真需求下的高门槛，AGV如何入局半导体？

【文/歌者】2020年，如果排除掉与防疫物资挂钩的产业外，还能用逆势上扬来描述的话，半导体市场必须榜上有名。即使在国内疫情最为严重的一季度，中国仍然是全球半导体市场销售额增幅最大的国家。

在美国全面挑衅的背景下，发展半导体产业更是举国共识。

事实上，由于半导体市场重资产、成本敏感度较低、海量市场空间、国家政策支持等行业特性，吸引着越来越多的智能制造装备厂商“躬身入局”，移动机器人也不例外。

2020年8月22日，新松机器人宣布拟募资18.03亿元主要用于建设半导体领域半导体设备及自动化项目，用于IC真空机械手及集束型设备项目、半导体自动物料搬运系统项目、半导体物料管理控制系统项目等。

从半导体产业来看，其单机自动化早已不是问题，整体工厂的智能化、信息化才是客户目前的主要诉求。不管是前期的晶圆制造、中期的封装集成、还是后期的组装包装、运输等，每一个环节都涉及了诸多复杂的工序，仅是打通制程中不同站点间的搬运工序，就能有效把设备稼动率提升，为客户实现降本增效，大大降低人为错误发生的概率。

移动机器人进军半导体市场既是大势所趋也是挑战。

真需求

从基础需求来看，半导体生产车间洁净等级高、布局复杂、空间狭小、设备种类繁多、大规模生产车间中设备集群式分布，生产过程离散，工艺流程复杂，订单需求柔性，无法形成简单有效的流水线式生产。

以上这些都是导致芯片生产过程中存在物料的多种类多形态、高频次高柔性的周转需求。

从智能工厂建设的角度来看，其前提是自动化与信息化的完美融合。

在过去，半导体行业的物流自动化作用在于保证工艺设备有事可做，维持足够的半成品（WIP）流向下一道工序并且使WIP顺利地传送到下一区域，通常采用人工传送和存储WIP的运作模式。

目前，人工WIP处理已经被AGV自动化物流系统取代，包括所有工艺设备之间的传送、存储和分发。AGV中控系统可以满足MES下一道工艺对加工物料的需求。，可以通过AGV控制软件对物料存储、管理和传送线路进行优化。

在打通信息化方面，优艾智合市场总监关健表示，在厂内物流范围内，只要存在一个断点，就不能算实现了完整厂内物流的自动化与信息化。如果在整个搬运过程中实现了机械化、自动化，打破孤岛式的作业产线，补充所有厂内物流数据，这对于企业彻底打通物质流、信息流是大有裨益的。

只有实现了充分的信息化，才能将整个工厂链接成一张完整的智造“大网”，基于信息自动化，可以大大提高设备管理水平、进行工艺数据收集和统计工艺控制、保证物流控制更加顺利，提高物料送达的准确率，从而减少操作和返工现象。

不仅如此，信息自动化还可以改善WIP 的直观监控，实时调度AGV和人员，提高生产效率。

导入移动机器人是半导体行业提高工厂自动化与信息化的关键举措。

高门槛

而对于AGV厂商而言，半导体市场蛋糕虽大，却不那么容易能吃到。

仙工智能联合创始人兼产品总监叶杨笙表示，半导体行业安全性要求非常高，仙工智能推出安全型控制器，就是为了做通做透半导体市场。实际上半导体由于严苛的生产要求对上游设备厂商设置了一定的“准入门槛”。

是移动机器人运行平稳性的要求，由于要搬运晶圆等精密元件，机器人要防震、防抖动；是安全性要求，这是半导体封测厂对导入AGV一个非常大的考量点，工厂内昂贵的半导体设备经不起任何碰撞；第三则是设备的洁净度要求，为达到客户的洁净度要求，仙工智能在整车整机材料使用上摈弃了橡胶、轴承采用不锈钢、做了完整的防尘保护设计。

至于设备的高可靠性毫无疑问是客户运用的首要前提，而ROI对于单台设备以亿为计算单位的半导体行业客户来说，这都是小问题。

深耕半导体市场的优艾智合已针对半导体上下游中的晶圆生产车间、封测车间、PCBA车间、组装车间和自动化仓库打造了机器人物流整体解决方案。

在具体应用中，优艾智合移动上下料机器人通过复合机器人实现半导体封测生产过程中弹夹在各个工序设备（Die bond、Wire bond）之间的转运。机器人可进行单个弹夹在各个机台上的上下料操作，可以实现整体托盘在烤箱、料架与机台之间的转运。

迦智科技则针对半导体行业客户需求，设计了一款能符合实际生产需求的可升降的侧向伸缩式插取式载具，以实现AGV与相关生产设备的高精高效无缝对接，顺畅地完成生产线上的原材料、辅料、配料及半成品、成品运输。基于激光SLAM无轨导航技术，迦智科技AGV在行驶过程中定位精度可达±1mm/1o，动态扰动下的对接精度可达±2mm/0.2o。

在某半导体封测上市公司应用案例中，斯坦德机器人使用Oasis3000UL+定制智能料架AMR，由FMS融合工厂的MES和WMS系统，产线缺料后，人工在仓储备料后放到AMR上后，通过扫描AMR料架上的储位码将物料和储位绑定。整个解决方案下来，斯坦德机器人为客户替代了物料配送人员8人，物料配送准确率提升到100%；通过中控系统实时管理物料位置与情况。

随着中国半导体市场的日益发展，其对物流自动化、信息化的需求将j加速释放，这时只有跨过“准入门槛”的移动机器人厂商才能成为市场的“宠儿”。