创新PCB制造模式的思考及顶层设计建议.pdf
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1、21PCB InformationJUL.2023 NO.4文/柴志强(b)培育 150 家以上专业水平高、服务能力强的智能制造系统解决方案供应商;(c)构建适应智能制造发展的标准体系和网络基础设施,完成 200 项以上国家、行业标准的制修订,建成 120 个以上具有行业和区域影响力的工业互联网平台。作者对当前 PCB 行业制造模式现况进行了分析,当前的制造模式存在以下问题。(1)PCB 的产品标准化问题:到目前为止,每个 PCB产品,从生产角度来说,都是非标的,所以 PCB 行业按产品生产分类的产品标准化程度是比较低的。无论 PCB的中国国标,还是美国的 IPC 标准、国际电工委员会的IEC
2、 标准、日本的 JPCA 标准,从生产角度来说 PCB 产品标准很粗糙,那么厚厚的标准,只是单面板、双面板和多层板等几个可怜的产品标准,从制造角度来看,实际上都是技术标准,不是产品标准。当然把这几个产品标准,按客户千变万化的要求再去细分更详细的PCB 产品种类,难度也是可想而知的。(2)PCB 的生产设备标准化问题:设备制造商多而分散,绝大部分都是非标的,没有出现像汽车行业那创新 PCB 制造模式的思考及顶层设计建议众所周知,ChatGPT 等 AI 正在和将要给各个行业带来翻天覆地的变革,也给原有的模式造成极大的挑战,但同时也将给各行各业带来前所未有的巨大的发展机遇,这就是所谓的“不进则退”
3、。创新飞速发展的生成式 AI 将给现在的家庭保姆和教育行业带来怎样的变化呢?中国光明 AI 研究院报道,教师 95%工作和 94%的家务劳动将被 AI 取代。创新飞速发展的生成式 AI(GPT)为我们各个领域、也为智能制造带来极大的震撼、颠覆性的思考。生成式 AI 对智能制造变革具有巨大的启发和机遇,在 AI 的加持下,智能制造发展的前景和潜力变得无比广阔。国家智能制造 2025 目标有哪些呢?(a)70%规模以上制造业企业基本实现数字化网络化,建成 500 个以上引领行业发展的智能制造示范工厂,市场满足率分别超过 70%和 50%;一、A I+和机遇二、P C B行业制造模式分析【摘要】本文
4、分析了 P C B制造模式较其他先进行业相对落后的现状,列举了服装、汽车、高铁和快递行业的创新发展,提出了创新 P C B制造模式的思考和顶层设计的建议,作者呼吁本行业从业者反思和组织起来创新并行动,引领中国 P C B制造模式处于全球领先水平。【关键词】P C B;制造模式;顶层设计作者简介:柴志强,研究员级高工,曾多年任安捷利实业有限公司总经理。从事光机、激光和电子产品制造十余年,PCB制造三十余年。拥有丰富的 PCB 行业制造技术和经营管理经验、以及工厂的数字化转型升级和智能制造经验。2023年7月第4期22样相对完整的多工序整套生产线供应商,更是没有出现全套的自动化流水生产线的方案集成
5、商、制造商。除了 AOI、曝光机等个别设备以外,生产设备几乎都是每家工厂定制的,也没有 PCB 设备的行业标准。(3)生产断点太多,效率极低:由于多次下板子和上板子,被迫需要无数的流转车和流转箱,需要无数人或 AGV 去搬运流转,造成精益生产中的 7 大浪费,周转和等待时间长,拉长流转距离、流动速度慢,效率极低,而且生产停滞、半成品积压、时间越长产品越易氧化、互相碰伤刮花等品质问题层出不穷。(4)用人太多,人均产出低:PCB 行业的人均产出不高,劳务派遣用工政策可能不计算在内,人为拉高了人均产出。(5)落后的工厂工艺流程布局:绝大部分的工厂PCB 工艺流程布局依然处于保守、传统的境地,人为分割
6、独立成一个个房间,产品流程多次被迫中断。(6)同质化、内卷严重:当今 PCB 整个行业产能过剩,毛利越来越低,内卷已经很严重,而且将会越来越严重,持续的倒闭潮已经开始。(7)节能减排:PCB 是用电大户,以上这种到处分散的生产方式,决定了节能减排和碳中和的任务艰巨。(8)智能制造推进缓慢:目前智能制造缺乏既懂管理又熟悉 IT 的复合型人才,而且智能制造要花大钱,旧工厂改造难度大,老板决策犹豫。另一方面 PCB 行业见不到 IT 或者 AI 大企业介入。(9)PCB 新工厂建设:越建越大,投资越来越巨大,革命性的流水线布局太少,生产效率、周期、人数没有革命性的改变。(10)上市公司多了:上市公司
7、越来越多,融资不难,越来越不缺资金。(11)全球份额:中国大陆的 PCB 行业总产值,在2022 年已经占到了全球的一半以上,举足轻重,行业发展和先进性的压力和责任重大。其他行业的生产模式的创新,能为我们 PCB 发展带来怎样的启发?下面四个例子试图探寻创新 PCB制造模式的方法。(一)服装行业每个人不同季节不同服装、个性化的尺寸、复杂的不同种族、同种族不同高低、胖瘦、体重等复杂因素,决定了服装在几百年来,都是自己单个去买布料,自己到裁缝店里,让裁缝师给你量尺寸、定制衣裤,“量身定制”这个词语就是这么来的。服装行业早期的难度和特点:(1)每个人体型和重量不一,尺寸存在很大差异。历史上每个人的衣
8、服都需要裁缝师进行量身定制,需要的周期长,成本高。(2)价格高,产量有限,同一个裁缝师不能同时生产多件衣服。(3)服装样式繁多,不同的性别、年龄、高矮、体重、成人、儿童和季节以及不同面料都会影响制作周期和制作成本。(4)不适合大批量工业化生产。在 19 世纪早期,欧洲主要是英国对服装的尺码标准化,发明了 SML 尺码的一套服装标准,即为 XS、S、M、L、XL、XXL 等一套标准,对应相应性别、身高、体重、胖瘦和儿童以及不同季节的人群各有一套尺码标准,使得制衣不再依赖于裁缝师。由此让有巨大市场需求的服装行业,在统一服装尺码产品标准后,服装可以按照标准尺码进行大批量工业化生产,而不再是以往的需要
9、排队等待裁缝师一件一件地缝制。标准化的尺码使得服装产能呈现几何倍数的提升,能够以更加低廉的价格大批量生产,低廉的价格又促进了消费需求,让服装行业蓬勃发展起来,成为全球最大的行业之一。中国是在改革开发后的 1981 年才发布了中国服装的国家标准,包括男性的上衣、裤子、西服、大衣、内裤等尺码标准,女性的上衣、裤子、连衣裙、西服、大衣、内裤等尺码标准,大童、中童和小童的尺码标准,还区分不同的衣料、春装、夏装、秋装和冬装等,以及不同的款式。了解了我们每天穿在身上的服装,竟想不到在服装行业有这么多的服装产品标准,才给几十亿人类带来了如此的便利和大规模生产。这个例子说明:一个行业的细分产品标准彻底改变了这
10、个行业的制造模式,起到了促进这个行业大发展的关键作用。三、其他行业制造模式的创新给我们带来的启发23PCB InformationJUL.2023 NO.4铁路智能计划调度指挥系统的特点:(1)安全性:自动化的列车调度控制和信号系统能够显著降低人为错误,提高了铁路运输的安全性,减少碰撞和其他安全隐患的发生。(2)自动化调度:列车调度过程自动化,系统能够根据列车运行状况、交通突发状况、故障和运营要求等因素自动优化列车的调度计划,做到了准时性,提高了列车的运行效率。(3)运行效率高:铁路调度系统通过优化列车的运行间隔、减少停车时间等方式提升运行效率,并根据实时数据和算法自动调整列车等运行计划,避免
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