談?dòng)≈齐娐饭S的智能制造(二)
——智能制造先行代表

龔永林

本刊主編

[接上期]

3 PCB制造智能化發(fā)展先行代表

已有公開報(bào)道美國(guó)Green、德國(guó)欣興、中國(guó)勝宏、中國(guó)DGS等公司在建設(shè)智能化工廠，邁向智能制造，大致情況介紹在下。按照工業(yè)4.0——智能化的概念而言，這些公司的案例是在向建設(shè)智能工廠、實(shí)現(xiàn)智能制造邁進(jìn)，并非說(shuō)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能制造。由于信息收集有限，有些成功的事例未能得知，因此在此有所遺漏。

3.1 美國(guó)Whelen Engineering公司與GreenSource Fabrication公司

美國(guó)Whelen Engineering公司（以下簡(jiǎn)稱Whelen）在2016年建成了世界上第一個(gè)全自動(dòng)化的PCB制造工廠， Whelen是世界上第一個(gè)完全自動(dòng)化的PCB生產(chǎn)線，這將對(duì)美國(guó)的印制電路板制造商帶來(lái)新的希望，是試圖制造業(yè)回歸美國(guó)的一個(gè)動(dòng)力。整個(gè)生產(chǎn)線布局是長(zhǎng)方形的環(huán)，中間有一個(gè)控制臺(tái)，在整個(gè)傳送帶的過(guò)程中一塊完整的PCB產(chǎn)品完成時(shí)間從幾天減少到幾個(gè)小時(shí)，完整的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)構(gòu)成如圖2。Whelen的整條自動(dòng)生產(chǎn)線僅兩個(gè)操作者，一個(gè)典型的PCB工廠只需8至10人。常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的多層板制造工藝過(guò)程分為內(nèi)層電路圖形30步、層壓與鉆孔19步、外層金屬化孔到熱風(fēng)整平完成63步，總共112個(gè)步驟。Whelen自動(dòng)化工藝過(guò)程相對(duì)應(yīng)的為7步、11步和20步，總共38個(gè)步驟，消除66%的工藝步驟。Whelen PCB工藝過(guò)程自動(dòng)化的核心是連續(xù)式傳送帶式系統(tǒng)，如圖3所示。工廠全自動(dòng)生產(chǎn)線的包含38個(gè)組合模塊設(shè)備實(shí)現(xiàn)每塊在制板數(shù)字化流轉(zhuǎn)，簡(jiǎn)化多層印制電路板的制造工藝，消除了74個(gè)工藝步驟，也進(jìn)一步減少材料消耗與廢棄物。Whelen公司原來(lái)不制造PCB，其每年要從中國(guó)購(gòu)買約700萬(wàn)美元PCB，現(xiàn)在不再依賴中國(guó)，成為使制造業(yè)回歸美國(guó)，增加美國(guó)人就業(yè)崗位的案例。

圖2 完整的PCB工廠自動(dòng)化的要求

圖3 Whelen生產(chǎn)線布局

美國(guó)GreenSource Fabrication公司（以下簡(jiǎn)稱Green）是Whelen的子公司。Whelen公司嘗到了甜頭，于是再建立獨(dú)立的Green公司，為嶄新全自動(dòng)化HDI工廠。Green認(rèn)為是目前北美最先進(jìn)、最自動(dòng)化的PCB制造工廠。Green整個(gè)工廠是朝著未來(lái)10年發(fā)展而設(shè)計(jì)的，與其他工廠相比，技術(shù)上已經(jīng)遙遙領(lǐng)先。

Green通過(guò)與Atotech（金屬化孔與電鍍、涂覆設(shè)備）、AWP（蝕刻與濕處理設(shè)備）、Schmoll/Burkle（鉆孔與層壓設(shè)備）、InduBond（層壓定位系統(tǒng)）、CIMS（檢測(cè)設(shè)備）和其他公司的設(shè)備設(shè)計(jì)師的合作下，將一系列自動(dòng)化理念和流程結(jié)合在一起。新工廠實(shí)現(xiàn)了：（1）幾乎零排放PCB工廠；（2）滿足更嚴(yán)格的公差要求；（3）應(yīng)對(duì)任何數(shù)量的在制板產(chǎn)能要求；（4）消耗更少的能源；（5）消耗更少的化學(xué)品；（6）預(yù)期PCB良率可達(dá)99.9%。

Green用最新設(shè)備專業(yè)生產(chǎn)先進(jìn)的產(chǎn)品，復(fù)雜的HDI板只要一兩天的加工時(shí)間，并且可以單批次只生產(chǎn)一塊板，產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程全面的可追蹤。全面綠色環(huán)保的工藝流程，不會(huì)產(chǎn)生一滴廢液，化學(xué)物與水全都留在了生產(chǎn)線內(nèi),能夠?qū)崿F(xiàn)幾乎零排放和零廢料，成為綠色環(huán)保工廠。

Green幾乎是一種“無(wú)接觸”運(yùn)營(yíng)模式，可以在不接觸在制電路板的情況下遠(yuǎn)程啟動(dòng)生產(chǎn)。從全自動(dòng)材料倉(cāng)庫(kù)開始，生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)人接觸在制板，最后自動(dòng)檢驗(yàn)包裝也無(wú)需工人接觸。整個(gè)工廠中的一切物料都被單獨(dú)標(biāo)識(shí)，在每件在制板或產(chǎn)品上都有條形碼，并進(jìn)行全流程跟蹤。包括每個(gè)內(nèi)層在制板都有自己的條形碼，一旦內(nèi)層板壓合成為多層板后，它就得到一個(gè)新的條形碼標(biāo)志。生產(chǎn)過(guò)程全部建立在條形碼閱讀器上，并按產(chǎn)品個(gè)性導(dǎo)示操作過(guò)程，完成的所有的數(shù)據(jù)都有儲(chǔ)存和可追蹤。

3.2 Unimicron（欣興）德國(guó)工廠

德國(guó)欣興（Unimicron Germany）公司前身為Ruwel International GmbH，是歐洲最重要的電路板生產(chǎn)商之一，2011年為臺(tái)資企業(yè)欣興電子股份有限公司整合改名。2016年12月德國(guó)欣興公司的內(nèi)層生產(chǎn)工廠著火，整個(gè)工廠都被燒毀了。在2017年8月，重建工作開始，建造一個(gè)最新水平自動(dòng)化的PCB制造智能工廠。到2018年4月內(nèi)層生產(chǎn)新工廠建成，面目清新、壯觀。

德國(guó)欣興工廠是白色的地板，白色的墻壁，白色的天花板，全封閉的白色設(shè)備，大量的空間，沒有雜亂的物料堆架或手推車。自動(dòng)化無(wú)處不在，在自動(dòng)化加工設(shè)備之間的物料傳輸除了傳送帶外，就有機(jī)器人-自動(dòng)引導(dǎo)車輛（AGV）擔(dān)當(dāng)運(yùn)輸任務(wù)。這些AGV在一定區(qū)域內(nèi)自動(dòng)行走搬運(yùn)擺放物件。AGV由激光和GPS引導(dǎo)及數(shù)字控制，完全能安全有效地完成搬運(yùn)任務(wù)。

工廠中無(wú)論生產(chǎn)少量樣板還是批量板，所需材料都由自動(dòng)揀配系統(tǒng)從倉(cāng)庫(kù)中提取，并由AGV轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)線裝載站臺(tái)，再由機(jī)器人投料機(jī)將基板送上設(shè)備傳送帶。如內(nèi)層基板由AGV送至預(yù)處理線，在黃色安全燈潔凈室區(qū)域自動(dòng)清潔處理板面和貼合光致抗蝕干膜。然后AGV送至曝光區(qū)域，采用數(shù)字化LED直接成像曝光。后續(xù)AGV運(yùn)送在制板至顯影蝕刻線（DES），DES配備有數(shù)字壓力傳感器和流量計(jì)，能夠精確設(shè)置和監(jiān)控工藝參數(shù)，以確保一致性和再現(xiàn)性。蝕刻過(guò)程使用氯化銅蝕刻劑，設(shè)備含有銅回收閉環(huán)系統(tǒng)，確保環(huán)境友好（圖4）。

圖4 德國(guó)欣興內(nèi)層板工廠自動(dòng)生產(chǎn)線與AGV

在自動(dòng)光學(xué)檢查和修復(fù)之后，蝕刻的內(nèi)層面板進(jìn)行壓合前處理，采取無(wú)銷釘光學(xué)定準(zhǔn)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)層對(duì)層對(duì)準(zhǔn)精度，并且專有的自學(xué)習(xí)軟件解決方案使精度進(jìn)行連續(xù)測(cè)量和改進(jìn)。預(yù)浸料(半固化片)儲(chǔ)存、提取所有操作都由機(jī)器人完成。層壓機(jī)完成壓合后多層板進(jìn)入自動(dòng)分拆站，壓合鋼板通過(guò)表面刷洗機(jī)返回重新使用，多層板進(jìn)入修邊工作站由機(jī)器人操作進(jìn)行磨邊和倒圓角。最后多層板進(jìn)入X射線鉆孔機(jī)進(jìn)行定位孔加工。后續(xù)多層在制板加工進(jìn)入U(xiǎn)nimicron外層工廠進(jìn)行。

欣興電子除在德國(guó)工廠建設(shè)智能工廠外，也是臺(tái)灣地區(qū)的PCB智能制造標(biāo)桿企業(yè)。欣興電子在2011年就開始規(guī)劃如何將傳統(tǒng)大量人工作業(yè)的PCB制造工廠轉(zhuǎn)型為高科技、數(shù)字化的智能工廠。有多項(xiàng)開發(fā)導(dǎo)入的重要技術(shù)應(yīng)用，例如產(chǎn)品缺陷原因分析、機(jī)臺(tái)參數(shù)即時(shí)邊緣運(yùn)算監(jiān)測(cè)及外觀檢測(cè)圖像AI辨識(shí)分類等，不但讓產(chǎn)品異常發(fā)現(xiàn)與處理的時(shí)間大幅縮短，更減少了檢驗(yàn)人員的負(fù)荷，創(chuàng)造出更優(yōu)質(zhì)的環(huán)境。此外還有機(jī)對(duì)機(jī)（M2M）的資料傳遞，與自動(dòng)化的生產(chǎn)參數(shù)中央控管比對(duì)及下載，以及多樣化的生產(chǎn)、品質(zhì)、機(jī)臺(tái)信息的管理系統(tǒng)，給工程師作為良率改善和生產(chǎn)管理的及時(shí)依據(jù)。

欣興電子的自動(dòng)化生產(chǎn)線展現(xiàn)，除了看到各生產(chǎn)線上的自動(dòng)化物料搬運(yùn)與多軸自動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)械手上、下料應(yīng)用之外，還有以PCB ECI為通訊協(xié)定的濕制程生產(chǎn)線，通過(guò)PCB ECI的運(yùn)用，可做到資料的上行、下放信息交接，更能對(duì)于各溶液槽的生產(chǎn)狀況及生產(chǎn)參數(shù)皆可精確掌握，使產(chǎn)品的追蹤、管理都能做到最細(xì)致的智慧化控管。從多項(xiàng)案例可見，欣興電子近年來(lái)在智能制造的上耕耘和數(shù)字化推動(dòng)的成果。

3.3 勝宏科技公司

勝宏科技（Victory Giant Technology，以下簡(jiǎn)稱VGT）公司有4個(gè)PCB生產(chǎn)工廠，每個(gè)工廠都分別有自己獨(dú)立的核心業(yè)務(wù)。4號(hào)工廠將是專門生產(chǎn)HDI的工廠，在建設(shè)當(dāng)中。1號(hào)工廠建于2005年，基本上就是一個(gè)傳統(tǒng)的PCB工廠，現(xiàn)在正在進(jìn)行升級(jí)。2號(hào)工廠建于2007年，增加了自動(dòng)化設(shè)備，減少了30%的勞動(dòng)力。3號(hào)工廠專門設(shè)計(jì)為智能工廠，通過(guò)使用軟件和傳感器來(lái)管理工藝流程，幾乎可無(wú)人操作。

VTG的3號(hào)工廠是集成了100%的智能系統(tǒng)，所以客戶可以在網(wǎng)上給VTG發(fā)送訂單，VTG的系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)查看庫(kù)存中是否有相應(yīng)的材料，生產(chǎn)時(shí)自動(dòng)取出材料，移送到工廠車間。

3號(hào)工廠中流程按照S形路線設(shè)置。每項(xiàng)工序之間在制產(chǎn)品的輸送工作基本上都是由機(jī)器人完成。在內(nèi)層制造過(guò)程中，基板涂布液體抗蝕劑（濕膜）后送入黃光室，有具備兩側(cè)對(duì)準(zhǔn)功能的雙面自動(dòng)曝光機(jī)進(jìn)行曝光，這個(gè)過(guò)程是全自動(dòng)的，不需要操作員來(lái)控制。接下來(lái)在制板被送入DES生產(chǎn)線，對(duì)每塊內(nèi)層板進(jìn)行100%的在線AOI，檢測(cè)完成驗(yàn)證后內(nèi)層板直接進(jìn)入水平線去氧化處理。對(duì)外層圖形形成是100%采用激光直接成像（LDI），使用LDI可以實(shí)現(xiàn)外層圖形更快速、精確的對(duì)準(zhǔn)。從去毛刺到全板電鍍，整個(gè)過(guò)程不會(huì)有任何人接觸到在制板，全都是由機(jī)器人完成。使用的蝕刻機(jī)全都是真空蝕刻機(jī)，以保證線路圖形精度。整個(gè)生產(chǎn)周期縮短了，傳統(tǒng)的電路板工廠需要用整整兩個(gè)班次的時(shí)間完成的生產(chǎn)現(xiàn)在大約需要60～70分鐘，也大幅降低了加工成本。

全部數(shù)據(jù)輸入中央處理器，用智能軟件來(lái)處理這些數(shù)據(jù)。這個(gè)軟件可以讓負(fù)責(zé)工藝控制和生產(chǎn)控制的員工獲得全部所需信息。可通過(guò)條形碼或RFID 跟蹤每個(gè)批次。工廠經(jīng)理可以實(shí)時(shí)檢查每個(gè)工藝流程、每個(gè)部門、每項(xiàng)任務(wù)的執(zhí)行狀況和良率，可以查看所有的生產(chǎn)指標(biāo)。除了有對(duì)產(chǎn)品的追蹤能力，智能軟件還可以對(duì)多條加工生產(chǎn)線規(guī)劃好定期維護(hù)計(jì)劃，設(shè)定停機(jī)時(shí)間。這套系統(tǒng)可以執(zhí)行收集、分析、評(píng)判和計(jì)劃等任務(wù)，也會(huì)盡可能地規(guī)劃好資源的使用。

VTG在組織落實(shí)智能工廠的過(guò)程中，認(rèn)為最關(guān)鍵因素“通訊協(xié)議”，他們召集了100多家供應(yīng)商，一起商量出了一個(gè)通用的通訊協(xié)議，確保所有的生產(chǎn)線和系統(tǒng)都能夠按照同樣的協(xié)議相互溝通。

VTG 3號(hào)智能化工廠與原來(lái)的工廠相比，勞動(dòng)力減少了70%，生產(chǎn)能力增加了40%。同時(shí)，高度自動(dòng)化的連續(xù)流程讓生產(chǎn)周轉(zhuǎn)時(shí)間從原來(lái)的6天至7天縮短為只需2天;生產(chǎn)過(guò)程不需要人工操作則減少了產(chǎn)品出現(xiàn)劃傷缺陷的可能性，所以產(chǎn)品良率提高了5%。結(jié)果在智能工廠中加工比在原有的舊工廠中加工多出5%的利潤(rùn)。

為了改善環(huán)境、綠色生產(chǎn)，VTG新投資工廠里的廢液回收設(shè)施，最大程度地減少?gòu)U液排出。還贏得了中國(guó)政府認(rèn)定的“綠色工廠”稱號(hào)和低碳獎(jiǎng)。

VTG董事長(zhǎng)講：以前產(chǎn)值10個(gè)億需要1500人來(lái)生產(chǎn)，換了智能設(shè)備后，10個(gè)億的產(chǎn)值只需要350人。以前一個(gè)工序需要20 h，換新設(shè)備后只要1個(gè)半小時(shí)。特別是智能工廠建成后，人均年產(chǎn)值預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)200萬(wàn)元，大大超出目前行業(yè)內(nèi)人均60萬(wàn)元水平，利潤(rùn)可提升至18%。

3.4 東莞森瑪仕格里菲電路有限公司

東莞森瑪仕格里菲電路有限公司（Dongguan Somacis Graphic PCB Co. Ltd.，以下簡(jiǎn)稱DSG）是由意大利森瑪仕（Somacis）集團(tuán)和英國(guó)格里菲（Graphic）集團(tuán)于2006年共同投資設(shè)立的高技術(shù)印制電路板生產(chǎn)企業(yè)，項(xiàng)目總投資達(dá)4000萬(wàn)歐元（5000萬(wàn)美元）。DSG公司引進(jìn)母公司多年積累的技術(shù)訣竅，為客戶提供從研發(fā)、工程設(shè)計(jì)、樣板制作及大批量生產(chǎn)的一站式服務(wù)的PCB企業(yè)。目前擁DSG有世界領(lǐng)先水平的技術(shù)和自動(dòng)化設(shè)備，及完善的管理體系，生產(chǎn)4-56層高端剛性電路板，及4-24層剛撓結(jié)合電路板。

DSG公司目前正在建設(shè)一個(gè)新工廠， 實(shí)施工業(yè) 4.0 時(shí)代智能工廠的戰(zhàn)略。DSG的領(lǐng)導(dǎo)層都意識(shí)到了如果他們不進(jìn)行深入的調(diào)整改變，將逐漸失去競(jìng)爭(zhēng)力。這里所說(shuō)的改變可不僅僅是升級(jí)幾臺(tái)設(shè)備；一切改變要從成為領(lǐng)先的工業(yè)4.0時(shí)代智能工廠開始。

為了實(shí)現(xiàn)這種新的智能制造模式，DSG已經(jīng)制定好了計(jì)劃、安排好了智能系統(tǒng)、訂購(gòu)了新設(shè)備，新工廠在建設(shè)之中。DSG的目標(biāo)是建立新的數(shù)字化智能工廠，規(guī)劃為將采用自動(dòng)化技術(shù)完成整個(gè)過(guò)程，所有的自動(dòng)化操作都由高水平的機(jī)械化支撐，生產(chǎn)操作員將會(huì)成為歷史。DSG對(duì)在制板傳送方面，優(yōu)化布局讓各項(xiàng)工藝流程相互更加靠近，而且準(zhǔn)備把一些工藝流程結(jié)合到一起，盡量釆取傳送帶連續(xù)傳送工件，這樣可以最大程度地減少AGV的使用。工序間傳送帶輸送工件簡(jiǎn)單、連續(xù)，如果車間布局無(wú)法優(yōu)化，運(yùn)送距離比較長(zhǎng)，才會(huì)使用AGV。

DSG認(rèn)為更重要的是生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化，沒有廣泛應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的工業(yè)4.0是毫無(wú)意義的。進(jìn)入生產(chǎn)的工件將加上特殊標(biāo)記，機(jī)器就可以根據(jù)不同的工件調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)，自始至終保證整個(gè)流程不需要人為干預(yù)；每臺(tái)設(shè)備都能實(shí)時(shí)讀取并記錄每塊在制板，不再需要手動(dòng)記錄每道制程工藝條件，所有任務(wù)都是自動(dòng)完成的。智能化生產(chǎn)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是可以針對(duì)不同產(chǎn)品要求自動(dòng)快速完成工藝調(diào)整，從而提高產(chǎn)品良率和整體質(zhì)量。每塊電路板加工過(guò)程中，機(jī)器可以根據(jù)它收到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，從而優(yōu)化每一塊在制板。這一點(diǎn)可以強(qiáng)有力地證明建立的工廠可以一批次只生產(chǎn)一件產(chǎn)品，及一批產(chǎn)品保持一致性。

工廠建有一個(gè)中央控制室，可以實(shí)時(shí)管理，從計(jì)劃到發(fā)貨的整個(gè)過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)每件產(chǎn)品追蹤與監(jiān)控，能夠?qū)γ繅K電路板進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)跟蹤，所有信息除了提供給公司內(nèi)部訪問(wèn)外，還可面向PCB產(chǎn)品的客戶。

DSG公司的發(fā)展戰(zhàn)略與廣東當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展計(jì)劃協(xié)調(diào)一致，因而得到當(dāng)?shù)卣С?。DSG承諾在未來(lái)五年內(nèi)使收入翻番，從現(xiàn)在年銷售額約7000萬(wàn)美元，達(dá)到1.5億美元；要縮短生產(chǎn)周期，將工廠的產(chǎn)品交付時(shí)間縮短50%。同時(shí)，要減少員工數(shù)，最終目標(biāo)計(jì)劃是經(jīng)理和工程師的數(shù)量基本不會(huì)變化，但操作員的數(shù)量會(huì)減少40%。發(fā)展戰(zhàn)略必須重視環(huán)境保護(hù)，城市要求減少排污量60%，DSG目前已經(jīng)達(dá)到這個(gè)要求了，現(xiàn)在將產(chǎn)能提高一倍而排污量保持不變，也許還可以降低耗水量。

3.5 其它邁向智能工廠的案例

3.5.1 景旺電子有限公司

深圳市景旺電子有限公司是一家具有PCB生產(chǎn)流程自主創(chuàng)新能力的企業(yè)，在醞釀智能工廠的過(guò)程中，進(jìn)行了一些階段性創(chuàng)新。從2015年開始，信息系統(tǒng)在全集團(tuán)三個(gè)基地（深圳、龍川、江西）全面上線，在設(shè)備規(guī)劃、采購(gòu)環(huán)節(jié)，盡可能采用自動(dòng)化、數(shù)字化設(shè)備，并逐步與公司的產(chǎn)前工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)將客戶的資料，經(jīng)過(guò)公司內(nèi)部轉(zhuǎn)換安全可靠的直接傳遞到生產(chǎn)設(shè)備。同時(shí)，在生產(chǎn)設(shè)備上也增加了大量的自動(dòng)化輔助設(shè)備，將原來(lái)人工操作環(huán)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化，大大提高了生產(chǎn)效率。江西景旺精密電路有限公司是深圳市景旺電子有限公司的全資子公司，2014年3月投產(chǎn)，總投資30億元。江西二期智能工廠是政府批準(zhǔn)的車用高端印制電路板智能制造工廠試點(diǎn)示范項(xiàng)目。

在實(shí)際推進(jìn)江西二期智能化工廠的建設(shè)過(guò)程中，公司設(shè)計(jì)人員調(diào)研了德國(guó)、日本、美國(guó)等先進(jìn)制造企業(yè)、自動(dòng)化設(shè)備制造企業(yè)和系統(tǒng)化集成企業(yè)，根據(jù)公司前期的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累，進(jìn)行了很多非傳統(tǒng)PCB制作流程的做法。

在產(chǎn)品線規(guī)劃上，定位汽車板和小批量板，汽車板生命周期長(zhǎng)，更新慢，單價(jià)高，訂單可持續(xù)性強(qiáng)，可提升空間大；小批量板訂單分散、周轉(zhuǎn)快速。因此生產(chǎn)線必須有柔性化，在柔性化生產(chǎn)上，江西二期主要針對(duì)高端汽車板（目前以汽車大燈為主）和低端小批量板，同一條產(chǎn)線在設(shè)計(jì)時(shí)其特點(diǎn)配置就可以無(wú)縫快速生產(chǎn)不同PCB產(chǎn)品。

在設(shè)備整合連線上，采用AGV運(yùn)送車、標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)物料輸送路徑自動(dòng)識(shí)別、設(shè)備操作無(wú)人化，并且引入立體化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，實(shí)行自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)物流。在具體的生產(chǎn)線設(shè)計(jì)上，江西二期設(shè)備采購(gòu)需求超過(guò)百項(xiàng)，其中定制研發(fā)設(shè)備占比高，部分設(shè)備是獨(dú)創(chuàng)的，甚至還沒有命名，本次江西二期的設(shè)備大部分都是公司自行改造升級(jí)得來(lái)的。

在IT系統(tǒng)建設(shè)上，采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄和分析，實(shí)現(xiàn)提前決策、事先規(guī)劃、事后追溯（定時(shí)存取數(shù)據(jù)，按產(chǎn)品批次綁定數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的可追溯）的效果。

效果上，根據(jù)規(guī)劃：本次江西二期項(xiàng)目工廠將僅用800人，PCB產(chǎn)量240萬(wàn)平方米/年，人均產(chǎn)量3000平方米/年，人均年產(chǎn)值200萬(wàn)；平均每訂單生產(chǎn)周期較傳統(tǒng)至少可縮短三五天。

3.5.2 深圳明陽(yáng)電路科技股份有限公司

深圳明陽(yáng)電路科技股份有限公司的生產(chǎn)工廠基地分布在深圳、德國(guó)和江西九江，認(rèn)為工廠實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作的智能化生產(chǎn)時(shí)代越來(lái)越近了。現(xiàn)在已經(jīng)有很多操作可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)管了，例如鉆孔操作，他們有自動(dòng)裝載機(jī)，這些機(jī)器經(jīng)過(guò)恰當(dāng)設(shè)置，操作人員可以把所有自動(dòng)裝載機(jī)都加載上，只要是生產(chǎn)某一特定的工件號(hào)，就可以讓機(jī)器自動(dòng)操作，等整個(gè)流程完成以后再把它關(guān)掉，全程都不需要操作人員的參與。同樣的方式還可以應(yīng)用在電路板測(cè)試上，可以把板子堆疊設(shè)置好讓它自動(dòng)操作。讓機(jī)器人幫助把材料運(yùn)送到下一個(gè)操作區(qū)域，也可以做到自動(dòng)化，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人生產(chǎn)。

最大程度地減少了操作員的操作，所以合格率也會(huì)上升。人為操作可能是導(dǎo)致車間內(nèi)出現(xiàn)缺陷的首要原因，通過(guò)最大程度地減少人工操作，可以避免很多之前出現(xiàn)過(guò)的問(wèn)題，從產(chǎn)品外觀和流程的順暢程度來(lái)看，都會(huì)得到很大改善。

明陽(yáng)正在嘗試將工業(yè)4.0盡可能多地整合到工廠中，因?yàn)槲磥?lái)的生產(chǎn)需要它?？梢岳霉I(yè)4.0收集信息，這一能力可以讓公司變得更強(qiáng)。智能化可以讓這些機(jī)器提供實(shí)時(shí)信息反饋，管理者對(duì)流程的控制就可以越來(lái)越嚴(yán)格，到時(shí)候偏差會(huì)越來(lái)越少，產(chǎn)品的連貫性和一致性會(huì)越來(lái)越強(qiáng)，產(chǎn)量也會(huì)有所升高。而且收集的信息和數(shù)據(jù)可以告訴管理者應(yīng)該把精力集中在哪個(gè)領(lǐng)域，這是讓數(shù)據(jù)推動(dòng)著工廠前進(jìn)。所以，有了工業(yè)4.0，就可以對(duì)整個(gè)工廠正在進(jìn)行的工作有更清晰的宏觀認(rèn)知，同時(shí)也可以更清楚地了解到工廠內(nèi)的相互作用、產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程以及哪個(gè)領(lǐng)域是最值得投入精力的領(lǐng)域。

3.5.3 深南電路股份有限公司

深南電路股份有限公司（SCC）的“面向高端印制電路板生產(chǎn)全過(guò)程的智能制造信息化管理系統(tǒng)平臺(tái)項(xiàng)目”在2018年底獲得工信部表彰。軟件已成為工業(yè)創(chuàng)新的推動(dòng)力，智能制造系統(tǒng)逐步成為企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。深南為實(shí)現(xiàn)智能制造首先從實(shí)施智能制造系統(tǒng)入手，SCC智能制造系統(tǒng)聯(lián)接設(shè)備管理、質(zhì)量管理、生產(chǎn)安排、數(shù)據(jù)采集等分散的管理系統(tǒng)，成為智能制造信息樞紐。智能制造系統(tǒng)核心是機(jī)器設(shè)備數(shù)據(jù)的采集與控制，SCC智能制造系統(tǒng)完成對(duì)設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)的自動(dòng)監(jiān)控，對(duì)產(chǎn)品加工參數(shù)能自動(dòng)調(diào)節(jié)等，滿足生產(chǎn)與質(zhì)量管理中的追朔和防錯(cuò)需求。通過(guò)把各分系統(tǒng)數(shù)據(jù)綜合起來(lái)分析，給管理者提供決策與處置依據(jù)。智能制造系統(tǒng)首先實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)、開工等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并人機(jī)交互；設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將過(guò)程數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)進(jìn)行分析、查詢、比對(duì)等，掌控設(shè)備運(yùn)行情況。在深圳工廠就有1000多臺(tái)自動(dòng)化設(shè)備，來(lái)自30多家供應(yīng)商，要實(shí)現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器之間連接，智能制造系統(tǒng)與機(jī)器之間連接，就解決智能制造系統(tǒng)與設(shè)備的通訊，采用內(nèi)部的統(tǒng)一通訊標(biāo)準(zhǔn)接口。

SCC智能制造系統(tǒng)較早在封裝基板工廠的實(shí)施帶來(lái)了顯著效果，現(xiàn)場(chǎng)操作人員從之前的260人減少到196人，減少了約25%; 生產(chǎn)效率提高了56%，產(chǎn)品合格率從原來(lái)89.68%提高到93.41%，客戶滿意度也大幅提升; 同時(shí)產(chǎn)品成本下降，經(jīng)濟(jì)效率大幅提升。

[未完，待續(xù)]