走進欣興電子位於桃園廠房，一片片電路板代表台灣電子的競爭力，也表示國際外匯不斷進入台灣帶動國內經濟發展，PCB板扮演台灣電子業的溝通平台，有了PCB板才能使台灣半導體與系統上下游串接走出國際創造持續上升國際出口產值。然而面對中日韓競爭，使台灣PCB產業競爭力動能逐漸減緩，因此推動PCB智慧化生產模式將是重振台灣電子業競爭力重要做法。
傳統PCB生產線由於機器設備本身缺乏感測、聯網與智慧分析機制，難以應付現在人力資源不足、產業競爭加劇以及客戶對智慧化生產的要求。利用PCB智慧化生產模式，使每一台機器設備都內建感測器並且具備聯網功能，機器與機器之間可以互相溝通，透過預警減少產線發生問題，而且當產線發生問題時，工程師還可以藉由智慧分析，快速找到問題發生的原因，進而做出調整措施，以維持產品出貨順暢，讓國際客戶持續大量採購，賺進滿滿的外匯，創造超過9千億元的產值。
缺乏智慧化 無法滿足多樣變量生產需求
有鑑於台灣PCB產業都有高度的智慧製造需求，在經濟部技術處的支持下，一場由工研院主導的跨法人與組織合作正式啟動，全力將PCB供應鏈上下游廠商從「自動化製造」，推向「智慧製造」。期望藉此達到提高臺灣在PCB製造、材料與設備人均產值的目標，持續鞏固臺灣在PCB產業上全球第一的優勢地位。
負責統籌整體計畫推動的工研院電光系統所所長吳志毅指出，PCB產業之所以急著推動智慧製造，主要因為電子產品已逐漸從過去的標準化規格，轉變為以彈性客製化規格為主的形態。面對未來科技產品「少量多樣」的趨勢，臺灣PCB產業全體必須加速朝智慧製造邁進，才能快速滿足客戶多變的需求，完勝日韓與中國的競爭。
吳志毅所長進一步解釋，PCB產業的生產線繁複，生產程序可多達超過300道製程，而且每個站點的設備與製程問題，皆可能影響產品品質。因此生產過程中如果沒有及時、智慧化的監控製程狀況，便會一直有品質不如預期、拉長製造時間以及浪費材料成本等問題，當然也難以應付「少量多樣」對產線所需的彈性生產需求。
四大關鍵技術為基底 實現智慧製造
「由於現階段PCB廠大多只能達到自動化生產，機台間無法互相聯網溝通，因此PCB產業走向智慧製造，還有很多事情要努力。」吳志毅所長說，產業必須加速將感測、異質聯網、雲端PaaS平台、大數據分析等智慧製造的四大關鍵技術，融合運用在工廠產線上。透過感測技術，可以對產線機台進行生產資訊的蒐集；利用異質網路整合，可解決機台通訊資料格式雜亂的現況，準確的把資料上傳送到雲端PaaS平台上；藉由所收集之大數據分析，可達到即時製程分析與回饋檢測機制。
不過目前仍有許多問題要克服。在感測環節，現階段臺灣PCB廠商的產線機台，採用的通訊介面都不一樣，使資料蒐集與上傳都面臨挑戰，缺少資料就無法達到” 智慧製造”之目標。因此產業除需儘速建立機台通訊介面的共同標準之外，也需要導入異質網路整合技術，才能建立PCB產線的資料儲存與分析平台，讓製造資料筆筆留存並扮演”智慧製造”催化劑。
小規模試驗 初步成果顯著
為找到解決既有問題的方法，計畫團隊目前已在臺灣PCB大廠欣興電子的載板產線中，進行小規模試驗。吳志毅所長也指出，過往PCB產業的AOI檢測，仍需耗費許多時間，以人工判讀的方式進行品質把關。不僅耗費人工與時間，且難以即時回饋缺陷狀況到生產製程上進行立即修正，因此難以提升產線生產效率，也無法快速回應客戶問題。
如今，在欣興電子的驗證結果顯示，透過異質網路整合，不但能快速收集各種機台感測器的資料，也可大幅縮短由資料平台擷取大量資料的時間。另外，透過工研院研發的自動光學檢測輔助設備，可大幅降低AOI機台對於載板些微差異所造成的假點率，進而節省檢驗站的人工需求與檢驗時間；更重要的是，透過以資料探勘與機器學習所開發出來的「缺陷肇因分析確認」系統，可大幅縮短找出製程問題肇因所需的時間，達到快速反應品質問題的效益。
產業整合凝聚 加速迎向智慧製造
在欣興電子的載板產線進行驗證，只是整個PCB產業邁向智慧化的一小步。為加速把智慧生產模式擴散到軟板、車用板、軟硬結合板等其他產品領域，由TPCA(台灣電路板協會)與資策會主導的異質網路標準制定，也正如火如荼推動之中。
顯然，為實現PCB產業的智慧製造發展，產官研各界已經攜手為PCB產業找出方向、釐清產業邁向智慧製造的製程與技術缺口，並且透過在實際產線上的小規模試驗，得到明顯成果。再加上目前PCB產業與法人組織正緊密攜手合作，相信臺灣PCB產業迎向智慧製造，已經建立一條康莊大道。
展望未來，隨著智慧感測技術到位、異質網路整合標準完成制定、IoT平台分析技術趨於成熟，臺灣PCB廠商進入智慧製造階段，指日可待。屆時不僅可提高PCB廠商的生產力，同時將協助PCB製程設備與材料商，建立其在智慧製造時代的競爭力，整體帶動臺灣在PCB產業鏈的上下游產值，為臺灣在2020年打造PCB成為兆元產值的目標，奠定深厚的基礎實力。(經濟部廣告)
