一、印制电路板行业发展现状

（一）我国电子信息行业发展态势良好，印制电路板产业正处于新一轮成长周期

电子信息是我国经济的战略性、基础性和先导性支柱产业，渗透性强、带动作用大，行业规模和增速均稳居工业领域首位。2023年，我国集成电路产量3514亿块，同比增长6.9%，PCB产值达到377.94亿美元，占全球54.37%。2024年1—7月，我国规模以上电子信息制造业增加值同比增长13.4%，整体形势向好[2]。尤其近年来，人工智能、云计算、电动智能网联汽车、智能穿戴等的产品技术升级与应用场景拓展对高速计算能力的需求激增，拉升高阶高密度（HDI）、高多层板、封装基板等高附加值产品需求的高速增长，为印制电路板（PCB）（A）行业带来新一轮成长周期。咨询公司Prismark预计，2026年全球PCB产值将达到1015.59亿美元。

（二）PCB产业转移、外溢从国内向境外深化，产业领先地位面临全新机遇挑战

2017年以来，国内PCB产业经历了一段从珠三角、长三角向中西部大规模转移、外溢的过程，江西（赣州、吉安、九江）、湖北（黄石）、四川（遂宁）等地区已形成新的产业集群。近3年来，为更好地应对地缘政治不确定性，优化东南亚电子终端组装的产能配套，我国PCB产业正在向东南亚（泰国、越南、马来西亚等）转移扩张，尤其是2023年有明显加速。国内多家PCB头部企业已在东南亚投资设厂，而PCB配套材料、制造设备与化学品企业也伴随PCB企业外出投资。国际化布局有助于国内企业优化全球资源配置，增强抗风险能力，但也带来异地多厂经营管理、全球供应链协同等难点问题。因此，我国PCB产业的核心主导地位将迎来全新挑战。

（三）PCB行业竞争与封锁依然激烈，精细化定制化高端化成为产业链破题关键

我国电子信息行业长期面临低水平重复竞争困境，尤其是PCB环节产业集中度较低，中小企业数量众多，而电子装联环节毛利率更是被挤压至不足10%。与此同时，美国对华封锁和打压持续加强，管制范围逐步扩大，波及高端芯片、专用装备、PCB先进材料及制程等PCB产业链多个环节。随着电子产品向高端化、小型化、集成化方向发展，“四高（高精度、高密度、高性能、高可靠性）”PCB产品需求愈发旺盛，倒逼国内厂商在保持低成本优势的同时，从粗犷发展模式向精细化、定制化转变。在此背景下，本土企业要加快自主创新和技术研发，提升产品附加值，以满足国内外市场的多元化需求，应对外部压力与国际竞争。

（四）PCB行业是数字化转型的先行军，是“链式提升”最有条件率先突破的行业

电子信息行业新技术新模式应用广泛，与消费互联网关系紧密，呈现出明显的产业集聚特征，具备数字技术的先天基因，是数字化转型“链式提升”中最有条件率先突破的行业。一是生产流程长、工序多，催生了极为丰富的数字化场景。以PCB的生产制造为例，典型工序超过15道，双面柔性封装基板制作工序更是多达40道。为此，部分企业围绕100余个细分场景布局服务能力，制定了“一场景一专用设备一解决方案”的数字化目标。二是数字化单点应用水平提升，呈现“由点及线，由线到面”之势。业内形成了一批专攻细分场景的服务商，例如盘古科技、上海哥瑞利等深耕PCB行业制造执行系统（MES），金百泽造物云等瞄准样板/小批量板在线快速设计和“云工厂”加工，裕申电子等聚焦PCB湿工序智能节水，振华兴科技、矩子科技等主营AOI机器视觉检测，促使数字化服务供给能力逐步健全。三是龙头企业先试先行，在工业大数据领域实现创新突破。景旺电子围绕9大主题研发90余个大数据应用，尤其在成品库存、订单履行等场景实现了多地、多厂协同经营管理；明阳电路依托上百万型号PCB版图设计经验，持续探索数据驱动的客户文档参数提取、CAM文件自动解析生成、DFM验证等智能应用。

二、PCB行业发展存在的问题

（一）国产软件工具应用验证不足，面临“管理软件强、工程软件弱、低端软件多、高端软件少”问题

近年来，电子设计自动化（EDA）、计算机辅助工程（CAE）等研发设计类软件“断供”案例频发，产业链“卡脖子”风险加剧。2022年，3nm以下先进制程高性能芯片及其组装线路板研发设计相关的EDA软件受到严格限制。调研数据显示，全球EDA产业中70%的市场份额由Synopsys（美国）、Cadence（美国）和Mentor Graplics（美国）三家企业占据，在中国市场上，三家巨头的份额更是高达95%。而CAE市场主要由Ansys（美国）、Dassault Systemes（法国）、Comsol（瑞典）等企业主导，CAM市场则由DownStream（美国）、Frontline（以色列）等企业掌控。相比之下，我国EAD厂商以提供点工具为主，全领域、全流程EDA与海外龙头仍有较大差距。例如，华大九天已有产品线仅占PCB（A）研发设计所需工具集的1/3，另外2/3仍是空白，难以全面支撑复杂精密制程的电路设计与验证。此外，PCB（A）生产核心环节的贴片机仍由日、德、韩、美把持，SMT编程及贴片工艺优化等高端软件与西门子ASMPT（德国）、雅马哈（日本）等厂牌的进口设备深度捆绑，是PCB产业链数字化软件工具的又一短板弱项。

（二）行业专用知识模型的开发利用水平不足，制约PCB（A）产品向高端迈进

PCB行业属于技术密集型行业，下游产品种类多样，对产品基材厚度和材质、孔径、线宽等技术参数的要求各不相同。由于中低端板上器件、覆铜板及PCB性能要求较低，参数容差较大，工艺要求有限，通用质量管理工具即可满足日常需求，被国内企业占据了绝大部分的市场。但在车规现场可编程门阵列（FPGA）、高频高速PCB等高端产品中，高密度、复杂精密的线路结构以及严苛的产品指标控制水平，需要大量知识模型以进行规则检验设计、结构设计优化、工艺优化以及质量分析。

目前，欧美头部PCB厂商已凭借其深厚的知识积累占据了市场的主导地位。相比之下，国内行业专用知识经验积累仍显薄弱，特别是EDA设计、CAE仿真工具软件、电子电路设计模型等研发设计类知识模型，视觉检测、工艺优化等质量分析类知识模型积累不足，难以支撑产业精细化、定制化、高端化发展，企业在产品升级、技术突破和市场拓展等方面面临诸多挑战。

（三）缺乏产业链协同数据交换和共享机制，导致产业链协同效率低

PCB行业生产流程冗长且工艺繁复，产业链上下游业务紧密相连，涉及大量的数据流通和交换，建立了一系列信息化和数字化系统，但由于信息系统数据格式互不统一、共享机制不健全，企业间数据孤岛现象较为普遍。此外，由于境外设备OPC认证机制等的影响，高速贴片机、清洁机等高端、核心进口设备的数据接口未实现开放，企业层面数据集成度偏低，数据要素难以充分发挥作用。与此同时，产业链内部缺乏统一、高效的数据交换和共享机制，上下游企业之间的数据流通不畅，难以实现全链条质量追溯。尤其在新一轮海外布局和全球供应链风险加剧的双重背景之下，产业链数据流通和高效利用面临着更大挑战。

（四）数字化复合技术人才缺口较大，行业数字化自主创新能力弱

PCB行业涉及材料科学、机械工程、计算机科学与技术、电子工程、光学技术以及化学等多个学科领域的交叉应用，进一步提高了数字化复合型人才门槛。PCB行业无论是需求端还是供给端，都面临数字化人才总量与质量的双重欠缺，不足以支撑产业数字化转型需求。以EDA从业者为例，Synopsys在全球就有7000多名的研发工程师，当中有5000多位专注于EDA研发。相比之下，中国仅有1500多位EDA软件开发工程师，且其中的绝大部分工程师都在外商工作，在中资EDA企业和研究单位工作的仅约300人。

三、PCB行业数字化转型“一图四清单”构建

为推动各方力量更好地协作，按照行业具体数字化需求实现数字化能力短板逐一击破的愿景，提出一套以数字化场景为单元，分析PCB行业数字化现状，构建数字化转型场景图谱的技术方法（“一图”），解构分析转型相关数字化要素和痛点问题，理清反映产业链发展现状的场景链。同时，梳理并建立产业链数字化转型过程所用到的软件工具、数据要素、知识模型和人才技能4类数字化要素（“四清单”），为产业链数据要素的网络化共享提供基础条件。

以“关键环节—业务活动—典型场景—核心要素”为主要分析逻辑，通过对PCB行业产业链上中下游各环节进行解构分析，从研发设计、生产制造、售后服务、经营管理和供应链管理等业务活动出发，梳理典型场景，并构建场景图谱。

（一）PCB产业链关键环节

PCB行业融合了离散型和流程型制造过程的特点。根据其产品阶段和功能价值实现方式，按照产业链上下游结构，PCB行业可划分为覆铜板及其他材料、PCB、印制板组装件（PCBA）的关键环节。其中，覆铜板及其他材料为上游环节，主要承担覆铜板、油墨、蚀刻药水等基础材料的供应；PCB为中游环节，主要承担PCB板的制造供应；PCBA为下游环节，主要承担各类元器件在PCB板上的组装，为终端产品提供实现各类功能的电子组件，如图1所示。

图 1 产业链主要流程和关键环节

（二）PCB行业关键业务数字化场景分析

基于PCB产业链功能价值实现的过程将PCB场景业务活动划分为研发设计、生产制造、售后服务、经营管理、供应链管理五类，每个业务活动均包括如下场景。

（1）研发设计：利用数字化设计、仿真验证模型、可制造性分析等技术，将电子信息产品控制、计算等需求转化为产品设计模型或样品的过程，包括产品电路设计、结构设计、功能性能仿真验证、可制造性验证等业务场景。

（2）生产制造：利用工业互联网、计算机辅助制造、高级生产排程系统、数字化制造执行系统等数字技术和工具，将产品设计模型、原材料、能源、产品技术要求等批量转化为产品或服务的过程，包含生产管理、制造执行、质量管理、工艺优化、设备管理、能源安环管理等业务场景。

（3）售后服务：利用在线和智能服务技术、数字化售后服务、客户反馈数字化管理等数字化手段，持续跟踪客户特定需求，为客户提供产品售后跟踪、技术支持和产品优化分析的过程，包括客户价值分析、交付全流程可视化、售后服务等业务场景。

（4）经营管理：利用数字化技术手段和专业管理系统，对企业财务、销售、运营、人力资源等进行管理的过程，包括供需对接、数字化库存管理、采购计划协同优化、智能仓储配送等业务场景。

（5）供应链管理：利用网络化协同、大数据、人工智能等数字技术和企业资源管理系统（ERP）、供应链管理系统（SCM）等数字化工具，对产品进行从元器件选型到供应链的全过程管理，包括元器件智能选型、供应链风险管控、产品全过程质量追溯等业务场景。

（三）PCB行业典型场景的数字化要素梳理

（1）PCB行业转型典型数据要素：数字化的核心在于数据的收集、分析和应用。PCB行业场景数字化转型的数据要素涉及经营生产所处的设计模型、环境数据、各类生产设备的运行数据、各种生产过程参数数据、设备能耗数据、产品检测数据以及效率利用的数据、企业供应链相关数据等。

（2）PCB行业数字化转型的知识模型：PCB行业数字化转型过程使用的知识模型主要包括电子电路设计模型、产品材料模型、三维结构模型、物理性能仿真模型、功能验证模型、加工过程仿真模型、客户价值分析模型等。知识模型在PCB行业数字化场景中实现了对各类数据隐含信息的挖掘分析，推动企业在产品设计优化、质量分析、工艺控制等业务流程的数字化和智能化升级。

（3）PCB行业转型的工具软件：在PCB行业数字化工具软件方面，Cadence、Altium Designer、Proteus等关键EDA、CAE软件主要依赖国外厂商产品。国内软件在功能模块完整性、易用性方面存在一定差距，在产业中的实际应用较少。而在PLM、MES、ERP等通用管理软件方面，国内数字化服务商产品对产业生态覆盖更为完善，拓展了各类业务活动的接口和数据管理服务，在产业应用中占据主流。

（4）PCB行业转型急需的人才技能：PCB行业的数字化转型需要相关人员具备前沿科学技术能力，包括知识库构建、大数据分析、启发优化算法设计、产线协同控制、全面质量管理等多种技能。通过技能培训和人才引进，企业可为其业务数字化转型提供有力支持。

（四）PCB行业“一图四清单”内容

本研究依据PCB产业链关键环节，基于由点到面、逐级分析的思路，对行业头部企业进行调研，围绕3个关键环节，梳理形成37个关键业务场景，构建形成数字化转型场景图谱（图2、表1）。

图 2 PCB 行业数字化转型场景图谱

表 1 PCB 行业数字化转型场景图谱

横向为产业链不同关键环节，纵向为研发设计、生产制造等不同业务，构成数字化转型场景图谱的2个维度。通过对PCB行业数字化现状、需求和痛点的组合分析，梳理行业数字化转型场景图谱及配套的工具软件、知识模型、数据要素、人才技能等要素清单（表2～表5）。

四、PCB行业数字化转型实施路径建议

（一）坚持重点突破，提升核心技术研发创新能力，加速自主创新产品的应用验证与迭代优化

一是依托“一图四清单”工作基础，编制数字化软件工具的短板弱项清单、关键核心技术攻关清单，按照急需程度，鼓励有能力的数字化软件厂商、科研院所和PCB产业链上企业开展数字化软件工具联合攻关，补齐短板弱项。二是持续加大对科技创新的财政投入，支持关键核心技术研发项目，引导社会资本投入科技创新领域，形成多元化、多层次的科技创新投入体系。三是以数字化场景图谱为牵引，建立技术创新和场景应用融合发展机制，遴选一批PCB产业链创新应用试点，鼓励头部企业开放试验验证场景，促进自主创新产品的规模化应用验证。

（二）提升行业知识沉淀和模型构建能力，打造知识模型应用标杆，推动PCB产品向高端迈进

一是建立以行业需求为主、补贴为辅的知识模型发展机制，依托“一图四清单”，引导PCB企业加快行业机理、工艺等定向知识经验沉淀，不断完善PCB行业知识体系。二是以专项资金激励引导科研院所、软件企业与PCB制造企业开展协同攻关，聚焦“四清单”内容，共同推动行业经验知识向模型化转变，强化知识模型显性化能力，形成行业通用的知识模型库。三是强化行业专用知识模型创新应用示范，树立一批企业知识模型应用标杆案例，加强资金支持和案例宣传，引导有条件的企业先行先试，加快推动行业知识模型优化迭代。

（三）引导行业建立数据要素协同机制，促进数据资源积累和共享，实现产业链各环节高效协同

一是组织行业企业、设备供应商、软件服务商及科研院所等行业力量，对全产业链各环节之间的协同需求进行梳理，针对PCB行业需求，研究制定工业设备数据字典、工业数据要素共享等规范及标准体系，提升其在行业数字化转型工作中的适用性。二是结合“一图四清单”内容，加速探索适合行业发展特点的产业链协同模式，发挥PCB产业集群优势，深化分工合作，打破产业链不同环节之间的应用壁垒，赋能全产业链数字化转型。三是组织链上企业、配套设备厂商、数字化工具服务商、第三方专业机构共同成立数据联盟/公司，共同推动数据治理、数据价值挖掘及数字化转型，促进电子信息行业数据、知识模型的流通，并为行业发展赋能。

（四）加强数字化人才技能培养，推动人才需求精准适配，提升行业数字化自主创新能力

梳理行业关键数字化人才技能需求，组织行业头部企业、第三方数字化供应商、科研院所相关领域专家，就EDA等关键数字化工具使用、质量数据分析评估、工艺参数自适应优化、机器视觉的产品缺陷检测、设备控制系统接入互联等集成电路、PCB产品研发制造等业务关键数字化场景，设置理论和实训课程，并在培训过程中不断收集企业具体的数字化需求，根据企业需求情况动态调整培训内容，提升电子信息行业的整体数字化软实力。

（五）开展产业链转型升级攻坚，加快解决方案的精准培育与对接，规模化推进数字化转型升级

基于PCB产业链“一图四清单”，结合集成电路等板上器件、覆铜板等材料、PCB和PCBA四个关键环节的场景特色，研制PCB产业链数字化转型指南，为产业链上下游不同主体指明转型方向，选取代表性区域，开展重点行业典型场景数字化转型试点。体系化培育面向典型场景的数字化转型解决方案和优质转型服务商，提高场景解决方案标准化程度，打造服务商资源池，加快推动产业链整体数字化转型。研制PCB产业链数字化发展评价指标和指数，精准量化评估转型进展及实施成效。树立PCB产业链数字化转型企业标杆，加快优质数字化解决方案的精准对接和规模化推广应用。

五、结语

本文阐述了PCB行业数字化转型的发展现状及普遍挑战，系统提出了以“一图四清单”方法为核心推动行业数字化转型的整体思路。文章深入分析了行业数字化转型的关键场景，并基于“一图四清单”框架，形成了一套完整的场景图谱构建成果。最后，根据“一图四清单”的分析结果，提出了具有针对性的发展建议。产学研各界可借助这一框架，梳理PCB行业的数字化发展路径，完善政策指导体系，优化资源配置，科学开展评估诊断。通过凝聚行业共识，加速场景技术攻关，健全标准体系，推动产业链各环节实现数字化贯通，从而为PCB行业的高质量发展提供有力支撑。

原文刊载于《数字化转型》2025 年第 7 期 作者：胡宁 陈捷宇 李泉洲 邱权