受惠於國際工業(yè)4.0、智慧製造潮流風(fēng)起雲(yún)湧，近年來消費性產(chǎn)品與專業(yè)製造設(shè)備展會垂直整合的趨勢不斷。尤其是今年8月落幕的智慧顯示大展，除了能一窺上下游設(shè)備及零組件供應(yīng)商垂直整合之外，就連終端製造大廠也開始平行布局不同領(lǐng)域的智慧製造。

相較於其他製造業(yè)，因應(yīng)近年來5G、物聯(lián)網(wǎng)等發(fā)展腳步加快，將催生全球顯示器產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的應(yīng)用需求，包含次世代Micro/Mini LED背光技術(shù)歷經(jīng)3年來產(chǎn)官學(xué)研努力開發(fā)後，臺灣各家面板大廠與供應(yīng)鏈廠商已陸續(xù)推出相關(guān)概念性產(chǎn)品，亦趨向多元化終端應(yīng)用發(fā)展，希望一舉洗刷在量產(chǎn)OLED面板缺席的缺憾，預(yù)估2019年將正式在顯示器領(lǐng)域與OLED直接競爭。

在今（2019）年8月29~31日舉行的「智慧顯示與觸控展Touch Taiwan」及「智慧製造與監(jiān)控辨識展」期間，不僅在「Micro/Mini LED產(chǎn)品與解決方案」專區(qū)規(guī)模成長近3倍，專區(qū)內(nèi)展出Micro與Mini LED Display的應(yīng)用產(chǎn)品、解決方案、關(guān)鍵零組件、製程材料、生產(chǎn)設(shè)備、巨量移轉(zhuǎn)設(shè)備、AOI檢測設(shè)備及驅(qū)動IC晶片等項目，打造一站式採購平臺。

圖1 : 在今年8月落幕的智慧顯示大展，除了能一窺上下游設(shè)備及零組件供應(yīng)商垂直整合之外，就連終端製造大廠也開始平行布局不同領(lǐng)域的智慧製造。（攝影／陳念舜）

然而，因為Micro/Mini LED製造流程繁瑣，使用的原材料、製程耗材、生產(chǎn)設(shè)備、檢測儀器及輔助治具等需求規(guī)格相對嚴(yán)謹(jǐn)，突破關(guān)鍵技術(shù)的瓶頸與量產(chǎn)解決方案，以求降低生產(chǎn)成本跟加速量產(chǎn)速度，向來是眾人關(guān)注的焦點，促使業(yè)界積極進(jìn)行供應(yīng)鏈的垂直整合與水平策略聯(lián)盟，甚至與客戶共同開發(fā)（Design-in），加速邁向?qū)嶋H商業(yè)化應(yīng)用。

臺灣半導(dǎo)體及顯示器相關(guān)設(shè)備及零組件緣自早期受惠於推動「兩兆雙星」國產(chǎn)化所累積的雄厚基礎(chǔ)，可說是最接近工業(yè)4.0願景的製造業(yè)，更應(yīng)重視智慧製造整合思維。在現(xiàn)場除了原有完整的顯示器供應(yīng)鏈之外，也能看到諸多整合相關(guān)智慧工廠、人工智慧（AI）、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）等創(chuàng)新科技，吸引國內(nèi)外設(shè)備大廠聞風(fēng)而至，與在地廠商強(qiáng)化鏈結(jié)，共同引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型。

國際設(shè)備大廠帶頭 強(qiáng)化垂直整合供應(yīng)鏈

其中，來自德國的濕製程生產(chǎn)設(shè)備製造大廠亞智科技（Manz）累積30年生產(chǎn)設(shè)備及製程經(jīng)驗的專業(yè)技術(shù)，涵括：基板洗淨(jìng)（Cleaning）、顯影（Developing）、蝕刻（Etching）、剝膜（Stripping）、再生（Reworking）等製程；並且在兩地生產(chǎn)高度整合式機(jī)臺，有效降低設(shè)備購置成本。

在臺灣主要負(fù)責(zé)設(shè)計、研發(fā)及開發(fā)原型機(jī)，與供應(yīng)鏈維持緊密互動，得以在啟動投產(chǎn)建廠的初始階段即開始參與討論；同時打造領(lǐng)先業(yè)界的黃光微影研發(fā)中心/超大世代濕製程實驗室，進(jìn)行設(shè)備結(jié)構(gòu)、傳送、製程能力等多項指標(biāo)測試和零組件開發(fā)，並與客戶共享製程參數(shù)的最佳化，由設(shè)備即時監(jiān)控、蒐集反饋資訊分析再調(diào)整。

且為了維持設(shè)備24hrs不間斷生產(chǎn)，而建構(gòu)龐大售後服務(wù)團(tuán)隊，貼近客戶生產(chǎn)基地；甚至利用CIM整廠規(guī)劃，可在短時間內(nèi)快速將設(shè)備導(dǎo)入量產(chǎn)線，提供客戶高品質(zhì)、以需求為導(dǎo)向的濕製程解決方案，降低破片率與均勻度，共同對應(yīng)市場需求。

亞智科技資深業(yè)務(wù)處長簡偉銓表示，在該公司最新發(fā)表的超大世代（G2~G10.5代）濕製程解決方案中，針對超大尺寸面板的生產(chǎn)需求所自主設(shè)計的化學(xué)濕製程設(shè)備，通過精良的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計調(diào)整與最大應(yīng)力計算實驗?zāi)M、驗證，確保設(shè)備分散最大應(yīng)力與剛性足夠符合安全性需求，荷重可達(dá)到300kg以上。

圖2 : 亞智科技資深業(yè)務(wù)處長簡偉銓表示，該公司自主研發(fā)成功的乾燥風(fēng)刀因為利用在地生產(chǎn)製造，不僅可有效掌握交貨時程及成本，還能大幅提升製程效率。（攝影／陳念舜）

同時在自動化機(jī)構(gòu)具備優(yōu)異的傳送穩(wěn)定度，係透過法蘭式聯(lián)軸器取代以往直軸式產(chǎn)品，傳送刷輪動力；並且在軸心採用輕量化設(shè)計來提高強(qiáng)度，加入破片防制設(shè)計；還有抗震抗偏擺的改良式刷輪結(jié)構(gòu)設(shè)計，可利用雷射對心校正來控制組裝精度，使得刷輪轉(zhuǎn)速達(dá)600rpm時，偏擺量仍可控制在每秒0.04~0.06mm。使之運(yùn)行更為穩(wěn)定也延長使用壽命，能有效減少維護(hù)保養(yǎng)換刷時間，效率比起業(yè)界平均值多出25%。

另有專為G10.5代濕製程設(shè)備設(shè)計的專利Fork type升降機(jī)構(gòu)，不僅採用模組化設(shè)計提高空間利用率；且由於改用線軌縮短加減速時間，得以在不增加整體製程週期時間（cycle time）情況下，有效將面板在升降傳輸中的停等時間補(bǔ)償至水洗製程段，使洗淨(jìng)力大幅提升45.8%。

此外，該公司自主研發(fā)成功的乾燥風(fēng)刀也打破過往由日本主導(dǎo)的局面，採立式斜吹雙出風(fēng)口的風(fēng)刀設(shè)計（Dual Ak），使之目前Slit Gap出風(fēng)量均一性<7%、CDA耗用量<27.6%；且最高吹乾產(chǎn)速可達(dá)10m/min、出風(fēng)穩(wěn)定度誤差<7%，讓客戶具備更佳的產(chǎn)品競爭力。簡偉銓表示：「由於利用在地生產(chǎn)製造，不僅可有效掌握交貨時程及成本，免除過去仰賴國外進(jìn)口風(fēng)刀時的高成本與交期的不穩(wěn)定性，還能大幅提升製程效率。」未來該公司還將持續(xù)引進(jìn)臺灣優(yōu)質(zhì)半導(dǎo)體、LED封裝人才，投入半導(dǎo)體先進(jìn)製程應(yīng)用技術(shù)；同時擴(kuò)大現(xiàn)有產(chǎn)品線，進(jìn)入Micro/Mini LED或車載面板供應(yīng)鏈，應(yīng)用技術(shù)。

以色列設(shè)備大廠奧寶科技（Orbotech）也涉及電子製造程序中多個重要環(huán)節(jié)的廣泛多元解決方案，能夠完整提供AOI檢測、AC電信檢測、Repair修復(fù)服務(wù)的設(shè)備商。且因此獲得大量準(zhǔn)確且可靠的資料，也確保了奧寶科技AI 解決方案的優(yōu)勢，再加上演算法的輔助，結(jié)合軟硬體打造全新AI解決方案「OASIS」。

目前該解決方案已經(jīng)在客戶端生產(chǎn)線上的每部奧寶機(jī)臺上實際運(yùn)作，並連接到中央AI中樞，不僅是眼睛，還擔(dān)任現(xiàn)在多樣化面板生產(chǎn)線的大腦，具備主動學(xué)習(xí)能力。從而提供產(chǎn)線更智能靈活的執(zhí)行決策，協(xié)助面板業(yè)客戶控管製程，運(yùn)用自動良率控制流程提高顯示器工廠的作業(yè)效率，加快新工廠和產(chǎn)品線的產(chǎn)量提高，並且針對潛在生產(chǎn)問題的自動早期警報，減少生產(chǎn)線上的人力。未來也將與臺灣面板廠客戶合作，共同開發(fā)Mini/Micro LED製造解決方案，協(xié)助客戶提高產(chǎn)量並降低營運(yùn)成本。

圖3 : Micro/Mini LED製造流程繁瑣，促使業(yè)界廠商積極進(jìn)行供應(yīng)鏈的垂直整合與水平策略聯(lián)盟，甚至與客戶共同開發(fā)，加速邁向?qū)嶋H商業(yè)化應(yīng)用。（攝影／陳念舜）

終端製造龍頭賦能 橫跨領(lǐng)域轉(zhuǎn)化獲利來源

值得一提的是，包括面板業(yè)兩大龍頭為力抗產(chǎn)業(yè)逆風(fēng)，近年來也加重著力於智慧製造，以提升效率，並雙雙將技術(shù)轉(zhuǎn)化為獲利來源。如鴻海集團(tuán)旗下的群創(chuàng)光電便充分應(yīng)用其AI智能互聯(lián)技術(shù)，從2012年將產(chǎn)線搬回臺灣，逐步架設(shè)自動化觸控一條龍產(chǎn)線；2016~2019年藉由「zero touch」關(guān)燈智能工廠投資新臺幣30億元開發(fā)自動化治具與設(shè)備，省下近5,000名直接人力與81億元費用支出。

如今已有大數(shù)據(jù)串聯(lián)在群創(chuàng)前段14座TFT工廠與後段5大模組工業(yè)城，數(shù)萬個物件與數(shù)千部機(jī)器設(shè)備之間同時溝通傳訊。繼2017年開始建置AI物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)工程以來，已藉由所掌握的AI關(guān)鍵技術(shù)打破場域限制，從製造跨到物流都可分別透過企業(yè)雲(yún)的AI工程，向上延伸至玻璃供應(yīng)鏈供需的精實管理，包括原本由上千家供應(yīng)商自建的料號、品質(zhì)認(rèn)證系統(tǒng)，使客戶產(chǎn)品的品質(zhì)與良率倍增；期盼未來能開創(chuàng)面板以外的賦能價值，再向下延伸至智能物流到消費者端，完成面板上下游供應(yīng)鏈智能整合。

現(xiàn)在群創(chuàng)自動化設(shè)備機(jī)臺不僅可生產(chǎn)自用，還能外接訂單，讓過去在無塵室工作站的4,000多位檢測人員，皆可在中控室透過6～8個面板人機(jī)協(xié)作，快速診斷製程缺失，發(fā)揮即時影像修補(bǔ)成效；進(jìn)而蒐集智能工廠的問題，提供各種品質(zhì)微服務(wù)，同時協(xié)助工廠快速排除品質(zhì)問題，以及供應(yīng)鏈夥伴的品質(zhì)檢測服務(wù)。

為了降低新產(chǎn)品開發(fā)風(fēng)險，群創(chuàng)還將自主研發(fā)的「數(shù)位模擬之?dāng)?shù)位分身」應(yīng)用於新產(chǎn)品開發(fā)之精準(zhǔn)設(shè)計，可預(yù)測實際放量潛在風(fēng)險，有效加速新產(chǎn)品開發(fā)，快速拉升新品量產(chǎn)後的良率，這項創(chuàng)新AI技術(shù)可說是製造業(yè)的重大貢獻(xiàn)，對於群創(chuàng)以及新產(chǎn)品研發(fā)公司在新案開立的良率有很大助益。

友達(dá)光電近5年來也透過相關(guān)技術(shù)應(yīng)用，在生產(chǎn)力及良率上獲得提升，以滿足客戶彈性需求，已採用超過8,000個機(jī)器人，佈建近3萬個IoT感測器，帶來「品質(zhì)提升」、「預(yù)測製造」及「綠色生產(chǎn)」三大效益。2018年更在大陸成立「達(dá)智匯」工業(yè)智能製造公司，以提供可持續(xù)競爭力的智慧製造解決方案。依親自來臺參與「新世代智慧製造高峰研討會」的達(dá)智匯智能製造（蘇州）有限公司總經(jīng)理趙麗娜表示，該公司將友達(dá)多年來在智能製造領(lǐng)域累積的實際營運(yùn)經(jīng)驗、知識和技術(shù)能量傳遞到其他企業(yè)。

圖4 : 友達(dá)光電2018年在中國大陸成立「達(dá)智匯」工業(yè)智能製造公司，將多年來在智能製造領(lǐng)域累積的實際營運(yùn)經(jīng)驗、知識和技術(shù)能量傳遞到其他企業(yè)。（攝影／陳念舜）

因應(yīng)到了互聯(lián)網(wǎng)時代的製造業(yè)生存形態(tài)面臨結(jié)構(gòu)性變化，包含產(chǎn)品形態(tài)、銷售管道與訂單狀態(tài)等，許多企業(yè)光打造高度自動化的無人工廠、關(guān)燈工廠是不夠的！還要能具備高度柔性、智能化及敏捷反應(yīng)，將物理層與資訊層融合打造資訊系統(tǒng)，讓CPS成為主核心驅(qū)動模式，具備自感知、自回應(yīng)、自回饋功能，進(jìn)而產(chǎn)生許多品質(zhì)協(xié)同平臺、工業(yè)大腦、智能生產(chǎn)系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)平臺等。

但趙麗娜強(qiáng)調(diào)：「這些經(jīng)過相關(guān)技術(shù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、演算法，終歸還是要為管理服務(wù)，主要還是用來建構(gòu)新管理體系，形成基於工業(yè)大腦支撐的最佳決策系統(tǒng)。」即便目前智能設(shè)備仍是整體製造流程的主要核心元素，再加入許多技術(shù)發(fā)展，構(gòu)成物聯(lián)感知與數(shù)位神經(jīng)網(wǎng)路，但最終目的須用來檢視可否達(dá)成OEE、LCC、庫存成本等預(yù)估效益。達(dá)智匯便透過結(jié)合精益化、自動化、資訊化流程，在多個廠區(qū)節(jié)省約50%人力。

且在憑藉著知識體系、技術(shù)、人才的三大核心要素，形成智能工廠之後，最終還要留下人才的智慧升級，以形成新工匠體系，協(xié)助大部份企業(yè)解決轉(zhuǎn)型面臨的欠缺人才危機(jī)。趙麗娜指出，達(dá)智匯現(xiàn)今提出的智能製造解決方案特點，包含：

1. 基於自我轉(zhuǎn)型經(jīng)驗累積成為夯實的知識體系，協(xié)助客戶建立人才儲備庫；

2. 為自我管理體系較成熟的企業(yè)，提供完善系統(tǒng)架構(gòu)解決方案，縮短改善周期；

3. 若客戶已有完整平臺，僅欠缺某些升級的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，還能提供上百項豐富的補(bǔ)丁軟體。

趙麗娜指出，達(dá)智匯與其他智能製造系統(tǒng)整合服務(wù)公司最大不同，在於提倡「賦能」的核心價值，透過共享達(dá)智匯的技術(shù)與知識體系，疊加於客戶既有的人才儲備庫，達(dá)成1+1>2的效果，有助於加速實現(xiàn)智能製造轉(zhuǎn)型升級，不只解決現(xiàn)有問題，還要培養(yǎng)團(tuán)隊具備持續(xù)長久解決問題的能力！

如今該公司已將AI技術(shù)能量跨界轉(zhuǎn)移至SMT產(chǎn)業(yè)改善品質(zhì)，將AOI直通率提升>90%；利用高階動作、材料及量具全面防呆系統(tǒng)，協(xié)助汽車等高精密組裝產(chǎn)業(yè)將不良率下降10%、生產(chǎn)效率提升10%、人員成長週期加速30%；藉由大數(shù)據(jù)梳理流程、挖掘並分析數(shù)據(jù)，驅(qū)動家電產(chǎn)業(yè)巨頭數(shù)位化轉(zhuǎn)型，提升管理價值。