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SMT設備的國產化路徑
經過十多年的探索,貼片機基礎技術在國內已經成熟,隨著SMT技術在計算機、網絡通信、消費電子以及汽車電子等的廣泛應用,實施貼片機國產化戰略時機已經成熟。
一是引進與培育相結合,通過產業投資基金等方式,鼓勵國內企業并購國外二流貼片機企業。
采用三星貼片機產業發展模式,通過產業投資基金等多方式并購國外二流貼片機企業,在此基礎上實施自主創新戰略,集中力量研發貼片機視覺技術、運動控制、軟件等關鍵技術。定位中低速、高精度、高靈活性貼片機市場,在當前經濟環境不景氣的背景下,通過并購、入股等方式收購具備技術優勢但市場銷售不佳的廠商(比如荷蘭安比昂等),綜合集成現有技術基礎,降低研發成本,大大縮短產業化進程。
二是集中國家優勢力量,聯合成立專項研發團隊,并加強技術研發與市場對接。
貼片機生產涉及多學科領域,單個企業很難完成,必須考慮上下游各環節協作、聯合發展。建議以機電自動化程度高的大型國企為主體,組織國內分散研發力量,聯合成立研發機構,同時配套專項基金并積引導社會資金進入,多渠道保證持續研發能力。同時,技術研發與市場對接同步進行、相互促進,加快產業化進程。
三是優化市場環境,加快制定中國SMT產業標準體系。
一方面,應積參與IPC新SMT相關標準的制定,對已有的中國SMT產業標準,應從國家層面加強力度。另一方面,應順應中國SMT市場產品、技術發展趨勢,積引導制定國內電子制造組裝工藝質量技術標準,溝通分享國內SMT企業成功規范,推動其發展成為新的行業標準。
四是成立SMT研發基地,加強人才培養和國際合作力度。
國家應結合產業發展戰略和區域發展優勢,圍繞SMT相關技術和工藝基礎較好的研究院所、高校、企業,設立以SMT為核心的電子制造技能實訓基地,培養大批技能型SMT人才。同時,加強國際交流合作,積參與國際學術交流會、課題研討會。

如果這種模式持續下去,中國半導體企業可能也會成為國際市場上的積競爭者,進一占全球市場份額。事實上,這正是中國在2014年制定《中國制造2025》時所設定的雄心壯志:中國的終目標是到2030年成為半導體行業所有領域的全球。
從長期來看,中國半導體行業在全球的份額可能達到35%至55%。隨著中國半導體企業加速海外擴張,行業利潤率可能會大幅壓縮。其結果是美國半導體公司將無法再維持目前的高研發強度。當前的創新良性循環可能會逆轉變成惡性循環,美國企業陷入競爭力下降、市場份額和利潤下降的惡性循環。
電信網絡設備行業的經驗印證了這些變化。由于重大的擔憂,該行業目前處于中美摩擦的中心。2000年,三家北美公司——朗訊、北電和摩托羅拉——成為全球企業,總收入約為1000億美元。在互聯網泡沫破裂后的科技低迷時期,需求枯竭,網絡設備公司的收入大幅下降。到2005年,這三家公司的總收入下降了45%。結果,他們重組業務削減成本,包括研發成本。盡管他們保持著與前相同的12%的收入投入,但他們的年度研發支出總額從120億美元下降到67億美元,在短短五年內減少了45%。
這削弱了它們在不斷發展的無線設備市場上保持技術于歐洲競爭對手和支持新產品開發的能力,正如全球運營商正在推出基于新技術標準的無線網絡一樣。與此同時,上世紀90年代中期進入市場的中國制造商開始以更低的價格推出“足夠好”的網絡設備。中國的競爭者在國內和新興市場迅速擴張,到2008年已經占領了全球約20%的市場。在隨后的十年里,中國電信網絡設備公司的份額幾乎翻了一番,達到38%。
同時,三個前北方美國巨頭終被歐洲競爭對手收購,收購價格僅為其先前估值的一小部分。如今,美國還沒有無線接入網絡基礎設施的供應商,這對于5G網絡的推出和管理至關重要,5G網絡是下一波應用的基礎,這些應用將改變全球經濟,因為它們帶來了從大規模物聯網應用到自主車輛的方方面面。
“全球準入”才能實現半導體行業的雙贏

對于中國和全球競爭對手來說,美國的損失將是他們的收益。我們預計,中國供應商將占到美國半導體產業損失的一半左右的收入,這使中國能夠將其全球市場份額提高到7%左右,并將其半導體設計自給率從14%提高到25%。這一比例仍遠低于《中國制造2025計劃》設定的70%的目標,但與分析師根據中國半導體行業近期發展預測的區間低端一致。美國半導體公司損失的另一半收入將流向歐洲或的替代供應商。
除了對收入的影響外,我們估計半導體研發支出每年將減少50億至100億美元,資本支出每年將減少80億美元。這將導致超過40000個美國工作崗位的流失,其中15000個將在半導體行業。
如果美國企業要保持現有的研發與收入比例不變,保持營收利潤率不變,那么收入損失將迫使它們每年減少研發投資50億美元,即13%。但考慮到美國半導體行業總收入可能會因對中國業務的影響而停滯或下降,美國半導體公司可能不得不削減高達100億美元(25%)的研發支出,以實現與該行業預計資本成本相等的股東總回報。
這將扭轉美國半導體行業創新良性循環的方向,研發投資的減少將降低美國保持在技術和產品方面于全球競爭對手的能力,導致美國在中國以外市場份額進一步縮水。

貼片機國產化的難點與瓶頸
貼片機應用領域廣,技術含量高,并能帶動精密機械制造、高精密傳感、高性能馬達制造、圖像處理、X-Y伺服控制系統、軟件等相關基礎產業。從上世紀90年代初開始,國內先后有原電子部二所、715廠二所、43所、4506廠、熊貓電子、風華高科、上海現代、上海微電子、羊城科技等數十家企事業單位嘗試過貼片機的國產化工作,但至今未有一款國產貼片機進入市場。
比如,1994年,上海無線電設備廠又與日本合資組裝過貼片機,后因日方變更而終止;2002年上海微電子裝備公司與上海交大合作制成一臺貼片機樣機,未有商品化的后續消息;近年,華南理工大學與肇慶新寶華電子有限公司也對貼片機進行合作開發。
通過調研,NEPCON展會上SMT設備,主要原因歸納起來有以下幾點:
一是貼片機結構復雜、技術含量高,國內基礎工業積累不足。
貼片機是機電光等多學科一體化的高技術精密設備,僅元器件就有1到2萬個,國外貼片機企業一般采購其中的70%,另外30%進行公司定制,而恰恰是這30%元器件國內企業由于缺乏基礎技術人才,無法進行生產。
二是貼片機研制費用高、投資風險大,民營企業無法保證持續的資金投入。
目前,貼片機生產并未得到的足夠重視。以往國有企業開發貼片機,通常是撥專款立項攻關,企業搞出樣機組織鑒定,然后項目隨之結束,缺乏持續創新的動力。
民營企業創新活力強,是目前研制貼片機的主要力量(國內從事SMT設備制造的廠家有幾百家,幾乎都是民營企業),但規模小、實力有限,缺乏生產樣機后進一步研制與提升的資金投入。
同時,國內企業一旦新品研制成功,國外企業便立馬降價打壓國內企業,導致國內企業研發資金鏈斷裂,無法在性能日新月異的貼片機市場競爭中存活。
三是SMT產業標準體系不完善。
標準體系是整合供應鏈的關鍵。SMT技術、新材料和新工藝的快速變化,以及成本和環保的雙重壓力,迫使產品規格標準頻繁變化,對SMT標準制定提出新的要求。長期以來,我國SMT產業過度依賴國外IPC標準,未根據中國SMT產業實際情況制定完備的標準體系。國內雖然制定了GB19247、GB3131、QJ165等標準,但存在標準繁雜、不成體系等問題。
此外,國內SMT積發起制定的國際標準也得不到強有力的支持和保護。比如,IPC-9853個由中國SMT企業發起,歷時4年制定的IPC標準,但在2013年7月被IPC撤銷,并未作任何說明和解釋,傷害了中國SMT企業的競爭力。
四是SMT技能人才缺乏。
SMT設備涉及機械、電子、光學、材料、化工、計算機、自動控制等多學科。目前,國內僅有少數高校將重點放在工藝設備開發或微組裝/封裝領域,與SMT配套的學科、和教學體系建設剛起步,很難滿足SMT行業發展需求,同時行業對電子制造技術研發和人才培養的牽動也不足,制約了SMT制造競爭力的提升。
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