半導體行業5大複合移動機器人應用案例賞析！

情感導師 2024-04-22 8358

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案例一：新松某半導體企業複合移動機器人項目

（1）項目描述

某半導體企業從2015年開始陸續應用了瀋陽新松機器人自動化股份有限公司的複合移動機器人，複合移動機器人分別應用於工廠的加工和物流區域，主要用於半導體材料的搬運，通過機器手臂將物料自動抓取到各加工設備中，來實現物料的自動轉運。移動機器人本體及協作手臂均由新松機器人公司提供。

圖：新松複合移動機器人

（2）難點及創新點

1、採用激光slam導航技術停車定位精度±10mm；

2、機器臂末端採用3D視覺補償，定位精度±0.5mm ；

3、車間為潔淨環境，設備潔淨等級滿足Class 100；

4、自動更換電池技術，複合移動機器人可連續24小時運行，滿足用戶7x24小時不間斷工作；

5、複合移動機器人運貨量大，機械臂最大負載20KG，移動機器人最大負載200KG，綜合性價比高；

6、機械臂自動更換夾爪，可以搬運多種物料；

7、走行速度60m/min無級變速；

8、為了滿足不同物料機械臂臂展加長，同時巷道寬度的限制移動機器人寬度受限，考慮了複合移動機器人的重心及穩定性設計。

（3）效益或影響

複合移動機器人推出當年，就成功地將其應用到某企業的數字化智能工廠中，在該行業內起到一定示範作用的同時也積累了複合移動機器人的應用經驗。複合移動機器人是新松公司最早應用在半導體行業的，也推動了這一行業應用複合移動機器人的認可和使用。採用複合移動機器人搬運方式可大大減少車間人員數量（減少約80%）、大大減少搬運次數（調度系統優化最優配送方案），提高作業準確率200%。尤其在新冠疫情期間，其他企業面臨人員不能正常到崗情況下，複合移動機器人卻可在客戶的工廠里24小時穿梭，有效的保證了用戶的生產效率和經濟效益。

案例二：優艾智合晶圓盒搬運機器人項目

（1）項目描述

某全球領先半導體晶圓廠為解決每日繁重的SMIF POD上下機台任務，引入YOUIBOT智能物流解決方案，通過3台優艾智合晶圓盒搬運機器人，搭載YOUIFLEET調度管理系統和YOUITMS物流管控系統，完成機台與電子料架之間的自動化上下料和車間物流數據全流程精細化管理，實現晶圓車間柔性化智能化生產。

圖：晶圓盒搬運機器人OW8在半導體車間應用

（2）難點及創新點

技術難點：

1、視覺定位精度要求±1mm。

2、高頻次轉運需求對節拍要求嚴苛，人工一次只能搬一個晶圓盒，晶圓盒搬運機器人一次最多可搬運8個晶圓盒。

3、震動容易對晶圓產生裂紋，晶圓搬運過程對震動要求極其嚴格，晶圓盒搬運機器人在作業時穩定運輸狀態振動均值遠小於 0.1G。

創新點：

1、市面普遍機器人最多設有4儲位，部分工藝晶圓流轉需求達到6個SMIF Pod，無法滿足工藝需求，OW8晶圓盒搬運機器人擁有目前業界最多的儲位，設有8儲位以及料位智能化管理，滿足所有工藝晶圓流轉需求。

2、可取放300-2300mm，目前業界最高晶圓盒上下料作業高度和最低作業高度優勢，提高FAB的空間利用率。

3、人工維修高架地板會產生坑洞，晶圓盒搬運機器人自帶檢測坑窪的傳感器，防止跌入。

4、打通不同工藝流程之間物質流和信息流，生產物流數據全流程可追溯，實現車間生產可視化和生產過程運營管控。

（3）效益或影響

半導體生產車間潔淨等級高、布局複雜、空間狹小、設備種類繁多，優艾智合通過移動機器人多機協同打通離散生產環節，高效助力企業柔性生產。同時，利用移動操作機器人實現工藝設備間的自動傳送、存儲及分發，打通製程中的複雜工序，有效提升設備稼動率、降低人工錯誤發生率。做到0輻射，避免人工搬運方式存在的人體輻射傷害風險；0污染，減小無塵車間污染帶來的風險，提升良品率；震動小，避免人工搬運帶來的損壞問題，降低50%震動風險；提效，減少操作員30%無效行走；提升空間利用率，提高電子料架利用率66%。

案例三：達明複合移動機器人晶圓盒上下料項目

（1）項目描述

某著名半導體工廠應用了達明複合移動機器人-TM12M進行晶圓盒上下料，基於激光SLAM的混合定位導航技術，實現室內 ±5mm的重複定位精度，有效對接各種設備；導入TM landmark 專利應用，複合機器到位後，達明機器人通過自帶視覺完成晶圓盒的高精度上下料。

圖：達明複合移動機器人應用於晶圓盒上下料

（2）難點及創新點

1、導入達明自帶視覺協作機器手臂-TM12M及TM landmark 後，複合移動機器人也可輕鬆應用在高精精度作業站別, 並且也可以十分輕鬆地完成調試及複製；

2、空間定位精度±0.5mm ( AGV 定位精度±5mm ; 通過TMvision + TM Landmark,將空間定位精度做到±0.5mm以內)

3、達明機器人通過Eye in Hand / New Base (Golden Port) 快速教點，輕鬆地完成調試及複製；

4、更簡易的部署：自動構建地圖，無需場景改造。具備多種應用模塊與通用標準接口，直接對接企業 MES / WMS 信息系統，無需定製開發；

5、更智能的控制：最新一代移動機器人分布式控制系統，機器人單機作業與多機調度切換自如；

6、更平穩的移動：採用6輪懸掛系統，過縫過坎平穩順滑，減輕振動；自動均衡負載，移動更加平穩。

7、更安全的防護: 搭載兩顆安全激光雷達，覆蓋機器人360°無死角；

8、更強大的調度: 智能劃分作業場景，不同場景下自動切換工作模式，動態任務分配、智能交通管制、同場景多機調度，支持100台機器人的實時監控與調度；

9、更持久的工作: 每一台機器人都支持自動充電、手動充電與快速換電，最快30s即可讓機器人重新回到工作站點，保證24小時連續運行與快速響應；

（3）效益或影響

為客人打造專屬的智能設備, 創造共生互利的競爭優勢，製造效能的提升或是製造良率的提升，對整個的製造業有一個很正面的一個效益，並且得到客戶的肯定，為客人帶來智慧物流專案，幫助合作夥伴節省人力，並共同邁進關燈智能工廠。

案例四：迦智科技國內知名半導體晶圓生產企業內部智能物流搬運項目

（1）項目描述

項目用戶是國內知名的半導體晶圓生產企業，面對市場柔性化的生產需求，亟需提升廠內物料搬運的靈活性和穩定性。

迦智科技為其提供了涵蓋數台複合移動作業機器人、EMMA400舉升車、EMMA400升降輥筒車以及自動充電樁、服務器、調度系統 CLOUDIA等在內的整套智能物流解決方案，高效解決了生產原料、半成品等在晶圓生產線各工序設備間的自動化流轉和上下料，大幅提升了生產效率。

圖：迦智科技複合移動機器人

（2）難點及創新點

1、無塵潔淨室空間高效作業：迦智科技的自然導航AMR滿足百級無塵車間的作業環境標準，無需提前改造，即可快速部署應用於現有產線中，並可隨時滿足用戶產線優化調整需要，減少二次投入成本；

2、全程無人參與，安全穩定運輸：針對半導體行業物料易碎易損的特性，迦智全柔性自然導航AMR底盤+協作機械臂的智能集成，採用自研的激光SLAM融合導航技術，路徑規劃靈活，環境適應力強，支持多機協作、人機協作，智能停避障，保障了物料配送的及時安全性，所有物流信息通過可視化的實時管理一目了然；

3、實現對半導體精密元件的精準抓取、放置，滿足產品良率要求：通過視覺輔助技術和機械臂伺服運動規劃，成功達到了用戶需求的1mm 級高精度對接要求，確保物料轉運安全穩定，非常適用於3C、泛半導體領域等高精密度作業需要。

（3）效益或影響

項目成功實施後，充分滿足了用戶的排產需求，助力產線提高生產效率，有效降低人力成本，增強企業柔性生產能力。

案例五：優艾智合彈夾轉運機器人OM-T12

（1）項目描述

針對某被動元器件國內龍頭企業，優艾智合助力該企業實現黃光一體化車間自動化升級改造，實現黃光車間印刷、曝光、顯影三大工序機台的自動化上下料以及工序機台間的物料轉運，解決現有員工上料不及時、上錯料、信息跟蹤困難的問題。

物料轉運系統由YOUITMS物流管理系統、YOUIFLEET調度系統和移動操作機器人組成；YOUITMS物流管理系統對接客戶MES系統，獲取生產訂單進行排程調度，並將合併後的訂單下發給YOUIFLEET調度系統，YOUIFLEET調度移動操作機器人，移動機器人本體設有多個料藍（生產物料載體）緩存位，完成物料的轉運及自動上下料。

圖：優艾智合彈夾轉運機器人OM-T12在半導體分立器件車間應用

（2）難點及創新點

技術難點：

1、客戶車間均為緊湊型車間，複合協作機器人需在1100mm的過道中上下料。

2、客戶的機台上下料位置很低且空間狹小，通過末端執行機構的特殊結構設計解決了此問題。

3、機台對於上下料的精度有嚴格要求。

創新點：

1、移動操作機器人對物料上的識別碼進行確認與記錄，業務系統可通過看板跟蹤物料流轉信息；

2、移動操作機器人可輕鬆通過半導體車間內的窄小過道，再通過YOUIFLEET調度系統使移動操作機器人不會在過道形成擁堵，多台機器人根據不同業務需求協同配合；

3、移動操作機器人高精度定位與機械臂上的視覺補償支持自動化上下料對接，YOUITMS對接客戶的MES系統，接受任務訂單，傳遞物料運轉信息；

4、數據分析，實時反饋生產物流數據；

5、在智能移動機器人系統實踐過程中,巧妙利用工業相機、傳感器和智能化決策系統等多種關鍵技術優勢,使得機器人具有更多智能範圍的能力。這一創新應用幫助更多製造企業實現「智造」升級；