近年來制造業(yè)被提及得最多的關鍵詞就是智能制造。智能制造對于PCB而言，是一場全新啟動的技術革命。在PCB生產制造領域，國內一些領先的制造商開始尋求部分工藝的自動化甚至整廠的自動化，例如行業(yè)內的領軍企業(yè)：景旺電子、勝宏科技、崇達技術等。

我們反復強調，智慧工廠不僅是單個環(huán)節(jié)的機械化、自動化，更是整條產線、整個工廠的全面升級，是線路板的技術革命：自動化并不代表智能制造，其僅僅是實現(xiàn)智能制造的一條必經路。

智能制造也不僅僅是加入機器人，機械手臂，而是整個工藝流程的改良與升級，軟硬結合，硬件和軟件同步提升以實現(xiàn)生產流程更加柔性和高效。

圖：美國某典型無人工廠部分產線圖

一、智能制造的應用場景

在本文開始之前，先簡單介紹當前智能工廠的典型應用。智能制造過程是指通過自動化裝備及通信技術實現(xiàn)生產自動化，并能夠通過各類數(shù)據(jù)采集技術，以及應用通信互聯(lián)手段，將數(shù)據(jù)連接至智能控制系統(tǒng)，并將數(shù)據(jù)應用于企業(yè)統(tǒng)一管理控制平臺，從而提供最優(yōu)化的生產方案、協(xié)同制造和設計、個性化定制，最終實現(xiàn)智能化生產。

從應用看，實際上智能化的改造實踐早已開啟，例如家電行業(yè)，西門子安貝格電子工廠實現(xiàn)了多品種工控機的混線生產；機器人行業(yè)，F(xiàn)ANUC公司實現(xiàn)了機器人和伺服電機生產過程的高度自動化和智能化，并利用自動化立體倉庫在車間內的各個智能制造單元之間傳遞物料，實現(xiàn)了最高720小時無人值守；電器加工行業(yè)，施耐德電氣實現(xiàn)了電氣開關制造和包裝過程的全自動化；美國哈雷戴維森公司廣泛利用以加工中心和機器人構成的智能制造單元，實現(xiàn)大批量定制；三菱電機名古屋制作所采用人機結合的新型機器人裝配產線，實現(xiàn)從自動化到智能化的轉變，顯著提高了單位生產面積的產量；全球重卡巨頭MAN公司搭建了完備的廠內物流體系，利用AGV裝載進行裝配的部件和整車，便于靈活調整裝配線，并建立了物料超市，取得明顯成效。

國內而言，我國汽車、家電、軌道交通、食品飲料、制藥、裝備制造、家居等行業(yè)的企業(yè)對生產和裝配線進行自動化、智能化改造，以及建立全新的智能工廠的需求十分旺盛，涌現(xiàn)出海爾、美的、東莞勁勝、尚品宅配等智能工廠建設的樣板。

海爾佛山滾筒洗衣機工廠可以實現(xiàn)按訂單配置、生產和裝配，采用高柔性的自動無人生產線，廣泛應用精密裝配機器人，采用MES系統(tǒng)全程訂單執(zhí)行管理系統(tǒng)，通過RFID進行全程追溯，實現(xiàn)了機機互聯(lián)、機物互聯(lián)和人機互聯(lián)；尚品宅配實現(xiàn)了從款式設計到構造尺寸的全方位個性定制，建立了高度智能化的生產加工控制系統(tǒng)，能夠滿足消費者個性化定制所產生的特殊尺寸與構造板材的切削加工需求；東莞勁勝全面采用國產加工中心、國產數(shù)控系統(tǒng)和國產工業(yè)軟件，實現(xiàn)了設備數(shù)據(jù)的自動采集和車間聯(lián)網，建立了工廠的數(shù)字映射模型（Digital Twin），構建了手機殼加工的智能工廠。

二、PCB行業(yè)需要怎樣的智能工廠？

但整體而言，組裝類的案例相對更多，而對于多流程協(xié)作、較為復雜生產工序的實現(xiàn)相對較少，PCB行業(yè)內，能稱得上智能工廠的項目先前少有成功經驗。究其原因，我們認為，由PCB的生產流程特點決定：PCB生產制作并非一蹴而就，需要諸多繁瑣的工序步驟，每一步都涉及“人、機、法、料、環(huán)”等幾個因素的配合。從上自下的層次上看，PCB 工廠的智能制造系統(tǒng)包括單機自動化、上下游工作串聯(lián)、單條工藝線、多條工藝線、智能工廠五個層級，其中“機械手”和自動檢測AOI設備 僅解決了單個生產環(huán)節(jié)的自動化，上下游工作串聯(lián)則需要與設備廠商協(xié)作定制化的設備以實現(xiàn)，而單條、多條工藝線、智能工廠則需要把分散的控制進行互聯(lián)共通——從單點走向網絡化，從單一系統(tǒng)從向集成，把生產制造中的 ERP、MES、APS、 SPC 等各系統(tǒng)有機結合，實現(xiàn)對生產過程的實時管理，使工廠的管理者可以做出更加智能化的決策，其實現(xiàn)的難度相對較高。

此外，我們梳理了智能工廠的幾種模式，認為適合PCB生產的模式應為個性化定制形式的智能生產，其實現(xiàn)難度最高，其最終目標在于充分滿足客戶多元化需求的同時實現(xiàn)規(guī)模經濟生產。而智能工廠其他典型場景，1.如鋼鐵、冶金，內在動力在于產品品質可控，基于品控需求從產品末端控制向全流程控制轉變；2.汽車、家電、航空等離散制造領域，智能制造的目標則是拓展產品價值空間，側重從單臺設備自動化和產品智能化入手，基于生產效率和產品效能的提升實現(xiàn)價值增長。

因此，對于PCB工廠而言，僅有自動化生產線和工業(yè)機器人的工廠，還不能稱為智能工廠。對于產線的改造和顛覆，須從頂層規(guī)劃開始著手，關鍵環(huán)節(jié)需與設備供應商共同開發(fā)完成；此外，只有建立起完善的技術管理團隊，PCB廠家才能在每一道生產工序上進行人員的合理配置，提高產品的生產質量，保證交期。

三、景旺電子對于智能工廠的設計構思：

江西二期智能化工廠規(guī)劃產能多層線路板240萬-300萬平方米每年，預計可新增產值近20-30億元，目標達到45~50%毛利率，人均產值提升到150~200萬。二期智能化工廠的生產規(guī)模比一期工廠增長了近一倍，而生產工人卻只占一期工廠用工的2/3。

景旺電子秉承“品質質量是設計出來的”，從頂層規(guī)劃進行江西二期的整體構思。我們?yōu)槟敿毷崂砣缦拢?/p>

1.慢工出細活，匠心打造精品——景旺2014年開始規(guī)劃江西二期，18年Q2初步實現(xiàn)。在投產前一年內，公司即已安排人員在長達持續(xù)從事前期的數(shù)據(jù)、模型等基礎工作。數(shù)年磨一劍，成功投產方顯精品本色。二期對生產效率提升明顯，料號之間的切換只需要0.1秒。

2.使用自動化設備代替人，有效提高產品良率。人手如果觸控到產品，會增加報廢。相比傳統(tǒng)意義上的線路板工廠，景旺二期新產線人手接觸的更少，更像是鏈式生產，因此公司整體良率和毛利率業(yè)內領先（良率提升1 pct約對應毛利率提升3 pct）。江西二期工廠目前有600人，大部分是工藝、設備、管理人員，操作工人僅占1/3。整體的人員結構升級，因此管理方法改變、難度加大，景旺精益管理的優(yōu)秀制度與傳統(tǒng)優(yōu)勢凸顯。

3.智能化成功經驗有望復制，向即將投產的二期2、3、4、5號新產線和深圳老產線全方位滲透。江西1號新產線升級，拉動新老產線全方位立體式進階。高效生產有望向后續(xù)產線復制，2-3-4-5號線有望放大二期整體效益。

此外，深圳最多時員工約為1600人，現(xiàn)在縮減至一半左右——智能化經驗成功向老產線滲透。自動化設備代替人，提高效率，減少人工帶來的損壞，為品質讓步。人才方面不會構成障礙，深圳和龍川兩個基地培養(yǎng)人才向江西輸送。