盤點半導體物流自動化AMR技術與廠商

在當今晶圓廠中，自動化技術的飛速發(fā)展已經(jīng)將生產(chǎn)流程推向了一個全新的高度，傳統(tǒng)以OHT（天車）為主的AMHS模式正在發(fā)生革新，AMR（移動機器人）以柔性高效的物流模式成為先進制程場內物流的主要選擇。

在這背后，根植于工業(yè)物流自動化場景的AMR技術正在不斷演進，從第一代的導軌式機器人，到第三代集群作業(yè)的AMR矩陣，AMR正在從硬件性能持續(xù)優(yōu)化的單體設備，轉變?yōu)?a target="_blank">半導體整廠智能化系統(tǒng)下的智能因子，邁向機器人軟硬件與整廠相關軟硬件的融合演進時代。

第一代AMR，也可以說是移動機器人的雛形，它們主要沿著固定的機械軌道或預定路線來實現(xiàn)自身的定位和抓取，缺乏靈活性，而且可能還需要人類操作員監(jiān)督。

盡管實現(xiàn)了物料的自動化運輸，但是第一代移動機器人并沒有得到大規(guī)模普及，主要原因是半導體潔凈空間的造價太昂貴，地面的面積最好是用于放置生產(chǎn)設備，而不是鋪設很多軌道占用寶貴的面積。

大約在2015年左右，激光導航技術的成熟為移動機器人帶來了很大的提升。通過使用激光導航技術進行定位，第二代機器人徹底擺脫了固定軌道的物理約束，使用內置傳感器和攝像頭以及先進的軟件來識別周圍環(huán)境，并采取最有效的路線到達目的地，安全地避開障礙物和人員，無需對晶圓廠物理環(huán)節(jié)進行安裝和改造，直接可以在晶圓廠中運行。

不過，第二代與一代AMR在整個系統(tǒng)和硬件層面往往是以任務為主，系統(tǒng)采用單進程線性處理，功能較為單一，無法自主決策處理復雜性的任務，機器人之間也沒有太多的交互工作。更準確地來說，第一、二代AMR更多以“自動化設備”的形式呈現(xiàn)。

移動機器人真正迎來大的變革是從第二代向第三代的過程。

隨著半導體工廠產(chǎn)線物流自動化需求攀升，局部產(chǎn)線改造開始向完整工序段擴張，隨之而來的是，單個工廠內對于AMR的需求數(shù)量也增加至百臺級，如何在保障生產(chǎn)物流穩(wěn)定高效的前提下實現(xiàn)大規(guī)模AMR的集群調度，是二代AMR亟待突破的技術掣肘。

部分AMR廠商開始跳脫出傳統(tǒng)AMR硬件優(yōu)化的思維，轉而以半導體整場物流綜合效率提升的全局視角，以集群化重新定義AMR。

如果說第二代機器人突破了導航方式的物理束縛，那么第三代AMR則實現(xiàn)了從單機作業(yè)到集群協(xié)同的突破。從硬件上來看，大量機器人需要有資源池化的能力，具備多線程的并行處理能力。在這個資源池中，可能同時并發(fā)存在成百上千條任務。這個機器人集群的規(guī)模大約要達到100多臺，相比之下，在二代的時候，數(shù)量調度基本不超過20臺。

在第三代AMR的協(xié)同作業(yè)下，半導體生產(chǎn)不再僅滿足部分產(chǎn)線或工藝段的改造，而能夠從全廠的規(guī)劃出發(fā)，實現(xiàn)整場的物流自動化建設，給企業(yè)帶來效益提升。

其實自第三代移動機器人開始商用之后，客戶更加注重的已經(jīng)是生產(chǎn)效率，而不僅是一個自動化設備。而深度剖析“綜合物流效率”，其影響因素分布在從硬件到整廠智能化系統(tǒng)的全棧范圍，既包含機器人軟硬件本身，更注重于機器人軟硬件與整廠內其他相關軟硬件的融合演進?？梢云诖氖?，AMR在未來半導體物流自動化建設中，將引發(fā)巨大的物流效率變革。

審核編輯 黃宇