受疫情和國際形勢影響，中長期內(nèi)半導體芯片缺貨、供小于求的狀況還將延續(xù)。而如何進一步釋放現(xiàn)有產(chǎn)能，提高生產(chǎn)效率，一直是整個產(chǎn)業(yè)鏈的頭等大事。
區(qū)別于傳統(tǒng)制造，泛半導體行業(yè)具備高精細度、高集成度的特征，同時也面臨生產(chǎn)過程離散、生產(chǎn)柔性高等挑戰(zhàn)。因此，半導體相關制造企業(yè)的生產(chǎn)自動化水平遠高于一般企業(yè)。而相較于大張旗鼓引入更高規(guī)模的生產(chǎn)自動化方案，又或者在已經(jīng)武裝到牙齒的產(chǎn)線上“查漏補缺”，是否存在更經(jīng)濟、更高效、更有彈性的改進方式，無疑是縈繞在眾多企業(yè)管理者腦海中的疑問。
“糧草先行”，柔性物流賦能柔性生產(chǎn)
兵馬未動，糧草先行——工業(yè)4.0時代，倉庫和各個產(chǎn)線、車間不再是離散的孤島，與其重倉生產(chǎn)本身，不如提升各環(huán)節(jié)信息、物料以及制品的流通效率——通過提升倉儲、生產(chǎn)物流的效率來促進整體效率的提升。
許多泛半導體行業(yè)生產(chǎn)廠家嘗試引入AGV（自動導引小車）來實現(xiàn)自動化物流搬運，但由于車間設備集群式分布造成的車間空間緊促、設備對接需求多樣等難點，依靠磁條、二維碼等物理輔助物實現(xiàn)運行的AGV在實際應用中局限較大；當產(chǎn)線發(fā)生調(diào)整，AGV如不能及時完成改造部署，甚至會延誤生產(chǎn)，造成更大的經(jīng)濟損失——柔性物流又從何談起？
其實，AGV發(fā)展至今已經(jīng)歷了三次技術變革。行業(yè)內(nèi)普遍依據(jù)導航方式的不同將其劃為：第一代磁導航AGV，第二代二維碼/信標導航AGV，以及第三代自然導航AGV，又稱AMR（自主移動機器人）。
注：根據(jù)導航技術，AMR通常又分為視覺SLAM和激光SLAM兩種；因成本和技術成熟度等原因，市面上多為以激光SLAM融合多傳感技術的AMR，代表國產(chǎn)品牌有斯坦德機器人，海外品牌有MIR。
AMR使用激光雷達、視覺等多傳感器技術感知周圍環(huán)境；以斯坦德機器人為例，其主要技術特點和優(yōu)勢在于：
不需場地改造即可實現(xiàn)導航：項目部署快（平均小于1周），能根據(jù)產(chǎn)線變化靈活調(diào)整；
對環(huán)境的適應能力強：車間空間局促、通道狹窄、環(huán)境動態(tài)變化多等情況下亦能高效運行；
智能避障繞障：有人/無人環(huán)境均可運行，倉庫、產(chǎn)線均適用，人、機共處時安全性更高；
相較引入高成本自動化生產(chǎn)設備集群，AMR導入成本低，投資回報快（12-15個月）等。
此外種種特點讓AMR在提高物流自動化的基礎上更加適應柔性生產(chǎn)的需要，近幾年也受到了除半導體以外，諸如3C、光伏、鋰電等行業(yè)的廣泛青睞。
大勢所趨，AMR助力自動化與信息化同步提升
根據(jù)新戰(zhàn)略移動機器人產(chǎn)業(yè)研究所預測，未來五年工業(yè)應用移動機器人(AGV/AMR)銷售的復合增長率將保持在20%左右。考慮到技術進步帶來的每年約5%的降價水平，中國移動機器人市場將在2022年超過100億元，具有巨大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間。而主要增長來源為人力成本的不斷增長，對生產(chǎn)效率和要求的不斷提高，以及更多新興行業(yè)的應用普及。2020年，我國電子信息制造業(yè)“逆勢增長”，規(guī)上電子信息制造業(yè)增加值同比增長7.7%，營收同比增長8.3%，利潤總額同比增長17.2%；降本增效仍是眾多行業(yè)企業(yè)追逐的話題，許多半導體企業(yè)也已開始柔性物流的引入布局。
據(jù)斯坦德機器人分析，以半導體封測為例，常見的AMR應用場景有：晶圓盒搬運與上下料，制程間彈夾搬運與上下料，輔料配送等等；其中搬運配送主要通過AMR搭載頂升背負裝置對料車或移動料倉進行移載來實現(xiàn)，上下料則可通過AMR搭載協(xié)作機械臂而成的復合機器人來完成。
斯坦德機器人案例圖
但是，AMR企業(yè)想要為半導體客戶創(chuàng)造更大價值，不光要滿足高效率的自動化物流需求，還在于提供數(shù)字化的運營管理支持。
不少OSAT廠商在進一步自動化改造過程中通常會面臨這些挑戰(zhàn)：部分設備并非為適應自動化材料處理而設計，難以實現(xiàn)WIP的自動化管理以及數(shù)據(jù)的讀取；部分工廠沒有配備自動化所需的基礎設施（舊設備不符合SECS/GEM標準等）；同時還存在托盤、magazine等載具差異化大等問題。因此，對于半導體行業(yè)來說，一家優(yōu)質(zhì)的AMR供應商還需要具備強大的軟件系統(tǒng)能力及自動化方案集成能力。
斯坦德機器人FMS系統(tǒng)界面
以斯坦德為例，其機器人調(diào)度管理系統(tǒng)不僅保證了機器人的高效協(xié)同運行，還能與企業(yè)的MES，ERP等業(yè)務系統(tǒng)及中控管理系統(tǒng)進行無縫對接，通過用戶友好的操作界面將物料位置、物流/生產(chǎn)任務等信息進行可視化，助力生產(chǎn)決策及流程的優(yōu)化，實現(xiàn)自動化與信息化的同步提升。
