光纖自動化生產的需求與時機

時間:2022-05-28 10:31:00

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光纖自動化生產的需求與時機

摘要:綜合來看,目前較需要或較可行的自動化生產項目,或閉O在高密度分波多任務器(DenseWavelengthDivisionMultiplexing;DWDM)方面。否則單價太低的產品,自動化并不劃算,而DWDM算是被動組件中較高階的產品,可以由半自動化開始,包括:封裝、耦光逐步朝全自動化發展。

關鍵詞:光纖光通訊自動化生產需求時機

光通訊廠商來說,2001年不是好過的一年。同時面對全球不景氣與2000年光通訊產業過熱的影響,無論光纖或主、被動組件廠商,均在這波景氣寒冬中遭到凍傷。在這樣的情況下,光纖自動化生產,是否能為廠商帶來生產效率、降低生產成本?或是現在一切言之過早?

對臺灣廠商來說,在這波光通訊寒流中,可說是「幾家歡樂幾家愁」。被動組件廠商面臨需求銳減之苦,主動組件廠商則因OEM訂單增加而笑逐顏開。進入2002年,一般認為,雖然全球光通訊需求還不致大幅攀升,但廠商庫存多已打消或有改善,對今年的出貨狀況來說,應該是個好消息。再加上日本持續推動光纖到府(FibertotheHome;FTTH)建設,也可望將有大單釋出。

表一:光被動組件相關一覽表

組件相關廠商

光連接器大陶、連展、今皓、鴻準、臺精、上詮、鴻海、偉電、波若威、光紅、光騰、百訊等

衰減器上詮、臺精、光紅、光合訊、百訊、偉電、逢源、華新麗華、華榮

耦合器、分波多任務器上詮

(資料來源:元大京華投顧)

如何投入關鍵時機

基于提高生產效率、降低生產成本的考量,釵h產業都往自動化生產發展。不過,目前國內光纖通訊廠商,主動與被動組件業者的自動化程度似乎都并不高。

事實上,光通訊被動組件發展自動化生產有其必要性,但時機的選擇卻是關鍵因素。臺精科技公司制造部經理熊文宏認為,產量大的時候,可以生產多種產品,是投入自動化的最佳時機;反之,若產量少,便應該再考慮。而對業者來說,投入自動化的利基,在于縮短交期、提高日產能、減少人力負擔,以提升產業競爭力。

圖一:臺精科技制造部經理熊文宏表示,該公司以機械業模治具起家,擁有整合到光通訊的最佳條件。目前更是國內首家已申請多國專利通過的連接器全自動模塊。未來若行有余力,也希望這些專利機臺還能銷售給國內組件廠商。

進一步分析國內業者自動化生產的需廈,熊文宏認為,現在已是「時機恰當」。因為臺灣必須面對來自全球的競爭,還有中國大陸、印度的高人口密度所帶來的低廉工資與價格競爭,自動化或閉O提高競爭力的方式之一。不過,前提是產品必須單一、規格一致、價格低廉,若是規格變化多而量少,或釩K不適合采取自動化生產。舉例來看,若是次月產能在五萬單位以上,應該是最佳切換點。

經濟規模尚未達到

連展科技公司光通訊事業處協理吳俊雄認為,光纖組件的需求量,還不到「百萬」等級,加上人力成本并沒有那幺敏感,因此業者多半采取半自動化的模式生產,并未完全投入自動化,而由人工組裝。

圖二:連展科技光通訊事業處協理吳俊雄認為,自動化生產的問題之一,是機臺廠商不知道組件業者的需求所在。事實上,一些生產線上的小制具,很適合套用到廠商在中國大陸上的生產據點。

目前光通訊市場還未成熟,與行動電話等一般消費型產品不同。雖然自動化生產有提高生產效率、降低生產成本的好處,但在市場需求量尚未到達經濟規模時,能夠帶來的效益有限,熊文宏也表示,若需求量普及到NOVA或電料行,將是一個全盛期,當然自動化生產的需求,勢必水漲船高。

不過,雖然生產線上的某些部分,確實需要自動化,吳俊雄提到,由于其中牽涉到各公司制程上的機密,往往組件廠商并不愿意告訴自動化機臺廠商。否則,若采購一臺機器后,要求廠商修改某些弁遄A機臺商的技術因而提升,但從中得來的技術與產品改變成果,卻也可能銷售給其它競爭對手。如此一來,大家的技術水準因而拉近,廠商所擁有的技術優勢相對縮小。因此,組件廠商往往寧可選擇自行制造所需加工機,或是采購機臺后再行組裝。這也是使得雖然自動化需求仍在,但自動化機臺廠商卻會出現「接不到單」的情況。

尋求人才整體迎戰

吳俊雄表示,對組件廠商來說,生產線上小工站所需的自動化設備,多半不會外包給自動化機臺業者,而是由公司的機電工程師設法改造。也因此,光通訊公司應該要具備光、機、電、以及韌體人才,以「整體戰」的方式,因應市場競爭。

熊文宏也指出,在「量少樣多」的情況下,并不適合投資自動設備。而且自動設備價格高,量少回收的機會可能遙遙無期。

不過,熊文宏分析投入自動化生產設備的好處與風險,他認為,中國大陸與印度等地,由于人口密度高,人力費用低,產品售價自然較低。臺灣產業若要與其競爭,唯有導入自動化設備。但在價格因素影響下,若政府能提供補助以促進產業升級,降低甚至分擔業界風險,或釩K可為臺灣光通訊產業增加競爭力。

如同政府在八○年代大力推動自動化,便是提供相當的補助。而在目前IT產業外移中國大陸設廠的現況下,熊文宏希望政府能有效輔導管理自動設備人員,留在臺灣繼續推動光通訊產業升等自動化。

光纖通訊勢在必行

熊文宏認為,國內光通訊要發展,朝向自動化生產設備,是必須具備的條件,才能擁有產業競爭力。至于可行性評估,則應以有機械設備及產品本身的整合能力為前提。再加上若政府能有效輔導業界,方能真正有效提升產業競爭力。

吳俊雄認為,評估一項技術或產品的前景,應該由其是否具有替代品來觀察。以光通訊為例,如果沒有替代品,就代表它有其前景,因為人們的需求不會倒退回到「石器時代」,光纖到家的需求將會逐漸培養產生。而對該公司來說,處于目前的景氣低潮期,出貨量還不大,正好可以進行組織內部調整的工作,如:光收發器等新的產品方向等,設法改進生產線、制造機具、仿真生產,以提升效率。而這些,都必須以完整的光機電人才為前提。

舉例來看,一套三十萬的設備,自行發展可能三萬塊即可做到。而這些人員并不單僅是研發自動化設備,而是長期投入公司的各項研發、生產活動。

經營主動組件自動化生產設備甚久的美商理寶公司臺灣分公司總經理徐征勇也表示,長遠來看,臺灣光纖自動化生產,應該有其需求。

徐征勇認為,被動組件自動化生產的問題之一,在于單價較低,量產前必須先達到相當的經濟規模。但即使市場量足夠,但在規格上的一點小變化,也會形成自動化的限制,所耗費的時間將可能減少自動化的效益。而考量成本因素,可能客戶需求的品質還不到那幺高的程度,若因自動化而使單價提高,并不盡符合需求。

不過,國土愈大的國家,如:北美洲、澳洲、中國大陸,傳輸需求也愈大。臺灣內需市場不足,勢必需要外銷。以目前的市場狀況來看,美國光通訊廠商近況不佳,反倒是東南亞的機會較大,中國大陸電信市場也正在往上走,都是不錯的發展機會。再加上美國廠商多往高階產品發展,較少投入量產式商品,面對以「人海戰術」發展被動組件市場的中國大陸,采取自動化生產以提升競爭力的需求也相對提高。

半自動化成本考量

整體而言,國內光纖自動化生產,多半以半自動化模式較為可行。吳俊雄以薄膜濾光為例指出,國內大約有十家廠商投入,針對此一市場,自動化機臺廠商是否可以發展一套半人工、半自動的檢查方式?或是針對已磨好的基板,提供一種檢測良窳的方法。至于組件廠商,則或野i以采購一套「陽春型」的機器,配合本身的制程,進行模塊化,以符合自身需求與成本考量。

吳俊雄認為,倘若光通訊真正普及,自動化需求自然會應運而生。以跳接線為例,裁切自動化的機器將隨著產量的增加而需要額外的加工機。而自動化機臺廠商更不應只看見臺灣市場需求的多寡,因為在釵h產業轉往東南亞或中國大陸生產的情況下,同樣也應該朝國外市場發展。雖然目前業者的投資腳步較慢,但技術已經提升,等到市場需求大量涌現的時候,便需要能夠及時跟上技術發展的自動化生產機臺,這些都必須及早做好準備,因為「機會是留給準備好的人」。

透過透過自動化生產機臺,原本需要十幾個作業員的生產線,人數可以降到十個人以下。以光纖剝線為例,可以透過人工一層一層地剝,也可以透過不同的機器,分為幾個階段剝線。

又或者,如果有一臺機器,能夠讓光纖進去,出來便是跳接器或耦合器,想必會有釵h組件廠商感興趣。吳俊雄表示,雖然這可能是比較天馬行空的想法,但他認為,自動化機臺廠商應該勤于拜訪廠商,以便深入了解其需求。否則,目前自動化機臺廠商常見的問題,便是對整個制程不夠了解,因而也無法掌握需要與可能自動化的工站為何。

小標:技術提升自行研發

在被動組件「量少樣多」的環境下,光纖組件廠商往往采取的是半自動化的生產方式。甚至,即使采用自動化機臺,也是由內部的機電工程師自行研發生產,以便符合本身的產線需求。

吳俊雄就指出,過去該公司也曾采購半自動化設備,價格多半偏高。但在逐步進入下一世代的產線之后,已經掌握個中訣竅,便由其機械工程協助改進,以供產線使用。換算起來,原本一套三十萬元的設備,可能只要三萬元就可以做到。而這些人員是公司原本便已有的人才,并不僅只是為研發自動化機臺而已,減少機臺采購成本,也毋須額外的人工成本。

因此,組件廠商技術能力的精進,也是影響自動化機臺廠商生機的因素之一。但是,組件廠商也并非萬能,在生產線上仍有釵h需要自動化的工站。尤其是在光纖通訊大量普及之后,主、被動組件的自動化生產需求都會應運而生。

然而,相較于晶圓廠商動輒上千萬元的采購金額,光通訊廠商是否能成為其利基市場,而愿意深耕了解業者的需求,包括:需要哪些自動化生產設備、哪些產線工站需要自動量測、……,可能又須視機臺業者的策略而定。

深入產業尋求利基

回歸市場競爭面,臺灣機臺廠商若要與其它國際大廠競爭,便須自行尋求利基點。光通訊的未來,業者多半看好未來二十五年的市場,只是市場何時回溫,估計的時程從2003年底~2007年均有。在此之前,自動化機臺廠商若有心切入,便應該設想一些組件廠商的工程師不會去做的事情。換言之,還是必須對產業狀況有清楚的了解,才能確切掌握切入點。

吳俊雄指出,光通訊產業是一個「金字塔」型的架構。最下層是量多價低,愈往上層則是量少價高。就像計算機,筆記型計算機的數量不會比桌上型計算機多,但單價卻較高。光通訊也是如此,以長途傳輸系統為例,便是量很少,但單價很高,廠商獲利率也不錯,如:光緶放大器。但是其它機房里常用到的產品,如:跳接線,需求量遠大于前者,但價格并不高。

國內組件廠商多半是自去年、前年開始才介入主動組件生產,在此之前僅有被動組件產業。以國內的產業環境來看,大約四、五年前,上詮光纖首先將跳接器的價格向下拉,諸如日本等國際大廠所提供的套裝式方案(totalsolution),價格太高,在達到經濟規模之前,并不符合臺灣業者的需求。

換言之,臺灣機臺廠商可以切入的,便是提供幾套不同的設備,以滿足業者不同階段的需求。也就是先采購一套以滿足眼前所需,等到未來擴廠時再添購第二套設備。因此,這些機臺便須著重不同工站所需弁鄋瑣膃X,也更需要來自組件廠商的顧問給予意見。

目前國內被動組件廠主要的自動化生產需求,主要仍在組裝部分。市面上既有的設備已可符合需求,需要的是進一步的設定與修改,以配合不同生產技術的需求。面對國際大廠「巨人」的威脅,國內業者需要的是機臺廠商可以提供不同的參數設定而未必是整體解決方案。「價格」仍是在自動化抉擇過程中最主要的考量,可以依不同部分的需求采購,才是最符合國內組件廠商需求的產品。

以臺灣業者的實力,吳俊雄認為,這些機臺供目前光通訊使用還算相當穩定。等到市場量增加,自然有人會投資。不過,臺灣過去確實是被動組件的量遠大于主動組件,產值也仍無法相提并論。機臺廠商或酗換O有過去的想法,視被動組件為主要市場,但主動組件的前景也是大有可為,只是需求的方向可能有所不同。

耦光需求瓶頸所在

徐征勇指出,所有主、被動組件最大的瓶頸,就是在于耦光。不僅耗時,而且很難自動化。二、三十萬美金的設備,可能十分鐘才能完成一次耦光,一天能夠完成的數量有限,能夠負擔的廠商有限。目前該公司已有這方面的產品,未來推動的主力將是由半自動化到全自動化。不過,現在市場上的需求狀況還是少量多樣,沒有規格化。未來勢必會漸漸標準化,但需要經過多年時間。

投入研發需要時間

吳俊雄認為,未來組件廠商的發展趨勢,將是被動與主動組件結合,在光學基板上,透過軟件將二者結合于單一平臺上。此時,便需要自動化對焦、對位的機器,高階產品的自動化需求與標準均將提高。

吳俊雄建議,機臺業者可先以目前已有需求量的機臺為主,雖然價格不高,但剩余的研發人力,還可以同時研發一些高單價的產品。因為未來將走向高附加價值、高制程效率,應該花時間培養客戶,客戶也會隨訂單而慢慢擴建產能。

事實上,一般而言,開發一個產品需要一~兩年的時間,但不能等到需求產生時,才來開發。「timetomarket」指的是貨物推到市場上必須及時,但產品的開發卻須更早投入。

改進空間仍然很大

徐征勇以中國大陸的被動組件廠為例表示,仍有釵h自動化的改進空間,包括:設備與制程等方面。以耦光為例,需要精密的對焦弁遄A一些人類感覺不出來的差異,耦光時即使只有0.1um,對精度都有很大的影響。而只是光是機具的材料,就可能產生成本的差異。就臺灣目前的狀況來看,雖然有一些廠商想要自行開發自動化生產設備,但長期以來,國內精密工業一直不甚發達,要能滿足產線上對精度的要求,恐怕尚有一段需求。

進一步來看,即使同樣是耦光,如何耦光、耦合效率、使用的黏膠,每家廠商都有不同的訣竅與技術。同時,即使自動化設備相當良好,但前端的組件品質不佳,或者是更換供貨商,也會影響良率。甚至,同樣是陶磁套圈,同一家廠商前、后期的貨,也可能因為處理的人員不同而有品質高低差異。此時,如果要回頭追究問題所在,不僅花費釵h時間,也浪費釵h成本。這些,都是在自動化趨勢下,同時會產生的問題或影響。

綜合來看,目前較需要或較可行的自動化生產項目,或閉O在高密度分波多任務器(DenseWavelengthDivisionMultiplexing;DWDM)方面。否則單價太低的產品,自動化并不劃算,而DWDM算是被動組件中較高階的產品,可以由半自動化開始,包括:封裝、耦光、……逐步朝全自動化發展。(公務員之家整理)