芯片复苏下的晶圆搬运机器人，加速迭代

随着芯片市场需求恢复，半导体产业正逐步复苏。根据半导体行业协会（SIA）数据，2024年5月全球半导体行业销售额达到491亿美元，相较2023年5月的412亿美元同比增长19.3%，业绩、库存、价格、产能利用率等多项指标均体现出行业持续改善迹象，国产替代如火如荼，半导体设备迎来利好。

在各大晶圆厂扩产增效的背景下，物流自动化设备不断推陈出新，有望驱动行业产能利用率进一步释放。以半导体工厂物流自动化系统为例，晶圆搬运车从第一代的导轨式AGV演进至第三代集群式AMR矩阵，国内部分8寸、12寸厂的产品良率及产能利用率也随着自动化改造而稳步提升。

（图片来源：SEMI公众号）

 

半导体领域第三代AMR已实现从单机作业到集群协同的突破，规模化协作在工厂内执行物料自动搬运任务，保障整场综合物流搬运效率获得提升。随着AMR在半导体行业应用的集群化、规模化、普遍化，物流自动化核心技术研究方向已经从机器人自身的功能性、适用性转变为从整厂Fully Auto出发的综合物流效率优化。

目前，国内第三代移动机器人代表厂商优艾智合正在积极探寻下一代技术演进方向。今年3月，优艾智合发布SLAM激光导航的全向移动底盘，随后推出全向移动能力的移动操作机器人，旨在半导体工厂内以更加柔性高效的形态完成物料自动化搬运任务。

（图片来源：芯联集成公众号）

 

“深度剖析‘综合物流效率’，其影响因素分布在从硬件到整厂智能化系统的全栈范围，既包含机器人软硬件本身，更注重于机器人软硬件与整厂内其他相关软硬件的融合演进。”优艾智合半导体业务总监蒋旭滨表示。

硬件层面，优艾智合移动机器人已经度过第一个演进周期：从定制化到平台化。针对半导体生产全环节，优艾智合打造了6款性能优异的机器人标准形态，满足作业振动值0.5G、CLASS100、亚毫米精度的安全稳定性能，在此基础上，以平台化AMR底盘及上集成操作系统MOS为平台，支持敏捷集成不同形态的复合移动机器人。

下一步，优艾智合将着眼于细分场景下单体效率的革命性提升，目前已取得多个前瞻性技术突破。

在传统的SLAM激光导航算法下，晶圆搬运机器人执行上下料需要多个步骤定位补偿精度，因此带来的操作延时极大影响单体执行效率。优艾智合开发的Fusion SLAM(融合激光导航)算法，利用多维精度控制融合，不再以特定次序逐级提升最终精度，而是以高度融合、实时补偿的方式在大范围移动过程中做到“百步穿杨”。机器人运行表现将彻底摒弃“定位”的环节，具备0延时条件下的亚毫米级操作精度。

（图片来源：优艾智合）

 

在系统层面，优艾智合则重点关注全栈系统的强耦合。“智能工厂-智能制造-智能物流-智能机器人是上下高度关联的系统。第四代半导体AMR将实时动态决策，同时在系统高度耦合的状态下，机器人稼动率将趋于100%，场内物流系统极大降低对缓存物料的需求，在制库存效率将获得极大提升。‘

目前，优艾智合的移动机器人正大规模应用于国内半导体工厂。蒋旭滨表示： “硬件层面，优艾智合移动机器人将逐步向‘极限单品’演进，系统层面将致力于全栈系统强耦合，同时，我们也会和行业头部厂商协作探索，瞄准整厂产能、良率、库存效率指标定义物流解决方案。