走进“全球中小显示屏之王”的硬核工厂,探秘显示技术智造革命
“把这些的电子产品串起来,就是一部中国消费电子史。”
“如果要写一部《中国平板显示产业史》,那这本书的每一页都应该有‘天马’的名字。”
——吴晓波
以下九件电子设备,你都认得出来吗?
直接揭晓答案,从右到左分别是电子手表、传呼机、大哥大、俄罗斯方块掌机、MP3、电子宠物机、滑盖手机、翻盖手机和折叠手机。
当吴老师看到这些充满年代感的老物件时心情很激动,想起了自己的青葱岁月,不由地感慨道:“把这些的电子产品串起来,就是一部中国消费电子史。”
令人惊讶的是,这些电子产品的显示屏来自同一家企业——天马微电子股份有限公司(以下简称“天马”)。
11月5日,吴老师同标杆工厂的企业家们一起走进天马探访。
天马成立于1983年,是中国大陆成立最早的平板显示企业,至今已有41年,从诞生之日起,就聚焦在平板显示领域,可以说是中国显示产业的开辟者。而如今,它已成长为全球“中小显示屏”之王。
就在我们探访的第二天,11月6日,天马在厦门举办了全球创新大会,一口气发布了九项创新成果,包括多形态折叠技术、智能内饰技术、Flip Cell全面屏技术、无界晶连Micro-LED显示技术等。
而这些技术,我们已经抢先体验到了。值得一提的是,这是天马首次对外开放自己的这座先进工厂,企业家们也因此有机会,走进了全球首条专精于中小尺寸显示领域的高世代生产线——天马TM19产线。
那么,这条产线有什么智造魅力?这些酷炫的屏幕是怎么做出来的?今天的文章就带大家一起感受看看。
比手术室还要干净的车间
TM19总投资额高达330亿元。听到“330亿元”的时候,学员们感到有点不可思议。
他们见过各种各样的工厂,了解制造业的底细。普通工厂花个十几亿就能做到业界领先,哪怕是汽车制造厂造价也不会超过100亿元。
面对大家的疑惑,TM19总经理侯东全做出了解答:几百亿的投资额,对资金密集型的显示面板行业并不算稀奇。
从专业角度看,TM19产线有两大亮点,一是精度特别高,达到了微米级别,二是智能化水平高,产线自动化程度很高。
紧接着,侯东全带着我们看了TM19产线的第一道工序,两台十分灵巧的机械臂抓取并传递玻璃基板。
这块玻璃的尺寸很奇特,长2.6米、宽2.25米,表面积相当于1张半标准的乒乓球桌,厚度却只有0.5毫米,相当于5张A4张。
听到这串数字后,一位山东来的学员小声嘀咕:摊过煎饼的朋友都知道,把一块煎饼摊得又大又薄又均匀,到底有多难。
这句话把大家都逗笑了,随后,侯东全带企业家们来到了工厂里的“六个打卡点”,映入眼帘的都是一些高精尖设备与全自动流水线。
“眼前这台机器叫投影式曝光机,工作原理有点像芯片光刻机。别看它外表很笨重,但它做的却是精细活儿,解像力可达到1.5微米,相当于把一元硬币切成一万份,然后在上面划线”,侯东全介绍道。
有一位学员提问:“那这台设备要多少钱?是由哪个厂商生产的”。
侯东全回应:这台曝光机要一亿多元,我们这个车间有11台,加上辅助设备,总价可能要20多亿元。生产厂商大家应该都听说过,就是生产单反相机的尼康。
走访过程中,我们还遇到了其他价格昂贵的设备,比如价值300多万元的自动搬运车和价值1亿多元的化学气相沉积机。
据侯东全介绍,天马的化学气相沉积机选用了无边框的设备配置,成膜保证区可以达到距边10mm,有效提高了玻璃利用率。
除了这些先进设备外,工厂的自动搬运系统也让学员印象深刻。
普通工厂的核心物料基本都是由工人搬送的,或者由工人驾驶的叉车运输。但在TM19产线,我们看不到工人搬物料或开叉车的画面,整个工厂以智能化、无人化为主导。
侯东全对此表示,TM19实现了从原材料投入到成品出货的无人化搬运,搬送设备总长度超10km。
从体验感来说,大家印象最深的还是无尘服和无尘车间。
侯东全告诉我们,TM19的无尘车间有三种标准,白光区域是千级标准(每立方英尺空气中的0.3微米尘埃粒子数不超过911个),黄光区域是百级标准(每立方英尺空气中的0.3微米尘埃粒子数不超过91个),存储区域是十级标准(每立方英尺空气中的0.3微米尘埃粒子数不超过9个),整个车间的洁净程度要优于三甲医院的ICU病房。
进入无尘车间之前,我们都要穿无尘服、无尘鞋以及将口罩、手套穿戴整齐。
整个穿戴过程虽然繁琐却有别样体验,有十几个步骤,耗费了不少时间。穿完之后,大家还要走进风淋房,原地转三圈,进行二次除尘。
从“缺芯少屏”到“屏”定天下
“缺芯”和“少屏”,曾是中国先进制造业的两大痛点。
“芯”是指芯片半导体,“屏”是指液晶显示屏。中国大陆市场所需的液晶显示屏曾高度依赖进口,被一些日韩厂商“卡脖子”。
2008年,中国液晶显示面板进口数为20.3亿个,进口金额为223.8亿美元,而在2009年,液晶显示面板进口数量下跌到18.4亿个,但进口金额却飙升到349.8亿美元。
为什么会出现这种反常现象?因为日韩厂商联合“做局”,疯抬面板价格。
知耻而后勇,知弱而图强。时至今日,中国终于摆脱了“少屏”帽子。
2023年全球显示面板出货面积2.41亿平方米,中国占比近73%。
2024年上半年,全球OLED智能手机面板出货量约4.2亿片,中国大陆出货份额占50.7%,同比增加10.1个百分点。
不断突破的市场份额和不断提高的生产技术,让中国面板产业链的安全性更具韧性,也得到显著提升。
而且随着显示面板产能不断向中国集中,中国面板龙头企业便能掌握更高的话语权,不会被材料和设备供应商“卡脖子”。
在随后的论坛交流中,吴老师强调,当我们的产能、技术和工艺达到一定地步以后,我们手上就有了更多筹码,可以与全球企业建立博弈对话系统。这套系统背后蕴藏着中国力量。
中国显示产业之所以能实现华丽转身,是因为以天马为代表的显示领域龙头企业一直在坚持走艰难而正确的路。
在和天马员工打交道的过程中,企业家们或多或少都能感受到天马与众不同的企业文化。
首先,在这个喧嚣浮躁、急功近利的年代,天马人身上拥有难能可贵的定力。
四十多年来,中国经济飞速发展,涌现了煤炭、房地产等暴富风口。很多公司都禁不住诱惑,投身其中赚快钱。
但天马却不为所动,始终坚守主业,用40多年时间把一块小小的屏幕做到极致。
其次,天马人在战略上非常坚定,战术上却很灵活。在海外市场,天马总部会放权给本地员工,因地制宜。
天马董事长彭旭辉强调,针对美国、欧洲、韩国、日本、印度等市场的不同特征,天马会不断调整市场运营策略。
福州大学特聘教授严群认为,天马好比是面板行业的米其林厨房,可以满足高端客户的定制化需求。
当看到天马展示的创新成果的时候,吴老师提起了上个世纪90年代的两本畅销书,凯文凯利写的《失控》和尼葛洛庞帝写的《数字化生存》。
凯文凯利当时预言,未来很可能每一块砖头里面都有个传感器,万物互联的时代终将来临。
尼葛洛庞帝则预测,未来的衣服上可能会有一块屏幕,相当于每一件衣服都是一个人机交互的界面。
如今,这两条科学幻想早就有了现实可行性。当世界进入万物互联、人机融合的时代,也将是天马们未来的产业机遇所在。
结语
每一家企业,都应该找到自己在行业中的坐标。
平板显示行业当中,天马的第一大特点是不做电视屏、专做中小尺寸显示领域的产品。
从全球知名调研机构Omdia公布的2023年市占率数据来看,天马的车规显示、车载仪表显示出货量持续全球第一,刚性AMOLED智能穿戴面板出货量全球第一,柔性AMOLED手机显示模组出货量市占国内第二,高端医疗显示产品出货量全球第一。
天马的第二大特点是产品矩阵很庞大。从1983年到2024年,天马在各个显示技术周期开拓进取,从TN、STN无源显示,到a-Si、LTPS、Oxide LCD,再到AMOLED、Micro-LED主动发光显示,每条技术路线都有天马的身影。