【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。未來十年,半導體行業將是中國產業的重中之重。
而半導體行業經過數十年的發展,目前車間生產設備的自動化和數字化已有較好的基礎,業內人士表示:“下一步就是補齊物流自動化的短板。”
半導體行業的物流現狀
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、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,例如芯片封測環節中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分別實現倉庫與產線、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能夠對接ERP、WMS、MES企業信息系統,具備根據企業信息系統進行整體物流自主調度的能力。
物流管控系統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。綜合考慮不同工序不同生產設備生產節拍的差異,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,以及生產過程中出現的拆單、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物流系統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同工作;
具備智能化的調度和規劃能力,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。
優艾智合“順豐”解決方案
優艾智合作為一家專注于移動機器人的高科技企業,深耕工業場景,近年來更是針對半導體和電子制造行業專門打造了適用于生產環節的駐場機器人順豐物流解決方案。一切從客戶的需求出發,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,優艾智合主要提供三大系統:機器人系統(YouiPilot)、機器人多機調度系統(YouiFleet)與場內物流管控系統(YouiTMS)。
YouiPilot機器人系統:
從控制算法到車體制造,優艾智合機器人的“軟硬件”均屬于自主研發,目前優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:
從一到多的過程才是移動機器人能否落地的關鍵,優艾智合的機器人多機調度系統是一個車間物流綜合管控系統,除了能夠管理調度多種移動操作機器人同時作業。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同作業。
YouiTMS場內物流管控系統:
除了機器人調度系統,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拍,未來更是要朝著“按訂單生產”的趨勢發展,對接企業的工業鏈,滿足企業小批量、多批次的生產柔性生產需求,降低庫存率。
優艾智合YOUITMS場內物流管理系統是專為生產環境下的機器人物流管控打造,構成單元MES系統、車間MES系統與WMS系統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對接雙重輸入端口。
具備獨有的人工智能算法,關聯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化,多訂單合并,多任務排程,保證最優效率。
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監控。
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需求的不斷提高,其生產車間的物流系統升級勢在必行,終端企業將逐步采用自動物料搬運系統,來提高生產物流控制的水平和優化物流系統調度、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艾智合將大有可為。