LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Електроніка. Обчислювальна техніка → Автоматизація та удосконалення візуального контролю у технологічних процесах виготовлення комутаційних плат на основі методів кодування зображень

автоматизації технологічних процесів на підприємствах мікроелектронної промисловості:

1)запропоновано засіб збільшення продуктивності автоматизованого візуального контролю та зниження собівартості КП за допомогою обгрунтованого вибору МКЗ друкованого монтажу; розроблено алгоритм оцінки впливу собівартості КО на собівартість КП;

2)розроблено ефективні програмні засоби САК КП для знаходження дефектів друкованого монтажу;

3)розроблено програмну систему Prognos, що дозволить зробити обгрунтований вибір МКЗ у САК КП на основі iмiтацiйного моделювання процесу автоматизованого візуального контролю.

Методи та програмно-алгоритмічні засоби, що запропоновані у роботі, використані при утворенні САК ДКП, що запроваджена в НДI МП (м. Москва). Річний економічний ефект на частку здобувача складає 60 тис. карб. у цінах 1990 р. Ряд розробок передано для упровадження у виробниче об’єднання Київський радiозавод. Результати дисертації упроваджені у навчальний процес та використовуються при підготовці інженерів за спеціальністю 7.091501 згідно з планами МО України. Копії документів, щодо впровадження, приведено у додатку.


Особистий внесок здобувача.

Дисертаційна робота виконана автором самостійно, на основі особистих ідей та розробок. При використанні результатів досліджень інших авторів зазначалися літературні джерела наукової інформації.


Апробація результатів дисертації.

Основні положення дисертаційної роботи доповідалися та обговорювалися на Всесоюзнiй науково-технічнiй конференції "Розробка систем технічного зору та їх застосування у промисловості" (м.Устiнов, 1986 р., м. Iжевськ, 1988 р.), Республіканськiй науково-технічнiй конференції "Системи технічного зору та їх застосування у САПР та робототехнiці" (м. Севастополь, 1989 р.), семінарі по засобам автоматизації візуального контролю інтегральних схем (м. Севастополь, 1995 р.), науково-методичнiй конференції "Iнформаційні технології в навчально-методичнiй та науковiй діяльності" (СевДТУ, м. Севастополь, 1998 р.).


Публікацiї.

По матеріалам дисертації опубліковано 5 статей у наукових журналах та збірниках, 1 тези доповідей.


Структура та обсяг дисертації.

Дисертаційна робота складається з вступу, 4 розділів, висновків, списку використаних джерел із 96 найменувань та додатків. Дисертація розміщена на 132 сторінках друкованого тексту, містить 19 малюнків та 19 таблиць.



ЗМІСТ


У вступi обгрунтовано актуальність теми, сформульовано мету та завдання дослідження, основні положення, що захищаються автором, дано стислий зміст дисертації.

У першому розділі показано, що засіб подання топологiї друкованого монтажу у САК може істотно впливати на продуктивність САК та собівартість КП, зроблено аналітичний огляд існуючих МКЗ.

У підрозділі 1.1 здійснено оцінку впливу МКЗ на продуктивність САК та собівартість КП. При цьому використовувалася модель ТП, формалiзована схема якого зображена на мал.1 (з роботи Щепіна Ю.М.). Сукупність технологічних операцій (ТО) розбивається на n великих ТО, після кожної із яких можливо встановити пост контролю (ПК). ТП характеризується такими параметрами, як: pi - імовірність виходу придатних виробів після i-ої ТО, аi - вартість обробки одного виробу на i-iй ТО, ki - вартість контролю одного виробу після i-iй ТО. На вхід ТП надходить партія, що складається із N0 заготовок, кількість придатних виробів на виході ТП складає p1p2...pnN0.

Середня собівартість одного придатного виробу S визначається формулою:

n i-1 j i-1 n

S(X)=( (ai+xiki) xj P pl P (1-xt)) / P pi, (1)

i=1 j=0 l=0 t=j+1 i=1

де X=(x1, x2,...,xn) - план контролю ТП; xi=1, якщо після i-ой ТО встановлений ПК, iнакше xi = 0, i=1...n ; xt=0 при t >i-1. Припускалося, що при автоматичному контролі вартість виконання КО після кожної ТО однакова та дорівнює k.

Досліджувалася залежність S(k)=S(Xopt(k)) при зміні k від kmax до kmin, при умові, що S(Xopt(k))=minS(Xj(k)), j=1...m, Xj(k){X1(k),X2(k),...,Xm(k)}.

Визначений вище план контролю Xopt вважається оптимальним планом контролю ТП. У вигляді kmax вибиралася деяка досить висока величина вартості КО, при якiй у план контролю ТП змушено включати тільки підсумковий ПК. Якщо зменшення k досягнено тільки шляхом застосування ефективного кодування, тобто, зменшення вартості обробки зображення v при незміннiй вартості запровадження зображення та переміщування виробу u ( k = u + v ), тоді kmin = u. Природно, що при зміні k оптимальний план контролю може змінюватися. Хай X(k1)=(x11,x12,...,x1n), X(k2)=(x21,x22,...,x2n). Розглядалися тільки такі плани контролю, для яких справедливо твердження: якщо k2 < k1, то X(k2) X(k1), тобто x2i x1i для усіх i=1...n.

Хай W - множина ПК, встановлених у ТП. WL, де L={1,2,3,...,n}, iW, якщо xi=1, i=1...n. Позначимо через Sw собівартість виробу при певній кількості ПК. Тоді на підставі формули (1)

S{n} = (A1, n + k) / p1,n ,

n n

де A1, n = ai ; p1, n = P pi ;

i =1 i =1

S{i, n} = (A1, i + k + (Ai+1, n + k) p1, i) / p1, n;


DSi = DS{n} - DS{i, n} = (-kp1, i + Ai+1, n (1-p1, i)) / p1, n (2)


Встановлення ПК після i-ой ТО вважається доцільним при DSi > 0. Запропоновано такий алгоритм розстановки ПК у ТП: при зміні k від kmax до kmin xi змінює своє значення із 0 на 1, якщо k < Ki, де Ki=max Kj, j=1...n, Kj{K1,K2,...,Kn}. З формули (2)


Kj = Aj+1, n (1-p1, j) / p1, j (3)


Зони, на які i-ий додатково встановлений ПК розбиває ТП, розглядаються як окремі ТП та оптимiзуються незалежно по приведеному алгоритму.

З урахуванням формули (3) умова доцільності введення ПК після і-ой ТО буде такою:

v < Ai+1, n (1- p1, i)/ p1, i - u (4)

Дослідження реального ТП виготовлення ДКП на полiїмiдній плівці (НДI МП, м. Москва) виявило, що зниження вартості контролю на порядок може забезпечити зниження собівартості виробів на 11%.

Аналіз існуючих МКЗ та засобів їх оцінки показав, що на цей момент розроблено велику кількість вiдеокодів, призначених як для передачі зображень, так і для обробки зображень на ЕОМ. Критерій зручності обробки кода у ЕОМ не був достатньо формалiзований, та оцінка ефективності того чи іншого МКЗ вироблялася в основному по коефіціенту стиска вiдеоданих. В зв'язку з неадекватністю існуючих моделей, реальним зображенням друкованого монтажу на цей момент не існує достовірних порівняльних характеристик МКЗ для застосування до проблеми, що розглядаеться. Тому поставлено задачу розробки методу дослідження ефективності засобів подання топологiї КП у САК (підрозділ 1.2).

В другому розділі на основі аналізу вимог, що пред'являються до МКЗ у САК КП формалiзовані критерії ефективності вiдеокодів, розроблено iмiтацiйну модель автоматизованого візуального контролю, запропоновано метод та iнструментальні засоби дослідження МКЗ на основі прийнятої моделі.

В підрозділі 2.1 обгрунтовано вибір критеріїв ефективності засобів подання зображень у САК КП (табл.1). В тестовий пакет, використовуваний для визначення оцінок критерію алгоритмічної придатностi (зручності використання у САК), включені програми поширення, стиска, iнверсiї, кон'юнкції зображень, знищування шумів та виділення контурів, що є загальною та найбільш трудомісткою частиною більшості алгоритмів візуального контролю.

Підрозділ 2.2 присвячено розробці iмiтацiйної статистичної моделі автоматизованого візуального контролю КП. Надана модель iмiтує роботу таких елементів: підсистеми запровадження зображення топологiї друкованого монтажу, підсистеми кодування аналiзованого зображення та визначення коефіцієнту стиска, підсистеми обробки одержаного вiдеокоду та визначення коефіцієнту збільшення продуктивностi, підсистеми керування експериментом та обчислювання статистичних оцінок критеріїв ефективності засобів подання топологiї КП.

Таблиця 1.


Критерії ефективності методу кодування топологiї КП


Назва

В