工業4.0時代，機器之間的數據交換標準終于統一了

“一群人在一起工作，如果有說上海話的，有說廣東話的，還有說英語日語的，大家聽不懂彼此在說什么，肯定無法很好地協同工作。因此在一個集體中，統一語言很重要。”IPC亞太區總裁柯漢忠教授（Philip S. Carmichael）在接受《電子工程專輯》采訪時說到，“同樣對于工業4.0時代下以機器為主角的智能制造，機器們之間語言不統一，也令制造商們很頭大。”

而IPC作為一家國際性的協會，為“機器到機器（Machine 2 Machine，M2M）”和“機器到 ERP”的無縫通信提供了構件塊，并在今年4月發布了互聯工廠數據交換 (CFX) 標準IPC-2591，該標準是用于設備通信的即插即用標準。

6月初，IPC 又發布了表面貼裝設備通信標準 IPC-HERMES-9852：SMT組件機器到機器通信全球標準。在 IPC APEX EXPO 2019 的現場 IPC CFX/HERMES 工廠生產線上，這兩個標準也進行了現場演示。

IPC CFX Demo Line演示現場（圖自：IPC）

讓機器們都說同一種語言

據介紹，CFX 生產線通過一臺設備管理整條產線上的機器，所有機器到機器、機器到ERP通信都可以在一個完全可視化的界面內完成操作，大大降低了成本和復雜性。所有的解決方案供應商可以在“即插即用”環境下的單純物聯網平臺上開發運作，基于AMQP v1.0和JSON數據編碼，可以定義所有制造主題的數據內容和消息結構，具有安全性和全面性。

“無論是設備之間的通信，設備數據采集還是工廠數據推送，工廠管理者都能通過他們的移動設備和筆記本電腦，實時跟蹤生產線，獲得 CFX 和 HERMES 的上報數據。”IPC亞太區運營副總裁肖茜女士對《電子工程專輯》表示，“這一標準消除了種類繁多的傳輸接口的復雜需求，在工業4.0時代給制造商帶來更多商業機會的同時，也為各方節約了成本。”

近日，IPC CFX Demo Line（IPC全球互聯工廠數據交換標準示范生產線）進行了升級，并在2019年慕尼黑華南電子生產設備展（Productronica South China 2019）上再度聯手多家品牌企業，展示了完整基于IPC-CFX-2591 互聯工廠數據交換標準的完全可視化生產線流程。

（圖自：IPC）

這條Demo生產線上用到的每臺設備品牌參展商，都展示了基于IPC CFX標準實現信息的傳遞。而觀眾們則在Demo區域看到每臺設備供應商的兩種不同展示形式：一種是通過CFX標準實現信息傳遞，設備將提供在制造運行期間的運行數據的可視化展示；另一種是在特定設備的周邊環境中，從產線中的其他設備獲取CFX數據，創建運行數據的可視化展示。華為對產線提供了華為云服務支持。

可通過移動端設備隨時隨地查看真實的生產狀態，并查看每臺設備的生產數據和效率等。（圖：EETimes China攝）

肖茜表示，CFX的出現，“可以幫助定義數據內容和通信方法，以通過低成本，標準化且開放的非專有方法來支持工業4.0的需求，降低整個電子制造供應鏈的成本。”

手工焊接大賽

在本次展會同期，還舉辦了IPC手工焊接中國區冠軍賽以及頒獎典禮。熟悉IPC和硬件焊接的朋友可能比較了解，這是國際性的電子組裝行業全球性競賽，今年是與中國結緣的第10個年頭。

IPC手工焊接比賽（HSC）源于2010年斯堪的納維亞電子競賽，該競賽是首屆瑞典手工焊接錦標賽。手工焊接賽的意義旨在表彰嫻熟制造工人的杰出技能和專業成就。隨著HSC競賽在歐洲和中國熱度不斷攀升，IPC推出了世界HSC錦標賽，在更大的舞臺向世界證明這些專業人士在電子行業的價值。

早在2010年，首屆中國賽區的IPC手工焊接賽就在深圳成功舉辦，在2013年美國圣地亞哥舉辦的IPC手工焊接世界冠軍賽，來自北京鐵路信號工廠的付春艷更是代表中國區獲得了世界冠軍，彰顯大國工程師的硬實力！

如今機器當道，大力推廣手工焊接是否還有意義？

對此Philip表示，目前來看最好、最復雜的電子產品仍然需要大量的手工焊接。IPC將電子產品依據性能分為三個等級：第一級是通用電子產品，包括消費產品及一些計算機和外設；第二級是專用服務電子產品，包括通信設備、復雜商用機器、具有高性能和長壽命需求的儀器；第三級是高可靠性或工作環境惡劣的電子產品，包括持續性能或按需性能至關重要的設備和產品。

“比如極其精密，對可靠性要求極高的航空航天設備中，手焊元器件的比例就遠遠高于一塊電腦主板。所以無論在什么時候，手工焊接都是電子硬件行業從業者的必備技能之一。”Philip說到。

另一方面，“IPC手工焊接競賽旨在表彰世界優秀手工焊接人才的專業技能，”Philip表示，“該競賽為電子行業從業者提供了一個平臺，借助這個平臺，他們可以向客戶展示他們的專業技能，也可以在行業內部獎勵杰出的技術工人。被別人認可，尤其是IPC這樣的國際性平臺認可，對于提升現在年輕人的自信來說尤其重要。”

工業4.0時代的標準要求

IPC—國際電子工業聯接協會是一家全球性電子行業協會，成立于1957年，總部位于美國伊利諾伊州班諾克本。從最早關注PCB領域，到如今唯一一家將行業內所有參與者匯集在一起的同業協會，包括設計人員、PCB制造商、EMS企業、OEM以及政府、教育機構、NFP。

“作為會員驅動型組織，IPC提供行業標準、培訓認證、市場研究和公共政策倡導等服務，并且通過開展各種類型的工業項目來滿足這個全球產值達2萬億美元的行業需求。”Philip表示：“IPC致力于提升5000多家會員企業的競爭優勢，并幫助他們取得商業上的成功。”

肖茜表示，目前IPC在亞太區有會員1400多家，其中大中華地區就占了1100多家，是增長最快的區域。“與其他硬性要求的標準不同，IPC的標準采用取決于企業的自主需求，電子制造行業里，對產品可靠性要求較高的企業都會采用，甚至要求他們的供應商也采用。”

面對即將到來的工業4.0時代，中國企業如何在標準上不落于人后？增強在IPC這類國際標準組織中的話語權，在標準意識上與國際接軌很重要。Philip舉了一個例子，一些中國的電子產品企業在出口到歐洲時，遇到的往往是產品標準以外的問題，比如CSR（企業社會責任）及相關標準IPC-1401。

Philip稱，IPC-1401標準是全球供應鏈標準，主要為了建立全球可持續的采購體系，標準于2014年開發，2017年2月正式發布，所有的IPC會員都參與了該標準的定制。“例如一些知名的大型智能手機企業和他們的供應商，有很多業務在歐洲，但歐洲對CSR審查非常嚴苛，IPC中國可以幫這些企業寫報告，使其成功打入歐洲市場。”

“目前已經有越來越多的中國企業參與到IPC標準的制定中，包括目前正在定制的針對高鐵等軌道交通標準，今年共有5個標準在中國開始定制或升級。今后希望有更多的標準由中國主寫，并影響到全球。因為很多產品是中國主做的，例如PCB(印制電路板)有40%的業務是在中國。” Philip表示。