文 / 物流技术与应用 记者王玉

导语

Introduction

复合移动机器人（一种集成移动机器人和通用工业机器人两项功能为一身的新型机器人）在半导体行业的应用尚处于“导入期”，如何实现在半导体行业，乃至整个高端制造行业的规模化落地应用是移动机器人解决方案提供商们正在探索的难题。浙江欣奕华率先打开了行业局面，在高端制造物流场景中不断突破，未来可期。

在硅片制造、晶圆制造、封测厂等半导体制造领域，大量依靠人工的物流环节亟需被替代，移动机器人的需求呈现爆发式增长。但是，由于半导体行业自动化运作极为复杂，并且直接关乎生产效率、产品良率、制造安全等，要求移动机器人具备更高精度、更高性能、更多功能，适应更严苛的环境……这给移动机器人技术提升、产品突破和解决方案创新都带来了巨大挑战。目前，移动机器人在半导体行业的应用还多为“演示场景”，真正意义的规模化落地应用迟迟未能打开局面，尚处于“导入期”。

就在前不久，全场景移动机器人解决方案提供商，浙江欣奕华智能科技有限公司（以下简称“浙江欣奕华”）传来喜讯，他们团队研发的SIBOT系列复合机器人在国内半导体行业实现了规模化落地，上百台复合机器人高效运作，支撑半导体企业高效运营，这也是国内半导体行业首例实现规模化落地运行的复合机器人产品。同时，他们团队研发的W系列水槽机器人产品也填补了半导体物流领域清洗工艺的空白。为此，物流技术与应用记者来到浙江欣奕华公司拜访了CEO刘常伦先生，他告诉记者：“加速融合AI、5G、物联网、云计算等新技术推进移动机器人技术和产品创新，以及更快、更精准地洞察客户需求，理解客户场景，为浙江欣奕华机器人在半导体行业的率先破局奠定了坚实基础。”

Q1：

移动机器人在半导体行业规模化落地应用的情况如何？

全球市场对半导体材料需求上升，各大硅片制造、晶圆制造、封装制造厂商纷纷对产能扩张，半导体生产设备投资成本极高，为了最大化提升生产设备利用率，大多半导体制造企业都是7×24小时作业，因此，数字化、智能化物流体系的支持至关重要。

半导体行业生产自动化程度相对较高，生产物流环节普遍会应用以进口为主的OHT (空中走行式无人搬送车)进行在制品在不同设备间的运输。OHT需要投资高，固定线路部署，一经部署无法变换，对工厂的前期规划要求能力较高，对于边生产、边扩产、异或工艺设备升级的半导体企业们提出了更高的资金和空间要求。移动机器人产品不需要铺设轨道，并且具有智能化、柔性化、运营效率高等优势，这些发展环境和移动机器人自身特点决定了其在半导体行业具有规模化落地的可能性，尤其是复合机器人在规模化落地方面更具广阔前景。

但是我们也要看到，移动机器人在半导体行业的规模化落地应用还面临非常多的困难，目前行业里面所谓的应用多为“演示场景”，真正支撑半导体企业工厂运营的规模化落地应用迟迟未能打开局面。

Q2：

那么，面临的难点究竟在哪儿？

主要难点来自于半导体行业需求特点和高要求。

从需求特点来看：与传统生产流水线完全不同，半导体厂内各个工艺设备呈集群式分布，空间狭小，生产过程离散，工艺流程复杂；生产车间的洁净等级要求高；产能及良率决定了高额投资的回报周期；人为的因素越多，影响良率的因素越复杂；物流环节不仅需要简单的搬运，更需要在相应环境下完成上下料、账料信息管理、检测等作业。

这些特点注定了半导体行业对移动机器人产品和解决方案的高要求，主要要求包括：

1.高洁净度，晶圆制造厂要达到Class100以上，封测厂对移动机器人的洁净度要求可达到Class10。

2.高减震能力，晶圆工厂对移动机器人搬运中产生的震动要求在0.5g以下。

3.高精度，由于移动机器人在半导体制造企业面对的对象可能是异形载具，对设备抓取精度提出了更高要求。

4.高安全，半导体行业生产物料、生产设备都很昂贵，人机协同作业场景较多，移动机器人需要全方位保障人员、物料、生产设备安全。

5.稳定高效，能够完全满足生产节拍需求，丝毫不可影响生产。

在解决方案方面，客户需要的是以移动机器人为核心的整体解决方案，往往还需要配套提供电子料架、缓存等相关设备，与MCS、RTD等上位系统的对接，Abnormal的上报机制等，在供应商对半导体物流场景的理解能力，以及专业解决方案的提供能力这两方面也提出了更高要求。

Q3：

浙江欣奕华是如何成功在半导体行业破局的？

我们选择了“由难到易”的探索路径，相对于晶圆制造厂、封测厂，移动机器人在硅片工厂的规模化落地更具挑战。不同于晶圆制造和封测厂中应用的FOUP（前开式晶圆传送盒）或FOSB （前开式出货盒）这类标准载具，在硅片制造中，硅片的传送应用的是OC（Open Casette，开放式卡匣），一种透明且异形的载具。传统模式下，经过拉晶、切片的毛坯硅片使用OHT运送到缓存区，然后由工人在附着、研磨、抛光、磨边、清洗、检测等不同生产工序之间完成手动搬运及上下料，不仅需要大量人工完成作业，并且由于工序多，环节复杂，人工作业难以保障账料信息准确性；同时，由于人工接驳，在清洗环节水槽里的水易外洒；人工检测的准确性难以保证，一旦破损硅片进入工艺设备会直接导致设备宕机。

对此，浙江欣奕华研发团队根据硅片制造中的需求开发了SIBOT系列复合机器人和W系列水槽机器人。SIBOT系列复合机器人能够实现对OC、FOUP、FOSB的精准抓取、平稳搬运、接驳作业，水槽机器人可完成硅片制成环节的wafer清洗水槽搬运。

目前，以SIBOT系列复合机器人和W系列水槽机器人为核心，配套电子料架、水槽Buffer等硬件设备,以及搭载自主研发的调度系统、叫料系统等软件体系的半导体行业整体解决方案已在国内知名半导体硅片生产公司规模化落地应用，帮助客户实现了硅片制造工厂物流数字化、智能化升级，节省了大量人工，助力客户产能大幅提升。

Q4：

SIBOT系列复合机器人和W系列水槽机器人分别有哪些技术优势？

SIBOT系列复合机器人有五大应用优势：

第一，设备精度高。在运动精度方面，设备导航精度为±10mm，重复停靠精度±5mm；由于抓取对象主要为硅片，对机械臂模组重复定位精度提出了更高要求，最终采用2D/2.5D/3D视觉引导，重复抓取精度可达到±1mm。

第二，安全可靠。设备采用安全互锁逻辑、选用多传感器安全模块、拥有全方位安全校验能力，可实现人员、物料、生产和设备四大安全保证。

第三，运行速度快。单次停靠并抓取完成时间仅为20sec。

第四，减震能力强。以设备搬运震动参数为例，行业普遍要求＜0.5g，SIBOT系列复合机器人则在保证＜0.3g搬运震动要求下，达到1m/sec的设备运行速度，结合自动上下料解决方案，可实现高效抓取。

第五，稳定高效。考虑到客户使用场景需要，设备特别搭载了抗干扰能力强的E84光通讯模块，便于实现半导体产线中Stocker（STK）、机台和设备之间进行通讯和控制需要；设备还特别适配Websocket协议，可满足客户不同应用场景下的设备运行需求，极大化地完善了设备的泛用性与稳定性。

W系列水槽机器人是浙江欣奕华在对客户应用场景极致探究后，率先在业内推出的工艺制程段关键设备。它的技术优势主要在于：所用元器件均满足无尘环境，洁净度达到Class 100；设备防水等级达到IP65。其中，拥有机械臂模组的WR600则即可搬运水槽又可搬运OC，拥有夹具入水检测和防水功能，且具备从水中抓取OC能力，完美接驳了半导体产线从清洗设备到研磨设备的场景延续。此外，设备在水槽开口的搬运场景下，也能达到1m/sec的极高搬运速度，接驳精度则可达到±2mm。

浙江欣奕华SIBOT12 Pro复合机器人

Q5：

作为“全场景移动机器人解决方案提供商”，浙江欣奕华还取得了哪些重要突破？

在行业拓展方面，浙江欣奕华的核心赛道在高端制造，除了半导体行业，在3C电子制造、显示制造、生物医药制造、新能源等行业也有卓越表现。

以3C电子制造为例，浙江欣奕华为业内知名通信与信息技术解决方案提供商打造了以定制开发的“单层可调辊筒接驳机器人”为核心，配套自主研发的机器人调度系统、叫料系统形成的整体解决方案。这一解决方案理顺了3C电子制造业客户单板测试领域的作业流程，提高了物料流转效率，所有调度任务通过工厂制造控制系统（MES）发布，让生产节拍的控制能力更加精准，搬运数据可实时追溯。

在产品创新方面，浙江欣奕华近期还推出了拣选机器人和潜伏机器人。

在软件和算法创新方面，浙江欣奕华自主研发的软件产品矩阵，可为客户提供强大的机器人智能调度管理系统，通过后台集中监控，能够实现多机器人的任务指派、调度协同与交通管制，提供接口与客户现有的WMS、MES、ERP等系统无缝对接。自主研发的算法平台更是具备六大优势：高精度高识别率；作业安全；作业效率高；易用易维；兼容并蓄适配各类机器人，通用性高；柔性智能。

Q6：

浙江欣奕华在高端制造行业的核心竞争优势是什么？

“移动机器人解决方案绝不是一锤子买卖，需要全生命周期服务。”

作为高端制造行业企业的全场景移动机器人解决方案供应商，要想长久发展，需要具备领先的软硬件技术创新和产品研发能力，还要具备专业的整体解决方案提供能力。此外，高品质产品制造能力，专业的售后服务能力更是让项目长久良好运行的基础。

浙江欣奕华形成了行业领先优势。首先，浙江欣奕华所属的欣奕华集团是平板显示、半导体、光伏、智能制造、关键材料等高端制造领域的有力竞争者，并且在算法、芯片等移动机器人关键技术领域积累了雄厚的科技实力。这为浙江欣奕华在移动机器人技术和产品创新能力，以及洞察客户需求提供专业解决方案等方面带来了与生俱来的优势。同时，浙江欣奕华的核心团队成员也都是在航天、AI技术领域、移动机器人领域有技术专长和丰富项目经验的实干人才，极致的工匠精神是团队成员工作中的一致追求。

在高品质产品生产制造方面，欣奕华移动机器人在浙江省海宁市拥有占地面积263亩的生产基地，车间内装配全自动化生产线，生产设备先进，年产能达50000台，为快速实现高品质产品供应提供了保障。

在售后服务方面，售后服务网络和专业的售后服务团队，为保证项目长期稳定运行保驾护航，我们能够及时响应客户服务需求，并迅速给与行之有效的解决措施。

Q7：

未来，浙江欣奕华有哪些发展计划？

以 “AI+ AMR+赋能智造，助力全球合作伙伴提高生产经营智能化和数字化水平”是浙江欣奕华的长期发展目标。

2023年1月19日，工信部联合十七部门印发了《“机器人+”应用行动实施方案》，提出到2025年，制造业机器人密度较2020年实现翻番，机器人行业应用深度和广度显著提升，机器人促进经济社会高质量发展的能力明显增强。政策推动加上疫情后制造业对自动化投资加强两大因素，决定了2023年移动机器人行业有望迎来高速发展的新阶段。从CMR产业联盟提供的数据来看，2022年度市场销售额已达185亿元，同比增长46.82%。按照这样的发展速度，移动机器人产业未来十年内极有可能迈向千亿市场规模。

浙江欣奕华的市场发展已经进入了快车道，创立的前几年我们聚焦技术突破和算法创新，2022为浙江欣奕华商业化落地的元年，市场拓展全面开局，年复合增长率高达500%，预计2023年的复合增长率也将维持在300%的高位。

除了当前的商业落地，我们还聚焦于下一代技术及产品的拓荒，一旦成熟，我们的商业画布还会发生重大变化。总之一句话，未来，在我们熟悉的领域，用我们熟悉的技术，创造我们熟悉又“不熟悉”的产品，来迎接并推动人工智能商业落地时代的到来。