走進TDK珠海保稅區(qū)工廠，探尋高端元件制造的秘密

作者：王瑩時間：2018-09-10 來源：

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我們身邊無處不在的電子產(chǎn)品，小到手機和可穿戴電子，大到汽車和鐵路機車等，都離不開電子元件，諸如電阻、電容器、薄膜、模組等，它們用量巨大，不可或缺，看似簡單而里面蘊藏著豐富內(nèi)涵。

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/201809/391695.htm

? ? ? ?那么在工廠中，這些元件是如何生產(chǎn)出來的？近日，電子產(chǎn)品世界記者等國內(nèi)部分記者參觀了TDK集團的愛普科斯(珠海保稅區(qū)工廠)（簡稱：珠海FTZ工廠），并訪問了工廠的總裁及首席執(zhí)行官兼TDK壓敏電阻事業(yè)部負(fù)責(zé)人安柯南（Frederico Knorr）先生。

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年產(chǎn)能：25億元件
? ? ? ?據(jù)悉，珠海FTZ工廠從事無源元件的生產(chǎn)等業(yè)務(wù)，主要產(chǎn)品是直流薄膜電容器、電力電容器、壓敏電阻、PTC熱敏電阻和NTC溫度傳感器等。工廠成立于1998 年，起初生產(chǎn)陶瓷材料。歷經(jīng)二十年發(fā)展，現(xiàn)有員工已達(dá)近3200名，其中有超過100名的研發(fā)隊伍，成為TDK壓敏電阻和直流薄膜電容器的全球研發(fā)中心。工廠占地面積約6萬平方米。

? ? ? ?目前珠海FTZ工廠每年生產(chǎn)超過25億個元件，每年運送超過15600噸的材料和成品，消耗4500噸陶瓷材料，生產(chǎn)1400噸金屬化合物。工廠擁有4000多套設(shè)備，有將近300家供應(yīng)商合作，更重要的是擁有74套機器人，按每萬名員工擁有的機器人數(shù)量計算，名列世界領(lǐng)先地位。

? ? ? ?該工廠還通過了適用于相關(guān)行業(yè)內(nèi)的所有國際標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，值得一提的是兩個非常特別的標(biāo)準(zhǔn)——IRIS和ISO 3834，其中IRIS是鐵路應(yīng)用中的特定認(rèn)證。通過認(rèn)證，可以為鐵路應(yīng)用提供元件。而ISO3834只是鐵路焊接行業(yè)的一個特殊標(biāo)準(zhǔn)，員工必須通過認(rèn)證才能在元件上進行正確的焊接。這種焊接是一種油氣混合的焊接技術(shù)，這樣才能保證交付給客戶質(zhì)量合格的元件。

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滿足自動化生產(chǎn)的必備條件
? ? ? ?當(dāng)前新電子產(chǎn)品發(fā)展迅速，為了適應(yīng)快速變化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，珠海FTZ工廠采取了一系列措施。
? ? ? ?首先，自動化是提高質(zhì)量的關(guān)鍵之一。珠海FTZ工廠引進了最先進的機器人及其自動化技術(shù)，確保操作不斷重復(fù)而無偏差。
? ? ? ?其次，珠海FTZ工廠還不斷投資新技術(shù)，例如銅漿的生產(chǎn)，以改善質(zhì)量、降低成本。
? ? ? ?再有，珠海FTZ工廠正在不斷擴大產(chǎn)能，以縮短交貨周期，例如正在擴大陶瓷生產(chǎn)產(chǎn)能。

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? ? ? ?研發(fā)中心是珠海FTZ工廠的一個非常重要的組成部分，可以為客戶提供快速的解決方案。研發(fā)中心已開發(fā)了耐高溫、高濕的產(chǎn)品，此外還有硅酸鹽涂層壓敏電阻、電動汽車用薄膜電容器等。珠海FTZ工廠還開發(fā)了用于汽車空調(diào)的溫度傳感器，以及用于工業(yè)的高壓保護元件集成模塊等。另一個創(chuàng)新案例是開發(fā)了熱保護型壓敏電阻用以避免惡劣條件下器件過載或老化引起的火災(zāi)風(fēng)險。

? ? ? ?產(chǎn)品、工藝和材料的研發(fā)
? ? ? ?珠海FTZ工廠非常注重技術(shù)開發(fā)，擁有超過百人的超強研發(fā)團隊，主要設(shè)計和開發(fā)新產(chǎn)品和工藝流程，已成功申請了30多項專利，開發(fā)了30多種新產(chǎn)品系列、20多種新材料和工藝。
? ? ? ?兩個創(chuàng)新產(chǎn)品的例子如下。
? ? ? ?第一個是熱保護型壓敏電阻，它外表看起來很簡單，但里面是一個復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，器件內(nèi)部集成了一個低溫焊點和一個精巧的機械驅(qū)動裝置，可以確保在元件過熱情況下將元件從應(yīng)用電路中斷開，從而避免損壞設(shè)備和引發(fā)火災(zāi)。

? ? ? ?在工藝和材料方面，珠海FTZ工廠的核心競爭力之一是自己生產(chǎn)部分原材料。例如下圖是珠海FTZ工廠核心材料內(nèi)部生產(chǎn)的技術(shù)，左圖看起來像是一個實驗室，但其實是一條銅漿生產(chǎn)線，這些自產(chǎn)的銅漿用來保證電極材料的品質(zhì)，它們用于焊接元件。

? ? ? ?實際上，就工藝過程開發(fā)而言，珠海FTZ工廠追求“理想化工藝過程”。所謂“理想化工藝過程”，指如果您想生產(chǎn)某種東西，例如生產(chǎn)一支激光筆，需要把零件組裝在一起，如何用最佳、最有效的方式去做？當(dāng)然，這看起來很簡單，但是對于一個正在運行的生產(chǎn)線，例如珠海FTZ工廠每年生產(chǎn)25億個元件，應(yīng)該如何去設(shè)計？這相當(dāng)復(fù)雜。因此，珠海FTZ工廠還和很多大企業(yè)、高校建立了伙伴關(guān)系，來支持珠海FTZ工廠技術(shù)的提高，以及對新材料、新制程進行技術(shù)研究。

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圖：核心材料內(nèi)部生產(chǎn)線

? ? ? ?當(dāng)然，上述這些技術(shù)非常重要，但是不可忽略的一點是人是非常重要的，沒有這些人就什么都做不成。

? ? ? ?例如，下圖是一臺保護陶瓷元件組裝的全自動生產(chǎn)線，這是一個非常復(fù)雜的設(shè)備，是一個帶有攝像頭的機器人和人協(xié)作完成的。右邊可以看到原來的生產(chǎn)方式是手工操作，珠海FTZ工廠的全自動生產(chǎn)線完全是由自己工廠的工程師設(shè)計出來的。這條傳動式生產(chǎn)線能夠非常穩(wěn)定地生產(chǎn)，以長時間地保證產(chǎn)品質(zhì)量，并且降低報廢和浪費；同時整個生產(chǎn)時間也縮短了50%。

神奇的機器人實驗室
? ? ? ?當(dāng)前，工業(yè)4.0、智能制造、智慧工廠是大勢所趨。作為國際化工廠，珠海FTZ工廠設(shè)有機器人實驗室。

? ? ? ?據(jù)悉，設(shè)計機器人實驗室有五個目的：1.所有項目上自動化產(chǎn)線之前，都要在這里進行驗證。2.培訓(xùn)工程師和技術(shù)人員。3.關(guān)鍵自動化模塊在改造之前，對有難度、技術(shù)不確定、高風(fēng)險自動化模塊，進行功能性和穩(wěn)定性驗證。即所有自動化設(shè)備敲定之前，都要在這里走一圈，進行相關(guān)的實驗和驗證，以保證自動化項目進入產(chǎn)線后能夠滿足要求。4.在新產(chǎn)品、新工序開發(fā)中，需要做一些輔助實驗。5.對本土機器人的性能確認(rèn)。為了降低成本，珠海FTZ工廠希望今后引進越來越多的本土機器人，因此在使用本土機器人前進行性能確認(rèn)。

? ? ? ?在第一個演示中（下圖），電子產(chǎn)品世界的記者看到有兩個六軸機器人，國際品牌機器人（黃色）精度是±0.02mm，本土品牌機器人（藍(lán)色）的精度是±0.03mm。兩個機器人協(xié)同工作，可以精確地把電極片放在瓷片上，如果瓷片位置偏移一些，機器人仍能準(zhǔn)確找到瓷片和放置上電極片。

? ? ? ?據(jù)介紹，這個機器人實驗室非常重要。以前工程師只能到供應(yīng)商那邊做測試，但是有了這個實訓(xùn)實驗室以后，工程師可以在這個實驗室、任何時候驗證他們的想法和設(shè)計，并可以開發(fā)新的設(shè)備、新的機器，來改造過程和質(zhì)量。

中國：TDK最大的市場
? ? ? ?TDK成立于1935年，總部設(shè)在日本，全球雇員約10萬人。2008年，TDK收購了愛普科斯（含愛普科斯珠海保護區(qū)工廠）。TDK主要開發(fā)、制造和銷售電子元件。截至2018年3月31日，TDK 2018年財年銷售額達(dá)1.3萬億日元。多年來保持業(yè)務(wù)逐年增長。
? ? ? ?中國是TDK最大的區(qū)域市場，在華共有12 家工廠和19個銷售辦事處，生產(chǎn)、研發(fā)和銷售TDK和愛普科斯(EPCOS)品牌產(chǎn)品，以滿足汽車、工業(yè)及能源、信息和通信技術(shù)、家庭和醫(yī)療保健等行業(yè)的市場需求。如今，TDK 集團全球員工約有一半以上是大中華區(qū)員工。

TDK：矢志創(chuàng)新80載，小元件托起大乾坤
? ? ? ?1930年，東京工業(yè)大學(xué)的兩位博士——加藤與五郎博士、武井武博士發(fā)明了一種叫做鐵氧體的磁性材料，其用途當(dāng)時還是未知數(shù)。為了探索其潛能，1935年加藤博士創(chuàng)立了東京電氣化學(xué)工業(yè)株式會社，1983年，公司正式更名為TDK，由Tokyo（東京）Denki（電氣）Kagaku（化學(xué)）的首字母組成。
? ? ? ?八十多年來，TDK的發(fā)展與社會歷史的發(fā)展密切相關(guān)。包括多層電子元件，有了這些1980年才被生產(chǎn)制造出來的小元件，才有了我們今天使用的電話、筆記本電腦、汽車電子等產(chǎn)品。
? ? ? ?以豐富的創(chuàng)造力回饋文化與產(chǎn)業(yè)，這是TDK的企業(yè)宗旨。TDK與全球領(lǐng)軍企業(yè)合作，加速發(fā)展。TDK尊重文化產(chǎn)業(yè)，積極接受新事物。同時具有多樣化業(yè)務(wù)，與集團各企業(yè)協(xié)同，使其步步為營。TDK廣納人才，積極招攬外籍員工。TDK積極贊助兩年一次的世界田徑競標(biāo)賽、管弦樂團音樂會……。
? ? ? ?電子元件雖小，背后卻有大理念。TDK相信，附有靈感的創(chuàng)意改變世界，并將以創(chuàng)意譜寫未來，即：Attracting Tomorrow。