『您的瀏覽器不支援JavaScript功能,若網頁功能無法正常使用時,請開啟瀏覽器JavaScript狀態』

跳到主要內容區塊

工業技術研究院

:::

工業技術與資訊月刊

301期2016年11月號

出版日期:2016/11/15

正方形 Icon 科技快訊 News

建立國際標準 推動台灣PCB設備通訊協定

整理/李幸宜 攝影/李庭歡

落實智慧製造的前提就是生產線資料的完整收集、分析與應用。工研院和臺灣電路板協會(TPCA)合作推動的「臺灣PCB設備通訊協定」,不僅是印刷電路板(Printed Circuit Board;PCB)產業的全球首例,更是臺灣PCB產業邁向智慧製造的關鍵第一步。

左起依序為群翊副總經理余添和、資策會創研所所長楊仁達、金屬中心醫電處處長吳春森、CISA常務理事李員、TEEIA理事長王作京、TPCA副理事長梁茂生、經濟部工業局副局長蕭振榮、工研院機械所所長胡竹生、燿華總經理許正弘、迅得機械總經理王年清一同推動臺灣PCB設備通訊設定。
左起依序為群翊副總經理余添和、資策會創研所所長楊仁達、金屬中心醫電處處長吳春森、CISA常務理事李員、TEEIA理事長王作京、TPCA副理事長梁茂生、經濟部工業局副局長蕭振榮、工研院機械所所長胡竹生、燿華總經理許正弘、迅得機械總經理王年清一同推動臺灣PCB設備通訊設定。

工研院機械與機電系統研究所所長胡竹生表示:「臺灣PCB產業的產值接近6,000億元,目標於2020年達破兆規模,意味著PCB產業上下游供應鏈相當完整。然而,面臨少量多樣的產品發展趨勢,供應鏈機動性也要愈來愈高,這必須依賴設備和軟體的進化才能達成,臺灣PCB設備通訊協定就是把智慧加入設備,利用軟體來提升供應鏈的行動力。」

無論是生產排程或解決製程問題,或是設備人員預先診斷機台的潛在問題、管理人員掌握即時生產狀態及下達指令、客戶得知下單後產品在哪裡生產及何時出貨,要同時滿足這麼多不同的需求,全都仰賴生產現場資料的完整取得,唯有透過一致化的通訊協定,才能有效運用設備的資訊,提升生產自動化水準及產能。

借鏡半導體產業經驗 導入SECS/GEM標準

台積電近幾年在製造能力快速提升,產業領導地位無可撼動。事實上,臺灣半導體產業在智慧製造起步很早,工研院在此累積了豐富經驗,這也成為順利推動臺灣PCB設備通訊協定的動力之一,半導體產業設備使用的SECS/GEM正是臺灣PCB設備通訊標準的基礎。

工研院機械所智慧系統技術組嵌入式控制系統部經理范逸之表示:「從目前的自動化生產到未來的智慧製造,共同的目標都是提升產能和良率。」但生產線上有各式各樣的設備,設備上執行著各種操作環境及參數,唯有取得所有生產參數及狀態,並讓設備之間的資料能順利進行通訊,才有可能完成後端的控制、優化和預測工作。

當初,半導體產業所面臨的挑戰和PCB產業非常相似,製程長、設備多,底層的製造系統無法鏈結上層系統如企業資源規劃、供應鏈管理、產品生命週期管理等。針對資料處理架構和工廠自動化介面訂定的SECS/GEM標準,讓底層設備能相互通訊,上層系統可取用底層設備資料,以進行更有效、更有利於生產製程的調配。

以台積電為例,幾乎所有廠的所有設備都具備SECS/GEM,資料全部回到主控中心,指令也能從上層系統下達至底層機台。也正因為如此,半導體製程愈來愈彈性化,甚至可以在一個製程裡同時執行不同客戶的工作。

此外,人員或機台生產力都有大幅提升,也能及早察覺品質管控的變異,並由上層系統下達指令給底層系統更改製程或配方,還能透過預兆診斷來掌控機台的健康狀態,並可讓客戶即時得知產品的製造階段與狀況。

以標準確保整合性 用戶及設備廠商皆受益

據統計,臺灣PCB產業有42%未做到單站自動化,近58%在局部或全部站別做到單站自動化,而沒有做到全線自動化;同時,有高達95%廠商自認不具備智慧自動化生產的能力,相對地,亦有高達73.7%旳廠商希望導入智慧自動化生產模式。
范逸之指出,PCB設備通訊協定是參考SEMI的五種規範,再依據PCB產業需求做小幅度修改。為了加速標準的推動,PCB產業規劃使用的SECS/GEM在底層介面協議和上層資料通訊亦已進行簡化,協助設備商和終端使用廠商能在既有設備或生產線的應用,確保能以一致化的方式進行資料交換。

對於終端用戶廠商而言,PCB製程長、設備多,任何一個環節出問題就很麻煩,所以必須完整取得資料,進行應用和分析。只要採用一致化的通訊協定,未來擴增產線,就不用擔心對既有產線、設備或製程造成影響,只須要求新設備遵循相同協定即可。
對設備廠而言,過去由於沒有制式化通訊協定,每部設備採用的通訊協定不盡相同,導致終端用戶廠商難以進行整合,相對地,設備廠為了滿足不同客戶的需求,也必須花費更多心力支援多組通訊協定。未來只需要遵循單一協定,就能將資料上傳至控制系統,即時得知每部機台的狀態。

由於初步標準已經出爐,接下來,臺灣電路板協會、工研院、金屬工業研究發展中心除了持續合作,亦與SEMI協會、資策會和學術單位共同攜手,期望達成技術擴散化、人才多元化、應用市場化和標準國際化,像是結合政府計畫建立示範場域,以及將標準送入SEMI並成立工作小組進行討論。

PCB產業設備通訊協定的推動,最立即可見的效益就是引領PCB產業邁向智慧製造,帶來即時反應、錯誤防呆、確保製程、提升機台利用率、易於延伸、降低整體成本等效益。終極目標則是符合未來全球智慧製造的趨勢,讓臺灣重要的PCB產業不落人後,持續提升產業競爭力。

臺灣PCB設備通訊協定把智慧加入設備,利用軟體來提升供應鏈的行動力,有效運用設備的資訊,提升生產自動化水準及產能。
臺灣PCB設備通訊協定把智慧加入設備,利用軟體來提升供應鏈的行動力,有效運用設備的資訊,提升生產自動化水準及產能。

下載全文PDF Icon下載全文PDF


[{"text":"企業網","weight":13.0},{"text":"材化所","weight":11.5},{"text":"機械所","weight":10.0},{"text":"綠能所","weight":9.4},{"text":"生醫所","weight":8.0},{"text":"半導體","weight":6.2},{"text":"南分院","weight":5.0},{"text":"太陽能","weight":5.0},{"text":"課程","weight":5.0},{"text":"遠紅外線","weight":5.0},{"text":"雷射","weight":4.0},{"text":"LED","weight":4.0},{"text":"LED可見光","weight":3.0},{"text":"5G","weight":3.0},{"text":"工研人","weight":3.0},{"text":"電光所","weight":3.0},{"text":"綠能與環境研究所","weight":3.0},{"text":"機械","weight":3.0},{"text":"資通所","weight":2.0},{"text":"面板","weight":2.0},{"text":"文字轉語音","weight":2.0},{"text":"實習","weight":2.0},{"text":"無人機","weight":2.0},{"text":"生醫","weight":2.0},{"text":"3D","weight":2.0},{"text":"v2x","weight":2.0},{"text":"員工","weight":2.0},{"text":"地圖","weight":2.0},{"text":"太陽光電","weight":2.0},{"text":"材料與化工研究所","weight":1.0}]