一、項目基本描述
在芯片需求爆發(fā)、國產(chǎn)率不斷攀升的趨勢下，上游晶圓生產(chǎn)擴大產(chǎn)能、降本增效成為行業(yè)普遍訴求。在某全球知名晶圓廠的晶圓無塵車間中，以往由多名工人進行晶圓盒的轉(zhuǎn)運工作，人工操作過程中的效率及穩(wěn)定性無法滿足需求擴張下的產(chǎn)能需求，且人員的流動、崗位調(diào)換等因素均為生產(chǎn)節(jié)拍的穩(wěn)定性帶來不利影響。
對于晶圓生產(chǎn)而言，污染是造成產(chǎn)量損失的主要因素之一。在該車間class 1的環(huán)境要求下，員工進入無塵車間需穿戴防護服，但污染風(fēng)險仍無法有效防控，而晶圓成本高昂，往往造成高昂的成本損失，產(chǎn)品良品率亟待提升。
該廠一直尋求通過物流自動化以提高生產(chǎn)效率，但由于該廠晶圓盒尺寸特殊，市場上難有合適的移動機器人投入?yún)f(xié)助自動化生產(chǎn)。優(yōu)艾智合在了解該廠的特殊需求后，派專業(yè)技術(shù)團隊與該廠進行多輪溝通，理解客戶訴求，并針對性地打造出一套完整的物流解決方案，解決該廠人工轉(zhuǎn)運效率低等痛點，助力晶圓產(chǎn)能提升。
優(yōu)艾智合智能物流解決方案，是以多臺晶圓盒搬運機器人為基礎(chǔ)，搭載YOUI Pilot導(dǎo)航系統(tǒng)、YOUI Fleet機器人調(diào)度系統(tǒng)以及YOUI TMS場內(nèi)物流管理系統(tǒng)，形成一體化的晶圓物流自動化解決方案。晶圓盒搬運機器人滿足Class 1級別車間環(huán)境要求，應(yīng)用高精度激光SLAM導(dǎo)航自主移動避障，同時舵輪底盤使機器人能夠橫向移動，更加靈活地完成搬運任務(wù)。機器人搭載導(dǎo)航及調(diào)度管理系統(tǒng)，自主識別車間場景，并進行多機協(xié)同配合，YOUI TMS智能物流管理系統(tǒng)根據(jù)MES等企業(yè)信息系統(tǒng)進行物流自主調(diào)度，打通工廠內(nèi)晶圓流轉(zhuǎn)過程中的物質(zhì)流與數(shù)據(jù)流，通過實時反饋生產(chǎn)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了數(shù)字化智能管理。
二、項目創(chuàng)新性
1.技術(shù)難點
① 視覺定位精度要求±1mm。
② 高頻次轉(zhuǎn)運需求對節(jié)拍要求嚴(yán)苛，人工一次只能搬一個晶圓盒，8寸晶圓盒搬運機器人一次最多可搬運8個晶圓盒。
③ 震動容易對晶圓產(chǎn)生裂紋，晶圓搬運過程對震動要求極其嚴(yán)格，晶圓盒搬運機器人在作業(yè)時穩(wěn)定運輸狀態(tài)振動均值遠小于 0.1G。
2. 創(chuàng)新點
① 市面普遍機器人最多設(shè)有4儲位，部分工藝晶圓流轉(zhuǎn)需求達到6個SMIF Pod，無法滿足工藝需求，OW8晶圓盒搬運機器人擁有目前業(yè)界最多的儲位，設(shè)有8儲位以及料位智能化管理，滿足所有工藝晶圓流轉(zhuǎn)需求。
② 可取放240-2500mm，目前業(yè)界最高晶圓盒上下料作業(yè)高度和最低作業(yè)高度優(yōu)勢，提高FAB的空間利用率。
③ 人工維修高架地板會產(chǎn)生坑洞，晶圓盒搬運機器人自帶檢測坑洼的傳感器，防止跌入。
④ 打通不同工藝流程之間物質(zhì)流和信息流，生產(chǎn)物流數(shù)據(jù)全流程可追溯，實現(xiàn)車間生產(chǎn)可視化和生產(chǎn)過程運營管控。
三、行業(yè)影響力
通過優(yōu)艾智合的晶圓智能物流解決方案，在實現(xiàn)晶圓盒的無人化轉(zhuǎn)運和精準(zhǔn)上下料的同時，減小無塵車間污染帶來的風(fēng)險，提升良品率，降低50%震動所致晶圓破裂風(fēng)險，避免人工搬運帶來的損壞問題；減少操作員30%無效行走；移動機器人上下料作業(yè)高度覆蓋0.3-2.5米，提高電子料架利用率66%，整廠實現(xiàn)了2%的效率提升。
