三星SK海力士美光联手,晶圆厂机器人充电要定标准了
由三大半导体巨头——三星电子、SK海力士和美光科技——共同推进的机器人充电标准化工作,为无人工厂的建设奠定了基础。此次合作的背后,是为避免在老旧的半导体制造工厂(晶圆厂)中引入大量异构机器人而造成的....
三星电子、SK海力士与美光科技三家半导体大厂正合力推动机器人充电标准化,为无人工厂铺路。这步棋要解决的,是老晶圆厂里异构机器人越引越多、效率反而被拖累的麻烦。放眼全球,还很少有哪个行业真正动手去定机器人组件、设备、通信和系统接口的标准,工业界的目光大概率会盯向这里。
8日有业内人士透露,上述三家加上国际半导体设备与材料协会(SEMI),眼下正围绕机器人充电标准化交换意见,目标是把机器人部署、以及老晶圆厂转向无人化运营的地基打牢。所谓老晶圆厂,指的是已经运转多年的半导体制造工厂。
新建晶圆厂时,半导体公司已经把不少工序交给机器。天花板轨道上跑着运送晶圆容器的架空输送(OHT)系统,存储和分拣待处理晶圆则靠存储单元(堆垛机)。可老厂里的这类自动化设施往往没这么齐全。就算新厂配足了架空输送和堆垛机,仍有工序绕不开人工。
半导体行业一位官员提到,晶圆容器在很多老厂里还是靠工人用手推车送到工作台上,就连新厂,半成品拆包和楼层之间的运输也离不开人工。
要替人干活,移动机器人是关键。常见的有照着人体形态做的类人机器人、移动机械臂(轮式机械臂),还有不用人插手就能运货的自主移动机器人(AMR)。问题是这类机器人大多没有统一规范,不同厂商做出来的尺寸和标准差得很远。
麻烦出在异构机器人一多,管理效率就往下掉。先看充电站占的地方:各型号机器人要的充电设备不一样,厂里机器人种类越多,得装的充电站就按比例往上涨。老厂腾不出那么多空地去给每类机器人单配充电站。反过来,充电站规格一旦统一,少量设备就能应付异构机器人的充电。
兼容性同样绕不过去。标准化的第一件事是保证兼容,让不同机器人共用同一套充电设备。再往下,是把充电信息接到制造执行系统(MES)上。这样一来,就能按产品生产计划去安排每台机器人干什么活、什么时候充电。哪怕几百道工序上部署的是不同机器人,生产也能调得更顺。说白了,就是把管人的那套办法——比如排班错开、不留生产空档——搬到机器人身上。
也正因如此,半导体公司接连提出,充电相关组件、设备和通信规范都该标准化。据报道,半导体行业近段时间一直在敲定标准化目标,同时也在找机器人和智能工厂领域的专家听意见。不过据了解,半导体行业与机器人行业各自负责哪块标准的制定,分工还没落定。
半导体行业谈机器人标准化,不是一天两天了。十年前机器人技术远不如现在,业内就已经有人喊要定标准。这几年全球机器人应用热潮撞上半导体行业景气,标准化进程才明显提速。普遍的看法是,在创纪录的业绩推动下,工厂自动化转型的投资已经真正动起来了。
三星电子、SK海力士和美光这三家对手走到一起,是因为利益对得上。这三家合计占全球存储器市场70%以上份额,通用标准一旦定下来,晶圆厂机器人的开发周期会缩短,老晶圆厂的自动化转型也会加快。光云大学机器人学系教授朴洙汉(音译)评估道:“如果每台机器人的充电方式都不同,那么在安全方面就需要验证和管理更多的目标。”他补充说:“制定标准会带来显著的实际效益。”他还预测:“行业标准将缩短安全认证流程,从而加速机器人的实际应用。”
机器人标准这事,并非半导体行业一家要操心。汽车等主要制造业也碰上类似难题。今年4月初,德国汽车工业协会(VDA)就公布了一项机器人通信标准接口。但真要像半导体行业这样,在全球范围把通信连同各类组件、设备的标准一起定下来,仍然很难。
专家预计,接下来会针对不同行业,一步步展开机器人标准化的讨论。