存储三巨头联手推进机器人充电标准化 老旧晶圆厂无人化提速

来源:环球市场播报

  存储半导体三巨头——三星电子、SK海力士、美光正在推进的机器人充电标准化工作,是搭建无人工厂的基石。三方携手合作,意在提前规避在老旧半导体产线(Fab)大规模引入异构机器人时产生的效率损耗。单一行业牵头制定机器人零部件、设备、通信、系统接口全套标准的案例十分罕见,预计将受到全球产业界高度关注。

  据报道,三星电子、SK海力士、美光联合国际半导体设备与材料协会(SEMI)推进机器人充电标准化协商,目的是为老旧晶圆厂引入机器人、向无人化转型打下基础。老旧晶圆厂指建成时间较久的半导体生产设施,三星器兴园区、SK海力士清州园区部分产线都属于老旧晶圆厂。

  半导体企业在新建晶圆厂时,已经对大部分工序完成自动化改造。典型自动化设备包括搭载晶圆盒、沿顶部轨道移动的空中搬运装置(OHT),以及存放、分拣待加工晶圆的仓储系统(Stocker)。但老旧产线相比新建产线,这类自动化设备配置不足。即便是OHT和仓储系统配备完善的新产线,部分工序仍然离不开人工。

  一位半导体业内人士表示:“老旧产线里,依旧有不少工人手动推着转运车搬运晶圆盒;就算是新建产线,跨楼层物料转运、半成品拆包等工作,大多还是依靠人力。”

  想要把这类人工作业自动化,移动机器人是刚需。人形机器人、带机械臂的移动操作平台、自主移动机器人(AMR)都是主流机型。目前绝大多数移动机器人没有统一规范,不同厂商产品参数、规格各不相同。

  异构机器人混用会带来管理层面的效率难题,首当其冲就是充电区域。如果不同型号机器人需要配套不同充电桩,工厂就要按照机器人种类配备多种充电设备。老旧晶圆厂没有富余空间容纳各类独立充电桩;而充电规格统一之后,一套设备就可以为多款异构机器人充电。

  兼容性也是核心考量。标准化工作首要目标就是实现异构机器人共用同一套充电设备。下一阶段,是把充电数据对接制造执行系统(MES),根据生产计划分配每台机器人的作业与充电时段。这样一来,晶圆厂上百道工序可以混合调度不同品牌机器人,实现生产最优调度,相当于把人力排班、消除生产空档的管理逻辑复刻到机器人调度体系当中。

  正因如此,半导体行业提出统一充电相关零部件、设备、通信标准的需求。据悉,近期行业一边梳理标准化范围,一边和机器人、智慧工厂专家座谈征集方案。不过半导体行业与机器人行业之间,各项标准制定的具体分工目前尚未敲定。

  半导体行业关于机器人标准化的讨论由来已久。早在十年前,机器人技术还未发展到当下水平时,业内就已经提出要建立统一标准。而近期全球机器人普及热潮叠加半导体行业高景气,标准化项目才驶入快车道。主流观点认为,企业创下史上最高营收之后,才开始大举投入工厂自动化改造。