【文/段超】隨著中美貿易爭端的不斷加劇,尤其是近期對華為芯片的封鎖更進一步,中國產業(yè)升級已經到了十萬火急的程度,再加上2020年新基建政策的實施,5G、汽車半導體的需求進一步爆發(fā)。未來十年,半導體行業(yè)將是中國產業(yè)的重中之重。
而半導體行業(yè)經過數(shù)十年的發(fā)展,目前車間生產設備的自動化和數(shù)字化已有較好的基礎,業(yè)內人士表示:“下一步就是補齊物流自動化的短板?!?/p>
半導體行業(yè)的物流現(xiàn)狀
半導體生產車間潔凈等級高、布局復雜、空間狹小、設備種類繁多,大規(guī)模生產車間中設備集群式分布,生產過程離散,工藝流程復雜,訂單需求柔性,無法形成簡單有效的流水線式生產。
以上這些都導致芯片生產過程中存在物料的多種類多形態(tài)、高頻次高柔性的周轉需求。
具體的周轉場景也是有兩類,一是直接生產材料(產品)隨生產工藝的物料流轉,例如芯片封測環(huán)節(jié)中Wafer和Magazine在Dieattach、Oven、Wirebond、三光之間的轉運;
直接生產材料(產品)生產過程流轉
二是輔助生產材料(工具、耗材)在物料室(倉庫)與生產線邊的往復轉運,例如Leadframe、焊線、加熱塊、銀漿等在物料室與機臺線邊的派送與回收。
輔助生產材料的派送與回收
要想做好車間內機器人物流,解決以上兩大物流問題,核心是通過移動操作機器人與物流管控系統(tǒng)分別實現(xiàn)倉庫與產線、產線與產線之間的物理和信息連接。
物理連接很好理解,重點在于信息連接方面,隨著信息化的不斷加深,終端廠商要求移動機器人廠商的物流管控系統(tǒng)能夠對接ERP、WMS、MES企業(yè)信息系統(tǒng),具備根據(jù)企業(yè)信息系統(tǒng)進行整體物流自主調度的能力。
物流管控系統(tǒng)需要考慮車間內的諸多種因素進行整體物流的預測與調度,保證物流效率最優(yōu)。綜合考慮不同工序不同生產設備生產節(jié)拍的差異,空間中的位置關系。同時還要考慮物流機器人車隊的配送路線沖突,配送狀態(tài),以及生產過程中出現(xiàn)的拆單、并單、緊急插單,訂單取消等異常情況。
結合起來就是,一個智能好用的機器人工業(yè)物流系統(tǒng)就像車間里的順豐物流一樣,需要具備以下五個特點:
具備不同品類、規(guī)格物品的運輸能力;
具備周轉儲存、中央儲存、派送點暫存等儲存能力;
能夠管理調度不同的運輸平臺進行協(xié)同工作;
具備智能化的調度和規(guī)劃能力,能夠最短時間、最高效的完成運輸任務;
具備易于使用的交互和全流程可追溯的信息化能力。
優(yōu)艾智合“順豐”解決方案
優(yōu)艾智合作為一家專注于移動機器人的高科技企業(yè),深耕工業(yè)場景,近年來更是針對半導體和電子制造行業(yè)專門打造了適用于生產環(huán)節(jié)的駐場機器人順豐物流解決方案。一切從客戶的需求出發(fā),為客戶提供最合適的全流程解決方案,并覆蓋產品整個生產周期。
目前,優(yōu)艾智合已針對半導體上下游中的晶圓生產車間、封測車間、PCBA車間、組裝車間和自動化倉庫打造機器人物流整體解決方案。
具體來講,優(yōu)艾智合主要提供三大系統(tǒng):機器人系統(tǒng)(YouiPilot)、機器人多機調度系統(tǒng)(YouiFleet)與場內物流管控系統(tǒng)(YouiTMS)。
YouiPilot機器人系統(tǒng):
從控制算法到車體制造,優(yōu)艾智合機器人的“軟硬件”均屬于自主研發(fā),目前優(yōu)艾智合的移動機器人擁有自然導航、反光板導航、二維碼導航等各種導航方式,可以完成100kg-1000kg的物料運輸能力;覆蓋600mm業(yè)內最小的通過寬度;滿足最高class100的潔凈等級的要求;具備彈夾、靜電箱、托盤、料車、等不同品類的存儲和轉運。
YouiFleet機器人多機調度系統(tǒng):
從一到多的過程才是移動機器人能否落地的關鍵,優(yōu)艾智合的機器人多機調度系統(tǒng)是一個車間物流綜合管控系統(tǒng),除了能夠管理調度多種移動操作機器人同時作業(yè)。具有接駁臺、電梯、輸送線、自動門等多種外部設備接入能力,覆蓋機器人與生產設備之間、不同機器人之間的協(xié)同作業(yè)。
YouiTMS場內物流管控系統(tǒng):
除了機器人調度系統(tǒng),上升到智能工廠的階段,移動機器人除了必須符合工廠的生產節(jié)拍,未來更是要朝著“按訂單生產”的趨勢發(fā)展,對接企業(yè)的工業(yè)鏈,滿足企業(yè)小批量、多批次的生產柔性生產需求,降低庫存率。
優(yōu)艾智合YOUITMS場內物流管理系統(tǒng)是專為生產環(huán)境下的機器人物流管控打造,構成單元MES系統(tǒng)、車間MES系統(tǒng)與WMS系統(tǒng)之間物流信息的中間橋梁。
采用訂單與運單管理,兼具人工跨平臺操作和系統(tǒng)對接雙重輸入端口。
具備獨有的人工智能算法,關聯(lián)機器人物流過程中的諸多因素,針對多點取料和多點送料過程進行智能調度與優(yōu)化,多訂單合并,多任務排程,保證最優(yōu)效率。
容納立體庫位,線邊貨架,地面庫位,移動庫位的管理,適配倉庫與車間的物料運輸與暫存管理,全流程覆蓋物料周轉過程中的狀態(tài)監(jiān)控。
針對生產過程中的直接生產材料轉運和間接生產材料配送過程,搭載不同的移動操作硬件,提供平臺級的場內物流閉環(huán)解決方案。
整體來看,隨著半導體制造工藝的不斷進步和行業(yè)需求的不斷提高,其生產車間的物流系統(tǒng)升級勢在必行,終端企業(yè)將逐步采用自動物料搬運系統(tǒng),來提高生產物流控制的水平和優(yōu)化物流系統(tǒng)調度、提高物料跟蹤水平。
這是一片廣闊藍海,而已經有了成熟案例的優(yōu)艾智合將大有可為。