优艾智合机器人科技有限公司市场总监关健
随着半导体产业自动化技术的飞跃,AMHS( 自动物料搬运系统)的运作模式也迎来了深刻变革。技术路线上,AMHS 系统中的自动化搬运设备分为OHT( 天车) 和AMR( 移动机器人)两种。OHT 方案采用高架轨道系统,充分利用垂直空间从而减少地面占用,具备更高的运输速度。
相较于天车线性运输、轨道受限的特点,在地面兼具自主移动和操作能力的AMR 具有更高的柔性和效率。AMR 无需固定轨道铺设,能够灵活穿梭于生产环境中,适应不同布局和变化需求。通过AMR的多机协同作业,能够给晶圆制造产线带来更高的物流效率,同时,AMR 不仅适用于晶圆搬运, 还可以应用于晶圆制造、芯片封测等全产业链环节,满足半导体工厂多样化的物流需求。
优艾智合机器人科技有限公司市场总监关健指出:AMR 技术正在不断演进,从第一代的导轨式机器人, 到第三代集群作业的AMR矩阵,AMR 正在从硬件性能持续优化的单体设备,转变为半导体整厂智能化系统下的智能因子。
“ 第三代AMR 与厂内自动化设备的操作空间处于同一平面,基本上可以模拟传统厂内一线物流人工的工作方式, 以更接近人工上料的方式去适配绝大多数自动化上下料设备,具备更强的柔性,生来就适合全厂柔性调度场景。” 关健说道,“传统的惯用思维下,一般根据产能来配置移动机器人的数量,且每个场景相对独立,就会导致运载能力的割裂与浪费。第三代AMR 可被看成一个跨区域的运载力资源池,当规模化、集群化的AMR 在Fab 厂中应用时, 可以在Inter Bay、Intra Bay 以及自动化上下料等场景间相互调度任务,实现自动化物流效能的最优化。”
关健指出,集群化AMR 具备规划性调度能力,可以实现在RTD 层面的预排程,预判在未来的生产阶段中,哪些物料会在多久以后被哪个地方所需要,然后通过系统调度机器人提前储备物料,物料装填后再将生产信号发送至EAP,进行接下来的生产流程,可谓真正融入到整个生产节拍中,确保物流综合效率更优。“半导体移动机器人正在往群体智能发展,这可以被称为第四代AMR,优艾智合已经发展到第三代,正在领先研发第四代产品。”
对于机器人来说,要实现跨区域调度运行,对于环境感知能力、稳定性和安全性要求更高,特别是晶圆搬运机器人还要满足半导体车间洁净度等硬性指标的要求,比如要达到Class 100 的洁净等级,搬运过程当中防止振动导致裂片影响良品率等等。
关健举例,机器人在地面上移动势必会因为摩擦的磨损而产生颗粒,“如何使产生的颗粒不影响到厂内洁净等级是根本命题,”他说道,“优艾智合在工厂和研发中心来回奔波,不断打磨产品的性能,甚至在轮胎的选型上都要追溯到供应商的供应商,在产生橡胶的环节就需要达到一定保障,通过一年半的时间与客户开发Free Demo 不断论证问题并进行调整。”至今我们看到不同行业外形相似的机器人,实际上背后是完全不同的独立供应链,为了保障机器人在厂运行满足洁净等级要求,优艾智合还建立了一套独立生产SOP。
“8 英寸Fab 厂在中短期来看存在比较完善的人工替代存量市场, 对AMR 的需求量比较大, 在天车覆盖率较高的12 英寸Fab 中也多有应用。比如在一些对于振动极度敏感的特殊环境中,机器人能够实现差异化设计,在某些工艺段中把效率和振动的平衡向振动等级倾斜。”
目前,优艾智合已经在晶圆制造加工场景中大规模落地了复合移动机器人应用,未来将长期深耕半导体行业,业务覆盖第一、二、三代半导体制造的衬底、外延、掩模、封测等细分领域的全生产环节,助力实现从整厂Fully Auto 出发的综合物流效率优化。