一、项目背景
随着工业自动化和物联网的快速发展，对工业交换机的需求日益增长。千牛自研工业交换机，凭借其高性能、高可靠性和适应恶劣环境的特点，受到市场关注。本项目旨在从PCB设计到SMT生产，为该工业交换机打造一套完整的制造流程，确保产品按时交付且质量达标。
二、客户需求
性能要求：交换机需支持5路千兆电口，满足IEEE802.3系列网络协议，具备高包转发率（11.9Mpps）和大交换容量（16Gbps），以适应高速数据传输。
环境适应性：能在-30～70°C工作温度、5%～95%相对湿度（无凝露）的环境下稳定运行，防护等级需达到IP40。
可靠性：电源输入范围为DC12-52V，具备过流保护和反接保护功能，确保设备在复杂电源条件下安全运行。
尺寸与安装：产品尺寸为94x76x26mm，支持DIN卡轨式和壁挂式安装，便于在工业现场灵活部署。
生产周期：客户要求从PCB设计到SMT生产完成，整个项目周期不超过6周。
三、解决方案
（一）PCB设计
原理图设计：根据交换机的功能需求，绘制详细的原理图，确保所有功能模块（如网络接口、电源管理、指示灯等）连接正确。
PCB布局与布线：采用多层板设计，合理布局高速信号线路，避免信号干扰。优化电源和地线布局，确保电源稳定性。使用专业仿真软件进行信号完整性（SI）和电源完整性（PI）分析，优化布线。
材料选择：选用高品质的PCB材料，如高Tg值的基板材料，以适应工业环境的温度要求。采用金属外壳设计，增强电磁屏蔽性能。
（二）SMT生产
生产设备与工艺：选用先进的SMT生产线，包括高速贴片机、回流焊炉和AOI检测设备。采用无铅焊接工艺，符合环保要求。
物料管理：严格把控物料质量，所有电子元件均从优质供应商采购，并进行入厂检验。建立完善的物料追溯体系，确保生产过程可追溯。
生产流程控制：制定详细的生产流程，包括贴片、焊接、检测和测试。在每个环节设置质量检查点，确保产品符合设计要求。
四、项目成果
设计成果：交换机的PCB设计，包括原理图、PCB布局和布线文件，通过仿真验证，确保设计满足性能和可靠性要求。
生产成果：在规定周期内完成SMT生产，生产良率达到99%以上。产品通过功能测试、环境适应性测试和可靠性测试，各项指标符合客户要求。
交付成果：按时交付首批产品，提供完整的技术文档和生产记录，确保客户后续生产可顺利进行。
五、总结
本项目从PCB设计到SMT生产，严格按照客户需求和行业标准执行。通过优化设计和严格生产管理，成功交付高性能、高可靠性的工业交换机。项目过程中积累的经验和技术，将为公司后续类似项目提供参考，进一步提升公司在工业通信设备领域的竞争力。
