應(yīng)用蟻群算法優(yōu)化SMT貼裝順序.pdf

1、微電子產(chǎn)業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，其產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平和規(guī)模已經(jīng)成為衡量一個國家綜合實力的重要標(biāo)志之一，微電子制造產(chǎn)業(yè)是微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。其中的表面貼裝技術(shù)(SMT)已成為當(dāng)今世界電子技術(shù)的主流。在整個SMT的工藝流程中，貼片機(jī)所具有的技術(shù)性能直接會影響生產(chǎn)效率及質(zhì)量，因此，研究貼片機(jī)的優(yōu)化問題具有重要的現(xiàn)實意義。
　　 主要研究內(nèi)容如下：
　　 1、編寫出SMT工藝流程，詳細(xì)分析了JUKI-2010型貼片機(jī)的特點、各

2、個重要部分及其作用、貼片過程，總結(jié)出影響貼裝效率的主要因素，為把SMT順序優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為TSP問題奠定了工藝基礎(chǔ)。
　　 2、分析了蟻群算法的基本原理和機(jī)制、蟻群算法與其他基于種群進(jìn)化算法的比較、基本蟻群算法流程圖、特征和算法模型及幾種典型的改進(jìn)蟻群優(yōu)化算法，為貼裝順序優(yōu)化問題奠定了算法基礎(chǔ)。
　　 3、結(jié)合貼片機(jī)貼裝時間最短的優(yōu)化原則，把元器件的貼放順序問題轉(zhuǎn)變?yōu)槁眯猩虇栴}，在假設(shè)貼片頭的運動為勻速、貼片頭的任何動作都

3、能一次成功、忽略拋料等條件下，構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并給出求解組合優(yōu)化問題的蟻群算法。
　　 4、把貼裝優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換為TSP問題，并從信息素的更新、最近鄰域選擇策略、局部優(yōu)化、Max-Min Ant System中路徑的構(gòu)造等幾個方面應(yīng)用MMAS進(jìn)行了貼裝順序的優(yōu)化。
　　 5、結(jié)合理論上的優(yōu)化方法，進(jìn)行了Matlab仿真，將路徑上信息素初始化為上限值Tmax，路徑信息素濃度下限Tmin設(shè)為一個小于Tmax的常數(shù)，得到了參

4、數(shù)α、β、ρ與路徑長度的關(guān)系以及元器件的最好路徑示意圖。然后以JUKI-2010型貼片機(jī)為平臺，以工業(yè)用PCB進(jìn)行了具體實驗，實驗結(jié)果表明：用新編軟件優(yōu)化時間明顯少于機(jī)器自帶軟件，貼裝效率提高2.14％。這充分驗證了該算法的合理性和有效性，明顯提高了生產(chǎn)效率。
　　 由于該設(shè)計方案解決的是NP完全問題類的優(yōu)化組合難題，可廣泛用于組合優(yōu)化、機(jī)器學(xué)習(xí)、規(guī)劃設(shè)計、人工生命、作業(yè)調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)路由、故障診斷、數(shù)據(jù)挖掘、圖像處理、控制決策等領(lǐng)