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從生產面看國內DVD光學讀寫頭廠商之策略
 

【作者: 鍾俊元】   2000年01月01日 星期六

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今年可謂是日本DVD光學讀寫頭的「量產元年」,因為大部分日本光學讀寫頭廠商,今年均先後投入DVD光學讀寫頭的量產作業,除了規劃大幅提升DVD光學讀寫頭的產能規模外,更將DVD光學讀寫頭生產基地外移至海外;而國內近一年來,也相繼成立了三家以DVD光學讀寫頭研發生產為主的公司,使過去我國CD產品時代的「無頭」產業結構,出現了一絲希望曙光。今年來,日本大幅的投入DVD光學讀寫頭生產,我們由此可以得知DVD產品市場即將大幅起飛,但也由於日本大力投入,國內光學讀寫頭廠商將面臨嚴峻的挑戰,本文嘗試從生產面之產業結構、成本結構談起,藉由國內DVD光學讀寫頭廠商的優劣勢分析,試導出國內廠商應有的策略與方向,願作為國內業者的參考。


DVD光學讀寫頭產業結構與成本探討

從整體產業結構來看DVD光學讀寫頭:雷射二極體有650nm及780nm兩種,目前國外供應廠商有Sharp、Toshiba、Sanyo、Rohm、Mistubishi、Samgsung等公司,國內廠商有嘉信光電、國聯光電、友嘉科技等,但國內技術仍有待進一步評估;光電轉換晶片(PD-IC)國外廠商有Sharp、Matsushita、Sony、NEC等公司,但國內尚無供應廠商;在物鏡(Objective Lens)方面,是指可同時針對650nm及780nm雷射進行雙焦點聚焦的物鏡,國外供應廠商有Konica、Hoya、Matsushita等公司,但國內受限於專利問題,尚無雙焦物鏡的生產廠商;在致動器(Actuator)方面,國外光學讀寫頭廠商都有自行生產,但卻皆不外賣,日本有些小廠可專為客戶規格設計、製造致動器,但據悉技術轉移費用相當昂貴,國內廠商對此方案一向不偏好,故均自行設計、製造生產;最後,其他光學元件方面,包括有準直透鏡(Collimator)、分光鏡(Beam Splitter)及反射鏡片(Mirror)等,國外多數光學廠商皆有能力供應,但價格一般比國內廠商價昂,而這一部份光學元件國內大部分光學廠商均可自足。故整體DVD光學讀寫頭相關元件的國內外廠商來源如(表一)所示。



《表一 DVD光學讀寫頭元件國內外廠商來源》
《表一 DVD光學讀寫頭元件國內外廠商來源》

由DVD光學讀寫頭的元件供應來源看,重要的關鍵組件例如雷射二極體、光電轉換晶片、雙焦物鏡等,仍十分仰賴國外進口,由於國內廠商過去與外商上下游供應的親密關係尚未建立,加上生產量尚未擴大,故在DVD光學讀寫頭元件成本上是處於比較劣勢的地位,不過隨著未來出貨量增加及較長期的合作默契建立,國內DVD光學讀寫頭相關元件成本可望逐漸降低。


再從DVD光學讀寫頭直接材料的成本結構來看(圖一),光學讀寫頭為了具有CD-R光碟片相容性,除了應用一顆650nm波長雷射二極體外,也有一顆780nm波長雷射二極體元件,兩者合計約佔讀寫頭成本29%;光電轉換晶片約佔8%;致動器(含Carriage)約佔17%;光學元件約佔29%;其他元件包含彈性排線(Flex-cable)、調變晶片(Modulation IC)、電路元件等約佔17%。從上述的成本結構分析看來,雷射二極體元件、光學元件等成本占最大比例,近乎六成成本,故國內廠商未來應著力於降低這二部分成本;主要原因在雷射二極體部分,DVD光學讀寫頭用的650nm元件,目前供應商生產良率尚低、需求量也未大幅增加,故其價格偏高,未來可能隨著良率提昇或出貨量增加,而價格逐漸下降;另外,由於DVD光學讀寫頭的光機系統複雜,組裝精度高,加上每台DVD光學讀寫頭出廠前須經調整機、評價機的調校與性能評價作業,故人工成本佔變動成本相當高,而人工成本是國內廠商最能掌握的部分,未來隨著學習曲線時間加長,這部分人工成本將可大幅下降。



《圖一 DVD光學讀寫頭直接材料的成本結構》
《圖一 DVD光學讀寫頭直接材料的成本結構》

國內DVD光學讀寫頭廠商優劣勢分析

雖然,未來國內DVD光學讀寫頭廠商將面臨日本廠商嚴峻的挑戰,但由於國內廠商具仍有接近市場優勢、掌握市場發展契機、具有經驗的技術人才、正確的產品策略等的競爭優勢,故國內DVD光學讀寫頭廠商未來在國際競爭舞台上仍極具看好,以下將分別簡述其理由。


1.接近市場優勢

過去國內CD-ROM光碟機產業在世界佔有舉足輕重地位,據工研院光電所ITIS計畫估計1999年我國CD-ROM光碟機出貨量達4,420萬台,約佔全球46.6%比例,故我國已佔全球第一位;而國內CD-ROM光碟機廠商早已具備DVD-ROM光碟機研發與生產能力,但因礙於高額權利金因素,生產與出貨意願保守,故未來俟DVD-ROM光碟機市場起飛,國內廠商將成為全球DVD-ROM光碟機生產重鎮。過去,國內CD-ROM光碟機廠商的光學讀寫頭均來自日本,光學讀寫頭成本、產品自主發展方面都百般受制於外人,如今國內廠商投入DVD光學讀寫頭生產,將有助於產業結構更加完整,而國內碟機廠商在品質達到水準下,也樂觀其成並願意使用國內生產的光學讀寫頭,故國內光學讀寫頭廠商在我國雄厚碟機產業下,實在具有接近市場的優勢。


2.掌握市場發展契機

過去,日本CD-ROM光學讀寫頭廠商生產已達經濟規模,其他廠商無論在技術研發或量產成本上,已難與既有廠商匹敵;如今,新一代DVD產品問世,以往日本廠商的經濟規模優勢不在,可以說市場遊戲規則重新開始,而目前DVD-ROM市場尚屬導入期,DVD-Video市場也進入成長期,故我國廠商此時投入正是最佳時機,尤其DVD-ROM光碟機市場即將進入高度成長,我國將有機會與日商爭食DVD光學讀寫頭市場。


3.具有經驗之技術人才

雖然過去國內無光學讀寫頭生產的相關廠商,但在經濟部科技專案計畫支持下,在工研院光電所已培養了不少的光機技術人才,這些研發人員部分已被網羅至國內相關廠商中,相信這將有助於國內廠商提昇其研發實力。就以鴻景科技為例,其研發人員本業的平均年資即高達5年以上,雖然國內光學讀寫頭廠商人員較為欠缺量產技術,但國內產業一向以生產技術見長,量產相關人才充沛,應可克服量產中良率問題,故國內光學讀寫頭生產是有能力與日本廠商競爭。


4.正確之產品策略

除了成本競爭外,國內廠商在DVD光學讀寫頭發展上,仍需面臨倍速競爭的壓力,雖然國內廠商已具備高倍速光學讀寫頭的研發技術,但在量產技術上仍付闕如,故在競爭策略上,應先從沒有倍速競爭的Video播放機之光學讀寫頭做起,原因是爭取量產學習曲線的時間,尤其國內廠商應趁DVD-ROM光碟機市場尚未全面起飛之際,由生產播放機用光學讀寫頭去汲取量產相關技術與經驗,並致力提昇良率水準,況且DVD播放機市場正處成長期,掌握其光學讀寫頭市場,將有助於改善廠商目前營運中所需研發、生產等方面的財務開銷;根據觀察,國內廠商也正朝向這一產品策略方向發展,故其產品策略相當正確。


雖然,國內DVD光學讀寫頭生產廠商具有上述的優勢,但也有先天環境的劣勢亟待克服;主要是由於國內廠商初入市場,在生產成本上將面對嚴苛的挑戰,但生產規模、良率又與零件備料成本等息息相關,這是初期生產的兩難局面。再者,部分關鍵組件仍難以掌握,例如一些關鍵組件例如雷射二極體、PD-IC、物鏡等,仍需仰賴國外供貨,國內仍無法自主供應,這必須與關鍵組件廠商建立長期性供貨的信賴關係,方能使關鍵組件來源無虞或在成本上具有根本的優勢;除此,如何在單一供應商提供的優勢成本與信賴性基礎下,另尋求其他可能的低成本供貨來源,也是國內廠商面臨的難題(圖一)。


另外,生產系統中光學讀寫頭調整評價機是極重要的儀器與設備,其中調整機作業是最大的生產瓶頸處,這涉及調校作業人員的熟練、穩定等人為因素,是國內廠商在管理上的考驗課題;而光學調整機價格昂貴,而且與光學讀寫頭系統設計規格息息相關,廠商獨立設計製作調整機,將關係未來國內廠商的擴產需要,亦是廠商在下一代產品發展中所必要具備的能力,加速研發調整機的進度是目前國內廠商的當務之急。


另一方面,目前國內廠商普遍面臨的問題是,如何說服台灣系統廠商(包含資訊用光碟機或影音播放機業者)使用國產DVD光學讀寫頭,因為光學讀寫頭對於光碟機,就猶如人之於心臟般非常重要,若光學讀寫頭不穩定,這對光碟機或影音播放機系統性能影響很大;另外,國內系統廠商平日已有固定合作搭配的光學讀寫頭來源廠商,其供應數量、價格與品質已有一定的信賴度,故一般系統廠商選擇搭配的光學讀寫頭品牌相當慎重,也注重彼此的合作關係,故對新進的光學讀寫頭廠商而言,國內市場開拓仍有待長期的努力。


國內DVD光學讀寫頭廠商應有之策略

基於上述國內光學讀取頭廠商的優劣勢,筆者認為可由以下幾點來謀求因應的策略,分述如下:


1.化解光碟機系統廠商的虞慮

為了化解系統廠商安心使用國產DVD光學讀寫頭,國內光學讀寫頭廠商除了積極提昇產品品管水準外,其他可以採用的策略有:與DVD碟機系統廠商或晶片組廠商進行策略聯盟,俾以提出整體解決方案,如此可有效縮短系統廠商的開發時程;抑或委由中立第三者機構進行DVD碟機系統整合測試,客觀驗證量產的DVD光學讀寫頭相容性、穩定性已臻於水準;另外,DVD光學讀寫頭設計的外觀尺寸與電器規格等,應儘量與日商讀寫頭彼此相容,以方便系統廠商有較大的彈性替代方案。目前,鴻景科技正與太和科技、鴻友科技及多家碟機廠商合作,各廠商也正評估與測試該公司生產的光學讀寫頭,但其出貨量與成效仍有待觀察。其次,中國大陸VCD、DVD播放機市場蓬勃發展,而大陸市場對光學讀寫頭的品牌效應較不敏感,應可做為國內業者的試金石,並以大陸市場的反應做為國內業者產品改善之道;則長期而言,國內業者可克服國內外系統廠商對其產品品質的虞慮。


2.亟思未來倍速競爭之道

雖然,國內廠商目前在DVD光學讀寫頭發展上,初期鎖定在不具倍速競爭的Video播放機市場,但俟DVD-ROM光碟機市場起飛,國內廠商遲早將會面臨倍速競爭局面,為了因應高倍速競爭時代,國內廠商應掌握高倍速用的關鍵零組件來源,例如PD-IC、致動器等,並密切關切這些關鍵零組件的發展進程,以便即時推出高倍速產品以供系統廠商使用;另外,也可充分利用國內技術研發單位資源,及早進行高倍速致動器或系統穩定性模擬等研發工作,以縮短高倍速光學讀寫頭的研發時程。


3.致力提昇量產良率與產能

DVD光學讀寫頭技術是整合光、機、電、控制等專長,整體系統相當複雜,故量產技術中必須具有相當多知識(Knowhow)的累積,舉凡系統與元件公差訂定、點膠膠水選擇、紫外線烘乾參數、光軸對正等等皆影響量產的良率。良率的提昇除了必須靠工程師們契而不捨與嚴謹態度去解決生產性等問題外,各模組性能的單獨驗證與系統整合驗證調校,都須步步為營去規劃與執行,方能提昇良率水準。另外,生產中光學讀寫頭調整評價機之作業人員的訓練與穩定性是極重要的生產因素,有靠國內廠商加強專業訓練與管理制度去維持;再者,光學讀寫頭調整機的開發也是刻不容緩的項目,因為它與未來新一代產品開發或產能的提昇有息息相關的關係。


4.力求長短期的低成本方案

可預見未來DVD光學讀寫頭市場的成本競爭將相當劇烈,故國內廠商應亟思產品可行的低成本方案,除了力求降低元件成本、提昇生產良率外,光學讀寫頭系統設計上應以減少元件數量、方便組裝為原則,如能引進DFMA(Design For Manufacturing & Assembly)觀念,則可有效簡化生產組裝流程,降低人工組裝時間;由於DVD光學讀寫頭仍極度仰賴人工組裝與檢測,不易全線自動化生產,故長期而言,國內人工成本終將不具有競爭力,國內廠商應及早考慮設立海外或大陸生產據點,以降低光學讀寫頭整體的生產成本;另外,關鍵零組件諸如雷射二極體、光電轉換晶片、雙焦物鏡等,短期內因囿於供貨品質與穩定來源,不易尋求低價或替代方案,但長期而言,仍應力求國內或他廠的低價供應來源,以求長期的低成本方案。


結論

從DVD光學讀寫頭產業結構來看,重要的關鍵組件仍十分仰賴國外進口,因此掌握元件的供應來源與降低成本是國內廠商當務之急的要務,未來可望因關鍵組件良率提昇、需求量增加及長期的合作關係建立,將可有效掌握元件來源並降低相關成本。


從光學讀寫頭直接材料成本結構看,雷射二極體元件、光學元件占最大比例,故國內廠商未來應著力於降低這二項部分的成本;另外,人工成本也佔相當高部分,而人工成本是國內廠商最能掌握的部分,未來隨著學習曲線時間加長,人工成本可望大幅下降。


雖然,未來國內DVD光學讀寫頭廠商將面臨日本廠商嚴峻的挑戰,但由於國內廠商具有仍有接近市場優勢、掌握市場發展契機、具有經驗的技術人才、正確的產品策略等競爭優勢,國內DVD光學讀寫頭廠商未來在國際舞台上深具成功機會。DVD光學讀寫頭是具高度技術障礙的產業,研發生產技術與人才培育相當重要,我們非常欽佩國內廠商工程師們的全心投入,他們的努力未來將有助於我國光儲存產業的自主發展,國人暨光碟機系統廠商莫不引頸以盼國產DVD光學讀寫頭早日成功。


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