PCB企业如何面对工业4.0

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什么是工业4.0

工业4.0（Industrie 4.0）是德国政府《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一，并已上升为国家战略，旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。“工业4.0” 项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助，在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成。这个世界制造业最发达的国家，再一次以其全新的理念，向全球工业提出了挑战。

“工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。 德国学术界和产业界认为，“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统——信息物理系统（CPS,Cyber-Physical System) 相结合的手段，将制造业向智能化转型。

继机械化（第一次工业革命）、电气化（第二次工业革命）、自动化（第三次工业革命）之后的第四次工业革命到来。

工业4.0给制造业带来什么

近来有一个热帖文章说，在“工业4.0”时代，消费者可以绕过销售商，直接向智能工厂定制产品，以实现小批量、多批次生产，最小的批量可以达到一件。对于以互联网销售渠道为优势的淘宝来说，被淘汰的倒计时已经开启，只需10年。

通过互联网等通信网络将工厂与工厂内外的事物和服务连接起来，创造前所未有的价值、构建新的商业模式，甚至还能解决很多社会问题。您可能会觉得这是在说大话。但现在真有一个国家正在努力实现这一宏伟概念，这个国家就是德国。

人们在完成第三次工业革命之后，制造业的生产流程已经完全实现了自动化和透明化。在这个基础上，将信息与物体相连，所有机器都进入到一个统一的智能化网络中，它们可以自动调试生产流程和节奏，自动地修复故障，以最具收益的方式制造产品。

可以这么认为，“工业4.0”对人类最大的贡献，就在于其智能辅助系统可以把工人从单调和程序化的工作中解放出来，使其能够将精力集中在创新和增值业务上来。从长远看，灵活的工作组织形式使工人们能够更好地整合自己的工作、私人生活和职业生涯发展，为工作和生活找到一个更好的平衡点。

PCB企业在新时代下的机遇和挑战

“工业4.0”虽是舶来的概念，但与我国经济转型升级、制造业转型升级的基本趋势一致，特别是与工业化、信息化两化融合高度契合。2014年10月，中德两国签订了《中德合作行动纲要》，中国希望在“工业4.0”方面和德国加强合作。高端装备制造国产化和自动化，囊括车联网和智能安防网络等智慧产业，这些都将成为未来发展的重点方向。面对这一浪潮， PCB制造业作为电子产业的基石更应积极应对新的挑战。

经过几十年的发展，PCB行业已成为全球性大行业。近年来，全球PCB产业产值占电子元件产业总产值的1/4以上，是电子元件细分产业中比重最大的产业，占有独特地位。为了积极应对下游产品的发展需要，PCB逐渐向高密度、高集成、细线路、小孔径、大容量、轻薄化的方向发展，技术含量和复杂程度不断提高。

随着用户需求的日益个性化，对消费类电子而言，模块化程度越来越高，尺寸越来越小；而对于工业类比如安防、医疗、工控、航空、军工领域等，则技术和应用层次越来越尖端和复杂，并且都要求快速响应，给予PCB厂的出货周期越来越短。

如何在客户小批量、定制化、高工艺要求下，高效的响应、低成本的制造，并且兼顾环保，这些都是PCB企业面临的新挑战。

“工业4.0”时代将带来具有颠覆性的想象空间。美国自动缝纫机技术公司断言：“别看美国每年从中国、越南等国家进口大约1000亿美元的服装和缝制品，我们研制的自动技术，看起来能使剪裁和缝纫的成本低于中国。”中国PCB企业不能再寄望于低人工、低利润、低技术的过往优势，应积极面对新时代的挑战，勇于改革、转型，谋求新的发展。

PCB企业如何转型

“工业4.0”的变化趋势对PCB板制造商来说，意味着需要在产品创新、生产智能化、设备智能化、管理信息化和趋势把握等方面有较强的竞争力。PCB企业转型的核心是要做强、做精、做活。

由低技术含量产品向高技术含量产品发展，淘汰落后的常规产品向高密度产品发展，如：HDI\BUM板，IC封装基板，刚挠性板，特种印刷板，埋嵌元件板等。

创新转变生产方式，实施低人力、低能耗、低成本的生产工艺技术，如3D打印技术，全电子印刷技术等，可以极大减少工艺制造过程，节省能源，减少废水及污染的产生。

在设备方面，提升自动化程度和制造能力，把更多的制造环节应该管控的因素集成到了系统的自动化控制环节当中，对操作的便利性和品质管控的精准度都有较大的提升。

在制造信息化上，物料登记注册、下订单、确认和追踪等程序都能通过射频技术(RFID)的运用，实现生产流程的高度自动化。如现场装原材料的周转箱上贴射频码，当原料运达钻孔加工区时，钻孔机能自动识别物料，并下载对应的钻孔数据文件，实现防错和高效生产。

每天，生产线的生产情况都通过网络连入到ERP系统，生产线总管发布分析系统上的信息给操作和技术人员，比如存在什么问题，哪条生产线的速度减慢了，哪里出现了故障。然后根据了解到的这些信息，来计划安排每天的工作，布置任务，解决各个环节上可能出现的问题，并保证生产线上产品的质量。

PCB企业通过软件系统、网络信息系统、物联网系统方面多系统的融合来实现智能化生产，不仅仅是改善和提高生产力更会带来新的商业模式和新的蓬勃商机。