文 / 物流技術(shù)與應用 記者王玉

導語(yǔ)

Introduction

復合移動(dòng)機器人（一種集成移動(dòng)機器人和通用工業(yè)機器人兩項功能為一身的新型機器人）在半導體行業(yè)的應用尚處于“導入期”，如何實(shí)現在半導體行業(yè)，乃至整個(gè)高端制造行業(yè)的規?；涞貞檬且苿?dòng)機器人解決方案提供商們正在探索的難題。浙江欣奕華率先打開(kāi)了行業(yè)局面，在高端制造物流場(chǎng)景中不斷突破，未來(lái)可期。

在硅片制造、晶圓制造、封測廠(chǎng)等半導體制造領(lǐng)域，大量依靠人工的物流環(huán)節亟需被替代，移動(dòng)機器人的需求呈現爆發(fā)式增長(cháng)。但是，由于半導體行業(yè)自動(dòng)化運作極為復雜，并且直接關(guān)乎生產(chǎn)效率、產(chǎn)品良率、制造安全等，要求移動(dòng)機器人具備更高精度、更高性能、更多功能，適應更嚴苛的環(huán)境……這給移動(dòng)機器人技術(shù)提升、產(chǎn)品突破和解決方案創(chuàng )新都帶來(lái)了巨大挑戰。目前，移動(dòng)機器人在半導體行業(yè)的應用還多為“演示場(chǎng)景”，真正意義的規?；涞貞眠t遲未能打開(kāi)局面，尚處于“導入期”。

就在前不久，全場(chǎng)景移動(dòng)機器人解決方案提供商，浙江欣奕華智能科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“浙江欣奕華”）傳來(lái)喜訊，他們團隊研發(fā)的SIBOT系列復合機器人在國內半導體行業(yè)實(shí)現了規?；涞?，上百臺復合機器人高效運作，支撐半導體企業(yè)高效運營(yíng)，這也是國內半導體行業(yè)首例實(shí)現規?；涞剡\行的復合機器人產(chǎn)品。同時(shí)，他們團隊研發(fā)的W系列水槽機器人產(chǎn)品也填補了半導體物流領(lǐng)域清洗工藝的空白。為此，物流技術(shù)與應用記者來(lái)到浙江欣奕華公司拜訪(fǎng)了CEO劉常倫先生，他告訴記者：“加速融合AI、5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新技術(shù)推進(jìn)移動(dòng)機器人技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng )新，以及更快、更精準地洞察客戶(hù)需求，理解客戶(hù)場(chǎng)景，為浙江欣奕華機器人在半導體行業(yè)的率先破局奠定了堅實(shí)基礎。”

Q1：

移動(dòng)機器人在半導體行業(yè)規?；涞貞玫那闆r如何？

全球市場(chǎng)對半導體材料需求上升，各大硅片制造、晶圓制造、封裝制造廠(chǎng)商紛紛對產(chǎn)能擴張，半導體生產(chǎn)設備投資成本極高，為了最大化提升生產(chǎn)設備利用率，大多半導體制造企業(yè)都是7×24小時(shí)作業(yè)，因此，數字化、智能化物流體系的支持至關(guān)重要。

半導體行業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度相對較高，生產(chǎn)物流環(huán)節普遍會(huì )應用以進(jìn)口為主的OHT (空中走行式無(wú)人搬送車(chē))進(jìn)行在制品在不同設備間的運輸。OHT需要投資高，固定線(xiàn)路部署，一經(jīng)部署無(wú)法變換，對工廠(chǎng)的前期規劃要求能力較高，對于邊生產(chǎn)、邊擴產(chǎn)、異或工藝設備升級的半導體企業(yè)們提出了更高的資金和空間要求。移動(dòng)機器人產(chǎn)品不需要鋪設軌道，并且具有智能化、柔性化、運營(yíng)效率高等優(yōu)勢，這些發(fā)展環(huán)境和移動(dòng)機器人自身特點(diǎn)決定了其在半導體行業(yè)具有規?；涞氐目赡苄?，尤其是復合機器人在規?；涞胤矫娓邚V闊前景。

但是我們也要看到，移動(dòng)機器人在半導體行業(yè)的規?；涞貞眠€面臨非常多的困難，目前行業(yè)里面所謂的應用多為“演示場(chǎng)景”，真正支撐半導體企業(yè)工廠(chǎng)運營(yíng)的規?；涞貞眠t遲未能打開(kāi)局面。

Q2：

那么，面臨的難點(diǎn)究竟在哪兒？

主要難點(diǎn)來(lái)自于半導體行業(yè)需求特點(diǎn)和高要求。

從需求特點(diǎn)來(lái)看：與傳統生產(chǎn)流水線(xiàn)完全不同，半導體廠(chǎng)內各個(gè)工藝設備呈集群式分布，空間狹小，生產(chǎn)過(guò)程離散，工藝流程復雜；生產(chǎn)車(chē)間的潔凈等級要求高；產(chǎn)能及良率決定了高額投資的回報周期；人為的因素越多，影響良率的因素越復雜；物流環(huán)節不僅需要簡(jiǎn)單的搬運，更需要在相應環(huán)境下完成上下料、賬料信息管理、檢測等作業(yè)。

這些特點(diǎn)注定了半導體行業(yè)對移動(dòng)機器人產(chǎn)品和解決方案的高要求，主要要求包括：

1.高潔凈度，晶圓制造廠(chǎng)要達到Class100以上，封測廠(chǎng)對移動(dòng)機器人的潔凈度要求可達到Class10。

2.高減震能力，晶圓工廠(chǎng)對移動(dòng)機器人搬運中產(chǎn)生的震動(dòng)要求在0.5g以下。

3.高精度，由于移動(dòng)機器人在半導體制造企業(yè)面對的對象可能是異形載具，對設備抓取精度提出了更高要求。

4.高安全，半導體行業(yè)生產(chǎn)物料、生產(chǎn)設備都很昂貴，人機協(xié)同作業(yè)場(chǎng)景較多，移動(dòng)機器人需要全方位保障人員、物料、生產(chǎn)設備安全。

5.穩定高效，能夠完全滿(mǎn)足生產(chǎn)節拍需求，絲毫不可影響生產(chǎn)。

在解決方案方面，客戶(hù)需要的是以移動(dòng)機器人為核心的整體解決方案，往往還需要配套提供電子料架、緩存等相關(guān)設備，與MCS、RTD等上位系統的對接，Abnormal的上報機制等，在供應商對半導體物流場(chǎng)景的理解能力，以及專(zhuān)業(yè)解決方案的提供能力這兩方面也提出了更高要求。

Q3：

浙江欣奕華是如何成功在半導體行業(yè)破局的？

我們選擇了“由難到易”的探索路徑，相對于晶圓制造廠(chǎng)、封測廠(chǎng)，移動(dòng)機器人在硅片工廠(chǎng)的規?；涞馗咛魬?。不同于晶圓制造和封測廠(chǎng)中應用的FOUP（前開(kāi)式晶圓傳送盒）或FOSB （前開(kāi)式出貨盒）這類(lèi)標準載具，在硅片制造中，硅片的傳送應用的是OC（Open Casette，開(kāi)放式卡匣），一種透明且異形的載具。傳統模式下，經(jīng)過(guò)拉晶、切片的毛坯硅片使用OHT運送到緩存區，然后由工人在附著(zhù)、研磨、拋光、磨邊、清洗、檢測等不同生產(chǎn)工序之間完成手動(dòng)搬運及上下料，不僅需要大量人工完成作業(yè)，并且由于工序多，環(huán)節復雜，人工作業(yè)難以保障賬料信息準確性；同時(shí)，由于人工接駁，在清洗環(huán)節水槽里的水易外灑；人工檢測的準確性難以保證，一旦破損硅片進(jìn)入工藝設備會(huì )直接導致設備宕機。

對此，浙江欣奕華研發(fā)團隊根據硅片制造中的需求開(kāi)發(fā)了SIBOT系列復合機器人和W系列水槽機器人。SIBOT系列復合機器人能夠實(shí)現對OC、FOUP、FOSB的精準抓取、平穩搬運、接駁作業(yè)，水槽機器人可完成硅片制成環(huán)節的wafer清洗水槽搬運。

目前，以SIBOT系列復合機器人和W系列水槽機器人為核心，配套電子料架、水槽Buffer等硬件設備,以及搭載自主研發(fā)的調度系統、叫料系統等軟件體系的半導體行業(yè)整體解決方案已在國內知名半導體硅片生產(chǎn)公司規?；涞貞?，幫助客戶(hù)實(shí)現了硅片制造工廠(chǎng)物流數字化、智能化升級，節省了大量人工，助力客戶(hù)產(chǎn)能大幅提升。

Q4：

SIBOT系列復合機器人和W系列水槽機器人分別有哪些技術(shù)優(yōu)勢？

SIBOT系列復合機器人有五大應用優(yōu)勢：

第一，設備精度高。在運動(dòng)精度方面，設備導航精度為±10mm，重復?？烤?/span>±5mm；由于抓取對象主要為硅片，對機械臂模組重復定位精度提出了更高要求，最終采用2D/2.5D/3D視覺(jué)引導，重復抓取精度可達到±1mm。

第二，安全可靠。設備采用安全互鎖邏輯、選用多傳感器安全模塊、擁有全方位安全校驗能力，可實(shí)現人員、物料、生產(chǎn)和設備四大安全保證。

第三，運行速度快。單次?？坎⒆ト⊥瓿蓵r(shí)間僅為20sec。

第四，減震能力強。以設備搬運震動(dòng)參數為例，行業(yè)普遍要求＜0.5g，SIBOT系列復合機器人則在保證＜0.3g搬運震動(dòng)要求下，達到1m/sec的設備運行速度，結合自動(dòng)上下料解決方案，可實(shí)現高效抓取。

第五，穩定高效?？紤]到客戶(hù)使用場(chǎng)景需要，設備特別搭載了抗干擾能力強的E84光通訊模塊，便于實(shí)現半導體產(chǎn)線(xiàn)中Stocker（STK）、機臺和設備之間進(jìn)行通訊和控制需要；設備還特別適配Websocket協(xié)議，可滿(mǎn)足客戶(hù)不同應用場(chǎng)景下的設備運行需求，極大化地完善了設備的泛用性與穩定性。

W系列水槽機器人是浙江欣奕華在對客戶(hù)應用場(chǎng)景極致探究后，率先在業(yè)內推出的工藝制程段關(guān)鍵設備。它的技術(shù)優(yōu)勢主要在于：所用元器件均滿(mǎn)足無(wú)塵環(huán)境，潔凈度達到Class 100；設備防水等級達到IP65。其中，擁有機械臂模組的WR600則即可搬運水槽又可搬運OC，擁有夾具入水檢測和防水功能，且具備從水中抓取OC能力，完美接駁了半導體產(chǎn)線(xiàn)從清洗設備到研磨設備的場(chǎng)景延續。此外，設備在水槽開(kāi)口的搬運場(chǎng)景下，也能達到1m/sec的極高搬運速度，接駁精度則可達到±2mm。

浙江欣奕華SIBOT12 Pro復合機器人

Q5：

作為“全場(chǎng)景移動(dòng)機器人解決方案提供商”，浙江欣奕華還取得了哪些重要突破？

在行業(yè)拓展方面，浙江欣奕華的核心賽道在高端制造，除了半導體行業(yè)，在3C電子制造、顯示制造、生物醫藥制造、新能源等行業(yè)也有卓越表現。

以3C電子制造為例，浙江欣奕華為業(yè)內知名通信與信息技術(shù)解決方案提供商打造了以定制開(kāi)發(fā)的“單層可調輥筒接駁機器人”為核心，配套自主研發(fā)的機器人調度系統、叫料系統形成的整體解決方案。這一解決方案理順了3C電子制造業(yè)客戶(hù)單板測試領(lǐng)域的作業(yè)流程，提高了物料流轉效率，所有調度任務(wù)通過(guò)工廠(chǎng)制造控制系統（MES）發(fā)布，讓生產(chǎn)節拍的控制能力更加精準，搬運數據可實(shí)時(shí)追溯。

在產(chǎn)品創(chuàng )新方面，浙江欣奕華近期還推出了揀選機器人和潛伏機器人。

在軟件和算法創(chuàng )新方面，浙江欣奕華自主研發(fā)的軟件產(chǎn)品矩陣，可為客戶(hù)提供強大的機器人智能調度管理系統，通過(guò)后臺集中監控，能夠實(shí)現多機器人的任務(wù)指派、調度協(xié)同與交通管制，提供接口與客戶(hù)現有的WMS、MES、ERP等系統無(wú)縫對接。自主研發(fā)的算法平臺更是具備六大優(yōu)勢：高精度高識別率；作業(yè)安全；作業(yè)效率高；易用易維；兼容并蓄適配各類(lèi)機器人，通用性高；柔性智能。

Q6：

浙江欣奕華在高端制造行業(yè)的核心競爭優(yōu)勢是什么？

“移動(dòng)機器人解決方案絕不是一錘子買(mǎi)賣(mài)，需要全生命周期服務(wù)。”

作為高端制造行業(yè)企業(yè)的全場(chǎng)景移動(dòng)機器人解決方案供應商，要想長(cháng)久發(fā)展，需要具備領(lǐng)先的軟硬件技術(shù)創(chuàng )新和產(chǎn)品研發(fā)能力，還要具備專(zhuān)業(yè)的整體解決方案提供能力。此外，高品質(zhì)產(chǎn)品制造能力，專(zhuān)業(yè)的售后服務(wù)能力更是讓項目長(cháng)久良好運行的基礎。

浙江欣奕華形成了行業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢。首先，浙江欣奕華所屬的欣奕華集團是平板顯示、半導體、光伏、智能制造、關(guān)鍵材料等高端制造領(lǐng)域的有力競爭者，并且在算法、芯片等移動(dòng)機器人關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域積累了雄厚的科技實(shí)力。這為浙江欣奕華在移動(dòng)機器人技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng )新能力，以及洞察客戶(hù)需求提供專(zhuān)業(yè)解決方案等方面帶來(lái)了與生俱來(lái)的優(yōu)勢。同時(shí)，浙江欣奕華的核心團隊成員也都是在航天、AI技術(shù)領(lǐng)域、移動(dòng)機器人領(lǐng)域有技術(shù)專(zhuān)長(cháng)和豐富項目經(jīng)驗的實(shí)干人才，極致的工匠精神是團隊成員工作中的一致追求。

在高品質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)制造方面，欣奕華移動(dòng)機器人在浙江省海寧市擁有占地面積263畝的生產(chǎn)基地，車(chē)間內裝配全自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，生產(chǎn)設備先進(jìn)，年產(chǎn)能達50000臺，為快速實(shí)現高品質(zhì)產(chǎn)品供應提供了保障。

在售后服務(wù)方面，售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò )和專(zhuān)業(yè)的售后服務(wù)團隊，為保證項目長(cháng)期穩定運行保駕護航，我們能夠及時(shí)響應客戶(hù)服務(wù)需求，并迅速給與行之有效的解決措施。

Q7：

未來(lái)，浙江欣奕華有哪些發(fā)展計劃？

以 “AI+ AMR+賦能智造，助力全球合作伙伴提高生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)智能化和數字化水平”是浙江欣奕華的長(cháng)期發(fā)展目標。

2023年1月19日，工信部聯(lián)合十七部門(mén)印發(fā)了《“機器人+”應用行動(dòng)實(shí)施方案》，提出到2025年，制造業(yè)機器人密度較2020年實(shí)現翻番，機器人行業(yè)應用深度和廣度顯著(zhù)提升，機器人促進(jìn)經(jīng)濟社會(huì )高質(zhì)量發(fā)展的能力明顯增強。政策推動(dòng)加上疫情后制造業(yè)對自動(dòng)化投資加強兩大因素，決定了2023年移動(dòng)機器人行業(yè)有望迎來(lái)高速發(fā)展的新階段。從CMR產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟提供的數據來(lái)看，2022年度市場(chǎng)銷(xiāo)售額已達185億元，同比增長(cháng)46.82%。按照這樣的發(fā)展速度，移動(dòng)機器人產(chǎn)業(yè)未來(lái)十年內極有可能邁向千億市場(chǎng)規模。

浙江欣奕華的市場(chǎng)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了快車(chē)道，創(chuàng )立的前幾年我們聚焦技術(shù)突破和算法創(chuàng )新，2022為浙江欣奕華商業(yè)化落地的元年，市場(chǎng)拓展全面開(kāi)局，年復合增長(cháng)率高達500%，預計2023年的復合增長(cháng)率也將維持在300%的高位。

除了當前的商業(yè)落地，我們還聚焦于下一代技術(shù)及產(chǎn)品的拓荒，一旦成熟，我們的商業(yè)畫(huà)布還會(huì )發(fā)生重大變化?？傊痪湓?huà)，未來(lái)，在我們熟悉的領(lǐng)域，用我們熟悉的技術(shù)，創(chuàng )造我們熟悉又“不熟悉”的產(chǎn)品，來(lái)迎接并推動(dòng)人工智能商業(yè)落地時(shí)代的到來(lái)。