制前工具:让PCB的生产更智慧

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  制前工具的自动化,是提升PCB生产线自动化、电脑化的最重要先导流程之一。
  时代在不断改变,产业也在提升和完善,PCB制造业最终也将走上时代所趋的道路。
  作为线路板生产的首要前端工序,电脑辅助设计制造(CAD/CAM),不仅需要工程师进行大量的数据运算和设计制作,更决定了工厂后续制程的准确性和效率以及良品率。制前工具的自动化,是提升PCB生产线自动化、电脑化的最重要先导流程之一。15年来,盛鑫软件专注于制前工具软件的开发设计,市场占有率在中国首屈一指。本刊有幸邀请盛鑫软件吴俊毅总经理,请他畅谈制前软件的自动化发展,以及其对未来PCB产业智慧工厂的观点。以下为专访记录:
  《印制电路资讯》(下简称《资讯》): 时代在不断改变,产业也在提升和完善,PCB制造业最终也将走上时代所趋的道路。请问您对产业自动化趋势如何理解?
  盛鑫软件吴俊毅总经理(下简称吴总):随着PCB产品的工艺难度提高,线路越来越细,也越来越密。不管是在制前设计或是制程工程方面,自动化、标准化、智能化是必然衍生的。因为不往这个方向走,PCB的良率无法提高,生产的成本无法降低。在优胜劣败的准则中,要能保持竞争力,就必须仰赖企业的自动化。
  《资讯》:PCB产业的自动化进程是如何演变的?过去三十年间取得了哪些成就?
  吴总:PCB产业的自动化进程,初期以生产设备为主。几十年前最早的生产以手动作业,例如手动曝光、手动电镀等。生产设备方面一定是优先自动化的项目,用以减少人工操作质量上的差异。进而到自动的取放板,以减少人工成本与不必要的碰刮伤。近十多年来,自动化的发展往前延伸到制前工程的设计上,让设计的质量标准化,甚而让自动化的设计,来帮助生产的效益优化。包括CAM软件用于底片编辑及生产工具(钻孔及NC程序等)的准备,利用自动化,依据厂内的生产条件及规格,处理线路的宽度及间距等,让生产质量符合客户需求。
  《资讯》:从事PCB行业15年来,贵司在制前自动化及相关软件服务取得了哪些成绩?如何深入了解、把握PCB产线需求,融入到自动化软件设计?
  吴总:本公司从事PCB软件开发15年以来,最早开发短断路测试相关的产品ezCAT系列软件,从选点、洒针、到屏幕检修,配合国内外测试机台,输出输入所需格式档案,提供全方位的电测软件,市场占有率估计达85%以上。
  十年前更率先开发出制前工程设计自动化的软件ezPlan/ezFlex,让制前设计的作业标准化,更能有效地让生产成本降低。近几年来线路细密化,使得CAM编辑的难度增加,又需要从设计面让产线生产性提高,因此本公司研发华人第一套CAM软件ezCAM,提供PCB厂制前工程单位高效能的自动化编辑模块,将耗时易错的人工编辑工作,让软件功能实现。
  本公司软件的开发有一项特色,以客户需求为导向。所以本公司软件产品均是与我们的客户合作产生的。除了ezCAM、ezPlan/ezFlex、ezCAT等系列产品之外,另外还有PCB Tools系列的软件。例如阻抗Coupon自动Layout的“ezAutocoupon”,贾凡尼效应分析的“ezAntiGalvanic”,钻孔路径及质量优化的“ezDrill”等等。这些工具性的软件,均是依据产线生产过程中所需考虑的要素,将制程改善的方案纳入自动化软件中,让“质量是制造出来的”进化到“质量是设计出来的”。
  《资讯》:贵司智慧制造相关软件是如何帮助客户提升印制电路板品质、降低制造成本、提高生产效率的?
  吴总:这里可以先说一个小故事,几年前有一个PCB厂的工程人员主动洽询我们的ezStackup迭板自动化产品,经过评估及功能验证后,导入上线使用。与该客户聊起采购的动机,才知道因为他们与另一PCB企业同时在争取一笔订单。但是因为该料号阻抗很多,很难去挑选最便宜又符合客户规格的迭构组合,他们竞争对手是使用我们ezPlan制作迭构设计,因此材料的成本比他们低很多,因而报价比他们有竞争力,造成他们没能争取到订单。另一个例子,是客户使用我们的ezCAM动态蚀刻补偿功能,导入上线后追踪电镀蚀刻线的良率,随机抽样统计,单站的良率提升0.5%。
  再者,有客户使用ezDrill钻孔路径及质量优化内建槽孔钻孔优化功能,日前去拜访客户时,韩国客户表示因为槽孔制作的质量非常地好,获得客户认可,因此扩大下单给他们。
  这许许多多的实例所说明的是,智能自动化的软件不仅仅能降低成本,更可因为质量及生产效率的提升,来帮助PCB厂获得上游客户的肯定,进而接获客户的订单,效益是更长远更巨大的。
  《资讯》:对于以后的技术发展方向,贵司有着什么样的规划?
  吴总:针对本公司各系列产品,未来的发展上,我们将着力于三个方面:
  第一,让产品的功能随着新制程的研发及设备的改善等,不断地与时俱进。让产品功能更加地符合客户的需求,也帮助客户产生更大的效益。
  第二,随着硬设备的进步,64位多核心的运算功能,让之前很多不可能的计算变成可能。所伴随而来的精度的提升、多任务处理的技术或甚至是云计算的概念,都在本公司的规划项目中。
  第三,产品的整合与串连,这在我们现有功能上已经实现。利用软件的整合,让PCB设计的作业更有效率。例如ezPlan与ezAutocoupon串连起来,信息共享,作业更顺畅。未来朝向将ezPlan与ezCAM整合,简化制前工程设计作业。
  《资讯》:您想象中的PCB智慧工厂是什么样子,具备哪些智能化能力?
  吴总:首先应该优先发展制前工程设计自动化,因为设计是PCB生产的源头。甚至很多的EMS或是系统厂,在评估PCB厂选择配合的供货商时,PCB厂有无系统辅助设计,都是非常重要的评分项目。
  其次是生产管理方面,这部分基本上要靠ERP系统的协助,有些PCB厂更结合CIM、MES或是PLM系统,来让订单→生产→出货→成本分析的整个链接管控确实,而不是埋头苦干。   《资讯》:您觉得智慧制造对中国PCB制造工厂而言需要提升哪些方面?
  吴总:第一要有智能制造这样的意识,很多PCB制造工厂还停留在人工一样可以做得出来的概念上。
  第二要有知识产权的观念,软件的开发需要投入很多的人力及技术,长期培养人才。客户有尊重智慧产权的观念,软件供货商才能持续不断地开发出新产品及新功能,PCB厂才能不断地有进步的智能产品使用。
  《资讯》:您是如何看待未来全球及中国PCB产业现状及未来发展趋势的?
  吴总:PCB产业显而易见地,中国地区的产值逐年升高,因此未来看全球的PCB产业首要自然是看中国。就目前来说科技的发展,就电路控制的技术上,还没有其它的产品可以取代PCB。当然PCB的应用,有很多方面。例如普及民间的3C消费性产品、工业用PCB板、商业用大型服务器等等。一些产品的世代交替当然会影响到个别的产业供应链。近年来最明显的就是智能型手机与平板的问世,对笔记本电脑的冲击是不言而喻的。但是相对来说也创造了新的消费市场,PCB的供应对PCB厂来说,能不能跟上要不要跟上,是每个PCB厂的研究课题。毕竟PCB厂的技术能力,还是依设备的制程能力而定。
  站在一个软件供货商的角度而言,不论客户制作的是什么等级或是什么类型的产品,智能化及自动化的发展,应该是如同一开始谈到的,是必然的趋势。这也使我们软件能更有发挥的空间。软件与硬件的差异上,硬件设备是会折旧的,软件功能上却是越来越Powerful。
  因此面对未来的大中华地区已站在全球的首位,包括大陆与台湾地区很多现地的设备供货商,大家都积极地投入研发,让当地的产品及服务,直接提供给此一地区广大的使用者。在质量上及功能上,能迎头赶上并且不断地超越欧美的供货商。这是我们的机会也是挑战。
  基于此一理想,我们的ezCAM产品相对来说,将是责任重大。因为ezCAM 采用的数据格式是长久以来广为各PCB厂使用的ODB++格式。因为ODB++所谓的Opening就是开放的意思,它可以让所有的设备供货商,例如AOI、AVI、光绘机或是DI等,遵照格式的定义解译,直接对数据处理。
  我们竭诚地希望结合志同道合的伙伴,包括各PCB厂与设备供货商,共同为PCB产业耕耘,希望属于华人自行研发的产品日精月益,也让PCB厂获利提升。
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