一種fpc制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)及其控制方法，包括數(shù)據(jù)采集模塊、智能分析模塊、警報管理模塊和數(shù)據(jù)庫管理模塊。本發(fā)明通過數(shù)據(jù)采集模塊采集FPC制造工序的關(guān)鍵物理參數(shù)以及FPC缺陷數(shù)據(jù)，然后通過神經(jīng)網(wǎng)路對工序的健康狀況進行評價，最后通過專家系統(tǒng)對工序中產(chǎn)生的缺陷進行自動診斷分析，根據(jù)缺陷診斷分析結(jié)果進行預警和報警；專家系統(tǒng)在基于神經(jīng)網(wǎng)絡的基礎上進行相應缺陷的診斷分析，解決專家系統(tǒng)知識獲取的瓶頸問題以及診斷過程中出現(xiàn)的誤診和規(guī)則沖突問題。本發(fā)明可有效解決目前存在的FPC制造過程中關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制與缺陷分析問題，有助于提高整個FPC制造過程的自動化程度和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)故障。
【專利說明】一種FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及柔性電路板(Flexible Printed Circuit Board,簡稱FPC)制造過程的質(zhì)量控制【技術(shù)領域】，特別涉及一種FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]柔性電路板作為現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)的新寵，正以令人驚嘆的速度發(fā)展，其制造過程較為復雜，一般需要經(jīng)過前期處理、顯影刻蝕、鉆孔處理、貼感光干膜、電鍍銅、表面處理、成品檢測等工序。其中刻蝕、鉆孔、鍍銅、成品檢測為FPC制造過程中的關(guān)鍵工序，這些工序的工作狀態(tài)很大程度上決定了 FPC質(zhì)量的好壞。通過對這些關(guān)鍵工序的監(jiān)控，可以在關(guān)鍵工序異常時及時采取措施，以降低生產(chǎn)線故障的風險，有助于降低企業(yè)成本，因此，對關(guān)鍵工序的監(jiān)控研究越來越受到業(yè)內(nèi)關(guān)注。
[0003]為了提高成品質(zhì)量，降低次品率，F(xiàn)PC制造過程對關(guān)鍵工序工藝要求嚴格、控制要求精準，一旦出現(xiàn)FPC缺陷數(shù)據(jù)需及時分析缺陷產(chǎn)生的原因，采取相應控制措施，如果控制不及時，可能造成大批板件缺陷質(zhì)量不合格。FPC制造過程關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制與缺陷分析是目前企業(yè)亟待解決的重要問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)，該系統(tǒng)提高了整個FPC制造過程的自動化程度和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)故障，有效解決了目前存在的FPC制造過程中關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制與缺陷分析問題。
[0005]本發(fā)明的第二目的在于提供一種上述FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)的控制方法。
[0006]本發(fā)明的第一目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)，包括
[0007]數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集FPC制造過程中的工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)，當其所采集到的工序物理參數(shù)和/或FPC缺陷數(shù)據(jù)超限時則發(fā)出警報；
[0008]智能分析模塊，用于通過統(tǒng)計方法對所采集的工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、通過神經(jīng)網(wǎng)絡對工序的健康狀況進行評價以及通過專家系統(tǒng)對工序中產(chǎn)生的缺陷診斷分析，并且根據(jù)缺陷診斷分析結(jié)果進行預警和報警；
[0009]警報管理模塊，用于對數(shù)據(jù)采集模塊和智能分析模塊產(chǎn)生的警報分級別報警，并且用于分析警報產(chǎn)生的原因以及給出警報處理建議；在處理警報之后檢測故障是否清除并給出反饋；
[0010]數(shù)據(jù)庫管理模塊，用于存儲采集的工序物理參數(shù)、FPC缺陷數(shù)據(jù)、智能分析結(jié)果，以及用于對數(shù)據(jù)進行查詢、篩選和展示。
[0011]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集模塊采集FPC制造過程中刻蝕、鉆孔、鍍銅和成品檢測工序中的物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)；所述刻蝕工序物理參數(shù)包括線寬和線距；所述鉆孔工序物理參數(shù)包括孔的孔徑和圓度；所述鍍銅工序物理參數(shù)包括FPC板銅厚；所述FPC缺陷數(shù)據(jù)包括導線鋸齒、線路損傷、盲孔穿透、線路通聯(lián)、線路缺少和金面貼錫。
[0012]更進一步的，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括:
[0013]工序數(shù)據(jù)采集模塊，其中工序數(shù)據(jù)采集模塊包括電子顯微鏡和牛津測厚儀；電子顯微鏡，用于對刻蝕和鉆孔工序中的物理參數(shù)進行采集；牛津測厚儀，用于對鍍銅工序的物理參數(shù)進行采集；
[0014]手工缺陷錄入模塊，用于采用人工缺陷錄入手段對工序中的FPC缺陷數(shù)據(jù)進行采集。
[0015]優(yōu)選的，所述智能分析模塊包括:
[0016]統(tǒng)計分析模塊，用于采用統(tǒng)計過程分析方法對工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，并且繪制控制圖與統(tǒng)計直方圖，統(tǒng)計檢測中工序物理參數(shù)不合格與FPC缺陷數(shù)據(jù)發(fā)生的數(shù)目以及百分比；
[0017]神經(jīng)網(wǎng)絡分析模塊，用于采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法對所采集的工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行初步的診斷分析，根據(jù)診斷分析結(jié)果對各工序的健康狀況進行評價；
[0018]專家系統(tǒng)分析模塊，用于根據(jù)專家系統(tǒng)的知識庫，結(jié)合各工序物理參數(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡分析模塊初步的診斷分析結(jié)果進一步對工序中產(chǎn)生的缺陷進行診斷分析，并且根據(jù)缺陷診斷分析結(jié)果進行預警和報警。
[0019]優(yōu)選的，所述警報管理模塊包括:
[0020]警報處理模塊，用于對數(shù)據(jù)采集模塊和智能分析模塊產(chǎn)生的警報進行原因分析，并給出警報處理建議；
[0021]警報展示模塊，根據(jù)所接收警報帶來的故障造成的危害程度分級別進行報警，并且對故障處理結(jié)果進行反饋，在故障消失后取消報警；
[0022]警報上報模塊，用于將系統(tǒng)發(fā)生的警報記錄在系統(tǒng)運行日志之中，并且上傳至服務器。
[0023]優(yōu)選的，還包括系統(tǒng)管理模塊，所述系統(tǒng)管理模塊包括:
[0024]用戶管理模塊，用于對系統(tǒng)用戶進行統(tǒng)一管理，對系統(tǒng)用戶進行添加、刪除、修改和權(quán)限設置；其中所述系統(tǒng)用戶的權(quán)限包括警報處理、數(shù)據(jù)采集、指定工序數(shù)據(jù)查看、智能分析、統(tǒng)計報表和綜合數(shù)據(jù)查看；
[0025]服務器維護模塊，用于定期刪除過期數(shù)據(jù)和日志，用于對數(shù)據(jù)庫接口進行管理，確保服務器的正常運行；
[0026]系統(tǒng)維護模塊；用于對系統(tǒng)定期檢查和維護，對系統(tǒng)接口進行管理，保證系統(tǒng)的正常運行。
[0027]本發(fā)明的第二目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種基于上述FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
[0028]S1、數(shù)據(jù)采集模塊采集FPC制造過程中的工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)；當其所采集到的工序物理參數(shù)和/或FPC缺陷數(shù)據(jù)超限時則發(fā)出警報；
[0029]S2、智能分析模塊通過統(tǒng)計方法所采集的工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、通過神經(jīng)網(wǎng)路對工序的健康狀況進行評價以及通過專家系統(tǒng)對工序中產(chǎn)生的缺陷診斷分析，并且根據(jù)缺陷診斷分析結(jié)果進行預警和報警；
[0030]S3、警報管理模塊對數(shù)據(jù)采集模塊和智能分析模塊產(chǎn)生的警報分級別報警，并且對所接收到的警報分析警報產(chǎn)生的原因以及給出警報處理建議；在處理警報之后檢測故障是否清除并給出反饋，在故障消失后取消報警。
[0031]優(yōu)選的，所述步驟S2中智能分析模塊的具體分析過程如下:
[0032]S2-1、統(tǒng)計分析模塊采用統(tǒng)計過程分析方法對工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，并且繪制控制圖與統(tǒng)計直方圖，統(tǒng)計檢測中工序物理參數(shù)不合格與FPC缺陷數(shù)據(jù)發(fā)生的數(shù)目和百分比；
[0033]S2-2、神經(jīng)網(wǎng)絡分析模塊采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法對所采集的工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行初步的診斷分析，根據(jù)診斷分析結(jié)果對各工序的健康狀況進行評價；
[0034]S2-3、專家系統(tǒng)分析模塊根據(jù)專家系統(tǒng)的知識庫，結(jié)合各工序物理參數(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡分析模塊初步的診斷分析結(jié)果進一步對工序中產(chǎn)生的缺陷進行診斷分析，判斷出工序中具體出現(xiàn)缺陷的環(huán)節(jié)以及缺陷的類型，并且根據(jù)缺陷診斷分析結(jié)果進行預警和報警。
[0035]更進一步的，所述步驟S2-2中神經(jīng)網(wǎng)絡分析模塊的診斷分析結(jié)果介于0-1之間，其中診斷分析結(jié)果越靠近I的越健康，反之越靠近O的越不健康。
[0036]優(yōu)選的，所述步驟S3中在數(shù)據(jù)采集模塊進行報警時，警報管理模塊通過數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)超過限值的大小判斷故障的危害程度，根據(jù)危害程度選擇報警級別；在智能分析模塊進行報警時，警報管理模塊根據(jù)專家系統(tǒng)分析模塊的診斷分析結(jié)果判斷故障的危害程度，根據(jù)危害程度選擇報警級別。
[0037]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果:
[0038](I)本發(fā)明通過數(shù)據(jù)采集模塊采集FPC制造工序的關(guān)鍵物理參數(shù)以及FPC缺陷數(shù)據(jù)，然后通過神經(jīng)網(wǎng)路對工序的健康狀況進行評價，最后通過專家系統(tǒng)對工序中產(chǎn)生的缺陷進行自動診斷分析，根據(jù)缺陷診斷分析結(jié)果進行預警和報警；專家系統(tǒng)在基于神經(jīng)網(wǎng)絡的基礎上進行相應缺陷的診斷分析，解決了專家系統(tǒng)知識獲取的瓶頸問題以及診斷過程中出現(xiàn)的誤診和規(guī)則沖突問題。可有效解決目前存在的FPC制造過程中關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制與缺陷分析問題，有助于提高整個FPC制造過程的自動化程度和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)故障。另外在數(shù)據(jù)采集模塊采集到的數(shù)據(jù)超限時，系統(tǒng)立即進行報警，及時且盡早的發(fā)現(xiàn)故障，避免一批次的FPC出現(xiàn)問題。
[0039](2)本發(fā)明警報管理模塊根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊和智能分析模塊產(chǎn)生的警報按照級別進行報警，以提醒相關(guān)人員故障的危害程度，從而采取相應的有效措施。
[0040](3)本發(fā)明通過對FPC制造過程中工序關(guān)鍵物理參數(shù)和缺陷數(shù)據(jù)的采集和統(tǒng)計分析，實現(xiàn)了對工序的自動監(jiān)控，提高了生產(chǎn)過程的自動化和信息化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041 ] 圖1是FPC制造工序流程圖。
[0042]圖2是本發(fā)明FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)框圖。
[0043]圖3是本發(fā)明本發(fā)明FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)用例視圖。
[0044]圖4是本發(fā)明本發(fā)明FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)從系統(tǒng)用例視圖出發(fā)的總體框架圖。

【具體實施方式】
[0045]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0046]實施例
[0047]如圖1所示，F(xiàn)PC生產(chǎn)制造的工序包括層壓前期處理、顯影刻蝕、鉆孔處理、貼感光干膜、電鍍銅、表面處理、成品檢測等，其加工制造過程較為復雜，其中如圖1中虛線框所示的刻蝕、鉆孔、鍍銅和成品檢測工序為FPC制造過程中的關(guān)鍵工序。
[0048]如圖2所示，本實施例公開了一種FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)，本實施例系統(tǒng)主要是針對FPC制造過程中的刻蝕、鉆孔、鍍銅以及成品檢測關(guān)鍵工序進行自動監(jiān)控和相關(guān)缺陷診斷分析，本實施例系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、智能分析模塊、警報管理模塊、系統(tǒng)管理模塊以及數(shù)據(jù)庫管理模塊。其中:
[0049]本實施例數(shù)據(jù)采集模塊用于采集FPC制造過程中的工序關(guān)鍵物理參數(shù)和主要的FPC缺陷數(shù)據(jù)，當其所采集到的工序物理參數(shù)和/或FPC缺陷數(shù)據(jù)超限時則發(fā)出警報；數(shù)據(jù)采集模塊采集FPC制造過程中刻蝕、鉆孔、鍍銅和成品檢測工序中的物理參數(shù)和缺陷數(shù)據(jù)；刻蝕工序關(guān)鍵物理參數(shù)包括線寬和線距；鉆孔工序關(guān)鍵物理參數(shù)包括孔的孔徑和圓度；鍍銅工序關(guān)鍵物理參數(shù)為FPC板銅厚；所述主要的FPC缺陷數(shù)據(jù)包括導線鋸齒、線路損傷、盲孔穿透、線路通聯(lián)、線路缺少和金面貼錫。在本實施例中數(shù)據(jù)采集模塊包括工序數(shù)據(jù)采集模塊和手工缺陷錄入模塊。工序數(shù)據(jù)采集模塊采集工序中的關(guān)鍵物理參數(shù)，本實施例的工序數(shù)據(jù)采集模塊包括電子顯微鏡和牛津測厚儀；電子顯微鏡拍攝生產(chǎn)過程中的FPC圖像，通過圖像處理方法對刻蝕和鉆孔工序中的物理參數(shù)進行采集；牛津測厚儀用于對鍍銅工序的物理參數(shù)進行采集。手工缺陷錄入模塊用于采用人工缺陷錄入手段對工序中的FPC缺陷數(shù)據(jù)進行采集。通過手工缺陷錄入模塊將工序數(shù)據(jù)采集模塊無法采集而需要通過人工檢測的FPC缺陷數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中，在本實施例中人工輸入的缺陷數(shù)據(jù)以EXCEL文件的格式保存，將EXCEL表格導入到系統(tǒng)中，然后讀取其中的值，包括缺陷統(tǒng)計時間段、FPC板批次號、缺陷類型和缺陷發(fā)生個數(shù)。
[0050]本實施例智能分析模塊用于通過統(tǒng)計方法對所采集的工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行智能統(tǒng)計分析、通過神經(jīng)網(wǎng)絡對工序的健康狀況進行評價以及通過專家系統(tǒng)對工序中產(chǎn)生的缺陷診斷分析，并且根據(jù)缺陷診斷分析結(jié)果進行預警和報警；本實施例的智能分析模塊采用基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的專家系統(tǒng)，解決專家系統(tǒng)知識獲取的瓶頸問題，解決診斷過程中出現(xiàn)的誤診和規(guī)則沖突問題，對系統(tǒng)存在的隱患及時預警，發(fā)出警報，實現(xiàn)對制造過程的自動監(jiān)控；本實施例中智能分析模塊包括統(tǒng)計分析模塊、神經(jīng)網(wǎng)絡分析模塊和專家系統(tǒng)分析模塊。其中:
[0051]統(tǒng)計分析模塊用于采用統(tǒng)計過程分析方法對工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，并且繪制控制圖與統(tǒng)計直方圖，統(tǒng)計檢測中工序物理參數(shù)不合格與FPC缺陷數(shù)據(jù)發(fā)生的數(shù)目和百分比，以實現(xiàn)了對工序的自動監(jiān)控，提高了生產(chǎn)過程的自動化和信息化。
[0052]神經(jīng)網(wǎng)絡分析模塊采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法對所采集的工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行初步的診斷分析，根據(jù)診斷分析結(jié)果對各工序的健康狀況進行評價；在本實施例中診斷分析的結(jié)果介于0-1之間，根據(jù)分析結(jié)果的大小判定工序是否健康，越靠近I的越健康，反之越靠近O的越不健康。
[0053]專家系統(tǒng)分析模塊，將FPC領域知識、專家經(jīng)驗以及企業(yè)多年生產(chǎn)制造積累的知識和經(jīng)驗作為所建立專家系統(tǒng)的知識庫，然后根據(jù)專家系統(tǒng)的知識庫，結(jié)合各工序物理參數(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡分析模塊初步的診斷分析結(jié)果進一步對工序中產(chǎn)生的缺陷進行診斷分析，并且根據(jù)缺陷診斷分析結(jié)果進行預警和報警。
[0054]本實施例中警報管理模塊用于對數(shù)據(jù)采集模塊和智能分析模塊產(chǎn)生的警報分級別報警，并且用于分析警報產(chǎn)生的原因以及給出警報處理建議；在處理警報之后檢測故障是否清除并給出反饋，若故障消失則取消警報，使系統(tǒng)和工序恢復正常工作運行，并將警報上傳系統(tǒng)日志；本實施例中警報管理模塊包括警報處理模塊、警報展示模塊和警報上報模塊，其中:
[0055]警報處理模塊對數(shù)據(jù)采集模塊和智能分析模塊產(chǎn)生的警報進行原因分析，并給出警報處理建議。
[0056]警報展示模塊根據(jù)所接收警報帶來的故障造成的危害程度分級別進行報警，相關(guān)人員根據(jù)報警的級別判斷故障危害程度，以做出及時的應對措施，并且通過警報展示模塊對故障處理結(jié)果進行反饋，在故障消失后取消報警。
[0057]警報上報模塊將系統(tǒng)發(fā)生的警報記錄在系統(tǒng)運行日志之中，并且上傳至服務器。
[0058]本實施例的系統(tǒng)管理模塊對系統(tǒng)用戶進行添加、刪除、修改以及權(quán)限設置，對服務器進行維護，對系統(tǒng)接口和數(shù)據(jù)庫接口進行管理，確保系統(tǒng)的正常運行。其中本實施例中系統(tǒng)管理模塊包括用戶管理模塊、服務器維護模塊和系統(tǒng)維護模塊。其中:
[0059]用戶管理模塊對系統(tǒng)用戶進行統(tǒng)一管理，對系統(tǒng)用戶進行添加、刪除、修改和權(quán)限設置；其中系統(tǒng)用戶的權(quán)限包括警報處理、數(shù)據(jù)采集、指定工序數(shù)據(jù)查看、智能分析、統(tǒng)計報表和綜合數(shù)據(jù)查看等；系統(tǒng)用戶即為系統(tǒng)參與者，其中系統(tǒng)參與者根據(jù)用戶管理模塊對系統(tǒng)用戶設置的權(quán)限具有相應職責和權(quán)限。
[0060]服務器維護模塊定期刪除過期數(shù)據(jù)和日志，并且對數(shù)據(jù)庫接口進行管理，確保服務器的正常運行；
[0061]系統(tǒng)維護模塊對系統(tǒng)定期檢查和維護，對系統(tǒng)接口進行管理，保證系統(tǒng)的正常運行。
[0062]本實施例數(shù)據(jù)庫管理模塊存儲數(shù)據(jù)采集模塊采集的工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)、智能分析結(jié)果、用戶信息、用戶部門信息、設備信息以及系統(tǒng)運行中所產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù)等，并且可以通過該數(shù)據(jù)管理模塊對數(shù)據(jù)進行查詢、篩選和展示。
[0063]本實施例還公開了一種上述FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
[0064]S1、數(shù)據(jù)采集模塊采集FPC制造過程中的工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)；當其所采集到的工序物理參數(shù)和/或FPC缺陷數(shù)據(jù)超限時則發(fā)出警報；數(shù)據(jù)采集模塊采集FPC制造過程中刻蝕、鉆孔、鍍銅和成品檢測工序中的物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)；刻蝕工序關(guān)鍵物理參數(shù)包括線寬和線距；鉆孔工序關(guān)鍵物理參數(shù)包括孔的孔徑和圓度；鍍銅工序關(guān)鍵物理參數(shù)為FPC板銅厚；FPC缺陷數(shù)據(jù)包括導線鋸齒、線路損傷、盲孔穿透、線路通聯(lián)、線路缺少和金面貼錫。
[0065]S2、智能分析模塊通過統(tǒng)計方法所采集的工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、通過神經(jīng)網(wǎng)路對工序的健康狀況進行評價以及通過專家系統(tǒng)對工序中產(chǎn)生的缺陷診斷分析，并且根據(jù)缺陷診斷分析結(jié)果進行預警和報警。其中本步驟中智能分析模塊的具體分析過程如下:
[0066]S2-1、統(tǒng)計分析模塊采用統(tǒng)計過程分析方法對工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，并且繪制控制圖(P圖、NP圖)與統(tǒng)計直方圖，統(tǒng)計檢測中工序物理參數(shù)不合格與FPC缺陷數(shù)據(jù)發(fā)生的數(shù)目和百分比。
[0067]S2-2、神經(jīng)網(wǎng)絡分析模塊采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法對所采集的工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行初步的診斷分析，根據(jù)診斷分析結(jié)果對各工序的健康狀況進行評價；其中本實施例診斷分析的結(jié)果介于0-1之間，根據(jù)分析結(jié)果的大小判定工序是否健康，越靠近I的越健康，反之越靠近O的越不健康。
[0068]S2-3、專家系統(tǒng)分析模塊根據(jù)專家系統(tǒng)的知識庫，結(jié)合各工序物理參數(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡分析模塊初步的診斷分析結(jié)果進一步對工序中產(chǎn)生的缺陷進行診斷分析，判斷出工序中具體出現(xiàn)缺陷的環(huán)節(jié)以及缺陷的類型，并且根據(jù)缺陷診斷分析結(jié)果進行及時的預警和報目O
[0069]S3、警報管理模塊對數(shù)據(jù)采集模塊和智能分析模塊產(chǎn)生的警報分級別報警，對所接收的警報分析警報產(chǎn)生的原因以及給出警報處理建議；在處理警報之后檢測故障是否清除并給出反饋，在故障消失后取消報警。其中在數(shù)據(jù)采集模塊進行報警時，警報管理模塊中的警報展示模塊通過數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)超過限制的大小判斷故障的危害程度，根據(jù)危害程度選擇報警級別；在智能分析模塊專家系統(tǒng)分析模塊進行報警時，警報管理模塊的警報展示模塊根據(jù)專家系統(tǒng)分析模塊的診斷分析結(jié)果判斷故障的危害程度，根據(jù)危害程度選擇報警級別。
[0070]如圖3所示為本實施例FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)實施的用例視圖，通過統(tǒng)一建模語言(Unified Modeling Language，簡稱UML)以系統(tǒng)參與者和用例作為基本元素，展現(xiàn)了系統(tǒng)的功能性需求。
[0071]本實施例中系統(tǒng)參與者根據(jù)系統(tǒng)用戶職責不同和權(quán)限大小，分為工序操作人員、工序負責人、品質(zhì)部經(jīng)理和系統(tǒng)管理員；箭頭所指向的是與系統(tǒng)參與者相關(guān)的系統(tǒng)用例，用例表達了用戶需求，即系統(tǒng)參與者對所建立的系統(tǒng)的功能性需求。例如，質(zhì)檢部經(jīng)理，需要負責對綜合數(shù)據(jù)查看，并對FPC制造過程的綜合數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析，以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)報表。用例視圖是構(gòu)建系統(tǒng)的基礎，是系統(tǒng)藍圖和開發(fā)的依據(jù)。
[0072]如圖4所示為本實施例FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)從系統(tǒng)用例視圖出發(fā)的總體框架圖，主要包含六個層次，即基礎平臺層、數(shù)據(jù)資源管理層、應用支撐層、業(yè)務實現(xiàn)層、展現(xiàn)層和終端接入層。
[0073]基礎平臺層:柔性電路板制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)的基礎平臺主要包括服務器、網(wǎng)絡系統(tǒng)、電子顯微鏡、牛津測厚儀、計算機等，其中網(wǎng)絡系統(tǒng)分為工業(yè)以太網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)。
[0074]數(shù)據(jù)資源管理層:數(shù)據(jù)資源管理層主要由數(shù)據(jù)庫組成，其中結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫主要包括企業(yè)人事數(shù)據(jù)庫、FPC數(shù)據(jù)庫以及其他數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)庫，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫主要是由一些文件型(EXCEL表格等)的數(shù)據(jù)構(gòu)成。FPC數(shù)據(jù)庫是本系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)庫，它是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，包含了專家系統(tǒng)知識庫信息。
[0075]應用支撐層:應用支撐層主要包括應用開發(fā)平臺(基礎數(shù)據(jù)管理、報表管理、表單工具、規(guī)則引擎、工作流引擎、用戶權(quán)限管理、接口管理、預警平臺等)和中間件(應用服務器、消息中間件、WEB服務器)。通過建設應用支撐平臺，實現(xiàn)界面集成、應用集成、數(shù)據(jù)集成及流程集成，通過四個集成來實現(xiàn)FPC制造過程工序系統(tǒng)的集成效果。
[0076]業(yè)務實現(xiàn)層，即系統(tǒng)的功能層，通過基礎平臺層、數(shù)據(jù)資源管理層和應用支撐層，系統(tǒng)的各個功能與業(yè)務實現(xiàn)主要有:用戶管理、服務器維護、系統(tǒng)維護、接口管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析、缺陷錄入、故障管理、統(tǒng)計報表等。
[0077]門戶展現(xiàn)層:即所建立的柔性電路板制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)。
[0078]終端接入層:企業(yè)的各工序部門通過身份認證、權(quán)限管理接入系統(tǒng)。
[0079]除此之外，貫穿著六個層次的還有安全保障體系、相關(guān)的標準與規(guī)范體系和項目實施與運維管理體系。通過以上六個層次以及三個體系就構(gòu)建了 FPC制造過程自動監(jiān)控專家系統(tǒng)。
[0080]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)，其特征在于，包括 數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集FPC制造過程中的工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)，當其所采集到的工序物理參數(shù)和/或FPC缺陷數(shù)據(jù)超限時則發(fā)出警報； 智能分析模塊，用于通過統(tǒng)計方法對所采集的工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、通過神經(jīng)網(wǎng)絡對工序的健康狀況進行評價以及通過專家系統(tǒng)對工序中產(chǎn)生的缺陷診斷分析，并且根據(jù)缺陷診斷分析結(jié)果進行預警和報警； 警報管理模塊，用于對數(shù)據(jù)采集模塊和智能分析模塊產(chǎn)生的警報分級別報警，并且用于分析警報產(chǎn)生的原因以及給出警報處理建議；在處理警報之后檢測故障是否清除并給出反饋； 數(shù)據(jù)庫管理模塊，用于存儲采集的工序物理參數(shù)、FPC缺陷數(shù)據(jù)、智能分析結(jié)果，以及用于對數(shù)據(jù)進行查詢、篩選和展示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊采集FPC制造過程中刻蝕、鉆孔、鍍銅和成品檢測工序中的物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)；刻蝕工序關(guān)鍵物理參數(shù)包括線寬和線距；鉆孔工序關(guān)鍵物理參數(shù)包括孔的孔徑和圓度；鍍銅工序關(guān)鍵物理參數(shù)為FPC板銅厚；所述FPC缺陷數(shù)據(jù)包括導線鋸齒、線路損傷、盲孔穿透、線路通聯(lián)、線路缺少和金面貼錫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括: 工序數(shù)據(jù)采集模塊，其中工序數(shù)據(jù)采集模塊包括電子顯微鏡和牛津測厚儀；電子顯微鏡，用于對刻蝕和鉆孔工序中的物理參數(shù)進行采集；牛津測厚儀，用于對鍍銅工序的物理參數(shù)進行采集； 手工缺陷錄入模塊，用于采用人工缺陷錄入手段對工序中的FPC缺陷數(shù)據(jù)進行采集。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)，其特征在于，所述智能分析模塊包括: 統(tǒng)計分析模塊，用于采用統(tǒng)計過程分析方法對工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，并且繪制控制圖與統(tǒng)計直方圖，統(tǒng)計檢測中工序物理參數(shù)不合格與FPC缺陷數(shù)據(jù)發(fā)生的數(shù)目以及百分比； 神經(jīng)網(wǎng)絡分析模塊，用于采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法對所采集的工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行初步的診斷分析，根據(jù)診斷分析結(jié)果對各工序的健康狀況進行評價； 專家系統(tǒng)分析模塊，用于根據(jù)專家系統(tǒng)的知識庫，結(jié)合各工序物理參數(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡分析模塊初步的診斷分析結(jié)果進一步對工序中產(chǎn)生的缺陷進行診斷分析，并且根據(jù)缺陷診斷分析結(jié)果進行預警和報警。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)，其特征在于，所述警報管理模塊包括: 警報處理模塊，用于對數(shù)據(jù)采集模塊和智能分析模塊產(chǎn)生的警報進行原因分析，并給出警報處理建議； 警報展示模塊，根據(jù)所接收警報帶來的故障造成的危害程度分級別進行報警，并且對故障處理結(jié)果進行反饋，在故障消失后取消報警； 警報上報模塊，用于將系統(tǒng)發(fā)生的警報記錄在系統(tǒng)運行日志之中，并且上傳至服務器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)，其特征在于，還包括系統(tǒng)管理模塊，所述系統(tǒng)管理模塊包括: 用戶管理模塊，用于對系統(tǒng)用戶進行統(tǒng)一管理，對系統(tǒng)用戶進行添加、刪除、修改和權(quán)限設置；其中所述系統(tǒng)用戶的權(quán)限包括警報處理、數(shù)據(jù)采集、指定工序數(shù)據(jù)查看、智能分析、統(tǒng)計報表和綜合數(shù)據(jù)查看； 服務器維護模塊，用于定期刪除過期數(shù)據(jù)和日志，用于對數(shù)據(jù)庫接口進行管理，確保服務器的正常運行； 系統(tǒng)維護模塊；用于對系統(tǒng)定期檢查和維護，對系統(tǒng)接口進行管理，保證系統(tǒng)的正常運行。
7.一種基于權(quán)利要求1所述的FPC制造過程質(zhì)量控制專家系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 51、數(shù)據(jù)采集模塊采集FPC制造過程中的工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)；當其所采集到的工序物理參數(shù)和/或FPC缺陷數(shù)據(jù)超限時則發(fā)出警報； 52、智能分析模塊通過統(tǒng)計方法所采集的工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、通過神經(jīng)網(wǎng)路對工序的健康狀況進行評價以及通過專家系統(tǒng)對工序中產(chǎn)生的缺陷診斷分析，并且根據(jù)缺陷診斷分析結(jié)果進行預警和報警； 53、警報管理模塊對數(shù)據(jù)采集模塊和智能分析模塊產(chǎn)生的警報分級別報警，并且對所接收到的警報分析警報產(chǎn)生的原因以及給出警報處理建議；在處理警報之后檢測故障是否清除并給出反饋，在故障消失后取消報警。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的FPC制造過程質(zhì)量控制方法，其特征在于，所述步驟S2中智能分析模塊的具體分析過程如下: S2-1、統(tǒng)計分析模塊采用統(tǒng)計過程分析方法對工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，并且繪制控制圖與統(tǒng)計直方圖，統(tǒng)計檢測中工序物理參數(shù)不合格與FPC缺陷數(shù)據(jù)發(fā)生的數(shù)目和百分比； S2-2、神經(jīng)網(wǎng)絡分析模塊采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法對所采集的工序物理參數(shù)和FPC缺陷數(shù)據(jù)進行初步的診斷分析，根據(jù)診斷分析結(jié)果對各工序的健康狀況進行評價； S2-3、專家系統(tǒng)分析模塊根據(jù)專家系統(tǒng)的知識庫，結(jié)合各工序物理參數(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡分析模塊初步的診斷分析結(jié)果進一步對工序中產(chǎn)生的缺陷進行診斷分析，判斷出工序中具體出現(xiàn)缺陷的環(huán)節(jié)以及缺陷的類型，并且根據(jù)缺陷診斷分析結(jié)果進行預警和報警。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的FPC制造過程質(zhì)量控制方法，其特征在于，所述步驟S2-2中神經(jīng)網(wǎng)絡分析模塊的診斷分析結(jié)果介于0-1之間，其中診斷分析結(jié)果越靠近I的越健康，反之越靠近O的越不健康。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的FPC制造過程質(zhì)量控制方法，其特征在于，所述步驟S3中在數(shù)據(jù)采集模塊進行報警時，警報管理模塊通過數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)超過限值的大小判斷故障的危害程度，根據(jù)危害程度選擇報警級別；在智能分析模塊進行報警時，警報管理模塊根據(jù)專家系統(tǒng)分析模塊的診斷分析結(jié)果判斷故障的危害程度，根據(jù)危害程度選擇報警級別。
【文檔編號】G05B19/418GK104238505SQ201410432717
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】羅家祥, 位永恒, 胡躍明 申請人:華南理工大學