动评价；
S7、结合生产线布局方案模型专家决策规则对设计的生产线布局方案模型执行专家决策过程，形成打分结果；
S8、输出生产线布局方案模型数据包，完成多芯片组件装配生产线的布局生成。
进一步的，还包括S9、生成生产线布局方案模型形成历程的追溯记录报告，包括生产线布局方案模型、自动评价过程调用的规则条目、专家决策规则及其打分结果、生产线布局方案数据包。
进一步的，在步骤S6、S7中的自动评价与专家决策中，若未通过，则回到步骤S5重新设计生产线布局方案模型，再重复执行自动评价与专家决策。
进一步的，所述步骤S2中生产线布局业务流程包括设定生产线布局业务流程环节、各环节开展方式、时间设定、人力资源配置；所述生产线布局业务流程能够串行进行或并行进行。
进一步的，所述步骤S3中生产线布局方案模型规则包括：
（1）组成模型的数据中不允许出现不准确数据；
（2）模型中所包含的数据能满足生产线布局业务流程需求；
（3）模型中所包含的数据与对应业务规则建立有关系，所述业务规则包含生产线布局方案模型自动评价规则、生产线布局方案模型专家决策规则；
（4）模型能按照层级结构进行分解成多个层级的组成要素；
（5）一个模型代表一种实际的布局方案；
（6）模型能够进行存储、读取以及编辑；
（7）满足模型要素丰富度、模型要素精度指标。
进一步的，所述步骤S3中自动评价规则为采用计算机程序自动运算得出确定结果的规则，包括生产线理论产能、生产线工序间产能平衡率、生产线物流效率、生产线场地利用率、预算投入、微组装设备OEE计算及其上下限要求。
进一步的，所述步骤S3中，生产线布局方案模型专家决策规则是基于生产线相关背景中专家对生产线的历史打分结果，量化成不同维度的指标，并赋予不同权重，进而生成能够代表专家决策的规则，由计算机程序执行完成打分，并根据打分结果判断是否通过。
进一步的，所述步骤S5中，采用三维建模软件设计生产线布局方案模型，所述生产线布局方案模型包括：（1）符合工艺流程关系；（2）全线各设备连接关系包含各设备之间不进行物理连接单机台运行、同类型设备通过导轨连接、全线设备通过导轨连接。
与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本发明可显著提升生产线布局的生成效率及准确度，降低生产线布局设计对工艺人员经验的要求，提高生产线建设效率，提升生产线运行效果。
附图说明
图1为本发明提出的多芯片组件装配生产线的布局生成方法示意图。
图2为本发明提出的多芯片组件装配生产线的布局生成系统示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
实施例1
为了提升多芯片组件装配生产线布局设计效率及合理度，降低布局设计成本，减少布局设计不合理造成的生产线建设与运行成本，本发明实施例提出了一种多芯片组件装配生产线的布局生成方法，参见图1，包括以下过程：
S1、建立生产线布局基础数据集；
S2、建立生产线布局业务流程；
S3、建立生产线布局方案设计过程所需的规则库，包括生产线布局方案模型构建规则、生产线布局方案模型自动评价规则以及生产线布局方案模型专家决策规则；
S4、建立基础数据集内数据之间以及与规则库规则的关系，进而确定生产线设备配置组合方式，得到所有满足规则的生产线设备配置组合方案；
S5、基于基础数据集、生产线布局方案模型构建规则与生产线设备配置组合方案，生成生产线布局方案模型，并提取模型中量化数据生成生产线布局方案量化评价数据包；
S6、结合生产线布局方案模型自动评价规则与生产线布局方案量化评价数据包完成生产线布局方案模型的自动评价；
S7、结合生产线布局方案模型专家决策规则对设计的生产线布局方案模型执行专家决策过程；
S8、输出生产线布局方案模型数据包，完成多芯片组件装配生产线的布局生成。
在自动评价与专家决策中，实际上会对建立的模型进行判断，若未通过，则回到步骤S5重新设计生产线布局方案模型，再重复执行自动评价与专家决策，以此获取所需的生产线布局方案模型。
本实施例中，步骤S1中建立的生产线布局基础数据集包括但不限于生产线产能目标、各工序可选用设备的数据、场地数据、产品数据、工艺数据、投资预算数据、周期数据、生产线运维数据、生产线外观数据。生产线布局基础数据集中所包含的数据需要能够满足后续的审查或评价。
而步骤S2中生产线布局业务流程包括设定生产线布局业务流程环节、各环节开展方式、时间设定、人力资源配置；所述生产线布局业务流程能够串行进行或并行进行。
本实施例中，所建立的生产线布局方案模型构建规则、生产线布局方案模型自动评价规则以及生产线布局方案模型专家决策规则，具体的：
1、生产线布局方案模型规则包括：
（1）组成模型的数据中不允许出现不准确数据，其中，不准确数据包括但不限于空值数据、异常偏离数据；在发现不准确数据时，需要进行确认与处置。
（2）模型中所包含的数据能满足生产线布局业务流程需求；其中，业务流程需求包含但不限于自动评价、人工确认、专家决策等需求。
（3）模型中所包含的数据与对应业务规则建立有关系，其中，业务规则包含生产线布局方案模型自动评价规则、生产线布局方案模型专家决策规则；
（4）模型能按照层级结构进行分解成多个层级的组成要素；其中，层级结构包含但不限于生产线-生产单元-生产工位-生产设备的层级结构，所述组成要素包含但不限于人员、生产设备、检测设备、物流设备、仪器、工装、工作台、水/电/气接入点、场地条件等。
（5）一个模型代表一种实际的布局方案；
（6）模型能够进行存储、读取以及编辑；
（7）模型指标要求，模型的指标要求是指模型包含但不限于模型要素丰富度、模型要素精度，所述模型丰富度是指模型所包含的要素以及要素之间的关系的种类和数量，所述模型要素精度包含但不限于物理尺寸精度、时间精度。
2、自动评价规则为采用计算机程序自动运算得出确定结果的规则，本实施例包括生产线理论产能、生产线工序间产能平衡率、生产线物流效率、生产线场地利用率、预算投入、微组装设备OEE计算及其上下限要求。
3、生产线布局方案模型专家决策规则是基于生产线相关背景中专家对生产线的历史打分结果，量化成不同维度的指标，并赋予不同权重，进而生成能够代表专家决策的规则，由计算机程序执行完成打分。其中，指标维度包括美观度、可拓展性、建设周期、建设风险度等。
需要说明的是，本实施例中，业务规则库中的规则分条目进行构建、管理，每个条目的规则应至少包含一个具备用以生成确定性结果的要素，所述要素包括但不限于量化数据及其量化判定范围、逻辑关系及其判断标准，所述确定性结果包含通过或未通过或具体量化数值。
在步骤S4中，建立的关联关系包括各类数据之间的关系，以及基础数据及各类数据与上述生产线布局设计业务规则、生产线布局方案模型之间的关联关系，在实际应用中体现在设备数据与产品数据之间关系、设备数据与工艺数据之间关系、产品数据与生产线理论产能计算方法之间关系、工艺数据与物流效率计算方法之间关系。
建立好数据之间的关系后，确定生产线设备配置组合方式，具体过程如下：
①确定生产线产能目标，所述产能目标应包括明确的产品代号、各产品代号明确的产能需求；所述生产线产能目标可以不同时间段为单位，包含但不限于年产能、季度产能、周产能、日产能；
②对各工序能力需求进行计算，所述计算由计算机程序完成，所述工序能力需求为产能目标范围内所有产品对于该工序能力需求之和，所述工序能力需求的时间段单位与产能目标保持一致，所述工序能力需求可以不同单位进行表征，包含但不限于单位时间内完成的产品件数、单位时间内组装的零部件数量、单位时间内能够提供的有效机台时、单位时间内能够完成的组装动作次数；
③确定各工序设备配置可选方案，所述各工序设备配置组合是指在各工序可选设备范围内进行选择，且所选择设备需满足工序能力需求；
④确定生产线配置组合可选方案，所述可选方案是指对生产线所有工序设备配置可选方案进行排列组合，确定所有可能的生产线设备配置组合方案。
生产线布局中，设备配置是重要影响因素。配置的设备种类、数量、功能的差异，会对布局具有重要影响。在布局模型生成中，基础数据提供各种数据，如所有可选设备类型的基本数据，然后再结合设备配置方案中获取的具体的设备配置信息（如已经确定了是品牌A的规格为A-100的设备），即可在基础数据中获取到对应的A-100设备的尺寸、产能、价格等基础数据。
在步骤S5的生产线布局方案模型生成当中，可以采用Catia、Solidworks等三维建模软件实现；但所设计的生产线布局方案模型应符合上述生产线布局方案模型构建规则，同时也应当包含以下特征：①符合工艺流程关系，可为串行或并行；②全线各设备连接关系包含但不限于各设备之间不进行物理连接单机台运行、同类型设备通过导轨连接、全线设备通过导轨连接。
在步骤S6，需要对设计的生产线布局方案模型进行量化数据提取，生成生产线布局方案量化评价数据包，用于后续的自动评价与专家决策。
本实施例中，自动评价是采用计算机程序自动运算得出确定结果的规则，计算内容包括但不限于布局模型所能够实现的理论产能与产能目标的符合度、物流效率、线平衡率、场地有效利用率、预算符合度；并根据生产线布局业务规则库中自动评价规则，由计算机程序自动判定为通过或不通过，通过则进行后决策，若不通过则回到步骤S5重新进行生产线布局方案模型设计。
本实施例中，专家决策过程同样是通过计算机完成不同维度的指标计算，并根据生产线布局方案模型专家决策规则对计算结果判断是通过或不通过，通过后则可以输出生产线布局方案数据包，不通过则需要重新进行生产线布局方案模型设计。
输出的生产线布局方案数据包包括但不限于生产线三维布局图、场地利用率报告、布局物流效率报告、水/电/气用量报告及排放量报告、水电气接入点位图、预期产能测算报告等数据。
需要说明的是，在实际应用中也可以在设计好生产线布局方案模型后进行人工确认和检查是否满足要求，不满足再重新设计模型。
在一个实施例中，最后可以生成生产线布局方案形成历程追溯记录报告。所述记录报告包含但不限于生产线布局方案模型、自动评价过程调用的规则条目、专家决策信息及其打分结果、生产线布局方案数据包。
为了更好的介绍本发明提出的多芯片组件装配生产线的布局生成方法，以一具体布局生成过程为例进行进一步介绍：
S1、建立生产线布局基础数据集；
数据集包括：
设备类数据，包括设备数量、设备型号、三维尺寸、供电要求、供气要求、气体排放要求、供水要求及排水要求、对应工序编号；如自动贴片设备数据为：设备数量：12台；设备型号：Datacon；三维尺寸：长×宽×高=1.2米×1米×1.8米；供电要求：220V，50Hz，300W；供气要求：压缩空气，0.6Mpa；其它排放要求：无；供水及排水要求：无；对应工序编号：工序名-贴片，工序号-050。
场地类数据，包括净化等级、面积、形状、供电能力、供气能力、供水能力、气体排放能力、排水能力；如净化等级：万级；面积：5000㎡；供电能力：380Hz，220Hz，总功率1000Kw；供气能力：氮气@0.7Mpa，压缩空气@0.6Mpa；
产品类数据，包括工艺路线、产品种类、预计年产能目标、各工序工时、各工序所需设备；如，工艺路线可采用先入壳或后入壳的工艺路线；产品种类为TR组件；预计年产能目标为50万通道；各工序工时以每件产品在每个工序所需工时进行统计，以分钟为单位，如贴片工序为20分钟；各工序所需设备按照工序进行统计，如自动点胶机、自动贴片机、垂直固化炉、AOI、真空回流炉等；
投资预算类数据，总投资金额、分阶段投入金额、预期投资回报率；
周期时间类数据，建设周期、设备采购周期、设备安装周期、设备调试周期、人员培训周期；
包括生产线运维数据，生产线布局中的安全间距、设备运行成本；
包括生产线外观数据，包括但不限于颜色。
S2、建立生产线布局业务流程；
根据生产线布局设计业务需求，设计生产线布局业务流程，包括但不限于设定生产线布局业务流程环节、各环节开展方式、时间设定、人力资源配置。所述业务流程环节包括：数据收集、规则构建、自动分析、人工审查与调整、专家决策、方案展示与输出、过程追溯；所述各环节开展方式包括上述业务流程中各环节的简化、删除、合并、串行、并行；所述时间设定包括整个生产线布局业务计划开始时间与计划完成时间、各环节开始时间与完成时间的设定；所述人力资源配置包括在各环节及其对应的时间段内承担各环节工作任务的人员角色、人员数量的配置。人力资源配置如，负责投资预算的部门代表，负责建设执行的部门代表，负责生产线生产应用的部门代表，负责生产线维护的部门代表等。
S3、建立生产线布局方案设计过程所需的规则库；
布局设计业务规则提取，建立生产线布局设计业务规则库。所述生产线布局设计业务规则库包含生产线布局方案模型构建规则，上述生产线布局方案模型构建规则包括不限于布局方案内容组成规则、各项内容定义与表述方式规则、布局方案呈现方式规则；如生产线中自动点胶机模型是否采用了自动点胶机标准模型、模型中是否有效关联了点胶工时、点胶种类等工艺数据与产品数据；
所述生产线布局设计业务规则库包含生产线布局方案模型自动评价规则，上述生产线布局方案模型自动评价规则是指可通过计算机程序自动运算得出确定结果的规则；例如，布局模型能够实现的理论产能达到产能目标120%以上、物流时间与生产时间之比小于10%、设备投影面积与物流通道面积之和与场地总面积之比不低于85%。
所述生产线布局设计业务规则库包含生产线布局方案模型专家决策规则，对自动评价外的一些指标进行决策。例如，布局美观度、布局可拓展性等。
所述业务规则库中的规则应分条目进行构建、管理，每个条目的规则应至少包含一个具备用以生成确定性结果的要素，所述要素包括但不限于量化数据及其量化判定范围、逻辑关系及其判断标准，所述确定性结果包含通过或未通过或具体量化数值。
S4、建立数据关联关系，确定生产线设备配置组合方式；
建立基础数据集内各类数据之间的关系，以及基础数据及内各类数据与上述生产线布局设计业务规则、生产线布局方案模型之间的关联关系。上述关联关系包含但不限于设备数据与产品数据之间关系、设备数据与工艺数据之间关系、产品数据与生产线理论产能计算方法之间关系、工艺数据与物流效率计算方法之间关系。如多芯片组件产品A的工艺流程中有贴片工序，应将贴片工序对应的设备数据、贴片工序贴装的芯片等物料数据、产品A的贴片工时等建立以贴片工序为主线的数据关联关系。
确定生产线设备配置组合方式包括步骤①~④：
①确定生产线产能目标，所述产能目标应包括明确的产品代号、各产品代号明确的产能需求；所述生产线产能目标可以不同时间段为单位，包含但不限于年产能、季度产能、周产能、日产能；如，生产线产能目标包含M种产品，每种产品的产能分别为Qi（i=1-M），则总产能。
②对各工序能力需求进行计算，所述计算由计算机程序完成，所述工序能力需求为产能目标范围内所有产品对于该工序能力需求之和，所述工序能力需求的时间段单位与产能目标保持一致，所述工序能力需求可以不同单位进行表征，包含但不限于单位时间内完成的多芯片组件产品件数、单位时间内组装的芯片等零部件数量、单位时间内能够提供的有效机台时、单位时间内能够完成的芯片贴装或金丝焊接等组装动作次数；
③确定各工序设备配置可选方案，所述各工序设备配置组合是指在各工序可选设备范围内进行选择，且所选择设备型号的工艺能力指标应满足工艺要求，如组装精度优于±5微米、温度均匀度优于±2℃等，且所选择对应型号的设备数量需满足工序能力需求；
④确定生产线配置组合可选方案，所述可选方案是指对生产线所有工序设备配置可选方案进行排列组合，确定所有可能的生产线设备配置组合方案。生产线设备配置组合方案实例如表1。
表1、设备配置方案实例
S5、设计生产线布局方案模型；
使用S1所收集的基础数据和S3所构建的布局设计业务规则中的生产线布局方案模型构建规则，通过计算机程序自动生成生产线布局方案模型。所述布局方案模型应包含：①生产线内全部设备，包含但不限于自动点胶机、自动贴片机、自动丝焊机、AOI、矢量网络分析仪、温箱等生产测试设备，以及自动化货柜、AGV等物流设备，以及操作人员；②能够用以验证生产线布局方案模型自动评价规则的全部数据及数据关系，包含但不限于设备对应工序、设备产能、设备三维尺寸、产品与物流流转路径关系；③包含能够用以验证生产线布局方案模型专家决策规则的全部数据及数据关系，包含但不限于设备外观颜色、设备维修通道、设备预计采购周期。
在模型设计好之后，对符合生产线布局方案模型构建规则的布局方案模型中所包含的量化数据内容部分进行提取，提取后生成生产线布局方案量化评价数据包。
S6、自动评价；
生产线布局方案模型的自动评价是指通过解析生产线布局方案模型中的数据，选择业务规则库中的全部或部分自动评价规则，根据生产线布局方案模型中数据与自动评价规则的关联关系进行运算，得出确定的评价结果。所述选择全部或部分自动评价规则，是指可通过事先定义生产线布局方案模型的任务属性从而自动进行上述选择，也可有人工进行选择。所述运算是指通过计算机程序完成的计算过程；所述确定的评价结果包含通过评价与未通过评价两种情况。自动评价完成后，输出评价结果。评价通过的，进入生产线布局设计业务流程的下一个环节。评价未通过的，执行步骤S5。
S7、专家决策；
根据S6的自动评价结果，建立专家决策指标群作为生产线相关方代表进行生产线布局模型的专家决策的依据，所述生产线相关方包含但不限于投资预算决策方、建设执行方、生产线运行方、生产线维保方。
所述专家决策指标群中可为各项指标设定不同的重要度权重；所述指标群包含但不限于美观度、可拓展性、建设周期、建设风险度；指标的重要度权重是指，假定指标群有N个指标（N应大于等于1且为正整数），第Ni（i=0~N）个指标的重要度权重为M i（i=0~N），应有1。根据专家在针对生产线的设计项目中的打分情况，通过计算机模拟专家对各项指标的打分结果，并叠加权重，得到最终打分结果，结合生产布局模型专家决策规则判断所设计的生产线布局方案模型是否通过决策，通过则进行后续环节，否则重新设计模型。
S8、输出生产线布局方案数据包；
利用通过专家决策后的生产线布局方案模型，完成布局方案数据包的创建、展示与输出。所述布局方案数据包包含但不限于二维及三维布局图、布局要素参数清单。所述二维及三维布局图包含但不限于物理实体的二维及三维图形、物流路径图、水/电/气接入点位图及线路图、排气/排水点位图及线路图、逃生通道；所述布局要素参数表包含但不限于组装设备、检测设备、测试仪器、物流设备的数量、布局点位、三维尺寸。可在计算机程序中完成上述布局方案数据包的创建、展示与输出，所述展示是在计算机程序中呈现出布局方案数据包的细节信息，所述输出是将布局方案数据包按照文件格式类型逐个生成为单独的文件，并以文件压缩包的方式输出至上述创建布局方案数据包的计算机程序之外。
S9、生成过程追溯报告；
在输出生产线布局方案数据包后，还可以生成过程追溯报告，具体包含：①所述布局方案生成过程包含但不限于步骤S2中制定的布局设计业务流程；②所述提取是从通过执行布局方案生成流程的计算机程序从数据库中直接获取布局方案生成流程中的历史数据；所述历史数据包含调用的S1步骤创建的基础数据、调用的步骤S3创建的业务规则、步骤S5生成的初始生产线布局模型、通过步骤S6自动评价的生产线布局模型、通过步骤S7专家决策的生产线布局模型、通过S8生成的生产线布局数据包；③在生产线布局过程中的参与人员信息，包含但不限于数据维护人员信息、业务规则构建人员信息、布局方案模型创建人员信息、决策专家组人员信息及其打分信息；④时间信息，包含但不限于布局方案形成过程中各阶段活动的开始时间与结束时间；⑤过程追溯功能，包含但不限于对上述①~④中基于时间轴的正向查询和反向查询。
同时如果在生产线的生成过程中，加入了人工确认与调整过程，也可以生成人工确认或调整后的生产线布局模型以及人工审查与调整人员信息的相关数据。
通过以上过程，即可完成多芯片组件装配生产线的布局生成，该方法能显著提升生产线布局的生成效率及准确度，降低生产线布局设计对工艺人员经验的要求，提高生产线建设效率，提升生产线运行效果。
实施例2
如图2所示，本实施例提出了一种多芯片组件装配生产线的布局生成系统，包括：
数据管理模块，用于从外部获取数据，生成生产线布局方案设计所需的数据库；同时提供管理接口；其中，外部获取包括但不限于其它信息系统的数据库、电子文档、人工录入等方式，通过该模块还可对数据格式、数据内容进行校验与管理。该模块可通过对三维建模软件进行二次开发或额外开发程序实现。
生产线业务流程设计模块，用于设计生产线布局所需采用的业务流程；通过该模块可以预先确定布局设计业务形成中所涉及的环节、需要开展的工作、需要参与的人员角色。
布局设计业务规则提取模块，基于生产线布局方案模型构建、生产线布局方案模型自动评价、生产线布局方案模型决策相关的约束条件，生成结构化的生产线布局方案模型构建规则、生产线布局方案模型自动评价规则以及生产线布局方案模型专家决策规则；本实施例中的规则是从多种规则来源中提取生产线布局业务有关的业务规则，转化为可供自动评价与专家决策环节可使用的条目化业务规则。所述多种规则来源包括但不限于规章制度、项目要求、人工经验、历史数据；所述转化是指通过计算机程序辅助下的转化；所述条目化业务规则的特点包含但不限于结构化、可录入计算机程序、可由计算机程序进行调用、具有确定的判据。该模块可通过对三维建模软件进行二次开发或额外开发程序实现。
生产线布局方案模型生成模块，根据数据库数据与生产线布局方案模型构建规则生成生产线布局方案模型；该模块可通过对三维建模软件进行二次开发或额外开发程序实现。
自动评价模块，用于根据生产线布局方案模型自动评价规则，完成生产线布局方案模型的评价，生成评价结果；该模块可通过对三维建模软件进行二次开发或额外开发程序实现。
专家决策模块，用于根据生产线布局方案模型专家决策规则，模拟专家决策过程，生成专家决策结果；该模块可通过对三维建模软件进行二次开发或额外开发程序实现。
布局方案展示与输出模块，用于完成通过专家决策的生产线布局方案模型的创建、展示与输出。该模块可通过对三维建模软件进行二次开发或额外开发程序实现。优化的，布局方案展示与输出模块生成的生产线布局数据包与企业实物资产管理系统、工艺设计系统、生产制造系统匹配，可实现较为便利的生产线布局所需基础数据和生产线布局方案数据的传递。
在一个实施例中，该系统还包括人工确认模块，在生产线布局方案模型完成自动评价后，根据相应规则或标准进行人工审查，给出确定的审查结果，并根据需要与可行性进行必要调整。该模块可通过对三维建模软件进行二次开发或额外开发程序实现。
在一个实施例中，该系统还包括过程追溯模块，能够对生产线布局生成全流程中的历史信息进行追溯与呈现。该模块可通过对三维建模软件进行二次开发或额外开发程序实现。
需要说明的是，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种多芯片组件装配生产线的布局生成系统，其特征在于，包括：
数据管理模块，用于从外部获取数据，生成生产线布局方案设计所需的数据库；同时提供管理接口；
生产线业务流程设计模块，用于设计生产线布局所需采用的业务流程；
布局设计业务规则提取模块，基于生产线布局方案模型构建、生产线布局方案模型自动评价、生产线布局方案模型决策相关的约束条件，生成结构化的生产线布局方案模型构建规则、生产线布局方案模型自动评价规则以及生产线布局方案模型专家决策规则；
生产线布局方案模型生成模块，根据数据库数据与生产线布局方案模型构建规则生成生产线布局方案模型；
自动评价模块，用于根据生产线布局方案模型自动评价规则，完成生产线布局方案模型的评价，生成评价结果；
专家决策模块，用于根据生产线布局方案模型专家决策规则，模拟专家决策过程，生成专家决策结果；
布局方案展示与输出模块，用于将专家决策模块通过的生产线布局方案模型生成生产线布局方案数据包。
2.根据权利要求1所述的多芯片组件装配生产线的布局生成系统，其特征在于，还包括人工确认模块、过程追溯模块，所述人工确认模块用于根据规则对自动评价模块输出的评价结果进行二次确认；所述过程追溯模块用于记录、追溯生产线布局方案数据包形成过程中的所调用的数据、参照的规则、参与的利益相关方代表、生产线布局方案模型、生产线布局方案数据包，生成过程追溯报告。
3.一种多芯片组件装配生产线的布局生成方法，其特征在于，包括以下过程：
S1、建立生产线布局基础数据集；
S2、建立生产线布局业务流程；
S3、建立生产线布局方案设计过程所需的规则库，包括生产线布局方案模型构建规则、生产线布局方案模型自动评价规则以及生产线布局方案模型专家决策规则；
S4、建立基础数据集内数据之间以及与规则库规则的关系，进而确定生产线设备配置组合方式，得到所有满足规则的生产线设备配置组合方案；
S5、基于基础数据集、生产线布局方案模型构建规则与生产线设备配置组合方案，设计生产线布局方案模型，并提取模型中量化数据生成生产线布局方案量化评价数据包；
S6、结合生产线布局方案模型自动评价规则与生产线布局方案量化评价数据包完成生产线布局方案模型的自动评价；
S7、结合生产线布局方案模型专家决策规则对设计的生产线布局方案模型执行专家决策过程；
S8、输出生产线布局方案模型数据包，完成多芯片组件装配生产线的布局生成。
4.根据权利要求3所述的多芯片组件装配生产线的布局生成方法，其特征在于，还包括S9、生成生产线布局方案模型形成历程的追溯记录报告，包括生产线布局方案模型、自动评价过程调用的规则条目、专家决策规则及其打分结果、生产线布局方案数据包。
5.根据权利要求3或4所述的多芯片组件装配生产线的布局生成方法，其特征在于，在步骤S6、S7中的自动评价与专家决策中，若未通过，则回到步骤S5重新设计生产线布局方案模型，再重复执行自动评价与专家决策。
6.根据权利要求3所述的多芯片组件装配生产线的布局生成方法，其特征在于，所述步骤S2中生产线布局业务流程包括设定生产线布局业务流程环节、各环节开展方式、时间设定、人力资源配置；所述生产线布局业务流程能够串行进行或并行进行。
7.根据权利要求3所述的多芯片组件装配生产线的布局生成方法，其特征在于，所述步骤S3中生产线布局方案模型规则包括：
（1）组成模型的数据中不允许出现不准确数据；
（2）模型中所包含的数据能满足生产线布局业务流程需求；
（3）模型中所包含的数据与对应业务规则建立有关系，所述业务规则包含生产线布局方案模型自动评价规则、生产线布局方案模型专家决策规则；
（4）模型能按照层级结构进行分解成多个层级的组成要素；
（5）一个模型代表一种实际的布局方案；
（6）模型能够进行存储、读取以及编辑；
（7）满足模型要素丰富度、模型要素精度指标。
8.根据权利要求3所述的多芯片组件装配生产线的布局生成方法，其特征在于，所述步骤S3中自动评价规则为采用计算机程序自动运算得出确定结果的规则，包括生产线理论产能、生产线工序间产能平衡率、生产线物流效率、生产线场地利用率、预算投入、微组装设备OEE计算及其上下限要求。
9.根据权利要求3所述的多芯片组件装配生产线的布局生成方法，其特征在于，所述步骤S3中，生产线布局方案模型专家决策规则是基于生产线相关背景中专家对生产线的历史打分结果，量化成不同维度的指标，并赋予不同权重，进而生成能够代表专家决策的规则，由计算机程序执行完成打分，并根据打分结果判断是否通过。
10.根据权利要求3所述的多芯片组件装配生产线的布局生成方法，其特征在于，所述步骤S5中，采用三维建模软件设计生产线布局方案模型，所述生产线布局方案模型包括：（1）符合工艺流程关系；（2）全线各设备连接关系包含各设备之间不进行物理连接单机台运行、同类型设备通过导轨连接、全线设备通过导轨连接。
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