CN116567957A - 一种线路板层压机开口数的选型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种线路板层压机开口数的选型方法，包括以下步骤，统计需要M个开口数的料号的数量在所有料号中的占比；分别计算N个开口数层压机压合需要M个开口数料号的第一开口利用率，根据占比计算N个开口数层压机单压所有料号的第二开口利用率；计算N个开口数层压机混压所有料号的第三开口利用率，计算第二和第三开口利用率的平均开口利用率，根据平均开口利用率计算所需的层压机台数；获取单台N个开口数层压机单机价格及单机能耗，根据层压机台数计算N个开口数层压机总价及总能耗，获取总价和总能耗之和最低值并得到对应开口数。本申请兼顾效率和良率的同时考虑能耗成本，得到最适合的开口数，降低生产和投资成本。
Description
技术领域
本申请涉及线路板领域，尤其涉及一种线路板层压机开口数的选型方法。
背景技术
压合是制作多层线路板的重要工艺流程，其主要目的是层压机将多块线路板对齐后施加压力和高温，使得线路板之间的粘结片热熔并将多块线路板紧密地粘合在一起，将多块线路板压合成层数更高的线路板。层压机的开口为压合线路板的工位，将待压合的线路板放置于此开口上，并对其上下施加压力和高温，完成压合作业。为了提高效率，一台层压机通常有多个开口，大型的线路板层压机的开口数甚至可达四十多个，每个开口都可以放置待压合的线路板，层压机对线路板的压合效率得以大大提升。
不同类型型号的线路板由于其单面积、内层报废率、拼版利用率、平均拼版面积和单个开口平均层叠数的不同，所需的开口数也各不相同，但是线路板厂通常只能订购一批开口数相同的层压机，如果所选的层压机的开口数与生产的线路板所需的开口数不匹配，将会导致压合时层压机开口数的浪费，降低生产效率及线路板的品质良率，提高成本。另外，层压机不论开口数多少，单台的成本差异较小，但是开口数越多，单台的能源消耗将会显著增加，因此在选择何种开口数的层压机时还需要考虑能耗因素。
然而针对以上问题，实际生产中并没有一套较好的开口数选型方法来最大限度地平衡效率、良率和能耗。往往开口数较多，造成浪费。因此亟需一种线路板层压机开口数的选型方法，来计算出最适合的层压机开口数，实现线路板厂生产压合线路板时的最大的生产效率和品质良率，并实现更低的成本。
发明内容
本发明提供了一种线路板层压机开口数的选型方法，其主要目的是解决目前没有较好的开口数选型方法，实现更高的压合效率及更低的能耗，降低生产及投资成本。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本申请实施例提供一种线路板层压机开口数的选型方法，包括以下步骤：
S1、针对所有被压合的料号，分别计算压合单个料号所需的M个开口数，并分别统计需要相同的M个开口数的料号的数量在所有料号中的占比；
S2、分别计算N个开口数的层压机压合需要M个开口数的料号的第一开口利用率，根据所述占比，分别计算N个开口数的层压机单压所有料号的第二开口利用率；
S3、分别计算N个开口数的层压机对所有料号进行混压时的第三开口利用率，计算所述第二开口利用率和所述第三开口利用率的平均值并得到平均开口利用率，根据所述平均开口利用率计算N个开口数的层压机压合所有料号所需的层压机台数；
S4、获取单台N个开口数的层压机的单机价格及压合时的单机能耗，根据所述层压机台数，计算所有的N个开口数的层压机的总价及压合所有料号的总能耗，获取所述总价和所述总能耗之和的最低值并得到对应的开口数。
优选的，在步骤S2中，所述第二开口利用率的计算方法为，所述第一开口利用率根据所述占比进行加权计算。
优选的，在步骤S3中，所述第三开口利用率为N个开口数的层压机对所有料号进行混压时可达到的最大的开口利用率，所述第三开口利用率大于或等于所述第二开口利用率且最大值为100％。
优选的，在步骤S3中，所述层压机台数为所有料号所需的开口数总和除以所述平均开口利用率与N的乘积。
优选的，在步骤S4中，所述总价为所述单机价格与所述层压机台数的乘积，所述总能耗为所述单机能耗与所述层压机台数的乘积。
优选的，随着开口数增加，所述单机价格和所述单机能耗上升，所述单机能耗上升的速度大于所述单机价格。
相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
本申请实施例提供的一种线路板层压机开口数的选型方法，将层压机按料号单压所有料号的加权利用率和混压的利用率平均，兼顾压合的效率和良率，并通过计算得到的平均开口利用率计算出压合需要的层压机台数，根据单台不同开口数的层压机的单机价格和压合所有料号的单机能耗得到不同开口数的层压机的总价及压合所有料号的总能耗，由此选择总价和总能耗之和的最低值并得到相应的开口数，在兼顾效率和良率的同时，考虑能耗成本的影响，得到最适合生产线路板厂的开口数的层压机，降低生产和投资成本。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明一种实施例的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
发明人发现，针对线路板压合技术领域，目前层压机的开口数的选择有一定的盲目性，常常开口数选择过多，造成成本增加。
鉴于此，参照图1，本实施例提供一种线路板层压机开口数的选型方法，针对线路板厂生产的线路板特点，计算不同开口数的层压机单压和混压线路板的开口利用率，来得到不同开口数层压机压合所有料号所需的层压机台数，并根据不同开口数层压机的能耗和单价，选择综合成本及能耗最小的开口数选型方案，使得线路板压合工序实现效益最大化。其主要的步骤是：S1、结合线路板厂历史生产数据，针对线路板厂生产的所有料号单压时，首先结合每个料号的单面积、内层报废率、拼版利用率、平均拼版面积和单个开口平均层叠数等参数和属性，计算出每个料号所需要的M个开口数，然后分别统计需要相同的M个开口数的料号在所有料号中的数量占比，需要说明的是，此步骤统计出该批次料号的相同开口数占比，为对该批次料号进行单压时的重要参考数据，不同线路板厂该占比各不相同；S2、分别计算N个开口数的层压机压合需要M个开口数的料号的第一开口利用率，例如经步骤S1计算的需要四个开口数的料号被四个开口数的层压机压合，则层压机的第一开口利用率为100％，若被五个开口数的层压机压合，则第一开口利用率为80％，再根据步骤S1中计算的占比进行加权计算得到N个开口数的层压机单压所有料号的第二开口利用率；S3、实际生产过程中常常采用混压来提高生产效率，此步骤计算生产过程中N个开口数的层压机对所有料号进行混压时的第三开口利用率，第三开口利用率为为混压利用率，其最大可达到100％的层压机开口数利用，最低等于第二开口利用率，将第二开口利用率和第三开口利用率平均即可得到平均开口利用率，所述的平均开口利用率平衡了单压和混压，兼顾了良率和效率，再通过此平均开口利用率计算得到N个开口数的层压机压合所有料号所需的层压机台数，此处层压机台数为对所有料号进行压合时所需的开口数总和除以平均开口利用率与N的乘积；S4、获取单台N个开口数的层压机的单机价格及压合时的单机能耗，一般情况下，单台层压机的开口数越多，单机能耗越高，而不同开口数的层压机的单机价格也即层压机单台的价格往往差异不大，单机价格增幅远小于单机能耗，另外步骤S3中，层压机的开口数越多，压合所有料号所需的层压机台数越少，将层压机台数与单机价格及单机能耗相乘，即可得到N个开口数的层压机的总价及压合所有料号的总能耗，获取总价和总能耗之和的最低值对应的开口数即为最优开口数，线路板厂采购此开口数的层压机不但可以获得较高的生产效率和良率，同时减少了成本，下面结合具体实施例进行说明。
实施例1：
如下表1所示，本实施例下，线路板厂的所有料号的数据以10个料号为例，S1、结合每个料号的单面积÷(内层报废率×拼版利用率×平均拼版面积×单个开口平均层叠数)计算出各个料号单压时所需的开口数和相同开口数占比，经计算，需要2、3、4、5、6个层压机开口数进行压合的料号数量分别为4个、2个、2个、1个、1个，占比分别为40％、20％、20％、10％、10％。
表1：需要相同开口数的料号数量及占比
| 需要开口数 | 料号数 | 料号数占比 |
| 2 | 4 | 40％ |
| 3 | 2 | 20％ |
| 4 | 2 | 20％ |
| 5 | 1 | 10％ |
| 6 | 1 | 10％ |
S2、分别计算N个开口数的层压机压合需要M个开口数的料号的第一开口利用率，并结合表1需要相同的M个开口数的料号的数量在所有料号中的占比，计算N个开口数的层压机单压所有料号的第二开口利用率。
例如，2个开口数的层压机压合需要2个开口数的料号，利用率为100％，而压合需要3个开口数的料号的利用率为3/(2+2)即75％，压合需要5个开口数的料号的利用率为5/(2+2+2)即83.33％，压合需要6个开口数的料号的利用率为6/(2+2+2)即100％，结合表1需要各开口数的料号占比进行加权计算得到2个开口数的层压机的第一开口利用率为：
100％×40％+75％×20％+100％×20％+83.33％×10％+100％×10％＝93.33％
又例如，8个开口数的层压机压合需要2个开口数的料号，利用率为2/8即25％，压合需要5个开口数的料号的利用率为5/8即62.5％，结合表1需要各开口数的料号占比进行加权计算得到8个开口数的层压机的第一开口利用率为：
25％×40％+37.5％×20％+50％×20％+62.5％×10％+75％×10％＝41.25％
综上，可得出下表2：不同开口数的层压机压合所有料号的第二开口利用率。
如下表2所示，开口数越大的层压机，层压机单压所有料号的第二开口利用率就越低，因此实际生产过程中常进行混压来牺牲一些良率并提高生产效率。
表2：不同开口数的层压机压合所有料号的第二开口利用率
| 层压机开口数 | 第二开口利用率 |
| 2 | 93.33％ |
| 4 | 63.75％ |
| 6 | 55％ |
| 8 | 41.25％ |
| 10 | 33％ |
S3、分别计算N个开口数的层压机对所有料号进行混压时的第三开口利用率，混压的第三开口利用率需结合实际产情况、压机、各料号属性等因素进行合适的混压，需要说明的是混压的第三开口利用率牺牲了良率提高了效率，其数值大于或等于第二开口利用率，并且在一些实施例下，可以达到最大的100％的最理想利用率，本实施例以最大的100％利用率为例，结合第二开口利用率进行平均，得到N个开口数的层压机压合所有料号的平均开口利用率，如下表3所示。
表3：第二开口利用率、第三开口利用率和平均开口利用率
| 层压机开口数 | 第二开口利用率 | 第三开口利用率 | 平均开口利用率 |
| 2 | 93.33％ | 100％ | 96.67％ |
| 4 | 63.75％ | 100％ | 81.88％ |
| 6 | 55％ | 100％ | 77.5％ |
| 8 | 41.25％ | 100％ | 70.63％ |
| 10 | 33％ | 100％ | 66.5％ |
表3的平均开口利用率平衡了层压机单压的良率和混压的效率，通过平均开口利用率来计算N个开口数的层压机压合所有料号所需的层压机台数，对本实施例的10个料号进行压合时，所需的总的开口数为：
2×4+3×2+4×2+5×1+6×1＝33
由此计算N个开口数的层压机压合所有料号所需的层压机台数为
33/(平均开口利用率×N)
由以上可得出不同开口数的层压机压合所有料号所需的层压机台数，如下表4所示：
表4：不同开口数的层压机压合所有料号所需的层压机台数
| 层压机开口数 | 平均开口利用率 | 计算结果 | 所需层压机台数 |
| 2 | 96.67％ | 17.07 | 18 |
| 4 | 81.88％ | 10.08 | 11 |
| 6 | 77.5％ | 7.1 | 8 |
| 8 | 70.63％ | 5.84 | 6 |
| 10 | 66.5％ | 4.96 | 5 |
如表4所示，单台层压机的开口数越多，压合所有料号所需的层压机台数越少，但是单台层压机的能源消耗加大，因此需要综合能耗，得出较为节能的开口数选型方案。
S4、获取单台N个开口数的层压机的单机价格及压合时的单机能耗，层压机的开口数越多，单台的能耗越高，层压机的能耗上升曲线也与不同种类的层压机相关，层压机的单机价格虽然也上升，但增幅小于单机能耗，以表5为例，2个开口数的层压机压合所有料号所需的层压机台数为18，单台2个开口数的层压机的单机价格为18，而单台层压机的单机能耗为2，因此所有的2个开口数的层压机的总价为18×18即324，压合所有料号的总能耗为18×2即36，线路板厂采用2个开口数的层压机的总成本为324+36即360，以此类推，2、4、6、8、10个开口数的层压机的总成本分别为360、308、304、294、305，由此可见，当层压机开口数选择为8的时候，总成本最低，因此通过本实施的计算，该线路板厂采购8个开口数的层压机最能节约成本，并且还可以获得很好的生产效率和良率。
表5：不同开口数的层压机压合所有料号的总成本
以上实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种线路板层压机开口数的选型方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、针对所有被压合的料号，分别计算压合单个料号所需的M个开口数，并分别统计需要相同的M个开口数的料号的数量在所有料号中的占比；
S2、分别计算N个开口数的层压机压合需要M个开口数的料号的第一开口利用率，根据所述占比，分别计算N个开口数的层压机单压所有料号的第二开口利用率；
S3、分别计算N个开口数的层压机对所有料号进行混压时的第三开口利用率，计算所述第二开口利用率和所述第三开口利用率的平均值并得到平均开口利用率，根据所述平均开口利用率计算N个开口数的层压机压合所有料号所需的层压机台数；
S4、获取单台N个开口数的层压机的单机价格及压合时的单机能耗，根据所述层压机台数，计算所有的N个开口数的层压机的总价及压合所有料号的总能耗，获取所述总价和所述总能耗之和的最低值并得到对应的开口数。
2.如权利要求1所述的一种线路板层压机开口数的选型方法，其特征在于，在步骤S2中，所述第二开口利用率的计算方法为，所述第一开口利用率根据所述占比进行加权计算。
3.如权利要求1所述的一种线路板层压机开口数的选型方法，其特征在于，在步骤S3中，所述第三开口利用率为N个开口数的层压机对所有料号进行混压时可达到的最大的开口利用率，所述第三开口利用率大于或等于所述第二开口利用率且最大值为100％。
4.如权利要求1所述的一种线路板层压机开口数的选型方法，其特征在于，在步骤S3中，所述层压机台数为所有料号所需的开口数总和除以所述平均开口利用率与N的乘积。
5.如权利要求1所述的一种线路板层压机开口数的选型方法，其特征在于，在步骤S4中，所述总价为所述单机价格与所述层压机台数的乘积，所述总能耗为所述单机能耗与所述层压机台数的乘积。
6.如权利要求1所述的一种线路板层压机开口数的选型方法，其特征在于，随着开口数增加，所述单机价格和所述单机能耗上升，所述单机能耗上升的速度大于所述单机价格。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117474300A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-01-30 | 无棣源通电子科技有限公司 | 一种pcb生产中压制工艺的线性调度方法 |
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- 2023-04-11 CN CN202310385661.XA patent/CN116567957A/zh active Pending
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