本發(fā)明涉及用于填裝印刷電路板的方法和系統(tǒng)。對此，取-放作業(yè)線（pick-and-placeline）是先決條件，所述取-放作業(yè)線被設(shè)計成使用元件來填裝印刷電路板。
背景技術(shù)：
：：電子組件包括印刷電路板以及以機械方式和電氣方式緊固到該印刷電路板的元件。為了制造印刷電路板，通過取-放機構(gòu)將元件放置在印刷電路板上，在此之后，在回流爐（reflowoven）中將它們焊接到印刷電路板。多個取-放機構(gòu)可以在取-放作業(yè)線中一個接一個地運行。包括多個取-放作業(yè)線的取-放系統(tǒng)可用于制造大量的印刷電路板。在取-放作業(yè)線處，預(yù)定元件類型的元件的儲量被引入到裝配臺（setting-uptable）。如果將要填裝印刷電路板而不是所有用于該印刷電路板的元件都存在于所附接的裝配臺中的一個處，那么裝配臺被替換成出于此目的已配備有所需元件的其它裝配臺?？捎玫难b配臺的數(shù)量通常是有限的，并且使裝配臺配備有一元件類型的元件會是昂貴的。因此，可形成固定式裝配器，其歷經(jīng)相對長的計劃周期不變地保持附接到一個或多個裝配臺。de102012220904a1涉及一種用于確定取-放作業(yè)線的固定式裝配器的方法。技術(shù)實現(xiàn)要素：為了對取-放作業(yè)線進行好的利用，至關(guān)重要的內(nèi)容在于，以一方式盡可能地將固定式裝配器確定成使得變化式裝配器能夠在取-放作業(yè)線處被高效地裝配，其余元件類型的預(yù)定填裝命令被指派給該變化式裝配器。本發(fā)明所基于的目的是提供改進技術(shù)以便使印刷電路板的填裝得到改進。本發(fā)明借助于獨立權(quán)利要求的主題來實現(xiàn)該目的。從屬權(quán)利要求提供優(yōu)選形式的實施例。在取-放作業(yè)線處能夠使用裝配器，其中，包括多個印刷電路板類型的裝配族（set-upfamily）與該裝配器相關(guān)聯(lián)，并且其中，元件類型與該裝配器相關(guān)聯(lián)，以使得可借助于該裝配器的元件類型的元件來填裝裝配族的印刷電路板類型的印刷電路板。出于此目的，指定第一計劃期，并且第一計劃期被分為多個第二計劃期?？赏ㄟ^提供相關(guān)聯(lián)的元件類型的元件的儲量在一個或多個裝配臺處實施每個裝配器。在此，裝配器被分為固定式裝配器（fixedset-up）和變化式裝配器（variantset-up），其中，固定式裝配器被配置成在第一計劃期期間不變地在一個或多個裝配臺上保持實施，并且變化式裝配器被配置成在第二計劃期期間僅暫時地在一個或多個裝配臺處實施。一種用于借助于取-放作業(yè)線來填裝印刷電路板的方法包括以下步驟：（a）登記命令，每個命令用于在預(yù)定的第二計劃期中使用相關(guān)聯(lián)的元件類型的元件來填裝印刷電路板類型的某一片數(shù)的印刷電路板，（b）基于所有命令將元件類型與固定式裝配器相關(guān)聯(lián)，（c）關(guān)于使生產(chǎn)容量和命令數(shù)量的加權(quán)組合最大化來優(yōu)化該關(guān)聯(lián)，（d）對于每個第二計劃期，執(zhí)行：基于相應(yīng)的第二計劃期的命令將元件類型與變化式裝配器相關(guān)聯(lián)，并且確定固定式裝配器或變化式裝配器應(yīng)當在取-放作業(yè)線處被裝配的順序，以便分別處理命令；而且（e）確定判據(jù)，該判據(jù)包括所有第二計劃期的經(jīng)確定的順序的質(zhì)量，（f）使用組合的改變的加權(quán)重復(fù)步驟（b）到（e），（g）確定優(yōu)化的加權(quán)，以該優(yōu)化的加權(quán)，判據(jù)被優(yōu)化，以及（h）借助于已基于優(yōu)化的加權(quán)而確定的裝配器來填裝印刷電路板。特別地，可以通過所述方法確定哪項加權(quán)允許為取-放作業(yè)線確定如下的固定式裝配器，所述固定式裝配器導(dǎo)致可在取-放作業(yè)線處被容易地操作的變化式裝配器。例如，這可用于確定對于還未知所有命令的隨后的第一計劃期的固定式裝配器。因此，可以基于歷史或統(tǒng)計命令數(shù)據(jù)來確定固定式裝配器，該固定式裝配器具有高概率地再次導(dǎo)致可有效使用的變化式裝配器。依照本發(fā)明，認識到，必須在生產(chǎn)容量和命令數(shù)量的加權(quán)組合方面對元件與固定式裝配器的關(guān)聯(lián)的優(yōu)化進行優(yōu)化。通過確定優(yōu)化的加權(quán)，可找到兩個目標判據(jù)之間的好的折衷，在某些情況下，所述兩個目標折衷可能在固定式裝配器的形成方面彼此沖突?？蓪θ缦伦鞒霾煌倪x擇：用于評估第二計劃期中經(jīng)確定順序的質(zhì)量的判據(jù)。因此，可以根據(jù)取-放作業(yè)線的或命令的要求或技術(shù)特征來調(diào)整該判據(jù)。在一種形式的實施例中，所述判據(jù)包括使停機時間最小化。停機時間發(fā)生在如下時刻：借助于第一裝配器的在取-放作業(yè)線處的填裝在按順序在所述第一裝配器之后的第二裝配器已準備好之前被完成時。換言之，如果提前沒有保留出足夠時間以實施第二裝配器，則會出現(xiàn)停機時間。由于取-放作業(yè)線的獲?。╬rocurment）和操作會與相當大的成本相關(guān)聯(lián)，所以避免或最小化停機時間是尤其具有益處的。可給予生產(chǎn)容量額外的加權(quán)，以便減少停機時間。例如，如果發(fā)現(xiàn)因為停機時間不令人滿意地長而導(dǎo)致判據(jù)是次優(yōu)的，組合的加權(quán)可沿生產(chǎn)容量的方向有針對性地移動。在另一形式的實施例中，判據(jù)包括使變化式裝配器的數(shù)量最小化。必須被實施的變化式裝配器越少，裝配費用就可越少，從而使得變化式裝配器可被引入改進的順序。在一個變體中，給予生產(chǎn)容量減小的加權(quán)，以便減少變化式裝配器的數(shù)量。優(yōu)選地，生產(chǎn)容量的加權(quán)僅減少到使得停機時間保持低于可接受的閾值所需的程度。例如，該閾值可以位于零。在又一形式的實施例中，判據(jù)包括使裝配手續(xù)的數(shù)量最小化。在此，裝配手續(xù)包括如下手續(xù)：使至少一個裝配臺配備有分配到變化式裝配器的元件類型的元件儲量。所述裝配手續(xù)越不經(jīng)常必須被執(zhí)行，就有越多的時間可以能夠用于裝配器的準備。在另一形式的實施例中，判據(jù)包括使在取-放作業(yè)線處從第一裝配器到第二裝配器的裝配器改變的數(shù)量最小化。在另一形式的實施例中，判據(jù)也可包括多個所述因數(shù)的加權(quán)組合。可以以這種方式改進使用該方法能夠?qū)崿F(xiàn)的結(jié)果。進一步優(yōu)選的是，重復(fù)步驟b.）至e.），直到判據(jù)已達到預(yù)定質(zhì)量，或直到預(yù)定處理時間耗盡。如果在預(yù)定處理時間內(nèi)不能達到判據(jù)的可接受質(zhì)量，則可以改變判據(jù)的接受閾值或改變影響所述方法的運行時間的參數(shù)。例如，可以改變?nèi)?放作業(yè)線的配備，以便使判據(jù)的進一步提高成為可能。也可以擴展加權(quán)的組合。特別地，可以以如下成分來擴展組合，所述成分包括與固定式裝配器相關(guān)聯(lián)的元件類型的數(shù)量乘以相關(guān)聯(lián)的命令的數(shù)量所得的總和。不同的或附加的成分也是可能的。特別優(yōu)選的是，借助于混合整數(shù)規(guī)劃來執(zhí)行至少步驟c.）?；旌险麛?shù)規(guī)劃可在計算機的幫助下確保高質(zhì)量的優(yōu)化結(jié)果。一種計算機程序產(chǎn)品包括程序代碼設(shè)備，該程序代碼設(shè)備用于當所述計算機程序產(chǎn)品在處理裝置上運行或存儲在計算機可讀介質(zhì)上時實施上面所描述的方法。一種用于填裝印刷電路板的系統(tǒng)包括取-放作業(yè)線以及處理裝置，處理裝置用于實施上面所描述的方法。附圖說明聯(lián)系下面的對示例性實施例的描述，將更清楚且明確地理解本發(fā)明的上面所描述的特性、特征和優(yōu)點以及其得到實現(xiàn)的方式，參照附圖更詳細地說明了該示例性實施例，在附圖中：圖1示出了取-放系統(tǒng)；圖2示出了用于確定圖1的取-放系統(tǒng)的取-放作業(yè)線的固定式裝配器的方法的流程圖；以及圖3示出了在圖1的取-放系統(tǒng)的取-放作業(yè)線處的裝配器的示例性順序。具體實施方式圖1示出了示例性的取-放系統(tǒng)100。取-放系統(tǒng)100包括一個或多個取-放作業(yè)線110以及處理或控制裝置115。每個取-放作業(yè)線110包括可選的運輸系統(tǒng)125以及一個或多個取-放機構(gòu)130。每個取-放機構(gòu)130包括一個或多個取放頭135，取放頭135中的每個被設(shè)計成從裝配臺140拾取元件155并將其定位在印刷電路板120上的預(yù)定位置處，印刷電路板120位于運輸系統(tǒng)125上。在填裝過程期間，印刷電路板120在正常情況下相對于取-放機構(gòu)130保持靜止。裝配臺140通常包括多個供給裝置150，供給裝置150中只有作為示例示出在圖1中。每個供給裝置150都準備好預(yù)定元件類型160的元件155的儲量。對于元件155，供給裝置150通常具有一容量，該容量可以以軌道來表達。一個軌道通常是8mm寬，并且裝配臺140的軌道的數(shù)量被限制，例如被限制為40。通常使得同一元件類型160的元件155可獲得于條帶中，托盤上或管中。每個元件類型160在供給裝置150處并且在裝配臺140處需要預(yù)定數(shù)量的軌道，該軌道通常是彼此相鄰的。為簡單起見，供給裝置150中一種元件類型160的元件155的數(shù)量在此被認為幾乎是無限的，從而不需要后續(xù)補足。供給裝置150通常可被配置成準備好不同元件類型160的元件155，并且不同的供給裝置150通?？梢愿浇拥窖b配臺140。如果在取-放機構(gòu)130處需要一種元件類型160的元件155而該元件155不存在于裝配臺140中的一個處，通常不改變元件155與所附接的裝配臺140中的一個的關(guān)聯(lián)，而是替代地，將裝配臺140完全替換成不同的、得到適當配備的裝配臺140。裝配器165、170包括一定量的元件類型160，并且借助于一個或多個裝配臺140來實施，裝配臺140中的每個都配備有裝配器165、170的元件類型160的元件155的儲量，以便被附接到取-放作業(yè)線110。在此，可以在固定式裝配器165和變化式裝配器170之間作出區(qū)別。固定式裝配器165被設(shè)置成歷經(jīng)預(yù)定計劃周期不變地保持裝載在一個或多個裝配臺140上，而變化式裝配器170被配置成在計劃周期內(nèi)僅暫時地保持裝載在一個或多個裝配臺140處。例如，計劃周期可以多達約10天。在一個或多個裝配臺140處實施變化式裝配器165所歷經(jīng)的時間通常明顯短于計劃周期。例如，這個時間可以是若干小時或若干天，但然而通過不長于一周。裝配族175、180包括一定數(shù)量的印刷電路板類型122，并且精確地與一個裝配器156，170相關(guān)聯(lián)，反之亦然。在此，可以區(qū)分固定式裝配族175和變化式裝配族180。固定式裝配族175與固定式裝配器165相關(guān)聯(lián)，并且包括印刷電路板類型122，該印刷電路板類型122的相關(guān)聯(lián)的印刷電路板120可完全使用相關(guān)聯(lián)的固定式裝配器165的元件類型160的元件155來填裝。類似地，變化式裝配族180與變化式裝配器170相關(guān)聯(lián)，并且包括印刷電路板類型122，該印刷電路板類型122的相關(guān)聯(lián)的印刷電路板120可完全使用相關(guān)聯(lián)的變化式裝配器170的元件類型160的元件155來填裝。在取-放作業(yè)線110的操作期間，各種裝配器165,170一個接一個地附接到取-放作業(yè)線110，以便分別填裝所分配的印刷電路板120。在取-放作業(yè)線110處裝配器165，170的改變被稱為裝配器改變，并且通常需要取-放作業(yè)線110的停機時間。為了實施固定式裝配器165或變化式裝配器170，一個或多個裝配臺140通常在沒有附接到取-放作業(yè)線110時被裝載有預(yù)定元件類型160的元件155的儲量。已經(jīng)裝配的、不需要的元件類型160的元件155可首先被拆卸或可保持裝配。這個過程被稱為預(yù)先裝配，并且可能需要處理時間，該處理時間的范圍為一個或多個小時，例如約6-10小時。為了最小化與變化式裝配器170相關(guān)聯(lián)的裝配、拆卸以及改變裝配器的工作消耗（effort），通常嘗試將盡可能多的印刷電路板類型122容納在固定式裝配器165中。然而，在實踐中幾乎不能夠?qū)崿F(xiàn)所期望的沒有變化式裝配器170的情況。裝配族175,180或裝配器165,170的構(gòu)成方式對于取-放作業(yè)線110的操作是至關(guān)重要的。在它們的形成過程中，可能需要觀察次要約束條件，例如裝配臺140對于元件類型160的有限容量的保有情況，或者由于諸如使用含鉛或者不含鉛的焊料的原因?qū)︻A(yù)定印刷電路板類型160在同一裝配族175中的分組情況。裝配族175,180的形成或裝配器165,170的形成可借助于控制裝置115來實現(xiàn)。另外地，控制裝置115可確定應(yīng)當在取-放作業(yè)線110處對裝配器165,170進行裝配的順序。而且，控制裝置115可控制在取-放作業(yè)線110處或整個取-放系統(tǒng)100處的填裝。圖2示出了方法200的流程圖，方法200用于確定圖1的取-放系統(tǒng)100的取-放作業(yè)線110處的裝配器的順序。存在命令210，命令210用于在取-放作業(yè)線上填裝印刷電路板類型122的印刷電路板120。命令210通常至少包括印刷電路板類型122和將要被填裝的印刷電路板120的片數(shù)215。一個或多個元件類型160與印刷電路板類型122相關(guān)聯(lián)，該一個或多個元件類型160的一個或多個元件155將分別被填裝。另外地，其他信息可與印刷電路板類型122相關(guān)聯(lián)。例如，可以給出填裝每個印刷電路板120將要使用的元件類型160的數(shù)量220、印刷電路板120的填裝位置的數(shù)量225或者用于印刷電路板120的生產(chǎn)時間230。填裝位置的數(shù)量225通常對應(yīng)于填裝印刷電路板類型122的印刷電路板120將要使用的元件155的數(shù)量，無論涉及哪個元件類型160。優(yōu)先級235可與命令210相關(guān)聯(lián)，優(yōu)先級235規(guī)定將要執(zhí)行的命令210所具有的緊急程度。對于第一計劃期240，存在大量命令210，第一計劃期被細分為多個第二計劃期245。第一計劃期可例如持續(xù)幾個月或一年。第二計劃期可例如持續(xù)一天或數(shù)天或者一個或幾個星期。通常所有第二計劃期245具有相同的長度，并且優(yōu)選地彼此緊鄰。在一種形式的實施例中，第一計劃期240持續(xù)至少20個第二計劃期245。一個或多個命令210與每個第二計劃期245相關(guān)聯(lián)。如果命令210不能在與其已經(jīng)得到關(guān)聯(lián)的第二計劃期245內(nèi)完成，則在某些情況下，可將命令210推遲到隨后的第二計劃期245中。在這種情況下，命令210的優(yōu)先級可得到提高。對于第一計劃期240的命令，方法200為每個第二計劃期245確定固定式裝配器165和至少一個變化式裝配器170。為了盡可能地以一方式確定固定式裝配器165以使得變化式裝配器170在取-放作業(yè)線110的裝配操作中可容易地得到管理，所以關(guān)于生產(chǎn)容量和命令數(shù)量的加權(quán)組合來優(yōu)化固定式裝配器165。命令的數(shù)量對應(yīng)于可借助于固定式裝配器165來填裝的命令210的數(shù)量。生產(chǎn)容量對應(yīng)于命令數(shù)量中所包括的命令210的生產(chǎn)時間的總和。例如，加權(quán)組合可包括命令數(shù)量與第一加權(quán)因數(shù)的乘積和生產(chǎn)容量與第二加權(quán)因數(shù)的乘積的總和。如果加權(quán)因數(shù)中的一個增加，則優(yōu)選地，另一個同時減小。所述因數(shù)的總和可例如總是產(chǎn)生預(yù)定的常數(shù)，特別是1。印刷電路板類型122與固定式裝配器165的關(guān)聯(lián)優(yōu)選地采用線性優(yōu)化的方法來優(yōu)化。線性優(yōu)化是求解（混合）整數(shù)線性優(yōu)化（mip：混合整數(shù)規(guī)劃）的方法的基礎(chǔ)。一系列在實踐中被廣泛使用并且經(jīng)過驗證的好的、商用的、標準化解決方案（ilog，gurobi，xpress）能夠用來借助于mip處理具體問題。產(chǎn)出容量和命令數(shù)量的加權(quán)組合在此被給出以作為優(yōu)化判據(jù)。然后，優(yōu)選地借助于模擬來評估已經(jīng)確定的固定式裝配器165對取-放作業(yè)線110的操作造成什么影響。為此目的，為每個第二計劃期245形成變化式裝配器170，以使得生產(chǎn)時間230落在相應(yīng)的第二計劃期245內(nèi)的命令210可在取-放作業(yè)線110上得到處理。如下面參照圖3更詳細地描述的，然后優(yōu)選地確定固定式裝配器165和/或變化式裝配器170在取-放作業(yè)線110處的順序。在這之后，確定判據(jù)，該判據(jù)包括已經(jīng)為所有第二計劃期245確定的序列的質(zhì)量。所述判據(jù)可例如包括使取-放作業(yè)線110的停機時間最小化。如上面所描述的，其他的或組合的判據(jù)也是可能的。所述判據(jù)優(yōu)選地取決于已經(jīng)確定的一個或多個固定式裝配器165，其形成取決于產(chǎn)出容量和命令數(shù)量的組合的加權(quán)。為了提供優(yōu)化的判據(jù)，可以使用產(chǎn)出容量和命令數(shù)量的組合的改變的加權(quán)來重復(fù)上述的步驟。優(yōu)選地，盡可能經(jīng)常地以不同的加權(quán)實施所述步驟，以便找到允許變化式裝配器170的形成得到優(yōu)化的特定加權(quán)。然后，可借助于已經(jīng)基于優(yōu)化的加權(quán)確定的裝配器165、170來填裝印刷電路板120。而且，對于緊接在上述第一計劃期240之后的另一第一計劃期240，可采用為了確定固定式裝配器165而確定的加權(quán)。該加權(quán)可反映取-放作業(yè)線110處的實際關(guān)系，以使得其允許在所述另一第一計劃期240的第二計劃期145中的變化式裝配器170的形成得到改進。圖3示出了圖1的取-放系統(tǒng)100的取-放作業(yè)線110處的裝配器165、170的示例性順序300。在示例性第二計劃期245內(nèi)，裝配器a-b-c-b-d被依次裝配。在此，裝配器a和d是固定式裝配器165，并且裝配器b和c是變化式裝配器170。當固定式裝配器a在取-放作業(yè)線110處裝配時，可以用變化式裝配器b來對裝配臺140進行裝配。當所有的可借助于固定式裝配器165來安裝的印刷電路板120都已經(jīng)通過取-放作業(yè)線110時，實施到變化式裝配器b的裝配器改變。當使用變化式裝配器b實施填裝時，可對變化式裝配器c進行準備。如果存在足夠的裝配臺140，當固定式裝配器a仍在取-放作業(yè)線110處可用時，可以開始實施變化式裝配器c。以所描述的方式執(zhí)行到變化式裝配器b的并且然后執(zhí)行到固定式裝配器d的裝配器改變。如果實施對時間上較晚的變化式裝配器b或c的裝配與借助于時間上較早的變化式裝配器b或c的生產(chǎn)持續(xù)時間相比具有占用更長時間的風險，則優(yōu)選地將固定式裝配器a或d插入順序300中兩個變化式裝配器b或c之間。序列300關(guān)于已經(jīng)確定的固定式裝配器a和d和已經(jīng)確定的變化式裝配器b和c的確切后果可以以不同的方式量化。關(guān)于確定反映一個或多個第二計劃期245的順序300的質(zhì)量的判據(jù)，我們參考圖2的描述。盡管通過優(yōu)選的示例性實施例更加徹底地說明和描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不受所公開的示例的限制，并且在不脫離本發(fā)明的保護范圍的情況下，本領(lǐng)域的專業(yè)人士可從其導(dǎo)出其它的變體。當前第1頁12當前第1頁12