龔永林

本刊主編

1 對工業(yè)4.0和智能制造的認(rèn)識

1.1 工業(yè)4.0概念

1.1.1 工業(yè)革命四個階段

“工業(yè)4.0”是基于工業(yè)發(fā)展的不同階段作出的劃分，其含義也是人類歷史上的第四次工業(yè)革命。按照目前的共識，工業(yè)1.0是蒸汽機時代， 工業(yè)2.0是電氣化時代，工業(yè)3.0是自動化時代，工業(yè)4.0則是智能化時代（如圖1）。

具體說明如下。

工業(yè)1.0——機械化，以蒸汽機為標(biāo)志，用蒸汽動力驅(qū)動機器取代人力，從此手工業(yè)從農(nóng)業(yè)分離出來，正式進(jìn)化為工業(yè)。其為18世紀(jì)60年代至19世紀(jì)中期的第一次工業(yè)革命。

圖1 工業(yè)革命階段的劃分

工業(yè)2.0——電氣化，以電力的廣泛應(yīng)用為標(biāo)志，用電力驅(qū)動機器取代蒸汽動力，從此零部件生產(chǎn)與產(chǎn)品裝配實現(xiàn)分工，工業(yè)進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)時代。其為19世紀(jì)后半期至20世紀(jì)初的第二次工業(yè)革命。

工業(yè)3.0——自動化，也有稱為信息化，以可編程邏輯控制器（PLC）和計算機（PC）的應(yīng)用為標(biāo)志，從此機器不但接管了人的大部分體力勞動，同時也接管了一部分腦力勞動。其為20世紀(jì)后半期出現(xiàn)的第三次工業(yè)革命。

工業(yè)4.0——智能化，是在自動化的基礎(chǔ)上加上信息化，以數(shù)據(jù)流動帶自動化技術(shù)，將工廠進(jìn)行軟硬件系統(tǒng)整合來達(dá)到智能制造。這將是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命。

工業(yè)革命的不同階段體現(xiàn)了工業(yè)化的演進(jìn)變化，體現(xiàn)了勞動生產(chǎn)力的不斷提高，使得人類的現(xiàn)代化能夠飛快的進(jìn)步。

1.1.2 工業(yè)4.0的提出

工業(yè)4.0這個概念最早出現(xiàn)在德國，“工業(yè)4.0”2011年在漢德威工業(yè)博覽會上德國首次宣布工業(yè)4.0的概念，并由德國政府納入《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》，2013年4月德國政府正式推出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略。其核心目的是為了提高德國工業(yè)的競爭力，提升制造業(yè)的智能化水平，在新一輪工業(yè)革命中占領(lǐng)先機。 德國的工業(yè)4.0技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)實體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)，指利用物聯(lián)信息系統(tǒng)將生產(chǎn)中的供應(yīng)、制造、銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化，最后達(dá)到快速，有效，個性化的產(chǎn)品供應(yīng)。 德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為，“工業(yè)4.0”概念即是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，該戰(zhàn)略旨在通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)—信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical System）相結(jié)合的手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。

“工業(yè)4.0”項目主要分為四大主題：智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流、智能服務(wù)：

一是智能工廠：重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施；實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字監(jiān)控的信息技術(shù)和服務(wù)，清晰掌握生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)的可控制性，確立高效率的生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)進(jìn)度，以此構(gòu)建一個綠色環(huán)保、高效節(jié)能、環(huán)境舒適的智能化工廠。智能工廠是軟件操控加上智能設(shè)備來保證生產(chǎn)的高效率進(jìn)行。

二是智能生產(chǎn)：主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用；生產(chǎn)過程廣泛使用人工智能技術(shù)，采用一體化的智能系統(tǒng)，管理人員可以用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來實現(xiàn)對生產(chǎn)的實時監(jiān)控，實現(xiàn)工廠智能化的管理。

三是智能物流：主要通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、物流網(wǎng)，整合物流資源，提高資源的優(yōu)化配置；根據(jù)客戶的實際需求來靈活改變運輸方式，應(yīng)用條碼、RFID（射頻識別）、傳感器、全球定位系統(tǒng)等先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過信息處理平臺，實現(xiàn)貨物運輸過程的自動化運作和高效率優(yōu)化管理。

四是智能服務(wù)：是以客戶為中心，促進(jìn)企業(yè)向服務(wù)型制造業(yè)轉(zhuǎn)型；智能產(chǎn)品加上狀態(tài)感知數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)處理，將會改變企業(yè)現(xiàn)有的銷售模式，采取在線智能服務(wù)新模式，實現(xiàn)人員、產(chǎn)品、裝備、系統(tǒng)的時時聯(lián)通，達(dá)到有效及時的服務(wù)。

在工業(yè)2.0（電氣化）、3.0（自動化）時代，最大特點就是大規(guī)模生產(chǎn)、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，而在管理學(xué)上，基于勞動者的分工，以及職責(zé)、權(quán)力劃分衍生出了典型的科層管理，在今天的企業(yè)里科層管理是一種最為普遍的組織形式。工業(yè)4.0時代，“規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化和權(quán)力”將不再重要，甚至?xí)粯O大地改變，科層管理也將改變。

使工廠變得智能只是實施自動化是不夠的，智能工廠需要智能的自動化。智能制造包含機臺、物料運送、機器人等硬件的自動化及信息流軟件層面的整合，數(shù)據(jù)如何從制造現(xiàn)場到各系統(tǒng)間的信息交匯，機器由數(shù)據(jù)來支撐，如何透過數(shù)據(jù)驅(qū)動制造升級、達(dá)到營運最適化的目標(biāo)，這才是第四工業(yè)革命—智能化。

1.2 工業(yè)4.0與中國制造2025、美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的異同

在德國推出“工業(yè)4.0”后，世界上其他國家是不甘落后的，一些大國也提出了工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略方針。

1.2.1 中國制造2025

“中國制造2025”是在新的國際國內(nèi)環(huán)境下，中國政府立足于國際產(chǎn)業(yè)變革大勢，作出的全面提升中國制造業(yè)發(fā)展質(zhì)量和水平的重大戰(zhàn)略部署。 2015年5月，我國國務(wù)院正式印發(fā)《中國制造2025》，部署全面推進(jìn)實施制造強國戰(zhàn)略。其根本目標(biāo)在于改變中國制造業(yè)“大而不強”的局面，將信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的數(shù)字化、智能化制造作為今后發(fā)展主線，以未來十年為發(fā)展周期，推動中國由制造業(yè)大國向制造業(yè)強國轉(zhuǎn)型，使中國邁入制造強國行列?！吨袊圃?025》的基本方針：創(chuàng)新驅(qū)動、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”；實行五大工程：制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)工程、強化基礎(chǔ)工程、智能制造工程、綠色制造工程和高端裝備創(chuàng)新工程；重點十大領(lǐng)域：新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進(jìn)軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、農(nóng)機裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械。

《中國制造2025》指明了我國工業(yè)發(fā)展的重點領(lǐng)域和重大工程，其中新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)就包含了互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)，智能制造工程就是緊密圍繞重點制造領(lǐng)域關(guān)鍵環(huán)節(jié)，開展新一代信息技術(shù)與制造裝備融合的集成創(chuàng)新和工程應(yīng)用，這些都與德國工業(yè)4.0相同的。

中國制造2025和德國工業(yè)4.0差別，首先在于兩地經(jīng)濟發(fā)展情況不同，基礎(chǔ)也不一樣，在制造業(yè)方面處于不同的階段，德國“工業(yè)4.0”是在“工業(yè)3.0”的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，而中國還處于“工業(yè)2.0”的后期階段。因此兩國在戰(zhàn)略定位上是不一樣的，德國的“工業(yè)4.0”提出實現(xiàn)智能化工廠和智能制造，由數(shù)字化向智能化邁進(jìn)，德國要由制造強國向超級強國轉(zhuǎn)變；“中國制造2025”提出創(chuàng)新驅(qū)動、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本的發(fā)展戰(zhàn)略，中國則要由制造大國向制造強國轉(zhuǎn)變。

1.2.2 美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

美國的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念最早由通用電氣公司（GE）在2013年6月提出的。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)和新一代信息技術(shù)在工業(yè)全領(lǐng)域、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈中的融合集成應(yīng)用，是實現(xiàn)工業(yè)智能化的綜合信息基礎(chǔ)設(shè)施。其本質(zhì)是以機器、零部件、控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、產(chǎn)品以及人之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為基礎(chǔ)，通過對工業(yè)數(shù)據(jù)的深度感知、傳輸交換、計算處理和高級分析，實現(xiàn)從單個機器到生產(chǎn)線、車間乃至整個工廠的智能決策和動態(tài)優(yōu)化。

簡單來說，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就是互聯(lián)網(wǎng)在機器設(shè)備上的延伸，可以實時獲取機器設(shè)備上所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并提供分析和決策平臺，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的智能化。因此，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”與“工業(yè)4.0”應(yīng)該是一致的，美國與德國都是制造業(yè)強國，已有工業(yè)3.0的基礎(chǔ)而邁向工業(yè)4.0。

1.2.3 萬物互聯(lián)

無論是“美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、“德國工業(yè)4.0”還是“中國制造2025”，都預(yù)示著信息技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的跨界融合成為必然趨勢，一個制造業(yè)向定制化、個性化、服務(wù)化方向轉(zhuǎn)型的時代已經(jīng)來臨。在中國還有稱之為兩化融合，即信息化和工業(yè)化的結(jié)合，以信息化帶動工業(yè)化、以工業(yè)化促進(jìn)信息化，走新型工業(yè)化道路。總之，所要實現(xiàn)的是“萬物互聯(lián)”，即萬物+互連網(wǎng)（現(xiàn)稱互連網(wǎng)+ ）。

萬物互聯(lián)，必須需要一個專門的通訊協(xié)議。這也是德國的工業(yè)4.0，美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，以及中國的兩化融合、中國制造2025，這些名詞背后的核心問題，大家在爭這個通訊標(biāo)準(zhǔn)。美國的互聯(lián)網(wǎng)世界第一，美國人希望從信息化層連接到自動化層；而德國的機械制造業(yè)最強，他更希望從自動化層升格到信息化層；中國制造業(yè)第一大國，互聯(lián)網(wǎng)第二強國，所以兩邊都不跟，自己搞個互聯(lián)網(wǎng)+，及中國制造2025。

為了應(yīng)對將物聯(lián)網(wǎng)和智能服務(wù)引入制造業(yè)的還有日本的“科技工業(yè)聯(lián)盟”、英國的“工業(yè)2050戰(zhàn)略”等，都是類似的智能化制造戰(zhàn)略。

1.3 面臨的挑戰(zhàn)

1.3.1 薄弱的基礎(chǔ)難以一步跨入工業(yè)4.0

工業(yè)革命是有階段性的，工業(yè)4.0是在工業(yè)3.0的基礎(chǔ)上發(fā)展的，不同地區(qū)、不同行業(yè)的現(xiàn)有工業(yè)水平參差不同，因此走向工業(yè)4.0的步驟有很大不同。我國的工業(yè)現(xiàn)代化程度低，大多數(shù)產(chǎn)業(yè)是處于工業(yè)2.0至工業(yè)3.0之間，與完全的自動化和部分的信息化的工業(yè)3.0階段尚有不少距離，因此進(jìn)入工業(yè)4.0的智能制造不是一朝一夕就能達(dá)到的。目前，我們還缺乏足夠的技能來加快第四次工業(yè)革命的進(jìn)程。工業(yè)4.0的涉及面不僅是制造手段、制造場所，而是工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)的全過程，從產(chǎn)品設(shè)計、原材料采購、加工制造到銷售服務(wù)都智能化處理。工業(yè)4.0的本質(zhì)，就是通過數(shù)據(jù)流駕馭自動化技術(shù)，以大數(shù)據(jù)、云計算為基礎(chǔ)，無論大企業(yè)或中小企業(yè)要從同質(zhì)化規(guī)模化的經(jīng)濟轉(zhuǎn)向異質(zhì)化定制化的產(chǎn)業(yè)。對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)改革，這是至關(guān)重要的作用。

五要著力搞好協(xié)調(diào)配合。水利財務(wù)工作涉及水利各個領(lǐng)域，貫穿各個環(huán)節(jié)，必須加強協(xié)調(diào)，形成合力。要建立與各有關(guān)部門的溝通協(xié)調(diào)機制，形成相互理解、相互支持的工作氛圍，爭取更多有利于水利改革發(fā)展的政策措施。要加強內(nèi)部上下級之間和部門之間的溝通配合，建立工作信息通報和反饋機制，密切配合，良性互動，切實提高工作水平。

1.3.2 社會性的系統(tǒng)工程

工業(yè)4.0驅(qū)動新一輪工業(yè)革命，核心特征是互聯(lián) ，市場更透明，世界更透明 。工業(yè)4.0和智能制造不是單個企業(yè)可以獨立實現(xiàn)的，需要社會的信息化、互聯(lián)網(wǎng)支撐，至少是有完整的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈物聯(lián)網(wǎng)支撐。企業(yè)需要等待時機，又要創(chuàng)造時機。

所謂的系統(tǒng)應(yīng)用、智能生產(chǎn)工藝和工業(yè)制造，并不是簡單的一種生產(chǎn)過程，而是產(chǎn)品和機器的溝通交流，產(chǎn)品來告訴機器該怎么做。生產(chǎn)智能化在未來是可行的，將工廠、產(chǎn)品和智能服務(wù)通聯(lián)起來，將是全球在新的制造業(yè)時代一件非常正常的事情。工業(yè)4.0是涉及諸多不同企業(yè)、部門和領(lǐng)域，以不同速度發(fā)展的漸進(jìn)性過程，跨行業(yè)、跨部門的協(xié)作成為必然。如智能化設(shè)備之間連通需要有標(biāo)準(zhǔn)化通信語言，必須講同一種語言，即通向數(shù)據(jù)終端的“接口”。

1.3.3 擺脫傳統(tǒng)的習(xí)慣

對于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)已成習(xí)慣，利益相關(guān)者普遍不愿意改變。建立智能工廠，采取智能制造，股東要有巨大的新的投資，新工廠是否成功是擔(dān)有很大風(fēng)險；工業(yè)4.0會應(yīng)用到人工智能、機器人和自動化系統(tǒng)，大量地減小企業(yè)員工節(jié)省勞動力，智能制造新技術(shù)使原有人才深感技能不足，深怕淘汰，如企業(yè)的IT部門就有冗余的威脅； 采用互連網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息傳輸涉及新的“安全”問題，一方面人們所獲取的數(shù)據(jù)必須可信的，另一方面他們必須具有安全防盜功能，可以免遭外部的竊取或損害，如黑客攻擊、間諜。一個工業(yè)數(shù)據(jù)空間，有著統(tǒng)一的“接口”標(biāo)準(zhǔn)，并且允許幾乎所有人對其進(jìn)行訪問，訪問者可以通過該空間獲取世界上所有工業(yè)的信息。誰來保證安全的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，這需要有新的標(biāo)準(zhǔn)來實際有效地執(zhí)行新的解決方案。

1.3.4 智能制造技術(shù)實現(xiàn)有難度

智能制造技術(shù)為生產(chǎn)商提供了巨大的競爭優(yōu)勢，但是它們不容易實現(xiàn)。智能制造技術(shù)必須有硬件與軟件的結(jié)合，并且貫穿供產(chǎn)銷全過程全系統(tǒng)，建設(shè)智能工廠沒有現(xiàn)成的模式，根據(jù)行業(yè)、規(guī)模、技術(shù)特點、產(chǎn)品特色、定制化對象等不同，建設(shè)一個有個性化的智能工廠，這是項偉大的創(chuàng)舉。投資者除了必要的資金外，公司需要一個專業(yè)的團隊去做這件事情。在尋求專業(yè)知識時，重要的是要考慮那些有豐富經(jīng)驗的專家，幫助企業(yè)過渡到智能制造技術(shù)。這方面人才極其短缺，需要從實踐中培養(yǎng)壯大。引入智能制造解決方案，可能因為條件不成熟或方案失誤而造成損失，整體來說，必須從老板開始有決心花一段很長的時間去做好這件事情。

2 印制電路板制造業(yè)的現(xiàn)狀及需求

2.1 我國制造業(yè)總體水平

我國制造業(yè)現(xiàn)狀是普遍2.0，先進(jìn)3.0，設(shè)想4.0。其對應(yīng)的含義如下。

工業(yè)2.0是實現(xiàn)“電氣化與自動化”生產(chǎn)：使用繼電器、電氣自動化來控制機械制造裝備，但各生產(chǎn)環(huán)節(jié)和制造裝備都是“信息孤島”，生產(chǎn)管理系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)信息不貫通，企業(yè)尚未使用ERP或MES系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)信息化管理。我國大多數(shù)中小企業(yè)都處于此階段。

工業(yè)3.0是實現(xiàn)“信息化與自動化”生產(chǎn)：廣泛應(yīng)用電子與信息技術(shù)，使得制造過程的自動化控制程度大幅度提高。使用網(wǎng)絡(luò)化的基于PC、PLC或單片機的生產(chǎn)制造裝備，制造裝備具有一定智能功能（如標(biāo)識與維護(hù)、診斷與報警等），采用ERP和MES系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)信息化管理，初步實現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部的信息互聯(lián)系統(tǒng)。這類企業(yè)在國內(nèi)尚屬先進(jìn)的。

工業(yè)4.0是實現(xiàn)“智能化”生產(chǎn)：利用信息通信技術(shù)將工廠中的所有信息基礎(chǔ)設(shè)施（包括智能制造裝備、物料、半成品和成品）高度互聯(lián)互通，借助計算機軟件工具實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)字仿真設(shè)計及快速實體化“虛擬”實現(xiàn)；借助生產(chǎn)管理軟件實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期和全制造流程數(shù)字化管理，利用互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)實現(xiàn)供應(yīng)鏈企業(yè)協(xié)同生產(chǎn)、產(chǎn)品遠(yuǎn)程維護(hù)智能服務(wù)等，形成高度靈活、大規(guī)模個性化的產(chǎn)品與服務(wù)新生產(chǎn)模式。這些只在個別企業(yè)的策劃、試建之中。

2.2 印制電路制造業(yè)水平

按照工業(yè)四個階段劃分，世界PCB產(chǎn)業(yè)總體處于2.0與3.0之間，這也是中國PCB產(chǎn)業(yè)所處的工業(yè)化階段。中國是世界最大PCB制造國，2018年產(chǎn)量已超過全球總產(chǎn)量的52%；全球共有PCB制造企業(yè)2000多家，在中國大陸就有約1200家，占到約60%；在世界PCB百強企業(yè)中中國大陸企業(yè)幾乎占到一半。中國PCB產(chǎn)業(yè)水平是有代表性的。

從大多數(shù)企業(yè)來看，經(jīng)營管理方面還是人為為主，計算機與信息化為輔。如市場信息和訂單來源基本上還是依靠銷售人員的個人能力；經(jīng)理們每天忙于開會商討問題與布置工作，部門之間缺乏信息交流與溝通，缺乏以客觀信息和事實數(shù)據(jù)作決策、決定。生產(chǎn)設(shè)備條件以單機為主、以半自動占多數(shù)；為提高自動化程度只是配置上下料機械裝置，即使自動化的生產(chǎn)線在整個生產(chǎn)過程中也是孤立的，沒有前后工序之間信息自動連接。生產(chǎn)過程中物流以人力為主，人力手推車占了大多數(shù)。若達(dá)到工業(yè)3.0階段，企業(yè)經(jīng)營管理應(yīng)該采用ERP系統(tǒng)。ERP（Enterprise Resource Planning）系統(tǒng)是企業(yè)資源計劃，包括財務(wù)管理、人力資源管理、營銷與客戶管理、物料供應(yīng)管理、生產(chǎn)運作管理，幾乎是整個企業(yè)信息系統(tǒng)的整合，由計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息收集、整合、優(yōu)化和指導(dǎo)管理提升績效。ERP系統(tǒng)是在早期的MRP（物料需求計劃）及MRPII發(fā)展而來的，是計算機在企業(yè)管理應(yīng)用的發(fā)展，但不少企業(yè)還是停留在計算機代替人工數(shù)據(jù)統(tǒng)計、制作報表階段。

若達(dá)到工業(yè)3.0階段，企業(yè)生產(chǎn)過程實施應(yīng)該采用MES（Manufacturing Execution System）系統(tǒng)。MES系統(tǒng)是制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)，它為操作人員/管理人員提供生產(chǎn)計劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源（5M1E：人、機、料、法、測、環(huán)）與客戶需求等的當(dāng)前狀態(tài)；能通過信息傳遞對從訂單下達(dá)到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化管理，有效地指導(dǎo)工廠的生產(chǎn)運作過程；當(dāng)工廠發(fā)生實時事件時，MES能對此及時做出反應(yīng)、報告，并用當(dāng)前的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對它們進(jìn)行指導(dǎo)和處理。MES的實現(xiàn)是對生產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)線PLC程控器、數(shù)據(jù)采集器、物料條形碼、各種計量及檢測儀器、機械手等設(shè)置了必要的信息接口，與企業(yè)中央控制計算機系統(tǒng)連接。PCB企業(yè)的設(shè)備雖在不斷更新，但以提高產(chǎn)能為主，許多設(shè)備沒有數(shù)字接口，都不具有聯(lián)網(wǎng)、自動搜集與匯整生產(chǎn)資料的功能，因此無法實現(xiàn)MES。如以國內(nèi)屬于先進(jìn)的勝宏科技公司（VTG）為例，VTG有4個PCB生產(chǎn)工廠，1號工廠建于2005年，基本上就是一個傳統(tǒng)的PCB工廠，員工較多，每道工藝都由操作員去手動完成，通過配置自動上下料設(shè)備進(jìn)行升級，工廠內(nèi)全板電鍍線和圖形電鍍線都是傳統(tǒng)電鍍線。2號工廠建于2007年，增加了自動化設(shè)備，減少了30%的勞動力。顯然VTG的1號、2號工廠是在工業(yè)2.0與工業(yè)3.0階段，這是我們大多數(shù)企業(yè)的現(xiàn)狀。

2.3 轉(zhuǎn)型升級之需求

印制電路制造業(yè)建設(shè)智能工廠、實行智能制造，這是當(dāng)前經(jīng)濟形勢所逼，是企業(yè)轉(zhuǎn)型升級必由之路。具體在以下幾方面驅(qū)使：

2.3.1 經(jīng)濟利益

中國以改革開放吸引外國資本來中國投資建廠，其中就有許多外資與港臺資在大陸建立PCB制造企業(yè)。期間，大陸本地資本也看好PCB市場，投資建立了許多PCB工廠。因此中國大陸成了世界最大的PCB制造地。中國對外資的吸引力，其中重要一點是經(jīng)濟成本較低，包括勞動力成本、原材料成本、能耗成本都較低。目前，已成全球制造業(yè)中心的中國人口紅利在消失，勞動力成本在上升，尤其是華東、華南沿海地區(qū)勞動力成本更高；與國際市場的接軌，原材料成本、能耗成本等優(yōu)勢也有限。傳統(tǒng)制造企業(yè)的獲利能力變得越來越少，即使接到訂單也利潤微薄，那么就得思變。同時，美國和歐洲以及日本從曾經(jīng)的PCB制造業(yè)霸主地位走向下坡路，全球PCB制造中心被中國以低成本取代。最近，西方國家為找回失落的制造業(yè)，就以工業(yè)4.0及智能制造為策略，奪回與中國制造業(yè)的競爭力。如為達(dá)到PCB制造低成本化，就從生產(chǎn)自動化、智能化著手，提高生產(chǎn)效率和效益。已有新建的美國PCB工廠，實現(xiàn)智能制造，認(rèn)為其PCB成本已低于中國，可以與中國大陸企業(yè)競爭。為此，我們的PCB企業(yè)就得思變。

2.3.2 生態(tài)環(huán)境

PCB制造業(yè)原有污染物較多，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展前期政府部門為招商引資放松了環(huán)境保護(hù)，是對生態(tài)環(huán)境起了負(fù)面影響?，F(xiàn)在生態(tài)文明建設(shè)已是重點，PCB企業(yè)大搞清潔生產(chǎn)而環(huán)境面貌大變。當(dāng)然實行清潔生產(chǎn)是需付出的，為了進(jìn)一步優(yōu)化生態(tài)文明建設(shè)，不是靠簡單的搬遷、逃避所能解決的，采取智能制造才是有效措施。目前在華東、華南沿海地區(qū)，對PCB企業(yè)都實行用水、排廢限制，若要擴建增產(chǎn)不允許增加用水排水量，就唯有技術(shù)改造清潔生產(chǎn)達(dá)到增產(chǎn)不增能耗與排廢。已有邁向PCB智能制造的先行企業(yè)成為清潔生產(chǎn)的典型，幾乎達(dá)到零排放，這是持續(xù)發(fā)展之路。

2.3.3 人力資源

現(xiàn)在的制造業(yè)普通存在招工難情況，在華東、華南沿海地區(qū)尤為突出。究其原因一則是人口紅利過時了，現(xiàn)在勞動力的主力應(yīng)該是1980年代和1990年代的人，而那個時期是中國出生人口低潮時代；再則社會環(huán)境所至，制造業(yè)的工人處于社會的最底層了，既辛苦又收入少，年輕人都不愿到工廠干。社會上有議論IT行業(yè)的“996”現(xiàn)象，即早9點上班，晚9點下班，每周干6天。反對方認(rèn)為這是對員工剝削，違反勞動法；贊同方認(rèn)為這是為事業(yè)，艱苦奮斗才會換來幸福。IT行業(yè)存在“996”，還有許多人要加入，一則薪酬高，拼命干可以多掙錢；二則坐辦公室面對電腦顯得體面，自身對電腦有興趣，“996”也就擠掉了些玩電子游戲的時間。在PCB工廠普遍存在“886”現(xiàn)象，即早8點上班，晚8點下班，每周干6天（甚至7天）。相比之下既工作時間長、辛苦、不感興趣，又收入不高，那么招工難是必然的！

2.3.4 市場競爭

PCB產(chǎn)業(yè)趨于飽和狀態(tài)，市場競爭激烈，如果工廠二、三年內(nèi)不做出新的改變就會失去競爭力。競爭力體現(xiàn)在能否為客戶提供高技術(shù)高品質(zhì)、價格合理、交貨快速、服務(wù)周到的產(chǎn)品（解決方案），提高競爭力的重要措施就是提高生產(chǎn)管理與技術(shù)手段，也就是信息化與自動化結(jié)合實現(xiàn)智能化生產(chǎn)。這是我們必須要做的，無情的市場是沒有商量的余地。