在當(dāng)今晶圓廠中，自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展已經(jīng)將生產(chǎn)流程推向了一個(gè)全新的高度，傳統(tǒng)以O(shè)HT（天車）為主的AMHS模式正在發(fā)生革新，AMR（移動(dòng)機(jī)器人）以柔性高效的物流模式成為先進(jìn)制程場(chǎng)內(nèi)物流的主要選擇。

在這背后，根植于工業(yè)物流自動(dòng)化場(chǎng)景的AMR技術(shù)正在不斷演進(jìn)，從第一代的導(dǎo)軌式機(jī)器人，到第三代集群作業(yè)的AMR矩陣，AMR正在從硬件性能持續(xù)優(yōu)化的單體設(shè)備，轉(zhuǎn)變?yōu)?a target="_blank">半導(dǎo)體整廠智能化系統(tǒng)下的智能因子，邁向機(jī)器人軟硬件與整廠相關(guān)軟硬件的融合演進(jìn)時(shí)代。

第一代AMR，也可以說是移動(dòng)機(jī)器人的雛形，它們主要沿著固定的機(jī)械軌道或預(yù)定路線來實(shí)現(xiàn)自身的定位和抓取，缺乏靈活性，而且可能還需要人類操作員監(jiān)督。

盡管實(shí)現(xiàn)了物料的自動(dòng)化運(yùn)輸，但是第一代移動(dòng)機(jī)器人并沒有得到大規(guī)模普及，主要原因是半導(dǎo)體潔凈空間的造價(jià)太昂貴，地面的面積最好是用于放置生產(chǎn)設(shè)備，而不是鋪設(shè)很多軌道占用寶貴的面積。

大約在2015年左右，激光導(dǎo)航技術(shù)的成熟為移動(dòng)機(jī)器人帶來了很大的提升。通過使用激光導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行定位，第二代機(jī)器人徹底擺脫了固定軌道的物理約束，使用內(nèi)置傳感器和攝像頭以及先進(jìn)的軟件來識(shí)別周圍環(huán)境，并采取最有效的路線到達(dá)目的地，安全地避開障礙物和人員，無需對(duì)晶圓廠物理環(huán)節(jié)進(jìn)行安裝和改造，直接可以在晶圓廠中運(yùn)行。

不過，第二代與一代AMR在整個(gè)系統(tǒng)和硬件層面往往是以任務(wù)為主，系統(tǒng)采用單進(jìn)程線性處理，功能較為單一，無法自主決策處理復(fù)雜性的任務(wù)，機(jī)器人之間也沒有太多的交互工作。更準(zhǔn)確地來說，第一、二代AMR更多以“自動(dòng)化設(shè)備”的形式呈現(xiàn)。

移動(dòng)機(jī)器人真正迎來大的變革是從第二代向第三代的過程。

隨著半導(dǎo)體工廠產(chǎn)線物流自動(dòng)化需求攀升，局部產(chǎn)線改造開始向完整工序段擴(kuò)張，隨之而來的是，單個(gè)工廠內(nèi)對(duì)于AMR的需求數(shù)量也增加至百臺(tái)級(jí)，如何在保障生產(chǎn)物流穩(wěn)定高效的前提下實(shí)現(xiàn)大規(guī)模AMR的集群調(diào)度，是二代AMR亟待突破的技術(shù)掣肘。

部分AMR廠商開始跳脫出傳統(tǒng)AMR硬件優(yōu)化的思維，轉(zhuǎn)而以半導(dǎo)體整場(chǎng)物流綜合效率提升的全局視角，以集群化重新定義AMR。

如果說第二代機(jī)器人突破了導(dǎo)航方式的物理束縛，那么第三代AMR則實(shí)現(xiàn)了從單機(jī)作業(yè)到集群協(xié)同的突破。從硬件上來看，大量機(jī)器人需要有資源池化的能力，具備多線程的并行處理能力。在這個(gè)資源池中，可能同時(shí)并發(fā)存在成百上千條任務(wù)。這個(gè)機(jī)器人集群的規(guī)模大約要達(dá)到100多臺(tái)，相比之下，在二代的時(shí)候，數(shù)量調(diào)度基本不超過20臺(tái)。

在第三代AMR的協(xié)同作業(yè)下，半導(dǎo)體生產(chǎn)不再僅滿足部分產(chǎn)線或工藝段的改造，而能夠從全廠的規(guī)劃出發(fā)，實(shí)現(xiàn)整場(chǎng)的物流自動(dòng)化建設(shè)，給企業(yè)帶來效益提升。

其實(shí)自第三代移動(dòng)機(jī)器人開始商用之后，客戶更加注重的已經(jīng)是生產(chǎn)效率，而不僅是一個(gè)自動(dòng)化設(shè)備。而深度剖析“綜合物流效率”，其影響因素分布在從硬件到整廠智能化系統(tǒng)的全棧范圍，既包含機(jī)器人軟硬件本身，更注重于機(jī)器人軟硬件與整廠內(nèi)其他相關(guān)軟硬件的融合演進(jìn)。可以期待的是，AMR在未來半導(dǎo)體物流自動(dòng)化建設(shè)中，將引發(fā)巨大的物流效率變革。

審核編輯 黃宇