隨著全球消費(fèi)市場對電子產(chǎn)業(yè)的需求改變，PCB產(chǎn)業(yè)制造模式也逐漸轉(zhuǎn)換，朝特色化生產(chǎn)發(fā)展。因應(yīng)此一需求，并轉(zhuǎn)型為高值化產(chǎn)業(yè)，PCB智能制造勢在必行，而使設(shè)備聯(lián)網(wǎng)為首要任務(wù)；此外，產(chǎn)官學(xué)界也透過「共創(chuàng)模式」組成聯(lián)盟，大打團(tuán)體戰(zhàn)，以加速PCB智能制造發(fā)展。

根據(jù)***電路板協(xié)會(TPCA)統(tǒng)計指出，2017年***臺商兩岸印刷電路板(PCB)產(chǎn)值為6,192億新臺幣，相較于2016年成長9.5%。2018年在美國及歐洲景氣回升帶動消費(fèi)需求成長之下，預(yù)估全球之電子產(chǎn)品將有持續(xù)之成長動能，對于PCB之需求亦將呈現(xiàn)較為明朗的狀態(tài)，保守估計2018年臺商兩岸PCB產(chǎn)值將成長4%左右，但以原始訂單美元計價之產(chǎn)值，預(yù)估將成長5.5%以上。

不過，在全球消費(fèi)市場對于電子產(chǎn)品的需求改變的趨勢之下，PCB產(chǎn)業(yè)逐漸轉(zhuǎn)化成少量多樣、多量多樣的特色化生產(chǎn)模式，而非過往標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格大量生產(chǎn)。

因此，***要再拓展PCB市場版圖，勢必要在生產(chǎn)方式上進(jìn)行創(chuàng)新及突破，包括新制程技術(shù)建立、建構(gòu)智慧產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈及云端運(yùn)算平臺等，讓產(chǎn)品生產(chǎn)過程更為快速、更具高附加價值，且人力運(yùn)用更為彈性及產(chǎn)品質(zhì)量更容易掌握等。換言之，如何以「高值化」及「智動化」促使產(chǎn)業(yè)體質(zhì)再造，也成***PCB產(chǎn)業(yè)重要課題。

產(chǎn)業(yè)趨勢變化迅速智能制造需求孔急

研華科技市場開發(fā)高級工程師吳偉立表示，物聯(lián)網(wǎng)世代的到來，產(chǎn)業(yè)變動的幅度可說是又快又大。不僅僅是PCB產(chǎn)業(yè)，像是電子零件組裝、制造業(yè)等***產(chǎn)業(yè)，皆面臨三大關(guān)鍵挑戰(zhàn)，分別為產(chǎn)品的制造模式少量多樣、利潤不夠穩(wěn)定，以及生產(chǎn)設(shè)備的損耗對業(yè)主影響日漸增加。

研華科技市場開發(fā)高級工程師

吳偉立表示，產(chǎn)業(yè)變遷快速，工廠模式也受到影響，智能制造需求日漸增加。

吳偉立提到，目前產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品訂單越來越小，但商品的制造難度卻愈來愈高，交貨時程也越來越急迫；產(chǎn)品的生命周期縮短，使得整個產(chǎn)業(yè)節(jié)奏變得十分快速。業(yè)主得隨時配合客戶需求，急單、插單或是補(bǔ)單成為常態(tài)，因此商品的生產(chǎn)制程得跟著調(diào)整，才能跟上快速的產(chǎn)業(yè)變遷。

另一方面，少量多樣的生產(chǎn)模式興起，或許業(yè)主可發(fā)展的商品十分多元。然而，多方發(fā)展產(chǎn)品并不保證能創(chuàng)造更多的利潤?，F(xiàn)今產(chǎn)品多樣化，但相對生命周期也短，促使前端業(yè)務(wù)對于產(chǎn)品的營銷掌握能力不若以往，有時會不知道銷路好的產(chǎn)品是如何竄升起來。也因此，在產(chǎn)品營收的利潤上，已不像以往能依靠固定客戶的大型訂單穩(wěn)定生存。

同時，現(xiàn)今業(yè)主對于產(chǎn)品良率的重視度更勝以往，因?yàn)楫a(chǎn)品良率是影響公司是否賺錢的關(guān)鍵因素之一。因此，業(yè)主對于先進(jìn)制程設(shè)備的損耗也越來越重視。

吳偉立說，結(jié)合上述所提，工廠的營運(yùn)越來越受挑戰(zhàn)?？蛻羟岸藰I(yè)務(wù)生意越來越難以掌握、生產(chǎn)設(shè)備的損耗影響更加明顯，產(chǎn)品營收利潤也不若以往穩(wěn)定。在這種情況之下，對于智能制造的需求因而逐步攀升，甚至可用「孔急」形容。也因此，為滿足市場需求，不論是像研華這類的工業(yè)計算機(jī)供貨商。或半導(dǎo)體業(yè)者，皆紛紛致力推出相關(guān)解決方案。

邁向智能制造聯(lián)網(wǎng)為首要挑戰(zhàn)

智能制造已是必然發(fā)展趨勢，PCB產(chǎn)業(yè)欲朝此一方向發(fā)展，藉此進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級，當(dāng)務(wù)之急便是須先建立「聯(lián)網(wǎng)設(shè)備」。***電路板協(xié)會市場信息部副總干事洪雅蕓表示，雖然PCB廠商均有建置智能自動化生產(chǎn)模式的意愿，但如何使設(shè)備「聯(lián)網(wǎng)」，是目前PCB產(chǎn)業(yè)邁向智慧化的主要挑戰(zhàn)。

洪雅蕓進(jìn)一步解釋，現(xiàn)今PCB產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造的主要障礙，在于廠商的生產(chǎn)設(shè)備還沒有「聯(lián)網(wǎng)」，因而欠缺數(shù)據(jù)收集、分析，以及應(yīng)用能力，使得產(chǎn)業(yè)仍處于工業(yè)2.5~3.0階段。因此，要實(shí)現(xiàn)智能制造，如何使生產(chǎn)設(shè)備具備聯(lián)網(wǎng)功能，是第一要務(wù)。

根據(jù)TPCA和工研院IEK調(diào)查指出，截至2017年8月，約有60%的PCB業(yè)者，其產(chǎn)線已實(shí)現(xiàn)單站自動化，剩下40%未實(shí)現(xiàn)單站自動化的原因，包括設(shè)備老舊更新困難、空間有限無法增設(shè)機(jī)械手臂，或覺得無增設(shè)必要等。

不過，到2017年8月為止，只有20%的業(yè)者實(shí)現(xiàn)站與站自動化聯(lián)機(jī)，換言之，現(xiàn)今仍有高達(dá)80%的業(yè)者，其機(jī)臺設(shè)備是沒有聯(lián)網(wǎng)的；若生產(chǎn)設(shè)備沒有聯(lián)網(wǎng)，便無法收集生產(chǎn)、營運(yùn)等數(shù)據(jù)，進(jìn)行信息整合，進(jìn)而缺乏對生產(chǎn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的分析。

洪雅蕓說明，目前PCB產(chǎn)業(yè)沒有共通的生產(chǎn)信息通訊協(xié)議格式，因此各家設(shè)備廠商并無可依據(jù)之標(biāo)準(zhǔn)；且PCB廠商各站設(shè)備均來自各種不同設(shè)備廠，使得站與站之間的聯(lián)機(jī)難度高，僅有少部分廠商可做到。因此，PCB的生產(chǎn)設(shè)備急需一個標(biāo)準(zhǔn)化通訊接口。

為此，***電路板協(xié)會與工研院從2015年起，便著手研究「***PCB設(shè)備通訊協(xié)議(PCBEI)」，此一通訊協(xié)議遵循國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SEMI)的SECS/GEM規(guī)范。洪雅蕓透露，該通訊協(xié)議已正式送交至國際半導(dǎo)體協(xié)會(SEMI)立案，不過可惜的是，經(jīng)過投票后未達(dá)到實(shí)施門坎，TPCA將會持續(xù)推動，期透過此協(xié)議協(xié)助建立電路板產(chǎn)線的數(shù)據(jù)儲存與分析平臺，以及建構(gòu)PCB廠生產(chǎn)信息系統(tǒng)。

洪雅蕓指出，聯(lián)網(wǎng)是目前亟須克服的挑戰(zhàn)。未來若是PCB產(chǎn)業(yè)的設(shè)備皆具聯(lián)網(wǎng)功能后，下一階段便須進(jìn)行「系統(tǒng)整合」。換言之，讓設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，是希望其能順利收集所需信息、參數(shù)；而收集完成后，便需透過如制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)等工具，協(xié)助業(yè)主進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，這也是***PCB業(yè)者邁向智能制造的重要步驟之一。

布局PCB智能制造研華共享平臺方案齊出

如上所述，實(shí)現(xiàn)智能制造的首要任務(wù)是為現(xiàn)場設(shè)備添增聯(lián)網(wǎng)功能。為此，TPCA積極推動SECS/GEM規(guī)范；另一方面，研華科技也推出相關(guān)解決方案，例如WISE-PaaS/EnSaaS和WebAccess(圖2)，以支持包含SECS/GEM在內(nèi)的多種通訊協(xié)議，使PCB設(shè)備可順利聯(lián)網(wǎng)擷取數(shù)據(jù)。

因應(yīng)智能制制造，研華科技推出不同平臺解決方案。

吳偉立表示，為協(xié)助PCB業(yè)者邁進(jìn)智能制造，研華首要任務(wù)便是開發(fā)相關(guān)的共享平臺，像是基于WebAccess開發(fā)的SECS/GEM通訊協(xié)議平臺，或是原有的WISE-PaaS/EnSaaS，使現(xiàn)場機(jī)臺可順利聯(lián)網(wǎng)收集資料。

據(jù)悉，WISE-PaaS/EnSaaS平臺，可收集設(shè)備端所取得之?dāng)?shù)據(jù)，透過此平臺整合數(shù)據(jù)分析及儀表板做到可視化，并開發(fā)或使用產(chǎn)業(yè)相關(guān)云服務(wù)，包含多租戶應(yīng)用(Multi-Tenancy)、自動調(diào)整需求資源(Elastic Scaling)、數(shù)據(jù)整合(Data Infra)、計價模式(Billing)、應(yīng)用安全性(Security)及全時運(yùn)行(Always On)的環(huán)境。

該產(chǎn)品還能透過數(shù)據(jù)分析與機(jī)器學(xué)習(xí)將運(yùn)算模型依產(chǎn)業(yè)應(yīng)用導(dǎo)入邊緣(Edge)端，達(dá)成設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)與不同產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用平臺需要的服務(wù)。

同樣做為研華物聯(lián)網(wǎng)解決方案的核心的WebAccess，其特色在于它是全瀏覽器架構(gòu)的圖控軟件，并具備高效的網(wǎng)絡(luò)通訊能力；可與研華智能自動化產(chǎn)品達(dá)到無縫整合，協(xié)助業(yè)者在最短時間內(nèi)，建置其適用的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與巨量數(shù)據(jù)分析應(yīng)用。

推動PCB智能制造共創(chuàng)模式應(yīng)運(yùn)而生

PCB欲進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級，朝高值化的方向發(fā)展，智能制造可說勢在必行。不過，現(xiàn)今多數(shù)PCB業(yè)主雖然有這意愿，但也面臨了「不知從何做起」的困境；也就是無法規(guī)畫未來發(fā)展藍(lán)圖、設(shè)定未來愿景等，又或是無法用完善的計劃，跟智能制造解決方案供貨商表述自身需求。

吳偉立指出，為解決此一產(chǎn)業(yè)困境，研華便提出所謂的「共創(chuàng)模式」，結(jié)合PCB業(yè)者與供貨商、學(xué)界和政府，組建成共同團(tuán)隊(duì)，結(jié)合各自的技術(shù)優(yōu)勢，進(jìn)而加速PCB智能制造發(fā)展。

像是不久前研華科技便偕同工研院、資策會、鼎新計算機(jī)、欣興電子、敬鵬工業(yè)、耀華電子，以及迅得機(jī)械等，宣布共創(chuàng)智能制造聯(lián)盟，成立共創(chuàng)團(tuán)隊(duì)A-Team(圖3)，藉此與多家業(yè)者攜手致力PCB產(chǎn)業(yè)應(yīng)用開發(fā)與系統(tǒng)整合。

研華科技與工研院、PCB業(yè)者組成國家隊(duì)A-Team

研華科技董事長劉克振于記者會上指出，此次計劃透過多方團(tuán)隊(duì)的磨合與集結(jié)后，期望于2019年育成具規(guī)模、有遠(yuǎn)景的工業(yè)4.0系統(tǒng)整合與服務(wù)公司，有效引導(dǎo)***以智能制造加速產(chǎn)業(yè)升級。

***電路板協(xié)會則表示，智能制造為PCB產(chǎn)業(yè)世代轉(zhuǎn)型的必經(jīng)之路，此次政府科專計劃以一個標(biāo)準(zhǔn)(PCB設(shè)備通訊協(xié)議)、二個平臺(智能制造技術(shù)平臺、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟合作平臺)為核心，并由研華偕同產(chǎn)業(yè)伙伴開發(fā)、導(dǎo)入，確實(shí)能快速實(shí)現(xiàn)PCB產(chǎn)業(yè)高值化、朝向永續(xù)發(fā)展之路，這同時也是***電路板協(xié)會一直以來的目標(biāo)。

在共創(chuàng)團(tuán)隊(duì)A-Team成立之后，將有望透過跨領(lǐng)域結(jié)盟、軟硬整合，進(jìn)而提供PCB產(chǎn)業(yè)可復(fù)制、高價值之解決方案，進(jìn)一步加速整個產(chǎn)業(yè)自動化及數(shù)據(jù)化的推動，以期達(dá)到PCB板廠智慧化愿景。

與此同時，為提升***軟板產(chǎn)業(yè)競爭力，***電路板協(xié)會也結(jié)合工研院、資策會，以及嘉聯(lián)益科技、聯(lián)測科技與柏彌蘭金屬化等公司，成立「卷軸式微細(xì)線寬雙層軟板智能制造技術(shù)」研發(fā)聯(lián)盟(圖4)，期達(dá)到產(chǎn)業(yè)優(yōu)化，并引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與升級，加速***電路板產(chǎn)業(yè)朝智能化、高值化發(fā)展。

TPCA協(xié)助成立軟板智能制造技術(shù)聯(lián)盟，提升軟板競爭力

***電路板協(xié)會理事長吳永輝指出，為促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級，該協(xié)會結(jié)合各界力量，以團(tuán)體戰(zhàn)策略提升競爭力，強(qiáng)化資源效益；此一聯(lián)盟的成立是產(chǎn)業(yè)鏈升級及轉(zhuǎn)型的重要契機(jī)，透過智能制造技術(shù)串聯(lián)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈設(shè)備，分享彼此資源，讓生產(chǎn)端可更快速、彈性地因應(yīng)終端產(chǎn)品需求。

據(jù)悉，卷軸式微細(xì)線寬雙層軟板智能制造技術(shù)研發(fā)聯(lián)盟，系針對軟板制造新技術(shù)及其智能化模塊進(jìn)行整合開發(fā)，打造具有跨公司零組件生產(chǎn)質(zhì)量實(shí)時回饋、動態(tài)參數(shù)智能調(diào)整、人工智能化良率分析模塊，以及生產(chǎn)履歷暨信息圖表可視化之高附加價值軟板生產(chǎn)線，增強(qiáng)***軟板產(chǎn)業(yè)競爭力。

洪雅蕓透露，除了上述兩個聯(lián)盟之外，***電路板協(xié)會也預(yù)計在2018年成立新聯(lián)盟，協(xié)助設(shè)備商產(chǎn)品具備SECS/GEM聯(lián)網(wǎng)，擴(kuò)大板廠應(yīng)用設(shè)備通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的效益。

根據(jù)***電路板協(xié)會「PCB設(shè)備智能化應(yīng)用導(dǎo)入計劃」指出，PCB廠導(dǎo)入智能制造首要關(guān)鍵是能讓機(jī)器聯(lián)網(wǎng)，取得數(shù)據(jù)才能透過系統(tǒng)分析大數(shù)據(jù)，讓管理者發(fā)現(xiàn)與診斷問題，迅速做出營運(yùn)改善計劃。

為此，2018年***電路板協(xié)會與資策會延續(xù)PCB智能制造升級計劃，規(guī)畫促成PCB設(shè)備聯(lián)盟成立，聯(lián)合向經(jīng)濟(jì)部工業(yè)局做產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新計劃的聯(lián)合提案，預(yù)計整體計劃輔助至少20家PCB板廠具備設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)可視化的能力，培植PCB設(shè)備與SI廠商具智能制造升級的能量。

此一計劃目標(biāo)是PCB機(jī)器設(shè)備業(yè)者建構(gòu)SECS/GEM聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)上報、接收Recipe的能力，SI業(yè)者建構(gòu)具SECS/GEM監(jiān)控與數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)的系統(tǒng)整合能力，將100臺以上的新、舊設(shè)備具備SECS雙向聯(lián)網(wǎng)、操控能力，且新設(shè)備臺數(shù)比例不得超過40％。

洪雅蕓說，成立各式聯(lián)盟的意義在于串聯(lián)各研究單位、政府資源，使聯(lián)盟成為搭建產(chǎn)業(yè)需求的橋梁，并結(jié)合欲發(fā)展智能制造的廠商，形成團(tuán)體戰(zhàn)的策略，進(jìn)而促進(jìn)整體產(chǎn)業(yè)智慧化的導(dǎo)入時程與效率。

成本已非唯一考慮PCB業(yè)者觀念須轉(zhuǎn)變

為促進(jìn)***PCB產(chǎn)業(yè)智慧化，產(chǎn)官學(xué)各界可說是動作頻頻，不僅已相繼成立了A-team和軟板聯(lián)盟，也預(yù)計在2018年在成立PCB設(shè)備聯(lián)盟。不過，洪雅蕓指出，要實(shí)現(xiàn)PCB智能制造，除了上述所說，須先解決聯(lián)網(wǎng)挑戰(zhàn)，或是采用共創(chuàng)模式，大打團(tuán)體戰(zhàn)外，業(yè)主的觀念也須跟著改變，不能再以「成本」為唯一考慮。

洪雅蕓說，PCB是毛利比較高的產(chǎn)業(yè)，因此過往業(yè)主在考慮導(dǎo)入智能制造，或是自動化相關(guān)技術(shù)時，會較為謹(jǐn)慎，多是以成本、投資回報率(Return On Investment, ROI)為主；若是超過兩年還無法回收，便興趣缺缺。

洪雅蕓進(jìn)一步指出，然而，現(xiàn)在全球都在談?wù)撐锫?lián)網(wǎng)，PCB工廠夠不夠「信息化」，也成了客戶評量PCB業(yè)主能力值的一個標(biāo)準(zhǔn)。更何況隨著人工智能(AI)快速興起，如今等于是個「數(shù)據(jù)競爭」的時代，大數(shù)據(jù)分析已成顯學(xué)，甚至是未來必備的要素。

也因此，PCB產(chǎn)業(yè)要透過智慧化進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級，業(yè)主的思維也須跟著轉(zhuǎn)變，當(dāng)客戶都已在要求實(shí)時生產(chǎn)履歷、信息化、數(shù)據(jù)分析時，業(yè)主不能再以成本為主要考慮；若PCB業(yè)主不跟隨這些趨勢，生意一定會受到影響。洪雅蕓表示，為此，***電路板協(xié)會也扮演著輔導(dǎo)和教育的角色，透過產(chǎn)業(yè)的多方合作，提高PCB業(yè)者導(dǎo)入智慧化的時程和效率。