深度解析滤波器行业--自动化调试


发布时间 :

2020-11-16

在滤波器的发展历史中,自动化调试一直是个热门话题,也是一直没有大规模商业化的一道工序,今天的分析中,先回顾不完整的自动化调试发展历史,然后探讨一下现在大火的介质滤波器自动化调试。

大概在10年前或许更早,富士康给海外客户代工的产品线上就出现了自动化调试设备,不过在那个年代,国内的人工成本相对不高,另外一方面滤波器需求也没那么多,国内做滤波器的厂家是没有在这方面做投入研究的。具有长远战略发展眼光的华为在那个年代,已经开始了前瞻性的部署,同日本的一家企业一起启动了自动化调试设备的研发。时间来到2014年,随着4G的大火,滤波器的需求数量发生了跳跃性的变化,而当时行业的调试人员明显是不能满足暴涨的滤波器调试需求,因此出现了当年那幅戏剧性的场面,调试员不断被滤波器厂家挖来挖去,一个调试员的收入也很快从月薪大几千变成两三万,甚至超过了技术开发人员的薪资收入。

痛点产生需求,自动化调试终于被滤波器厂家所重视,但这是一个非短期能解决的问题,通信频率的非全球标准,各地的不同需求,滤波器一年开发三四百款产品,年需求超过1W台的大概只有5%,超过5000台的也大概不会超过20%,多样化的市场需求制约着自动化调试的发展,于是第一批半辅助性的自动化调试设备进入眼帘,这个设备就是后来在行业广泛应用的盖板螺杆预装机。即使这个现在看起来简单且广泛应用的设备前期也走了不少弯路,有厂家投资千万做了40套设备,基本是交学费了。同一时期为了降低对调试员的门槛,在解决设备的同时,计算机辅助调试也同步发展,简单来讲就是让调试按照既定的步骤,傻瓜式的去操作,理想总是很丰满,现实很骨感,由于前端加工电镀物料的不一致,装配一致性差,以及辅助调试实现方式的制约,这项技术在那个年代也没有发展起来,厂家能做的还是抢人,实在抢不过的就自己培养。2015年,华为同日本厂家开发的自动化调试设备小有成就,开始向国内厂家寻找推广合作伙伴。这款设备从日本进口回来,单台成本140万人民币,是款单头调试设备,在实际使用过程中,调试效率远低于人工调试,且存在着螺杆力矩无法锁紧,调试头经常滑落等各种各样的问题,最终这次推广合作,合作厂家在交了几百万的学费后,只能当作废铁放置仓库。自动化调试设备没有推广起来,计算机辅助调试在这个时期得以大力发展,16年开始的三大运营商物联网需求,让单一产品有了稳定的批量需求,部分厂家据说达到上千人的调试规模,这个数据就不去验证了,不过这个方案确实能降低对调试员的门槛,也可以有效降低产品的调试成本。

2018年,华为的二代自动化调试设备登上舞台,这款设备单台成本已经降低到30万人民币,那年春天,一众滤波器厂家派人去现场学习,不过可惜的是当时现场展示的效果真的很不理想,当时展示的2T2R产品,调试效率低下,现场演示有个别通道无法调试完成,所以这是一次相对失败的展示。这次的商业推广也是失败的,总结起来原因有以下几方面:1.第一次合作的厂家吃过亏且当时主业亏损,不愿意再次参与;2,作为二代调试展示的合作厂家,深知过程中的各种问题,自然不愿意投入;3,当时东山精密已经与韩国那边合作的自动化调试设备投入80台,效率是高于华为的这次展示设备效率。大家都认为这个投入不如投计算机辅助调试。

2019年,介质滤波器登上舞台,金属滤波器需求开始下降,除了东山精密此前批量投入过自动化调试设备,其余厂家顶多是小批量投入试用几台。

虽然技术成熟了,设备成本也降下来了,但是金属滤波器的自动化调试商业化之路相对来讲确实更难了。

应用于5G的介质滤波器从诞生之初,相比较金属滤波器时代,就有着天然的优势,全球规划的5G频段相对单一,单个站需要192个滤波器,这个局面让自动化调试从介质滤波器进入商业化的同时,也步入滤波器厂家的视角。2018年年底东山精密就曾公开表示过,公司已经批量应用自动化调试,是行业的一家。(以下图片摘自艾邦公众号)

这段内容解释了介质滤波器的行业痛点,也就是为什么要用自动化调试。关于自动化调试实现原理,很好理解,如下图:

背后的实现算法尊龙凯时官方网站不去深究,尊龙凯时官方网站重点分析当下针对调试实现的两种调试头方案优劣。前面讲到东山精密应用的自动化调试,据悉实现方式是电磨,经过这两年的研究发展,电磨方案的介质滤波器自动化调试设备已经相对成熟,调试效率也比较高,3.5G的单台调试时间已经可以控制到25S,效率确实还不错,不足的是,介质滤波器是个高精度的产品,电磨磨头在工作过程中有损耗,需要定期更换磨头,来保证调试一致性的实现。另一方面,自动化调试目前基本能实现95%以上的产品实现(2.6G的在80%多),偶尔也会遇到调试不良品,还需要人工干预。

现在行业研究比较多包括设备商主推的是激光调试打磨方式,相比较电磨,激光调试肯定不再存在更换磨头这个问题,另外调试精度也是高于电磨,理论上以及趋势上来讲,肯定是行业的未来方向。从目前的研究成果来看,如果采用激光磨头平面打磨的方式来实现,15S就可以完成1台产品的调试实现,不过平面打磨目前还不能完全实现,需要采用激光3D打磨,这个打磨的效率就比较低了,单台需要2-3分钟,比机械和人工效率都低,另外3D打磨的设备成本也比较高,显然短期商业价值就不高了。据不可靠小道消息,某设备厂推动上游厂家采购其开发的自动化调试设备,原计划批量推广,但是试用10台后,发现效果不佳,暂停,还是以人工调试为主。

总体上来说,自动化调试肯定是趋势,而且最终实现的方式应该是激光方案的自动化调试,不过在目前可见的一两年内,如果技术上突破不足,那么大概率还是电磨方式的自动化。

另外从我个人的从业经验来说,关于自动化调试设备,建议行业厂家尤其是后进厂家谨慎投入,这个谨慎不是不投入,是要选择成熟的设备去投入。就我自己的职业生涯经历感受来讲,自动化调试设备是节省了大量的一线操作人员,但是同时会增加软件开发调试配置人员,设备维护人员,在行业的前期,设备产品稳定性不足,匆忙投入很有可能是交学费,专业的事情交给专业的人去做可能会更好。从时间点来讲,近期想投入的厂家,建议选择成熟度更高的电磨方式自动化设备,激光的再缓一两年或许是比较好的选择。