AI人工智能的應(yīng)用落地、外觀設(shè)計(jì)的創(chuàng)新突破、工藝的進(jìn)化升級(jí)，觸發(fā)新一輪的產(chǎn)品代際躍遷，從2024年開始這一跡象日漸明顯，3C電子市場(chǎng)逐漸回暖復(fù)蘇。而在制造端，則迫切需要利用更多新質(zhì)生產(chǎn)力和先進(jìn)加工工藝來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的奇思妙想，協(xié)助制造企業(yè)確保產(chǎn)品高品質(zhì)、降低生產(chǎn)成本，同時(shí)也做好對(duì)供應(yīng)鏈的管控工作。

　　組編/編輯部

　　3C電子制造是2024年為數(shù)不多的亮點(diǎn)市場(chǎng)之一，其中仍以智能手機(jī)、VR/AR穿戴式電子設(shè)備為大宗。根據(jù)市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)Canalys發(fā)布的《二季度，Canalys智能手機(jī)全方位榜單及預(yù)測(cè)：AI、高端手機(jī)、5G、折疊屏》報(bào)告稱，2024年第二季度，全球智能手機(jī)市場(chǎng)景氣度持續(xù)提升，但基于成本上漲的因素，庫存周轉(zhuǎn)、營商環(huán)境仍存在一定的挑戰(zhàn)，因而預(yù)計(jì)2024年全球智能手機(jī)出貨量約為12億臺(tái)，同比上升約5%(如圖1所示)。

　　而在另一家調(diào)研機(jī)構(gòu)TechInsights的數(shù)據(jù)跟蹤調(diào)查顯示，2024年8月全球智能手機(jī)出貨量(批發(fā))和銷售量(零售)分別同比增長3%和2%，市場(chǎng)增勢(shì)出現(xiàn)放緩(見圖2)。作為全球智能手機(jī)的重要風(fēng)向標(biāo)，TechInsights預(yù)計(jì)，最新一代iPhone 16系列的發(fā)貨時(shí)間將縮短，將在2024年下半年實(shí)現(xiàn)約7250萬臺(tái)的出貨量，同比增長4%左右。

　　在中國，隨著今年9月華為全球首款三屏折疊屏Mate XT非凡大師的驚艷亮相，標(biāo)志著其堅(jiān)守高端市場(chǎng)的決心。10月初，從供應(yīng)鏈傳出的最新消息顯示，華為的市場(chǎng)主力產(chǎn)品MATE 70已開始量產(chǎn)，最快可能在10月底或11月初發(fā)布。據(jù)消息稱，華為已經(jīng)為Mate70系列建立了充足的零部件庫存，相較去年的Mate60系列，供應(yīng)量將增加40%到50%。而華為旗下另一品牌機(jī)型Pura 70也是沖擊高端市場(chǎng)的又一利器。

　　另外，在VR/AR穿戴式電子產(chǎn)品部分，知名分析師郭明錤最新文章指出，蘋果的新款M5版本Vision Pro 2預(yù)計(jì)在2025年下半年量產(chǎn)，亮點(diǎn)包括Apple Intelligence與空間計(jì)算整合，硬件變化主要是處理器采用運(yùn)算能力大幅升級(jí)的M5(目前為M2)，以確保有更好的Apple Intelligence用戶體驗(yàn)。

　　從目前來看，AI人工智能、折疊屏、5G通信等成為了能夠帶動(dòng)市場(chǎng)呈現(xiàn)又一波“換機(jī)潮”的主要誘因。Canalys預(yù)計(jì)2024年AI手機(jī)滲透率將達(dá)到17%，并且這一數(shù)字將在2025年進(jìn)一步快速成長，來到30%，蘋果仍然是該領(lǐng)域的頭號(hào)“玩家”，今年二季度以1800萬臺(tái)的出貨規(guī)模占據(jù)了AI手機(jī)51%的市場(chǎng)份額。市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Counterpoint Research發(fā)的折疊屏智能手機(jī)出貨量追蹤報(bào)告顯示，全球折疊屏智能手機(jī)出貨量在2024年第二季度同比增長了48%(見圖3)，報(bào)告指出，該季度的同比增長得益于西歐、關(guān)鍵亞洲市場(chǎng)和拉丁美洲市場(chǎng)的增長，以及中國品牌的持續(xù)領(lǐng)先。

　　制作工藝追求極致體驗(yàn)

　　工藝的進(jìn)化升級(jí)，在制造端往往意味著生產(chǎn)成本的增加、供應(yīng)鏈管控難度的增大，更需要的是利用先進(jìn)加工工藝來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)上的奇思妙想。

　　舉例來說，據(jù)相關(guān)媒體報(bào)導(dǎo)，盡管在外觀部分沒有太大的新意，但iPhone 16系列新增的相機(jī)控制鍵在制作上卻頗費(fèi)一番功夫。iPhone 16里整機(jī)大約由200多個(gè)料件組成，并采用了三層堆疊工藝構(gòu)成，其中，光是那一顆比米粒大不了多少的相機(jī)控制鍵，就有足足9層不同結(jié)構(gòu)和零部件組成。為了將如此小體積的零部件精確地組裝到一起，廠商使用了全自動(dòng)的中框流水線，在機(jī)械臂的運(yùn)作下，一個(gè)個(gè)元器件被自動(dòng)撕除保護(hù)膜、翻轉(zhuǎn)、貼合元器件、安裝通風(fēng)口網(wǎng)紗、安裝按鍵卡扣等等。

　　針對(duì)只比中框高出最多0.1mm的相機(jī)控制鍵，iPhone 16系列采用了真空無縫焊接工藝，來確保其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的精密接觸。與此同時(shí)，激光傳感器會(huì)在焊接過程中自動(dòng)測(cè)量焊接情況，以0.001mm為單位對(duì)公差進(jìn)行檢測(cè)，并且系統(tǒng)會(huì)根據(jù)測(cè)得的公差，從多達(dá)10種不同規(guī)格的墊片里進(jìn)行選擇，從而確保出廠的每一臺(tái)機(jī)器里，相機(jī)控制鍵都會(huì)有一致的視覺和觸覺體驗(yàn)。除此之外，盡管相機(jī)控制鍵不大，但其配套的感應(yīng)排線卻不短、幾乎達(dá)到了1/2機(jī)身側(cè)面中框的長度，并且是完全嵌入在中框內(nèi)部，因此組裝難度更是極高。

　　另外，為了延長電池壽命和提升整體性能，iPhone 16新機(jī)的鋼殼電池是高確定性創(chuàng)新增量，有望帶動(dòng)鋼殼、電芯、PACK等多個(gè)制造工藝環(huán)節(jié)的全面更新。

　　近年來，在設(shè)計(jì)上做出更大創(chuàng)新的應(yīng)該首推華為的Pura 60、70系列智能手機(jī)，以及最新的三屏折疊屏Mate XT非凡大師。前者一舉打破以往市場(chǎng)上大多數(shù)鏡頭模組設(shè)計(jì)非方即圓的設(shè)計(jì)形式，采用三角形設(shè)計(jì)代表“銳意”，并首創(chuàng)旋動(dòng)伸縮鏡頭結(jié)構(gòu)，突破了智能手機(jī)與單反相機(jī)可變光圈的壁壘，成為市場(chǎng)上的一道亮麗風(fēng)景線。

　　在保證Pura 60、70系列三角“風(fēng)向標(biāo)”旋動(dòng)伸縮攝像頭的高可靠度集成方面，格外考驗(yàn)制造工藝。首先，一個(gè)有足夠強(qiáng)度的框架結(jié)構(gòu)才能保證手機(jī)跌落時(shí)攝像頭不會(huì)被摔壞;其次，密封結(jié)構(gòu)將確保在反復(fù)伸縮運(yùn)動(dòng)后，外殼與鏡頭連接處仍能滿足IP68的防水防塵性能;最后，伸縮鏡頭里有著精密的機(jī)械齒輪結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的電路布置，同樣依賴微米級(jí)高精度的安裝，任何一點(diǎn)微小的誤差都可能直接影響到產(chǎn)品的性能和用戶體驗(yàn)。

　　華為三屏折疊屏Mate XT非凡大師這一旗艦機(jī)型的屏幕既能內(nèi)折，也能外折，外折需要更好的抗撞擊和抗劃傷能力，相比之下，內(nèi)折屏幕較薄，不需要太多的外部保護(hù)，同時(shí)需要用到鉸鏈設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)內(nèi)折和外折，而要將外折做得和內(nèi)折一樣薄且保持其抗拉伸能力，技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度可想而知。

　　運(yùn)控新質(zhì)生產(chǎn)力凸顯

　　在以智能手機(jī)為代表的3C消費(fèi)電子產(chǎn)品不斷進(jìn)行代際躍升的過程中，一批工控自動(dòng)化行業(yè)廠商也在貢獻(xiàn)著他們的力量。

　　從控制專家的視角出發(fā)，匯川為千萬部Pura機(jī)型的生產(chǎn)集成了“光潔外觀、高速高精”這兩大獨(dú)樹一幟的美之關(guān)鍵。匯川提供的CNC系統(tǒng)解決方案幫助精雕機(jī)在運(yùn)行精密性(精度誤差控制在微米級(jí))和穩(wěn)定性上表現(xiàn)出色，特別是攝像頭旋動(dòng)伸縮設(shè)計(jì)并非易事，匯川CNC系統(tǒng)的象限痕自學(xué)習(xí)補(bǔ)償能夠全面覆蓋2D-3D加工場(chǎng)景，無需二次打磨，即呈現(xiàn)光潔、完美的表面外觀;LEC算法可消除輪廓失真問題，開啟后加工速度提升20-50%，滿足大批量穩(wěn)定、高良率的生產(chǎn)要求。

　　助力國產(chǎn)3C智能制造高質(zhì)量發(fā)展，維宏股份突破了高速高精、多軸聯(lián)動(dòng)、多通道及復(fù)合控制等多軸聯(lián)動(dòng)關(guān)鍵核心技術(shù)，在電腦、通訊、消費(fèi)性電子行業(yè)上有著廣泛應(yīng)用，尤其是在手機(jī)保護(hù)片、蓋板、手機(jī)按鍵、手機(jī)邊框等方面具有行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先地位。例如，在智能手機(jī)中框、后蓋、按鍵、卡托加工環(huán)節(jié)，維宏伺服全套系統(tǒng)提供成熟完善的多Z控制方式及多Z補(bǔ)償方式;支持多種類型刀庫，直排刀庫、圓盤刀庫、鏈?zhǔn)降稁斓?支持多Z 剛性攻牙;內(nèi)置HPCS算法、循圓功能使得加工高效率、高精度;維宏第三代高性能伺服，帶寬更寬，性能更強(qiáng);新一代軸向電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)低，搭配維宏控制系統(tǒng)特有算法，可有效解決換向刀紋、光潔度等問題。

　　此外，在消費(fèi)電子產(chǎn)品制造過程中，點(diǎn)膠和外觀瑕疵檢測(cè)等都是重要的加工工序。然而由于這類產(chǎn)品越來越多的三維異形化設(shè)計(jì)，讓這些工序變得更為復(fù)雜，例如在對(duì)智能穿戴類產(chǎn)品/游戲設(shè)備，像鼠標(biāo)/手柄/手機(jī)等進(jìn)行側(cè)邊點(diǎn)膠時(shí)，直角坐標(biāo)型的點(diǎn)膠機(jī)械臂已經(jīng)無法滿足需求，需要機(jī)械臂在不同的姿態(tài)下將膠水精準(zhǔn)的點(diǎn)涂于產(chǎn)品的空間軌跡上，為此，五軸聯(lián)動(dòng)加工技術(shù)開始越來越多地被采用，在點(diǎn)膠、切割、打標(biāo)、焊接等工藝中，它可以一次性完成軌跡加工，縮短生產(chǎn)過程鏈，簡化生產(chǎn)管理。五軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)是在原來X、Y、Z 三軸平臺(tái)的基礎(chǔ)上，加入了兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，以雙轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)為例：在雙轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)中第四軸的轉(zhuǎn)動(dòng)影響到第五軸的姿態(tài)，第五軸的轉(zhuǎn)動(dòng)無法影響第四軸的姿態(tài)，第五軸為在第四軸上的回轉(zhuǎn)坐標(biāo)，這樣五個(gè)軸聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到任意位置及姿態(tài)角的控制及運(yùn)動(dòng)。

　　作為致力于軟硬件一體化專案的領(lǐng)先自動(dòng)化提供商，研華科技專門針對(duì)三維五軸點(diǎn)膠應(yīng)用打造了一套創(chuàng)新、易用的解決方案，大大降低了五軸聯(lián)動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)“門檻”，解決了五軸控制核心關(guān)鍵的兩大挑戰(zhàn)，即如何進(jìn)行3D運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃解決軌跡來源的問題，以及如何根據(jù)軌跡進(jìn)行空間五軸聯(lián)動(dòng)控制的問題，可被應(yīng)用在手機(jī)中框、異形屏/曲面屏、智能耳機(jī)、智能眼鏡等3C電子產(chǎn)品的點(diǎn)膠工序中。

　　AI機(jī)器視覺技術(shù)的運(yùn)用同樣不可小覷。隨著近年來AI人工智能技術(shù)的飛躍發(fā)展，AI 機(jī)器視覺技術(shù)正引領(lǐng)智能制造邁向新的階段，其核心趨勢(shì)在于從單一視覺模態(tài)向多模態(tài)、跨模態(tài)的深度融合，以及大模型與小模型在工業(yè)場(chǎng)景下的協(xié)同應(yīng)用。

　　奧普特(OPT)在機(jī)器視覺領(lǐng)域深耕多年，特別是在3C電子、新能源等領(lǐng)域，公司與國內(nèi)外知名設(shè)備廠商和終端用戶有著長期的合作經(jīng)歷，擁有豐富的機(jī)器視覺產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、應(yīng)用案例庫。針對(duì)異形膠路檢測(cè)，OPT基于多種涂膠工藝的全新3D算法可兼容斷膠、塌膠、缺膠、膠寬及膠高等多種測(cè)試需求，提升檢測(cè)精度及效率;利用內(nèi)置的深度學(xué)習(xí)算法，OPT智能讀碼器能自動(dòng)學(xué)習(xí)高級(jí)語義特征，讀取條碼信息時(shí)不易受到打碼工藝及表面材質(zhì)等影響，讀取率高;除此之外，公司也積極拓展工業(yè)傳感器智能數(shù)據(jù)處理與分析軟件技術(shù)以及直驅(qū)、驅(qū)控一體技術(shù)的整合，開發(fā)出高速分選、超高速碳纖維直線電機(jī)及三維掃描平臺(tái)等。

　　AI驅(qū)動(dòng)消費(fèi)電子剛性需求上升

　　從今年上半年的產(chǎn)業(yè)鏈反饋來看，受益于新興市場(chǎng)消費(fèi)表現(xiàn)強(qiáng)勁及高端機(jī)型升級(jí)的帶動(dòng)，3C自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)生了一些變化，市場(chǎng)呈現(xiàn)出一定的上升態(tài)勢(shì)。有設(shè)備端廠家表示，隨著AI智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，下游行業(yè)應(yīng)用需求激增，推升了主要以技術(shù)、結(jié)構(gòu)、材料變更引發(fā)的設(shè)備新需求，預(yù)計(jì)在明、后年兩年3C消費(fèi)類電子產(chǎn)品“換機(jī)潮”的大趨勢(shì)下，2024年會(huì)是3C設(shè)備類市場(chǎng)的起步之年，經(jīng)過下半年重點(diǎn)產(chǎn)品項(xiàng)目的量產(chǎn)爬坡之后，新一輪的設(shè)備發(fā)展新周期即將展開。

　　特別是在Al人工智能技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，消費(fèi)電子領(lǐng)域無論是移動(dòng)端、PC端，還是PC周邊端都會(huì)產(chǎn)生新的用戶體驗(yàn)，也會(huì)在一定程度上拉動(dòng)消費(fèi)。根據(jù)聯(lián)發(fā)科和Counterpoint在2024年5月聯(lián)合發(fā)布的“生成式AI手機(jī)產(chǎn)業(yè)白皮書”數(shù)據(jù)，生成式AI手機(jī)存量規(guī)模將會(huì)從2023年的百萬部級(jí)別增長至2027年的12.3億部，滲透率從2023年的不到1%增長至2027年的43%，CAGR約為187%(圖4)。

　　當(dāng)前，全球各大品牌廠商都在積極投入到新的應(yīng)用潮流中，傳導(dǎo)至零組件、模組及終端廠商也都呈現(xiàn)出向上跡象，例如基于Al功能對(duì)散熱、攝像頭模組、揚(yáng)聲器、驅(qū)動(dòng)模塊等提出的新的技術(shù)挑戰(zhàn)，以及基于環(huán)保要求未來許多結(jié)構(gòu)件的工藝轉(zhuǎn)變等帶來的新的商業(yè)機(jī)會(huì)等，在產(chǎn)業(yè)復(fù)蘇周期的共振下，市場(chǎng)需求被進(jìn)一步激活。

　　另據(jù)海外知名咨詢機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，蘋果智能手機(jī)2025年的銷量有望達(dá)到2.5億部，而2026年則可能進(jìn)一步攀升至2.8億部。如此龐大的銷量增長預(yù)期，將直接刺激產(chǎn)線容量的擴(kuò)增，預(yù)計(jì)增幅將超過20%，這意味著產(chǎn)線設(shè)備供應(yīng)商需要提前準(zhǔn)備，以滿足設(shè)備需求高峰的到來。由于AI手機(jī)的硬件配置與傳統(tǒng)機(jī)型有著本質(zhì)的不同，這將促使整個(gè)產(chǎn)線進(jìn)行一次全面的更新升級(jí)。以手機(jī)按鍵為例，在傳統(tǒng)的工藝制程中，往往需要16臺(tái)CNC設(shè)備來完成一個(gè)結(jié)構(gòu)件的處理;但目前一些頭部企業(yè)僅僅使用一臺(tái)設(shè)備即可完成新一代智能手機(jī)按鍵的加工組裝，這背后是他們不斷在材料端、工藝端、設(shè)備端大膽創(chuàng)新的成果，在為公司帶來成倍生產(chǎn)力提高的同時(shí)，也為客戶帶來了部件性價(jià)比的大幅躍升——越來越多的新質(zhì)生產(chǎn)力正源源不斷地被引入到3C電子制造領(lǐng)域。

　　圖1 2019-2028年全球智能手機(jī)出貨量及預(yù)測(cè)(資料來源：Canalys)

　　圖2 2024年1-8月全球智能手機(jī)出貨量(批發(fā))和銷售量(零售)增長趨勢(shì)統(tǒng)計(jì)(資料來源：TechInsights)

　　圖3 2023-2024年全球各地區(qū)折疊屏智能手機(jī)出貨增長比較(資料來源：Counterpoint Research)

　　圖4 2023-2027年全球生成式AI智能手機(jī)市場(chǎng)總規(guī)模預(yù)測(cè)(單位：百萬臺(tái)，資料來源：Counterpoint)

　　圖4iPhone 16新增的相機(jī)控制鍵(圖片來源：蘋果官網(wǎng))

　　圖5 華為Pura 70系列鏡頭模組的三角形設(shè)計(jì)(圖片來源：華為官網(wǎng))