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- 07/12/2021
環旭電子：將勞力密集生產轉型為高產能智慧製造
——“自動化巨頭擁抱工業互聯網時代”系列採訪三
電子技術應用-高階訪談 2021.7.12
記者 | 韋肖葳
【編按】
“十四五”時期，是工業物聯網結合5G、大數據、人工智慧等新一代資訊科技，加速推進製造業轉型升級的關鍵階段。工業物聯網正在重塑製造業生態，使之呈現一種萬象更新的氣派。這一次，《電子技術應用》雜誌社以 “自動化巨頭擁抱工業互聯網時代” 為主題，邀請到全球六家自動化巨頭：ABB、艾默生、施耐德電氣、西門子、羅克韋爾自動化、費斯托，以及全球兩家電子製造龍頭公司：環旭電子、應用材料，針對企業在工業物聯網時代的轉型問題邀請嘉賓發表觀點，共話智慧製造新篇章。
// 全球電子設計製造龍頭的誕生 //
環旭電子發展關鍵里程碑 | 圖源：環旭電子
環旭電子成立於1976年，於2012年在上海A股上市(上海證券交易所股票代碼: 601231)，2014年在SiP（System-in-Package）模組領域居行業領先地位，2020年公司完成收購法國第二大EMS公司Asteelflash。有著深厚電子製造技術積累的環旭電子（USI, Universal Scientific Industrial (Shanghai) Co., Ltd.）如今為國內外知名品牌廠商提供D(MS)2產品服務：設計(Design)、生產製造(Manufacturing)、微小化(Miniaturization)、行業軟硬體解決方案(Solutions)以及物料採購、物流與維修服務(Services)。公司提供的行業服務包括通訊類、電腦及存儲類、消費電子類、工業類與醫療及車用電子為主等五大類電子產品。
環旭電子身為全球電子產品專業設計及解決方案的大型製造服務商，由於十分注重並強調 Solution 及 Service 環節，圍繞為客戶創造價值的核心理念，拓展優質客戶並與客戶建立更加緊密的合作關係，公司在原本的產品服務領域，從製造服務商逐步發展成為系統解決方案及綜合服務供應商。另外值得一提的是，環旭電子的工廠遍佈全球。自1997 年開始，墨西哥、深圳、美國、上海、波蘭等地的工廠先後設立。收購法國Asteelflash後，公司在全球的生產據點達27個，其中亞洲9個，美洲3個，歐洲14個，非洲1個，充分適應了“全球化需求、在地化服務”的趨勢。
// 智慧製造，環旭電子的重要業務策略之一 //
身為全球電子設計製造領導廠商，“智慧製造”一直是環旭電子的重要經營策略之一。在世界各國紛紛推動製造業向智慧化、自動化轉型的大趨勢下，對於企業而言，從業務角度去看待技術、去選擇轉型的方向才可以從容地應對這一切。在環旭電子看來，自動化並非簡單地用機器人取代人工，其更重要的目的是“透過導入智慧自動化來優化現有的製程”，例如提高產品品質、提升製程穩定性和增強如期交貨的能力等。環旭電子多年來一直不斷投資心力在設備自動化，透過智慧自動化策略協助客戶獲得競爭力。現今，環旭電子開始開發和實施工業4.0數據自動化，以提高公司未來的競爭力。
// 對話曹憬：以“全球5星工業4.0智慧製造計畫”助力環旭電子全球工廠製造自動化 //
Q1：工業物聯網時代，環旭電子在技術上進行了哪些創新？
曹憬：環旭電子幾乎使用了所有主流的I4.0自動化技術來實現我們的智慧製造藍圖。目前已經導入的技術，包括支援5G和4G的工廠自動化設備通訊網路、自動物料運輸系統(AMHS, Automated Material Handling Systems)、全自動化機器手臂無人測試站、可遠端登入及存取的產能即時監控系統。應用人工智慧(AI)進行製程管制(SPC)的重點設備、無塵室的環境即時監控和警示系統、應用自動導引車(AGV)的半成品(WIP)運送系統、設備參數管理系統(RMS, Recipe Management System)、6面全自動產品檢測系統，以及各種生產設備數據自動化應用程式。
以自動物料運輸系統(AMHS)為例。從零件進場、進入倉庫然後由自動導引車(AGV)以即時管理模式(Just-in-Time)進行零組件派送到每台表面貼焊(SMT)打件機，整個過程都是完全自動化處理。因此，可以省去倉庫備料和相關的材料處理工作。每台機器都與一個車間管理系統相連，而車間管理系統與我們的ERP系統相連；我們的數據自動化與車間管理系統整合在一起，因此我們可以精準地知道每台機器用完材料的準確時間。AMHS系統可以將正確的零組件，從機器驅動的智慧存放裝置，自動分配並運輸到相對應的生產設備。
AMHS系統 | 圖 源：環旭電子
Q2：環旭電子如何針對轉型進行佈局？運用的是何種戰略？
曹憬：環旭電子有一個非常詳細的產業4.0智慧製造發展計畫，我們稱之為全球5星級的工業4.0智慧製造，這個計畫制訂了我們未來五到七年的階段性發展，以提高我們全球工廠的自動化製造水準。我們會針對整體系統進行逐月審查，並在年底針對所有工廠整年度的施行成果進行評鑑。
環旭電子的業務可分為兩部分。第一部分，SiP系統級封裝 (System-in-Package)，第二部分是EMS業務。SiP系統級封裝的製程與典型的 IC 封裝和測試非常類似，主要差別是我們使用SMT而不是打線（Wirebond），其餘的後端和測試過程非常相同，但是生產SiP系統封裝模組比單晶片 IC 產品還要困難得多。目前我們所有的工廠個別的生產能力不同，我們的智慧製造開發團隊在上海廠區開發出通用平臺，我們的策略是採用這個通用平臺，將製程設備及自動化協定進行標準化，然後根據全球各個工廠的需求導入適合的應用。
通用平臺 | 圖 源：環旭電子
我們目前的策略是將勞力密集生產型態轉變為高產能的智慧製造，智慧製造部門針對各個需要自動化的產線，開發出通用的自動化平臺和數據自動化的應用模組，然後再延伸運用在有需要的廠區，這樣就能更有效的降低開發成本並縮短導入期，大幅提高效率。
Q3：5G與工業物聯網的融合發展，是兩項技術演進的必然結果。環旭電子將如何適應未來這一波5G的發展趨勢？
曹憬：我們的願景是，透過全廠覆蓋的5G網路來實現I4.0智慧製造，將所有生產和測試設備連接到中央伺服器，並與每一位工程師隨時連線，將網路傳輸速率提升，進而加快產線的管理及反應時間。我們與當地5G電信服務商合作，打造公司內網以支援工廠自動化網路。當然，我們也根據實際應用需求，採用目前成本相對低的4G網路，實現成本效益最大化。
Q4：資訊安全是工業物聯網發展的“基礎”，您如何看待工業物聯網安全風險問題？環旭電子採取了何種措施避免這類風險？
曹憬：隨著高階技術和業務的發展，我們注意到工業控制系統中的資訊安全威脅急遽增加。第一個常見的威脅是暴露在物聯網上的工業控制系統(Industrial Control System)。我們部署了網路分區和防火牆，來保護網路環境和核心能力免受攻擊。第二個威脅是從整體應用和系統的弱隔離。我們的保護措施包括施行實質審查及獨立員工職責，並盡可能的降低未經授權的系統登入和惡意軟體傳播的可能性。第三個威脅是員工缺乏資安常識。為了建立內部每個網路使用者的資安意識，我們制定了全面性的資安教育計畫，並在全球所有據點實施。我們持續在我們的營運科技(OT, Operational Technology)中強化資安防護能力，建立更強大、安全的網路環境。
Q5：您認為目前工業物聯網發展成熟度如何？還會面臨哪些機會與挑戰？
曹憬：目前的佈局仍處於起步階段，未來3至5年內，全球各廠將會很快的開始全面應用。我們已經具備技術條件，但投資成本仍然是主要的挑戰，此外，I4.0自動化人才也是一項挑戰。我們將會根據現實狀況逐步投入資源，獲取短期效益和長期回報。排定優先順序進行投資，會是未來幾年提高我們的成本競爭力和製造能力的聰明做法。另一個挑戰是我們目前在I4.0 與5G應用的開發人才稍嫌不足。培養人才需要時間，隨著市場的大量需求，要招聘具有經驗的自動化工程師是一個重大挑戰，我們也必須儘快培養人才，來迎接挑戰。
電子技術應用-高階訪談 2021.7.12
記者 | 韋肖葳
【編按】
“十四五”時期，是工業物聯網結合5G、大數據、人工智慧等新一代資訊科技，加速推進製造業轉型升級的關鍵階段。工業物聯網正在重塑製造業生態，使之呈現一種萬象更新的氣派。這一次，《電子技術應用》雜誌社以 “自動化巨頭擁抱工業互聯網時代” 為主題，邀請到全球六家自動化巨頭：ABB、艾默生、施耐德電氣、西門子、羅克韋爾自動化、費斯托，以及全球兩家電子製造龍頭公司：環旭電子、應用材料，針對企業在工業物聯網時代的轉型問題邀請嘉賓發表觀點，共話智慧製造新篇章。
// 全球電子設計製造龍頭的誕生 //
環旭電子發展關鍵里程碑 | 圖源：環旭電子
環旭電子成立於1976年，於2012年在上海A股上市(上海證券交易所股票代碼: 601231)，2014年在SiP（System-in-Package）模組領域居行業領先地位，2020年公司完成收購法國第二大EMS公司Asteelflash。有著深厚電子製造技術積累的環旭電子（USI, Universal Scientific Industrial (Shanghai) Co., Ltd.）如今為國內外知名品牌廠商提供D(MS)2產品服務：設計(Design)、生產製造(Manufacturing)、微小化(Miniaturization)、行業軟硬體解決方案(Solutions)以及物料採購、物流與維修服務(Services)。公司提供的行業服務包括通訊類、電腦及存儲類、消費電子類、工業類與醫療及車用電子為主等五大類電子產品。
環旭電子身為全球電子產品專業設計及解決方案的大型製造服務商，由於十分注重並強調 Solution 及 Service 環節，圍繞為客戶創造價值的核心理念，拓展優質客戶並與客戶建立更加緊密的合作關係，公司在原本的產品服務領域，從製造服務商逐步發展成為系統解決方案及綜合服務供應商。另外值得一提的是，環旭電子的工廠遍佈全球。自1997 年開始，墨西哥、深圳、美國、上海、波蘭等地的工廠先後設立。收購法國Asteelflash後，公司在全球的生產據點達27個，其中亞洲9個，美洲3個，歐洲14個，非洲1個，充分適應了“全球化需求、在地化服務”的趨勢。
// 智慧製造，環旭電子的重要業務策略之一 //
身為全球電子設計製造領導廠商，“智慧製造”一直是環旭電子的重要經營策略之一。在世界各國紛紛推動製造業向智慧化、自動化轉型的大趨勢下，對於企業而言，從業務角度去看待技術、去選擇轉型的方向才可以從容地應對這一切。在環旭電子看來，自動化並非簡單地用機器人取代人工，其更重要的目的是“透過導入智慧自動化來優化現有的製程”，例如提高產品品質、提升製程穩定性和增強如期交貨的能力等。環旭電子多年來一直不斷投資心力在設備自動化，透過智慧自動化策略協助客戶獲得競爭力。現今，環旭電子開始開發和實施工業4.0數據自動化，以提高公司未來的競爭力。
// 對話曹憬：以“全球5星工業4.0智慧製造計畫”助力環旭電子全球工廠製造自動化 //
Q1：工業物聯網時代，環旭電子在技術上進行了哪些創新？
曹憬：環旭電子幾乎使用了所有主流的I4.0自動化技術來實現我們的智慧製造藍圖。目前已經導入的技術，包括支援5G和4G的工廠自動化設備通訊網路、自動物料運輸系統(AMHS, Automated Material Handling Systems)、全自動化機器手臂無人測試站、可遠端登入及存取的產能即時監控系統。應用人工智慧(AI)進行製程管制(SPC)的重點設備、無塵室的環境即時監控和警示系統、應用自動導引車(AGV)的半成品(WIP)運送系統、設備參數管理系統(RMS, Recipe Management System)、6面全自動產品檢測系統，以及各種生產設備數據自動化應用程式。
以自動物料運輸系統(AMHS)為例。從零件進場、進入倉庫然後由自動導引車(AGV)以即時管理模式(Just-in-Time)進行零組件派送到每台表面貼焊(SMT)打件機，整個過程都是完全自動化處理。因此，可以省去倉庫備料和相關的材料處理工作。每台機器都與一個車間管理系統相連，而車間管理系統與我們的ERP系統相連；我們的數據自動化與車間管理系統整合在一起，因此我們可以精準地知道每台機器用完材料的準確時間。AMHS系統可以將正確的零組件，從機器驅動的智慧存放裝置，自動分配並運輸到相對應的生產設備。
AMHS系統 | 圖 源：環旭電子
Q2：環旭電子如何針對轉型進行佈局？運用的是何種戰略？
曹憬：環旭電子有一個非常詳細的產業4.0智慧製造發展計畫，我們稱之為全球5星級的工業4.0智慧製造，這個計畫制訂了我們未來五到七年的階段性發展，以提高我們全球工廠的自動化製造水準。我們會針對整體系統進行逐月審查，並在年底針對所有工廠整年度的施行成果進行評鑑。
環旭電子的業務可分為兩部分。第一部分，SiP系統級封裝 (System-in-Package)，第二部分是EMS業務。SiP系統級封裝的製程與典型的 IC 封裝和測試非常類似，主要差別是我們使用SMT而不是打線（Wirebond），其餘的後端和測試過程非常相同，但是生產SiP系統封裝模組比單晶片 IC 產品還要困難得多。目前我們所有的工廠個別的生產能力不同，我們的智慧製造開發團隊在上海廠區開發出通用平臺，我們的策略是採用這個通用平臺，將製程設備及自動化協定進行標準化，然後根據全球各個工廠的需求導入適合的應用。
通用平臺 | 圖 源：環旭電子
我們目前的策略是將勞力密集生產型態轉變為高產能的智慧製造，智慧製造部門針對各個需要自動化的產線，開發出通用的自動化平臺和數據自動化的應用模組，然後再延伸運用在有需要的廠區，這樣就能更有效的降低開發成本並縮短導入期，大幅提高效率。
Q3：5G與工業物聯網的融合發展，是兩項技術演進的必然結果。環旭電子將如何適應未來這一波5G的發展趨勢？
曹憬：我們的願景是，透過全廠覆蓋的5G網路來實現I4.0智慧製造，將所有生產和測試設備連接到中央伺服器，並與每一位工程師隨時連線，將網路傳輸速率提升，進而加快產線的管理及反應時間。我們與當地5G電信服務商合作，打造公司內網以支援工廠自動化網路。當然，我們也根據實際應用需求，採用目前成本相對低的4G網路，實現成本效益最大化。
Q4：資訊安全是工業物聯網發展的“基礎”，您如何看待工業物聯網安全風險問題？環旭電子採取了何種措施避免這類風險？
曹憬：隨著高階技術和業務的發展，我們注意到工業控制系統中的資訊安全威脅急遽增加。第一個常見的威脅是暴露在物聯網上的工業控制系統(Industrial Control System)。我們部署了網路分區和防火牆，來保護網路環境和核心能力免受攻擊。第二個威脅是從整體應用和系統的弱隔離。我們的保護措施包括施行實質審查及獨立員工職責，並盡可能的降低未經授權的系統登入和惡意軟體傳播的可能性。第三個威脅是員工缺乏資安常識。為了建立內部每個網路使用者的資安意識，我們制定了全面性的資安教育計畫，並在全球所有據點實施。我們持續在我們的營運科技(OT, Operational Technology)中強化資安防護能力，建立更強大、安全的網路環境。
Q5：您認為目前工業物聯網發展成熟度如何？還會面臨哪些機會與挑戰？
曹憬：目前的佈局仍處於起步階段，未來3至5年內，全球各廠將會很快的開始全面應用。我們已經具備技術條件，但投資成本仍然是主要的挑戰，此外，I4.0自動化人才也是一項挑戰。我們將會根據現實狀況逐步投入資源，獲取短期效益和長期回報。排定優先順序進行投資，會是未來幾年提高我們的成本競爭力和製造能力的聰明做法。另一個挑戰是我們目前在I4.0 與5G應用的開發人才稍嫌不足。培養人才需要時間，隨著市場的大量需求，要招聘具有經驗的自動化工程師是一個重大挑戰，我們也必須儘快培養人才，來迎接挑戰。
