自半导体晶体管于20世纪50年代出现以来，对印制板（PCB）的需求量急剧上升。特别是集成电路的迅速发展及广泛应用，使电子设备的体积越来越小，电路布线密度和难度越来越大，这就要求印制板要不断更新。但随着电子产品迭代加快，传统PCB制造模式已难以满足智能化时代PCB行业的生产需求。

PCB行业数字化转型面临诸多难点、痛点和堵点。一是产业链环节多、协同弱，亟待提升生产组织和制造协同能力。电子产品迭代加快，中小批量PCB订单需求快速上升，PCB样板、小批量板生产对产业链上下游企业协同、生产环节协同要求更高，需要具备更强的生产组织和制造协同能力。二是印制电路板生产涉及的工业制程复杂、工序繁多、技术要求严格，亟需通过引入新工艺、新设备，提高工作效率并降低人工成本、管理成本，提高产品质量的稳定性，有效提高生产良率。三是PCB订单“按单生产”定制化特点，亟需企业优化个性化定制能力、提供很强的柔性化生产和服务水平。四是PCB产业高端化发展要求亟需技术和人才支撑。印制电路板生产包含聚合物化学、光学、精密加工、电子技术、自动控制、计算机技术等多个学科领域，对技术和人才要求较高，但目前行业中小企业研发人员不足、企业研发投入资金难以保障，亟需建立产业大脑平台，集成专家资源、工艺模型、通用开放工具等，满足产业升级需求。

基于此，杭州捷配信息科技有限公司（下称“捷配”）构建捷配电子行业工业互联网平台，以数字赋能行业、资源协同共享为主要抓手，对捷配协同制造体系内的数十家PCB生产制造企业进行数字化改造，实现了生产过程透明化、数据可视化、管理智能化，为生产管理、经营决策提供了精准的数据支持；通过对下游需求与上游制造企业制造工艺能力的精准分析，实现了订单的精准匹配与调度，让下游用户找到最合适的供应商。同时，通过区域产能共享、设备共享、工业品超市、人力资源服务全面提升了上游制造企业的设备利用率、降低了原材料和用工成本，配套的供应链金融服务帮助企业降低在数字化改造过程以及日常经营活动中的流动资金压力，提升了资金的周转率和利用率。

数字化改造的重点包括工程技术服务、智能工厂。

工程技术服务亦称为工程云。这个部分包含了面向制造的设计程序、自动CAM资料处理程序、智能拼版程序等。

面向制造的设计程序通过图形处理、人工智能技术，大大提升产品设计图纸的可制造性分析、生产工艺难点提示，以及生产工程资料处理的效率，降低了订单处理过程中与客户工程师之间的沟通成本，同时为产线的智能化改造打下了数字化基础。

自动CAM资料处理程序。基于底层的AI深度学习技术和海量的订单训练，大大提升了CAM工程师的作业效率，平均每个工程师单日处理订单数可以从5~10个提升至200个以上。

智能拼版程序。智能拼版程序可以在无人值守的情况下让订单池中的订单实现最优板材利用率和最佳的投单节奏，不但可以让生产制造的原材料成本得到一定降低，同时保证了产线生产的流畅性，提升了产线设备和人员的产出率。车间生产资料如飞针、锣带、LDI、钻带等，在拼版完成后可实现全自动化生成，让每个需要用到二级工程资料的车间不再需要现场配备专业的资料处理人员，降低了生产制造成本，也解决了生产现场可能因为资料未到位导致停产的问题，保障了生产的顺利进行。

智能工厂涉及多个过程，包括生产制造过程管理、数字车间管理、能源管理、安全/环境管理、SCADA数采/DCS远程控制、智能设备，以及工业基础网络+5G等。

MES制造系统结合APS高级排产、QMS质量管理、WMS智能仓库等生产辅助系统，针对生产工艺流程、设备加工方式、生产人员进行灵活配置，实现了生产过程的全面数字化管控、全流程追溯，帮助制造企业提高生产效率、降低生产管理成本、提升产品的品质。

此部分包括设备管理、能源管理、安全/环境管理、SCADA数采/DCS远程控制等。

设备台账管理将生产设备数字化建档，生成统一且唯一身份标识，形成生产设备的系统化台账数据；设备点巡检根据不同的设备类型和点巡检标准，自动生成点检任务，配合现场移动手持终端进行现场扫码、点巡检信息填报，方便快捷，便于追溯；通过对不同设备“服役”状态的动态监控，设置不同的保养策略，自动生成设备保养任务，及时提醒维保人员进行设备保养，保证设备的运行稳定性，确保产品良率；设备故障报修，通过现场手持终端扫码填报故障信息，及时推送故障维修申请到对应维保人员，确保及时响应，及时解决。

能源管理，通过对生产现场、办公场地的核心点位的水能、电能的布点监控，形成实时的水电数据积累；通过自主学习和历史数据分析，形成对日常水电消耗的全量报表和分析性报表。同时，结合单位空间模型的产出，形成能耗产出比数据，为生产管理人员提供了能耗优化方案和底层数据支撑，有效帮助企业降低制造和日常能耗成本。

安全/环境管理，EHS系统帮助企业全面控制安全风险，减少各类事故、事件的发生，简化生产企业安环部门工作量，实现EHS管理的规范化。环境管理覆盖了生产现场的5S管理，同时针对有特殊环境要求的车间，进行对应的传感器布点，实时监控包括温湿度、噪音、PM2.5等环境要素的数据收集、分析，在异常环境数据指标产生时，及时推送异常警报信息到对应车间生产管理负责人，甚至在特定场景下，能够直接干预生产运作，停机整改，确保生产品质，同时也保障了生产制造产线工人的身体健康。

SCADA数采/DCS远程控制，通过传感器、打通数控机床数据接口或者对产线加装物联网设备、员工手环RFID、物料孔阵码等新型技术，实现全生产线人机料法环的实时监控。并在此基础上应用数字孪生技术，实现对工厂的远程可视化管理以及生产现场的异常问题处理，大大提升管理效率，让产能配置的合理性得到提升。

该部分包括引入工业机器人和设备定制改造。

针对生产过程中车间之间的物料输送环节、需要大范围使用人工操作的工位，以及部分作业环节对员工身体健康有一定影响的工位，通过引入AGV机器人、机械臂、复合型协作机器人替代人工的操作工作，有效提升企业内部物流的效率、降低企业用工的需求量、保障工人的身体健康。

设备定制改造，针对流程制造中相对分散的工序和车间进行物理空间的设计改善和自动化连接设备的加装，实现原本不连续生产工序形成连续的自动化产线。对离散制造中的部分设别加装自动上板机、履带传送装置等，形成对离散工序的相对连接，从而提高了生产的连续性和自动化程度。

此部分包括边缘接入层、核心汇聚层、安全保障、工业视觉技术应用等。

边缘接入层，主要负责边缘设备接入、数据采集与边缘计算。边缘接入设备应支持海量物联网传感器和智能硬件的快速接入和数据服务，满足物联网领域的设备连接、协议适配、数据存储、数据安全、数据分析等服务需求。

核心汇聚层，采用SDNVxLAN技术设计工厂内核心汇聚层网络，网络可以抽象为物理承载网络和面向应用的Overlay网络。这种网络设计方式的两大特征是柔性网络和软件定义。柔性指网络架构灵活，以人和业务应用为核心，所有网络资源根据人和业务需要移动；软件定义指基于SDN理念将网络控制平面集中，实现网络设备自动部署和业务按需交付，将运维人员从重复劳动中解放出来。

安全保障方面，网络安全是工厂业务平稳运行的基础，ADNET智能工厂网络方案具备完整的安全防护体系，包括安全态势感知、网络安全保护、数据节点接入控制，保证工厂IT基础设施安全、业务系统安全、资产安全。

工业视觉技术应用，PCB孔阵码料号识别通过板子过序的工业摄像头抓拍板面图像，与现有生产中的板子数据进行识别对比，形成产线无纸化方案和全自动生产排程，同时实现了生产SOP的全面电子化；根据成检过序抓拍图像，对比缺陷模型库，进行成品缺陷识别，大大节省了成检人员成本，提高了成检准确率。

捷配经过多年的电子商务平台运营，汇聚了全球90多万电子行业用户，每日订单超过5000个，这些订单通过平台的统一工程处理、统一合拼，形成每天约500个左右的生产制造订单。

通过平台对供应链端制造企业的产品定位与交期品质水平等一系列数据的分析与匹配，将订单分拨到最合适的制造商，同时通过对这些制造商产生的数字化、自动化技术的赋能，实现了对订单交付过程的有效保障。同时，柔性的平台+刚性的工厂相结合的新型生产组织模式，让整个产业更加高效。

对传统PCB制造企业，因为订单波动或者排产不合理而导致的部分车间产能设备闲置情况，捷配搭建了一个区域性的产能共享平台，每个加入平台的工厂可以将闲置的产能发布到该平台上。有需求的企业也可以通过平台找到合适的单工序加工方，促成合作。这样一来，不仅可以有效地将工厂闲置产能充分利用起来，提高产能发布方的经济收益，而且产能接收方也可以享受到更优惠的加工成本和更强的生产交付能力，实现双赢。

大部分生产制造企业都有一部分价值相对较高，但是使用频率又比较低的检测设备或者实验设备，这部分设备如果仅仅企业内部使用，带来的折旧和维护成本相对较高。针对此种情况，平台将建立一个线上虚拟的和一个物理实体空间的共享实验室，企业可以通过该平台将部分检测实验设备对外开放，设备提供方可获得经济收益，设备使用方无需花费高昂成本自己购置，实现互惠互利。

对生产所需的常规物料，如常规规格的覆铜板、油墨、干膜、铜球、药水等，加入平台的企业可以通过平台统一向上游厂商进行集中采购。这不但使各采购方享受到价格上的折扣和更方便的付款方式，降低了日常经营现金流的压力，而且，在原材料市场波动较大的时期，能实现物料的稳定供应，保障生产的稳定运行。

对非常规物料，尤其是冷门规格的覆铜板，如果企业完全没有备料，每次客户下单后再向上游厂家进行物料采购，交期无法保证，降低了企业的市场竞争力。为了保障一定的交期，每个工厂需要进行各种规格物料的备料，一旦订单未达到预期计划，很可能导致这部分物料的呆滞甚至过期，给企业造成经济损失。对此，平台将联合上游的原材料厂家，通过收集各个工厂的物料需求，进行数据的分析与处理，按区域进行本地化的统一仓储备料，备料仓通过数字化平台开放给区域内生产企业，当企业需要用到对应物料的时候，可以通过线上平台向工业品超市进行临时采购。这样可以大大降低生产企业的备料风险，降低资金压力，同时可以保障各种规格订单的按时交付。

捷配建立基于行业模拟示范产线的人才培训实训环境，开发行业数字化转型相关的培训材料与实训工具，利用安徽工业互联网中心，捷配每年为行业数字化人才、技能工人等开展人才培训实训活动。在高端人才共享方面，平台通过对大企业高端人才资源的运作，让这部分高端人才资源可以在中小型企业能够承受的成本前提下，覆盖更多的企业，让各个制造企业在生产工艺、品质、管理等方面得到快速提升。

随着企业市场规模的扩大，客户数量的增加，账期对企业的现金流压力逐步增大，甚至会影响到日常的经营发展。针对这一情况，平台与银行、供应链金融公司进行深度的合作，基于核心企业的上下游关系，进行融资服务，让上游的供应商可以提前拿到生产加工货款，可以再次投入到企业的发展中，有效提高资金周转率，降低了经营现金流的压力。

捷配打造的“链式”数字化平台着力解决全行业上下游生产要素跨区域、跨工厂、跨产线、跨设备的互联互通问题，为用户端的多样化需求提供强有力支持。体现在以下四个方面。

一是数字化改造成本明显降低。截至目前，捷配电子行业工业互联网平台已接入安徽、江西、广东等多个省份的电子制造企业，通过技术赋能帮助数十家企业实现了局部或者全面的数字化改造工作，大大降低了企业的数字化改造成本，缩短了数字化改造的时间周期。数字化管理使工厂管理成本大幅度下降，企业负责人、生产负责人可以随时随地通过系统全面了解产线的生产情况，及时做出决策与响应。

二是交期准时率大幅提升。交期管理优化解决方案，使得工厂在生产的每个环节上的时间消耗可视化，未来预计停留时间动态显示，确保整个生产链条下的每个环节、每个人员都能实时看到订单执行时效要求。通过可视化手段，智能化绩效汇算，使得所有生产要素方目标一致，确保交期持续改善，被链接工厂的交期准时率从原有的平均70%上升到95%以上。

三是产品质量明显提升。品质管理优化解决方案，提炼工厂在生产过程中影响品质的核心环节与要素，生产过程中的IQC、IPQC质检数据有效保存和动态分析。并且，通过对化学处理环节的药水浓度分析，对生产设备辅助器具的更换、维修、保养的动态提示，确保了生产设备、辅助器材的高性能状态，大大提升了产品的交付品质，被链接工厂的报废率从平均1.5%降到0.83%以下。

四是降本增效成效突出。得益于资源的协同共享，PCB产线设备利用率提升20%以上，检测实验设备利用率提高一倍以上，生产制造的原材料、人员、能耗综合成本下降20%以上。

来源：中国工业和信息化