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摘 要：本文总结了印制线路板行业技术研发的特点、普遍存在的问题，介绍了集成产品开发流程、其特点及优势，对该方法在PCB 技术研发中的应用进行了总结与探讨。
1. 前言：
我国印制线路板行业在近几年取得飞速发展，国内PCB产值的快速增长已经成为全球PCB产业发展的重要推动力。而值得特别关注的是，我国的PCB产量和产值已位居世界第一，进出口却长期处于贸易逆差。统计显示，PCB进出口贸易逆差的主要原因是，我国PCB企业出口产品整体上仍然处于低附加值的低端产品，而像HDI板、高阶刚柔板等高附加值印制线路板仍需大量进口。
中国PCB工业面临诸多挑战：环保压力、成本上升和产品转型[1] ，其中最核心、影响最深远的， 莫过于转型问题---即由低技术含量的产品向高技术含量的产品转型，提升产品附加值。随着金融危机影响的加剧、环保要求的提高及国内劳动力成本优势的逐步丧失，这一问题变得尤为突出。
产品档次的提升，除了各PCB企业需根据自身的特点和条件，需造就和培养梯队结构合理且素质过硬的研发团队外，还需建立科学合理的研发机制、开发流程，才能稳步而持续地提升研发能力， 逐步构建企业的核心技术竞争能力，将技术较快地转化到制造过程中以提高质量和效率，降低成本， 提升产品的档次和市场竞争力。
2. 我国PCB行业研发特点：
我国PCB企业经历了几十年的发展，积累了深厚的工艺技术经验，产品开发的实施能力也大为提高。但印制线路板制造流程长,制造技术涉及到的领域和学科较多。要看到的是，我国印制板制造技术相对美日欧等西方发达国家较为滞后，加之与印制线路板相关的上游原材料和下游芯片领域的先进制作技术长期被国外企业所垄断，印制板技术需求、驱动及研发转化均是以国外企业为主。相比而言，我国PCB企业的研发在系统性方面存在一些突出问题,限制了企业研发质量和研发效率,这些问题体现在：
(1) 前期研究项目的规划，与客户、市场、行业发展趋势、公司战略规划及内部技术需求整合的系统性不够。
因涉及到的因素比较多，要考虑市场、技术、投资多方面的内容，项目规划是一项非常复杂和艰巨的工作，若由某个部门或某个人来做，往往容易顾此失彼，使得规划的项目或规划项目实施的时机定义不准确，项目难以在市场、技术、投资中找到最佳的平衡点。
(2)多个研发项目同时推进，管控复杂，进度和成本较难控制。
为综合利用资源，提高研发整体效率，具体实施时一般都会采取多项目同时推进。由于研发项目目标不同、实施形式各异，同时推进的项目越多，在资源协调、项目质量、项目成本、进度控制、项目评审等方面管理的复杂度、难度会急剧增加，管控十分困难。
(3) 研发整个过程中技术文档的系统化积累复杂。
研发过程中对技术文档的保存是技术积累的重要组成部分，关系到技术的可追溯性、可继承性以及技术共享。一个项目包括立项、调研、计划、实施、评审、总结等各方面几个甚至几十个文档。当项目较多时，文档量也成倍增长，管控复杂。以下将探讨解决这些问题的系统方法。
3. IPD介绍：
3.1、IPD的起源：
集成产品开发(Integrated Product Development,简称IPD)是一套产品研发的模式、理念与方法。IPD的思想来源于美国咨询管理公司PRTM公司出版的《产品及生命周期优化法-PACE》一书， 该书中详细描述了一种新的产品开发模式所包含的各个方面[2] 。
摩托罗拉、杜邦及波音公司先后对PACE方法进行了实践、改进和完善，而将PACE集大成并形成系统的IPD方法的，是IBM公司。
IBM 在1991-1993 年间发生了严重的企业危机," 扭亏大师"路易斯·郭士纳(LouisV. Gerstner )入主IBM, 他对IBM 作大改造，其中在研发方面的改造措施就是今天高科技企业中流行的研发管理模式-IPD 的前身。IBM公司在20世纪90年代初实施IPD的效果，不管在财务指标还是质量指标上得到了验证，最显著的改进在于：项目研发周期显著缩短;研发成本大幅降低;人均产出率大幅提高;产品质量普遍提高;花费在中途废止项目上的费用明现减少;技术及经验可重用性增加。其后IBM系统总结了IPD的方法，并为其他公司提供IPD管理的咨询服务。
通过国内外较多大中型企业的应用实践表明，IPD是一套非常有效的指导研发规划、实施和管控的系统方法，各企业可接合自身的特点灵活应用，最终使得研发贴近市场、开发流程规范化、且研发投入产出比最大化。
3.2 IPD核心思想：
IPD是一种关于产品开发的理念和方法论，其核心思想是“市场导向，组织创新”，通过策略、组织、资源配置、流程等管理要素的整合，建立面向市场和客户的、跨部门参与的集成产品开发流程，进行系统的、平衡的、高效的、有价值的组织创新，缩短产品开发周期，降低研发生命周期成本，提升产品质量和客户价值。
IPD 管理模式本质特点是弱矩阵式的管理(也称为纵横式管理)，即一个项目组有项目经理负责项目的组织协调，也有技术领头人负责项目开发及实施。
3.3 IPD框架：
IPD框架是集成产品开发的精髓，如图1所示。
从以上框架图可总结出IPD流程框架的特出特点，如图2所示：
该框架集中体现了如下几个方面：
(1) 研发项目规划以市场需求(或潜在需求)为导向。采用科学的系统的方法来指导项目规划工作，使所规划的研发项目在外部需求、公司战略等各方找到最佳的平衡点，进而使研发规划项目得到最大的投入产出比。
(2) 质量管理贯穿项目开发和管理的整个过程，质量不仅仅是制造过程中的事，产品开发的过程也就是追求全面产品质量的过程。
(3) 研发的流程结构化、阶段化、系统化，强调跨部门协作，项目管理与研发流程有机结合，跨职能团队与集成产品开发过程相匹配。
(4) 实施阶段，强调多项目并行推进，研发低成本、高效、高产出。集成产品开发过程是对传统开发过程的改造，即改变过去串行的、越墙式(overthewall )的管理方式，代之以并行的、参与式的管理方式。
(5) PDM数据管理，即研发过程中采用系统的标准化的产品数据管理，确保研发过程文档得到标准化的归档保存，确保技术积累和共享。
3.4 IPD流程阶段：
从以上可以看出，IPD将一个项目开发视为一个生命周期，据此将项目开发流程分为六个阶段，列于下表1。通过建立系统的、标准化的研究开发流程，将开发过程阶段化，使得多项目研发有条不紊、忙而不乱、高效且高质量。
为便于理解，下表中阐述各阶段任务时，均结合PCB研发项目的实践经验来说明。
序号流程阶段各阶段的任务
1 概念阶段对项目需求进行分析， 如要达到的指标、实现的基本功能、国内外现状、可行的工艺路线、技术攻关要点、研发费用估算等。这个阶段主要产生项目的需求说明书，有的也定义为项目的立项报告。
2 计划阶段计划阶段制定项目实施的总体方案，包括项目分解的实施的子项目，各子项目实施方案， 项目团队成员及分工、项目潜在风险分析及对策制定、总体进度计划、资源需求分析、总体费用预算等;
3 开发阶段开发阶段， 也称为项目实施阶段， 是根据项目总体方案进行的子项目详细设计， 并开展各相关实验，攻克各技术难关; 发现前期方案不足并进行完善和补充实施。
4 验证阶段印制板相关项目研发，此阶段也成为测试阶段。如开发的一款板通过公司品质部们质量认证，或通过第三方的质量检测，或通过客户的质量评估等。
5 生产转化研发项目通过验证后，要转化为生产应用还需把实验的参数、结论转化为生产工艺规范或作业指导书中的详细要求。
6 生命周期进行项目总结和文档标准化归档， 并对生产转化后的情况进行跟踪和信息收集，对相关问题进行完善，全面稳定后再关闭。
表1 IPD流程划分及各阶段任务
4. IPD在PCB项目研发中的应用：
兴森快捷自2008年开始引入IPD方法进行研发项目管控及实施，期间采取分阶段实施，根据实际需求逐步推行。总体而言，IPD为有效解决之前研发过程中存在的突出问题提供了系统的方案，并初步取得了一些成效，总结于下：
(1)研发更突出以市场为导向。公司近期和长期技术发展规划、研发项目规划坚持了以客户、市场及行业发展趋势为依据来制定，有组织、有系统地进行调查、筛选、评审和定案;
(2)IPD 流程的实践与应用。研发项目逐步按照IPD 流程来实施，并在各关键节点根据需要设置评审点，项目进度也根据阶段来划分和定义，整个研发流程变得清晰和容易管控;
(3)进度和成本可控。前期概念阶段和计划阶段工作做好了，后期项目实施过程的难点或潜在风险较早地得到识别，项目的进度和成本变得更加可控;多项目同时推进，总体效率高;
(4)技术成果的积累。由于项目开发各阶段制定了相应的模板，各个项目最终结案时会提交项目总结等相关标准化的技术文档。技术人员的研发成果和经验可积累、可共享。
IPD是研发的一种系统性的方法，其包含的内容较为丰富，实施中需要特别注意如下问题：
(1)应对所在企业研发体系进行系统分析，全面掌握其优点、缺陷及公司规划等;企业及研发体系有处于不同的阶段，决定了最适合的研发管理方式才是最好的。
(2)需掌握IPD的总体框架、思想和理念，根据需要循序渐进、有选择地用使用。不掌握整体框架、流程会导致缺乏系统性，生吞活剥地照搬都则会“水土不服”。
(3)需在实践中逐步完善和推进。IPD流程毕竟其内涵十分丰富，各个企业也有自身的实际情况，只有不断用、及时发现问题并不断总结，才能使流程更顺，效率更高。
5. 结束语：
IPD只是一种系统性强的研发方法，有助于解决印制线路板技术研发中存在的问题。以上对IPD的一些介绍和实践经验的总结，希望对同行有所帮助。
6. 参考文献：
[1]《中国PCB行业状况与挑战》，林金堵，《2008中日电子电路秋季大会论文集》，P17-21;
[2]《IPD-一种集成的产品开发模式》，朱瑞萍，《市场研究》，2003年第12期，P41-42。
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