几年前，Alex Stepinski和Whelen Engineering公司筹建的一家创新的专属工厂（生产公司内部用PCB），引起了业内人士的注意，该工厂就是GreenSource Fabrication。最近，随着Whelen Engineering公司又收购了一家设备制造商， Alex正着手进行包括PCB制造在内的整套 OEM工厂方案。
Barry Matties：Alex，可以向读者介绍一下以专属制造思维方式所创建的工厂，其运行情况如何？
Alex Stepinski：可能大家对我们的工厂创建和发展的过程都很熟悉了，在此就不多加赘述了。我们是专属制造的样板工厂。Whelen公司当初之所以选择这样做是因为当时的COO非常有远见，他认为可以找到一种更好的生产方式，果然，我们真的做到了。我们在北美地区建造了Whelen公司的专属工厂GreenSource，现在已经成了一个典型案例，其他同行正时刻观察着我们的动向。很多从事类似业务的同行都表示对这种生产方式很感兴趣，当中大多数都是无法在市场上为自己的产品找到合适的PCB制造商。
PCB外包工厂通常是一种“样样通样样松”的生产模式，大多数情况下，一个工厂要为多家客户生产产品，这样才能保证公司业务既安全又多样。但也有一些工厂会有专门的主营业务，例如挠性电路或微波电路板。但总的来说，这样的工厂更多都是位于亚洲地区，而不是美国。因为美国的制造生产业务不足以支撑美国PCB工厂的发展，他们不得不同时生产各类不同产品。
美国市场中的OEM因为有很多特殊产品，几乎很难找到符合需求的PCB生产厂；相反，在亚洲就更容易找到，但是其OEM需求的产量不足以让亚洲的制造商感兴趣。所有OEM都受制于供应链。但公司若有了内部的专属工厂，就可以控制产能和生产优先顺序。工厂会100%服从要求，因为你就是那个发号施令的掌控者。如果你愿意，还可以根据自己的产品设计理念对专属工厂提出定制化需求，从而提高生产效率。这就是我们在GreenSource可实现的一切，现在已经步入了下一个阶段——在一定范围内，我们已经可承接外部订单——主要承接航空航天与国防领域的第三方订单。
我们正在采用半加成工艺生产不同应用的诸多产品，多叠层微导通孔结构具有很高的可靠性。这类PCB也是目前美国市场比较缺乏的。我们证明了工厂具备这样的生产能力，于是吸引了OEM的目光。他们会来询问，“我自己要怎么实现这种生产方式？我们要怎样做才能让你们成为我们的第三方合作伙伴？”还有一些OEM表示，希望我们能充分利用刚刚收购的设备制造公司的优势，为他们提供完整的工厂方案。
我们承接了两个为OEM设计工厂的项目，一处位于东海岸，一处位于西海岸；还有两个设计工厂的项目正处于初期洽谈阶段。这似乎是一个目前还无人问津的小众市场。你可以找到一家OEM对他们说：“我们能根据你们的产品专门为你们定制化设计一家工厂，这是21世纪应该具备的思维模式。设计出的工厂不仅绿色环保，还是全自动化的，更加分的是，它还能够灵活地完成生产任务。你们可以在同一条生产线上制造刚性板、挠性板和背板。这是一套具有全局性的整体方案。”很多人对我们这项业务都很感兴趣，所以我们也把公司的设备相关业务转向了这个市场。
Matties：你们为工厂制定了发展蓝图，但找到能够管理运营这类工厂的人才也是个不小的挑战吧？
Stepinski：我们的方法就是在新罕布什尔创建技术中心。如果你是一家OEM，你可以把员工送到这里。我们会培训这些员工，让他们快速学会相应的技能。工厂不是一天就能建成的。一般来讲，客户找到我们以后，要经过一年的时间才愿意接受我们的设备，因为他们要构建起基本架构，把所有一切基础设施建好后才能进行电气服务、HVAC等，并且还要申请许可证等。我们也要按客户的设计去证明是否可行，然后定制出符合这些设计的规格要求，与此同时还会为客户的员工提供相关培训。
Matties：这种方式很有意思，如果你在开展这些工作的同时还要培训他们的员工，那么客户的员工也就成了所构建的工厂的一部分了。他们会对工厂有更深入的了解。
Stepinski：这是个非常不错的业务模式，可以说是独一无二。我们还没听说其他人采用过类似的模式。我们有一个样板培训中心。我们开始建造工厂后，可以按照在样板工厂、技术中心和培训中心积累的经验，根据他们的应用来定制设备。
Matties：你认为这种方式会成为一种发展趋势吗？
Stepinski：普遍来看是这样的，OEM对目前的供应链情况非常不满意。COVID-19更是让很多人都感到沮丧，他们希望能拥有专属工厂。我不知道自己了解到的情况是否具有广泛代表性，因为我们接触过的客户大多数都是中型OEM。但如果是大型OEM，他们可以获得所有人的注意，任何时候只要他们一声令下，所有人都会跟着有所行动。如果是中小型OEM，有时就很难在市场上寻得立锥之地。但有了自己的专属工厂就不一样了，尤其是想让自己的产品在同类产品中脱颖而出之时，优势尽显。目前这类生产仍由外部生产厂来完成。
Matties：同时也会在成本上有所回报。如果有了自己的专属工厂，公司能节约多少成本？或者说能有多少成本优势？
Stepinski：如果定制化的程度足够高，就会显现出优势来。我们会研究原始模式和设计，然后根据这些产品目前的设计方式以及未来几年里计划的设计方式来定制工厂。我们会尽可能免费将各种生产能力添加到定制工厂中，或者尽力花最少的成本证明这一点，我们的工厂已经做到了。我们也会为OEM采用同样的方法。每个产品都有相应的层数、层压结构、面板尺寸和材料，根据自己认为趋势会朝着什么方向发展来制定相应计划。
一般来说，这种工厂和传统PCB工厂不太一样。电路板生产厂属于“万事通”型工厂，但专属工厂则通过专业化和定制获得收益。这样一来，不仅会提高生产效率，还能选择最终表面涂覆方式和材料等。如果选择在公司内部完成生产，思维模式就会发生转变，因为再也不需要受限于市场的供应商了。
如果公司自己进行生产，你可能只会使用1至2种最终表面涂层。但如果把生产外包，就会使用3至4种最终表面涂层，因为你不会明令设计部门“只能使用ENIG”。相反，你会跟他们说：“你们想用什么涂层就用什么，只要价格合理、准时交付就行，但要保证产品的可靠性。”所以通常不会有任何限制。你会让设计人员有多种选择，而不是规定只能用特定的材料，但如果你想定制产品，就可以商定好具体合约，从规模经济的角度来看是利于公司的。我们还发现内部生产的性价比要高很多。
Matties：既然可以由内部工厂完成生产，那设计师在设计终端产品的功能时是不是就可以突显出优势了？
Stepinski：是有那么几点优势。有了内部工厂，甚至都不会从外部购买部件，我们必须为内部工厂提供生产支持。而且变为内部生产之后，偏差就少了很多。如果是使用外部加工工厂的生产模式，为了寻求平衡，一般需要多家供应商。但也正是因此，每家供应商的产品质量都会不同。因为各家PCB生产厂的工艺不尽相同。
每个工厂都会受到各种不同因素的影响，不仅仅关乎设备，还关乎工厂员工、工艺、技术以及整个公司的发展历程。各个供应商之间都存在差异，所以不同供应商生产的产品也不可能完全相同。就对电路板生产厂提出的规格要求来看，我还没发现哪家工厂可以接近可实现的目标。大多数规格要求在很多方面都是很宽泛的。他们总是特别关注几个不同的变量，然后严格控制这几个变量。
但如果所有规格参数都要受到严格控制，就很难从客户那里收到产品。一般来说，部分技术规格要求是参考IPC标准，但如果你去查看IPC给出的标准，就会发现他们给出的一般规格要求也很宽泛。这就会导致多家不同工厂生产出的产品有偏差，有时甚至是很严重的偏差。
Matties：当然，还必须要有更好的IP保护机制。
Stepinski：这是另一个关键点，特别是在推出新产品时。虽然很多电路板工厂无法做到逆向工程，然后去找另一家OEM设计，但也不是不可能。
Matties：电路板工厂做逆向工程设计的行为并不多见，但你要给自己的基础设施添加安全保护机制，即涉及网络安全及其他产品安全问题性。最近我们在采访John Mitchell时，他谈到正在和业内同仁讨论生产转移区域化的问题，他认为按区域生产会越来越多。这就和我们讨论的内容有关了。不论是选择外部加工工厂的生产方式还是自己构建专属工厂，似乎都会让供应链发生巨大转变。
Stepinski：这确实是我们正在做的事。在我们正式进入市场后，希望能让新式工厂成为东海岸的技术中心。OEM可以在该技术中心切实地看到、感受到整个生产流程，并且能和工程部门交流沟通。我们有一家设备公司，并且能够在必要时一起配合研发工艺流程，从而为新一代产品技术要求提供支持。我觉得美国市场的研发工作很欠缺，而客户又忽视了这一点。我们在这里成立了一家研发技术中心，为那些想要使用新一代技术的公司提供支持，而不是支持那些仅仅想要模仿别人技术的公司。
Nolan Johnson：我知道你们目前还处于发展的早期阶段，但还是想问问，通过你们的系统建立工厂大概需要多长时间能获得投资回报？几周、几个月还是几年？
Stepinski：对于合法的PCB工厂而言，获得ROI的时限是以“年”为单位的。我们第一家工厂以一半的产能运营，3年后获得了ROI，所以还是取决于产品的生产条件。根据目前情况来看，我估计这种新型工厂从启动生产到获得ROI，需要3年至5年的时间，这是一种比较合理的推断。
Matties：我们一直在讨论的一个概念就是联合运营的专属工厂，因为有些中等规模的OEM虽然想设立一个专属工厂，但却并不需要这个工厂时时刻刻都在运行，或者有些OEM想节省开支。是否可以尝试让4、5家OEM（可以是非竞争性的公司）联合起来成立一家合作性工厂。
Stepinski：这就是我们目前在做的工作。有一家OEM客户就把员工派驻到了我们的工厂里，每天都在那里研发制造他们自己的PCB。但出于安全考虑，必须要保证每个人都接受审查才能进入工厂工作。
Matties：但你们这种模式仍然是可以获利的，因为相当于出租了自己的生产线。这是你们的商业模式吗？
Stepinski：这是互利共赢的模式。我们负责安排好部件生产成本和工艺设备研发。下一步就是设计他们自己的工厂，这一过程要参考他们的前景展望和预测。我们有一家客户计划建造一座和我们目前在建的相同规模的工厂。
Matties：你们工厂的产能现在达到满载了吗？或什么时候才能达到100%的产能？
Stepinski：没有，我们还未达到100%的产能。由于我们工厂的地理位置，导致劳动力成了我们最大的受限因素。我们计划采用全天24小时的生产方式，但还需要更长的时间，才能实现这一目标。我们已经取得了一定进步，现在我们采用两班倒的方式，工厂每周运行5天至6天，估计在年底就能实现100%的产能。我们在产能方面遇到的最大挑战就是认证问题。如果客户要生产一个特定的产品，他们不会拿着一个标准产品来找我们，比如我遇到过要求厚径比为15:1的盲孔结构。还有客户要求我们生产线宽和线距小于等于0.5微米、1微米的产品，而且还要在一种奇怪的材料上采用SAP工艺，之前从来没有人会在这种材料上采用该工艺。
所以我们就要费尽周折地验证是否能满足这些要求。这可能是我们遇到的最大挑战——整理工艺规则，确认我们所选工艺是否高效。我们是否应该针对这个应用使用NRE来获得另一个工艺，这样就可以让生产运营更加高效。运营成本增量又会是多少？我们是否愿意再投入一些资金？有些从我们这里购买设备的客户会将买到的设备放到我们的工厂和他们的工厂里。
Matties：的确是这样。比如，如果有4、5家乃至10家公司，让每家公司都拿出1000万至2000万美元在德克萨斯州建造新工厂，并且让他们拥有工厂的所有权，而不是仅仅将生产线租给他们使用，这会成为一个可行的商业模式吗？
Stepinski：我们用提供工厂方案的方式作为自己的切入点。目前，我们是美国市场唯一一家经验丰富的工厂设备构建公司。我们虽然不制造设备，但却能设计零排放的工厂方案，而且我们每天都在生产。构建设备后再交付给别人并不容易，每天都要使用就更不同了。
Matties：你们的模式是为客户的团队提供培训、从无到有建造一家工厂、让工厂实现零排放、让工厂投入运营，并且不持有工厂的所有权而是让OEM将其当作专属工厂或合作工厂。这样一来，应该会有不少人对这种模式感兴趣。
Stepinski：现在来看，市场对我们这种模式很感兴趣。但我们还没试图出售这种模式。之所以会出现这种局面，是因为我们一直以来都秉持这种生产方式。
Matties：没错，但随着你更有目的地做这件事情，而且现在又有很好的时机，你们又处于非常有利的位置，制造业回归美国本土的趋势似乎会加速这种模式的推广。
Stepinski：我们工厂一直从工厂设计和设备方面入手，开展大量的内部研发工作。专注于在欧洲建立我们的设备工厂，为客户要求我们提供的新技术给予支持。拥有一家生产能力强的设备工厂作为后盾后，纵向整合工作就变得非常有趣了。特别是在生产这类SAP产品的时候，客户会提很多要求。产品中不能有微粒、不能触碰到电路区域内的任何部分等，还要根据非均向性喷涂工艺，减少扩散层。
