「以前在產線上,某台設備出錯,是專門有另一台設備監視它是否出錯,然後通過程式來對它進行修改。現在的做法是,比如兩台相鄰的設備,把它們的資料分別傳到雲上,通過資料對比就可以知道是否有錯。以前最大的問題是設備之間語言不統一,就好像我說上海話,你說四川話,他說廣東話,大家沒法交流。現在的做法是讓大家都學說普通話,這樣就可以互相溝通。」這是筆者在LEAP Expo 2019慕尼克華南展上參觀IPC CFX Demo Line演示時聽到的一段很有意思的話。

據IPC (國際電子工業連接協會)介紹,該協會為「機器對機器」(M2M)和「機器對ERP」的無縫通訊提供功能區塊,在今年4月發佈了互連工廠資料交換(CFX) 標準IPC-2591,用於設備通訊的隨插即用標準;在6月初又發佈了表面貼裝設備通信標準IPC-HERMES-9852:SMT元件機器到機器通信全球標準。而上面這段話也就出自對這兩個標準以及相應工廠生產線的講解。在工業4.0時代,其中一個核心就是智慧製造,這就涉及到資料交換,而上面兩個新標準就可以幫助企業實現機器與機器之間的資料傳輸。

在展會上,筆者應邀對IPC亞太區總裁柯漢忠和IPC亞太區運營副總裁肖茜進行了採訪。

工業4.0時代除了技術合規,還要滿足CSR方面的要求

首先,柯漢忠舉例,幾年前全球電子公司在產品出口到歐洲時都會遇到CSR (企業社會責任)的問題,歐洲對這方面要求非常重視。歐盟政府對出口歐洲的電子企業,例如華為、小米等,不僅僅是OEM廠商,還有二線合約供應商,都有社會責任方面的要求,而不僅僅是技術方面。雖然在深圳有些合約供應商和EMS公司可能有1000萬的生產能力,但是它們對CSR可能還不太瞭解,不知道怎麼樣去達成合規性。

針對這種情況,IPC推出了社會責任意識標準——IPC-1401《供應鏈社會責任管理體系指南》,可以幫助這些企業去滿足歐洲方面的社會責任意識標準,讓它們可以出口到歐洲。

在工業4.0時代,全球市場變化很大並且比較複雜,不僅僅是在技術上要達成機器之間的互通,還要滿足一些其他方面限制,像歐盟的CSR。

同時他補充,IPC對於如何寫標準也有一個國際標準。它們有一個全球的編寫委員會,寫一個標準需要兩三年的時間,有全球300多家公司參加這個委員會。這些參與制定標準的公司都是產業裡發展最好的公司,例如通用汽車(GM)、富士康、聯想等等知名企業,他們都是用他們最好的經驗來寫這個標準。標準寫完以後,IPC所有的會員都要投票同意,這樣這個新標準才能獲得通過。

為何要使用IPC標準?哪些領域更注重?

很多OEM企業為了確保提供給消費者的產品是品質可靠的產品,相應地會對它的供應商和供應鏈有一定的要求,比如說希望它們去學習和使用IPC的標準。肖茜介紹:「一個典型的案例是通用汽車在最近兩年會把IPC的一些標準推薦給他們的供應商,要求他們去學習IPC的培訓認證,包括參加QML項目,從而在供應鏈方面整體提升產品的可靠性。」

從橫向來看,在電子產業,OEM、EMS、PCB所有的環節,IPC的標準都有覆蓋到,也就是說電子製造業的所有企業都有使用IPC的標準。從IPC在中國的1,000多家會員來看,OEM廠商、EMS廠商佔據接近一半,緊隨其後的是PCB方面的公司,還有產業供應商,以及一些科研院校、國家單位等等。

從垂直分佈來看,對IPC比較重視的都是那些生產需要適應苛刻環境的企業,對產品可靠性要求較高,比如航空航太、軍工,這類企業對IPC標準運用比較多。汽車電子方面發展也比較快,在這方面要保障人身安全,因此對可靠性方面的要求也比較高。通訊、醫療以及新興技術等也都有。

IPC在5G方面有何新動作?

5G是個很熱的話題,每個人都會受到影響,電子產業也是同樣。對於IPC可以從兩方面來說。一是從PCB方面的公司來講,因為5G的特點是高速、高頻、低延時,這就對PCB的要求相應變高,例如PCB的基材要變得更薄。同樣,PCB板上的IC數量會更多。IPC在PCB方面的標準很多,從設計、製程到最後的驗收都有相應的標準,比如說IPC 2開頭的系列設計標準,IPC的4101 PCB基材等,都隨著5G的到來做了更新和升級。

二是從電子產業的工廠來講,工業4.0其中一個核心就是智慧製造,這就涉及到資料交換。IPC有開發出資料交換方面的標準,比如IPC的CFX 2591、IPC的HERMES 9852標準,可以幫助企業實現機器與機器之間的資料傳輸,而使產品可以混線生產、快速換線等。還有工廠和工廠之間的資料傳輸,可以幫助企業更好地迎接5G時代的到來。

中國企業從漢化與本土化轉向標準的制定

肖茜表示,IPC從1957年到現在已經有400多份標準。這些年來隨著越來越多的中國公司參與到國際標準的制定和開發當中,IPC已經實現了一個轉型。「可能剛開始中國公司參與我們的標準更多是在漢化和本土化方面,近幾年我們也做出很大努力,吸引越來越多的中國企業參與到標準的制定當中來;」肖茜表示:「比如標準當中的技術性詞彙,我們有一個標準委員會TAEC技術行動管理委員會,這是IPC最高等級的一個委員會,負責標準整體的管理框架制定。一個新標準專案如果要開始做的話也需要這個委員會來批准。最近我們取得一個比較大的成果,TAEC委員會在全球只有大概7個名額,有兩位來自中國的技術專家已經加入到TAEC組織,因此中國在IPC的國際標準制定當中話語權越來越高。」

工程師還有必要精通PCB手工焊接嗎?

在展會現場我們看到IPC同時舉辦了手工焊接大賽。當筆者問到這個問題時,柯漢忠答道:「在到IPC以前我在美國的一些大公司工作過,我個人認為最高品質的焊接應該是由機器做出的。但到IPC以後我發現一個很有意思的事情──電路板有三個等級,第一層要求較低,比如冰箱;第二層是電腦、手機等,第三層是航空航太、高鐵、汽車等。」

「最高的第三層還是要人工去做。一是數量不是很多,比如航太電路板不會需要做100萬台,而是200台而已;二是非常複雜,沒有機器可以實現。我覺得未來10年到20年都會需要人工,這非常重要。」他補充:「比第三層還要高的,比如衛星方面的,100%都是人工製作。」

IPC全球以及亞太區情況簡介

據肖茜介紹,IPC在1957年成立於美國伊利諾州班諾克本,最早是做PCB方面標準的一個組織。隨著電子產業的發展,IPC的業務現已慢慢擴展到整個電子產業的上游、下游,會員群體包含到整個電子產業從OEM企業,到EMS,到PCB以及產業供應商。

目前該協會在全球的會員數量已經達到了5,000多家;在亞太區今年已經達到了1,400家,佔據全球的26%。大中華區會員成長非常迅速,每年是兩位數的成長速度。IPC的目標是為電子產業所有的企業服務,幫助會員單位去提高競爭力,從而幫助它們獲得商業上的成功。IPC會從幾個方向、不同專案實現這個目標:

首先,IPC會開發很多的產業標準,覆蓋到電子製造從最開始的設計,到PCB的製造、組裝、驗收,甚至到返工/返修。由於標準的內容比較複雜,一般企業自己學習的話,會比較困難也比較費時,因此IPC還有相應的培訓和認證業務幫助會員單位學習、掌握和使用這些標準。其次,IPC會舉辦很多技術類的活動,例如舉辦各種技能競賽,甚至有生產線在展會展出。舉辦這樣的活動也是為了給會員單位提供一個平台展現他們的實力,也是希望有一個交流的機會。

第三,IPC在在北美有一個全球性的展會——IPC APEX EXPO,該展會是北美規模最大的電子產業展覽。在國內,該協會也有參與到慕尼克展覽集團所舉辦的在深圳和上海兩地的慕尼克電子設備展。除了標準、培訓和活動,IPC還有市場研究,比如產業新技術、新動態的趨勢研究和分析,從而幫助會員掌握最新的產業動態,以及經濟形勢下電子產業的發展趨勢。

(本文原刊於EDN China網站)