芯片制造一直以來都是中國發展的重中之重，實現科技自立、打造國際一流技術品牌是中國追求的目標。作為推動科技領域迅速發展的核心武器之一，***的持續發展已經成為中國科技企業的必爭之地。

***在中國科技產業中的地位，芯片是一項核心技術，其制造環境是一個高度精密的制造過程，需要高效，穩定，無塵來保證生產出的芯片的質量和可靠性。尤其在當前科技環境下，芯片的生產，制造都是重點，帶有“算力”的芯片可以加速各種科研、智能設備和計算需求的處理速度。

智能制造在整個半導體行業中越來越流行，提高了生產力，提高了質量，降低了成本和對環境的影響。半導體工廠長期以來一直依賴運營自動化來保持按時生產并滿足產量和質量目標，但自從引入工業 4.0以來，主要半導體生產商增加了對 IT 基礎設施、數據分析、物聯網傳感器、數字化和機器人技術的投資。

通過限制人為干預減少誤差的產生，智能工廠可以更平穩地運行并以無中斷的方式響應問題。目標是最大限度地延長工具正常運行時間、避免計劃外停機維護以及實時批次調度。多年來，晶圓廠和封裝廠一直在不斷改進其運營，但隨著新技術的出現，他們可以實現更高水平的自動化，并為他們的努力獲得更大的回報。

工業機器人的發展也許可以為中國芯片制造提供強有力的支持。

自主移動機器人的誕生為芯片發展制造提供了基本保證，是面向半導體生產的工業物流解決方案。移動機器人主要由驅動、調度和導引三大部分組成，最主要的成本集中于減速器、伺服系統、控制器等核心零部件上。在半導體行業中晶圓制造、芯片封測等需要無塵封閉環境，這時候人力在這方面就很不適用。通過移動機器人完成物流自動化改造，實現工廠的智能化升級，正成為半導體廠商的普遍選擇。

自主移動機器人可以24小時工作、柔性調度等特點同時，移動操作機器人在搬運基礎上可自動上下料，打通整場的物質流和數據流，有效保證良率、提高產能。控制器對于移動機器人是核心，他需要完成定位、導航、避障、建圖、識別、跟蹤等多種功能，具有豐富的軟硬件接口。在生產環境中，可單機運行，也可實現機器人集群協同調度，支持與工業生產管理系統快速對接。

然而，半導體精密的生產條件也對移動機器人提出了極高的要求。首先，由于行業特性，移動機器人自身的潔凈度需要極高。其次，對于半導體行業中的晶圓片昂貴易碎，這就要求移動機器人在搬運、存放晶圓盒時必須做到精準和穩定。此外，半導體生產工序繁多、設備布局集中，自主移動機器人需要在各工序之間頻繁、重復、穩定地進行轉運工作，就需要機器人擁有足夠穩定的運行速度以及精確到毫米級別的定位精度，對移動機器人提出了很高的要求。

自主移動機器人打造出對應的樣機產品，需要進行不斷地迭代升級，在場景與產品性能中找到最佳平衡點應用晶圓盒搬運機器人實現晶圓盒精準上下料及搬運，可以節省大量人力，減小無塵車間污染帶來的風險，提升了良品率，同時避免人工搬運帶來的損壞問題，且減少操作員大部分無效行走，極大提高自主移動機器人的效率。

自主移動機器人加入芯片制造是有一定的門檻。

將移動機器人結合半導體場景做到極致性能，不是一件易事。首先要保障晶圓盒抓取和上下料的絕對精準。OW系列在機械臂的末端執行部分搭配超聲波傳感器、3D視覺、在位檢測器、儲位鎖等多種傳感器，多重感知防護保證抓取作業的穩定。

超聲波傳感器靈敏度高、穿透力強、受環境影響弱，有效防止抓取疊料產生的晶圓盒磕碰的情況，同時檢測人工搶料的情況。視覺定位算法通過定位補償策略，保障晶圓盒放入料口時與loadport的方向絕對平行，保障晶圓盒與設備之間的安全距離，避免因放入角度不恰當、狹小環境等因素導致設備與晶圓盒產生碰撞的風險。夾爪末端還搭載有末端在位檢測傳感器，在運動過程中實時檢測晶圓盒在夾爪上的固定狀態，一旦在位檢測傳感器觸發，末端執行器立即緊急停止作業。

在抓取過程中，超聲波傳感器、視覺定位相機、在位檢測器等傳感器模塊將進行持續的實時監測，只有三大模塊均無報錯情況，機械臂才會執行相應操作，保障晶圓盒上下料及搬運操作穩定安全。

在作業中，搭載晶圓盒運動的車體保持穩定是關鍵。憑借過強的單機性能，有效避免搬運過程中出現振動等情況，同時配有激光雷達、3D視覺、坑洞傳感器等檢測設備，可避免更多突發情況的產生，最終保證了行駛時的穩定可靠。

同時，系列的激光雷達、視覺、坑洞檢測等模塊均為常閉型設置，某一模塊出現異常情況或無法正常啟用時，系列將不會執行作業；只有所有模塊均正常運作，系列才會執行作業，做到全方位的保障。根據客戶現場存在的更多現狀，系列產品還設有更多的特定功能模塊，保證了在諸多情況下產品的正常運作、物料的安全無恙。

未來更加穩定的機器人可以更加高效進行工作。

在半導體領域，目前主要應用的移動機器人類型有復合移動機器人、潛伏頂升式AGV、輥筒對接AGV、叉車AGV等類型產品，同時還有一些企業會針對半導體某些場景需求打造的定制化行業專機。但整體而言，當前，在半導體領域應用的多種AGV/AMR中，復合移動機器人是應用最多的產品，也是技術難度最高的。

復合移動機器人由兩大部分組成，移動底盤和協作機器人。目前，市場上的復合移動機器人企業基本以移動機器人廠商為主，在合作開發中一般也是移動機器人廠商主導，協作機器人廠商配合；其次一些機械臂廠商在與底盤廠商的合作中，不僅是向移動機器人廠商提供機械臂，自己也會開發復合移動機器人這一產品線，面向終端用戶；再者是集成商，這類廠商一般是根據集成項目的需求購買底盤及機械臂產品再組合應用。

在復合機器人的開發中，機械臂性能好壞及機械臂廠商的配合程度對復合機器人整機產品影響頗大，當前，也有越來越多的機械臂廠商針對移動機器人企業需要開發復合型產品的需要推出針對性的產品與其更好地配合，這種復合機器人將給未來行業發展帶來更大空間。

審核編輯：劉清