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眾所周知，ChatGPT等AI正在和將要給各個行業帶來翻天覆地的變革，也給原有的模式造成極大的挑戰，但同時也將給各行各業帶來前所未有的巨大的發展機遇，這就是所謂的“不進則退”。創新飛速發展的生成式AI將給現在的家庭保姆和教育行業帶來怎樣的變化呢？中國光明AI研究院報道，教師95%工作和94%的家務勞動將被AI取代。
創新飛速發展的生成式AI（GPT）為我們各個領域、也為智能制造帶來極大的震撼、顛覆性的思考。生成式AI對智能制造變革具有巨大的啟發和機遇，在AI的加持下，智能制造發展的前景和潛力變得無比廣闊。
（a）70%規模以上制造業企業基本實現數字化網絡化，建成500個以上引領行業發展的智能制造示范工廠，市場滿足率分別超過70%和50%；
（b）培育150家以上專業水平高、服務能力強的智能制造系統解決方案供應商；
（c）構建適應智能制造發展的標準體系和網絡基礎設施，完成200項以上國家、行業標準的制修訂，建成120個以上具有行業和區域影響力的工業互聯網平臺。
作者對當前PCB行業制造模式現況進行了分析，當前的制造模式存在以下問題。
（1）PCB的產品標準化問題：到目前為止，每個PCB產品，從生產角度來說，都是非標的，所以PCB行業按產品生產分類的產品標準化程度是比較低的。無論PCB的中國國標，還是美國的IPC標準、國際電工委員會的IEC標準、日本的JPCA標準，從生產角度來說PCB產品標準很粗糙，那么厚厚的標準，只是單面板、雙面板和多層板等幾個可憐的產品標準，從制造角度來看，實際上都是技術標準，不是產品標準。當然把這幾個產品標準，按客戶千變萬化的要求再去細分更詳細的PCB產品種類，難度也是可想而知的。
（2）PCB的生產設備標準化問題：設備制造商多而分散，絕大部分都是非標的，沒有出現像汽車行業那樣相對完整的多工序整套生產線供應商，更是沒有出現全套的自動化流水生產線的方案集成商、制造商。除了AOI、曝光機等個別設備以外，生產設備幾乎都是每家工廠定制的，也沒有PCB設備的行業標準。
（3）生產斷點太多，效率極低：由于多次下板子和上板子，被迫需要無數的流轉車和流轉箱，需要無數人或AGV去搬運流轉，造成精益生產中的7大浪費，周轉和等待時間長，拉長流轉距離、流動速度慢，效率極低，而且生產停滯、半成品積壓、時間越長產品越易氧化、互相碰傷刮花等品質問題層出不窮。
（4）用人太多，人均產出低：PCB行業的人均產出不高，勞務派遣用工政策可能不計算在內，人為拉高了人均產出。
（5）落后的工廠工藝流程布局：絕大部分的工廠PCB工藝流程布局依然處于保守、傳統的境地，人為分割獨立成一個個房間，產品流程多次被迫中斷。
（6）同質化、內卷嚴重：當今PCB整個行業產能過剩，毛利越來越低，內卷已經很嚴重，而且將會越來越嚴重，持續的倒閉潮已經開始。
（7）節能減排：PCB是用電大戶，以上這種到處分散的生產方式，決定了節能減排和碳中和的任務艱巨。
（8）智能制造推進緩慢：目前智能制造缺乏既懂管理又熟悉IT的復合型人才，而且智能制造要花大錢，舊工廠改造難度大，老板決策猶豫。另一方面PCB行業見不到IT或者AI大企業介入。
（9）PCB新工廠建設：越建越大，投資越來越巨大，革命性的流水線布局太少，生產效率、周期、人數沒有革命性的改變。
（10）上市公司多了：上市公司越來越多，融資不難，越來越不缺資金。
（11）全球份額：中國大陸的PCB行業總產值，在2022年已經占到了全球的一半以上，舉足輕重，行業發展和先進性的壓力和責任重大。
其他行業的生產模式的創新，能為我們PCB發展帶來怎樣的啟發？下面四個例子試圖探尋創新PCB制造模式的方法。
每個人不同季節不同服裝、個性化的尺寸、復雜的不同種族、同種族不同高低、胖瘦、體重等復雜因素，決定了服裝在幾百年來，都是自己單個去買布料，自己到裁縫店里，讓裁縫師給你量尺寸、定制衣褲，“量身定制”這個詞語就是這么來的。
服裝行業早期的難度和特點：
（1）每個人體型和重量不一，尺寸存在很大差異。歷史上每個人的衣服都需要裁縫師進行量身定制，需要的周期長，成本高。
（2）價格高，產量有限，同一個裁縫師不能同時生產多件衣服。
（3）服裝樣式繁多，不同的性別、年齡、高矮、體重、成人、兒童和季節以及不同面料都會影響制作周期和制作成本。
（4）不適合大批量工業化生產。
在19世紀早期，歐洲主要是英國對服裝的尺碼標準化，發明了SML尺碼的一套服裝標準，即為XS、S、M、L、XL、XXL等一套標準，對應相應性別、身高、體重、胖瘦和兒童以及不同季節的人群各有一套尺碼標準，使得制衣不再依賴于裁縫師。
由此讓有巨大市場需求的服裝行業，在統一服裝尺碼產品標準后，服裝可以按照標準尺碼進行大批量工業化生產，而不再是以往的需要排隊等待裁縫師一件一件地縫制。標準化的尺碼使得服裝產能呈現幾何倍數的提升，能夠以更加低廉的價格大批量生產，低廉的價格又促進了消費需求，讓服裝行業蓬勃發展起來，成為全球最大的行業之一。中國是在改革開放后的1981年才發布了中國服裝的國家標準，包括男性的上衣、褲子、西服、大衣、內褲等尺碼標準，女性的上衣、褲子、連衣裙、西服、大衣、內褲等尺碼標準，大童、中童和小童的尺碼標準，還區分不同的衣料、春裝、夏裝、秋裝和冬裝等，以及不同的款式。了解了我們每天穿在身上的服裝，竟想不到在服裝行業有這么多的服裝產品標準，才給幾十億人類帶來了如此的便利和大規模生產。
這個例子說明：一個行業的細分產品標準徹底改變了這個行業的制造模式，起到了促進這個行業大發展的關鍵作用。
日本豐田汽車大野耐一著作《豐田生產方式》中說：標準化、自動化、準時化，以及必不可少的觀念創新。只要杜絕浪費，生產效率就有可能提高10倍。“徹底杜絕浪費”是豐田生產方式的基本思想，而貫穿其中的兩大支柱就是：準時化、自動化。
全世界對豐田的制造模式推崇備至。
而沒有汽車產業基礎的特斯拉上海工廠，創新流水線作業，其第二期電動汽車的流水線作業產出數據是：平均每年生產110萬輛電動汽車，平均制造每臺車所用的時間降低為40秒，超過了有近百年經驗的豐田汽車的58秒/輛。而后來更加沒有汽車制造經驗的中國理想汽車常州工廠的月產出也已接近特斯拉的水平。
本例子說明：沒有汽車經驗的后來居上，創新的設計和標準化的自動流水生產線的重要性。
鐵路智能調度指揮系統的關鍵指標：安全性、準時率、運力產出。
全國現在每天開行客運列車大約6000趟，其中高鐵動車4500趟左右，每天運送旅客500萬人左右，這還沒有包括比公路運輸貨物量還要多的貨運列車。火車種類有10來種，不同線路的軌道、不同速度、不同長度、不同重量、不同站點數量、不同停靠時間等等，要安全和準時發車和到達太難了！但是高鐵徹底解決了中國10多億人的出行，尤其是春節團聚巨量人數回家的世紀難題，而鐵路智能計劃調度指揮系統和信號傳感傳輸也是關鍵之一。
鐵路智能計劃調度指揮系統的特點：
（1）安全性：自動化的列車調度控制和信號系統能夠顯著降低人為錯誤，提高了鐵路運輸的安全性，減少碰撞和其他安全隱患的發生。
（2）自動化調度：列車調度過程自動化，系統能夠根據列車運行狀況、交通突發狀況、故障和運營要求等因素自動優化列車的調度計劃，做到了準時性，提高了列車的運行效率。
（3）運行效率高：鐵路調度系統通過優化列車的運行間隔、減少停車時間等方式提升運行效率，并根據實時數據和算法自動調整列車等運行計劃，避免延誤和擁堵。
（4）實時信息可視化：調度員可以通過系統監控列車的位置、速度、運行狀況等關鍵信息。這將使得調度決策更加準確和及時。
（5）資源利用優化：能夠更精準地分配和利用軌道、站臺等資源，合理安排列車的停靠和調度，避免資源的浪費和不均衡利用。
本例子說明：高鐵火車這樣要求最安全、最準時、多品種、多變量、多站點等最復雜情況，都能做到的智能調度指揮系統，對其他行業，也完全能夠做得到。
例子：順豐快遞華南區深圳快遞包裹智能管理系統每小時分揀7.1萬個，是原來人工的150倍，正常情況第二天寄到。
本例子說明：全自動化流水線的智能管理系統，對提升效率的重要性。
從其他行業的制造模式，我們能提煉出怎樣的PCB制造模式創新方案？
（一）價值導向的智能制造賦予新的先進性定義和高標準、創造更高價值，不能搞形式主義。
（二）制定PCB的按產品細分類的產品標準，到目前為止，無論是PCB的中國國家標準，還是美國IPC標準、國際電工委員會IEC標準和日本JPCA標準，PCB產品標準都很粗糙，只是單面板、雙面板和多層板等幾個產品標準，那么厚厚的標準實際上都是技術標準，大部分不是產品標準。我們應盡快組織模仿服裝行業制定國標或聯合其他國家的同行，來研究制定PCB細化的產品標準，這個標準只要覆蓋60%以上產品就是PCB行業的巨大進步。
（三）智能制造：PCB行業內，引入阿里、騰訊、百度、華為等大企業的加入和技術協助，大幅度地提升行業APS、AVI、化工藥液槽現場測定傳感器和AI+機械手、機器人的協同水平、自動控制水平和智能決策水平。
（四）顛覆性的工廠工藝流程布局：從下料開始一直到包裝入庫，全部自動化的連續生產不間斷的流水線，建立所謂的1#生產線，2#生產線，3#生產線……，沒有隔斷房間，除了特殊區域，設備頭尾相接，沒有斷點，個別用立體軌道輸送產品，有異常被輸送到線邊倉或緩沖區（類似火車站，各個大小火車站或者編組站就是緩存緩沖重組的大小區域）。
（五）大拼版設計和工藝分類標準化：1米寬大板子拼版設計和定義產品工藝標準化，大幅寬就是大產能。盡可能合并相似工藝同類項，大幅度提高企業本身的企業標準水平，而不是過度依賴PCB行業的產品標準或等待PCB行業細化的產品標準。
（六）不是單臺設備而是創新設計和制造大生產線：
（1）創新研發1米寬的設備和定義幾種標準規格的設備研發或聯合研發和生產。
（2）創新研發多工序大段的整套生產線或牽頭組織制造全部整套生產線。
（3）創新研發多通道垂直生產線（相對應現在的單通道垂直生產線，比如垂直電鍍線相對應現在的單通道垂直生產線，比如垂直電鍍線）或多層水平線（相對應現在的單層水平生產線，比如顯影蝕刻剝膜水平線），讓產能幾倍地提升 。
（七）要大量省人和高的人均產出：驚人的縮短生產周期大量節省人員，當然也會增加有技術的智能制造人員和技工。
（八）節能減排：單位時間產能大幅度提升，那么生產同樣單位面積PCB：電消耗、廢水廢氣排放和碳中和也將減少。
五、創新PCB制造模式或智能制造模式的頂層設計建議
對于創新PCB制造模式，或者PCB智能制造而言，我們應該如何去設計整體架構？我們應該從哪些方面體現先進性？
（一）指導思想
（1）推動中國甚至世界PCB行業智能制造邁上實質性的臺階。
（2）創建PCB制造新模式，即更智能、更先進、創造更高價值的PCB制造模式。
（二）目標設計
（1）具有AI功能的自動排產系統APS
（2）生產調度預警控制指揮中心
（3）使用AI技術的AVI等AI機器人代替絕大部分人工
（4）生產周期縮短三分之二以上
（5）同等情況產能提升50%以上
（6）新流水線產能提升300%以上
（7）變動成本大幅下降50%以上
（8）人數節省65%以上
（9）品質提升30%以上
（10）節能減排&碳中和指標明顯改善
（三）任務設計
組織的落實牽引、PCB細分產品標準的研發和制定、軟硬件的技術研發、實施的團隊、實驗工廠的建立和驗證完善和資金的落實等。
（1）組織的落實牽引：組織行業尤其頭部企業推動中國PCB行業制造模式大變革，形成PCB智能制造的中國模式，成為引領世界的先進的PCB制造模式。
（2）研發和制定PCB細分的產品標準：細分的產品標準的研發，不能包羅萬象，只要覆蓋了產品的大部分，就是這個PCB行業產品標準的成功，包括由現在的單面、雙面和多層板等幾種產品標準，去參考類似服裝等其他行業易于大批量流水線生產的細化的產品標準、工藝技術標準、主要設備標準和主要生產線標準等，并且大力推廣和完善中國PCB行業的細分產品標準，使中國的PCB產品標準處于世界PCB標準的領先水平。
（3）軟硬件的技術研發：要對PCB行業的制造所需的軟硬件系統進行技術研發，包括：
（a）研發硬件系統：從倉庫、開料、內層、壓合、外層、……、表面處理、外形等一直到包裝再到入庫上貨架的全套自動化流水生產線；或者上下工序多工序連成線的分段式自動化流水生產線，分段式物流包括AGV的流轉設備；實現包括化工藥液等內的在線分析數字化的多種傳感器等，進而實現自動分析自動添加的自動化智能化。絕大部分生產工序做到讓產品PCB板子不下線連續不間斷流轉，就解決了這個PCB傳統行業需要接板子和上板子人多的主要問題之一。
（b）研發軟件系統：在PCB這個傳統行業，深度運用人工智能（AI）、智能云等，應用在局部工序的AVI等設備絕大部分去代替在PCB行業用人最多的外觀檢驗工序；應用在工廠整體的智能計劃調度系統（APS），結合倉庫管理系統（WMS）、制造執行管理系統（MES）和品質管理系統（QMS）以及廢水廢氣環保管理系統（PEMS）、安全管理系統（SMS）、能源管理系統（EMS）等構成工廠的智能管理系統。這方面也需要AI技術強大的阿里、百度、騰訊這樣的大公司參與進來研發。
（4）挑選試驗工廠：建設實驗工廠和實驗自動化流水生產線，對新標準、新技術、新設計、新生產線、新軟件如APS等，以及新自動化流水生產線和智能計劃調度系統等進行實驗驗證和改進完善。
（5）組織：由協會、行業頭部企業和積極參與的企業組織。
（6）選拔實施團隊：各參與單位的專業人士、國內外招聘專業人士。
（7）籌集資金：行業內外籌集資金，用于組織、推動PCB智能制造的創新發展。
我們相信，在市場發展需要、價值驅動、AI+對智能制造變革的巨大壓力驅動下，更智能、更先進、更高效率、更好品質、更低成本、更有競爭力和更被客戶認可的PCB智能制造模式，將徹底取代現在傳統的制造模式，力爭中國PCB制造模式處于全球PCB行業智能制造的領先水平，中國的PCB行業發展的前景和潛力將變得更加廣闊。
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