万亿市场风口下,“起飞”的复合移动机器人

随着智能制造的崛起,数智化的生产制造模式已是大势所趋。

当下,自动化及柔性生产是制造业企业正在致力于去实现的目标,引入机器人也成为了半导体行业提高工厂自动化与信息化的关键举措。

在万亿的半导体行业,机器人正在帮助打通生产与物流的自动化,不仅解决了招工难的问题、减少了人工的失误和提升了整线的生产效率,还降低了生产成本。

同时,拥有“手脚”两项功能的复合型移动机器人能够很好地解决当下半导体行业人工搬运震动值大导致原料损耗、人工搬运不稳定影响综合稼动率,导致产能浪费的问题,未来的应用前景非常之大。

*复合移动机器人指的是移动机器人底盘加上协作机器人手臂组成的复合结构,主要由 AMR、机械臂、视觉相机、末端执行器几部分构成。

万亿市场风口下,“起飞”的复合移动机器人

不过,半导体行业极高的洁净度要求对于传统工业机器人来说是一道很高的门槛,再加上行业特有的SEMI标准和认证,技术上还有待突破;以及半导体行业非常封闭,资讯和信息获取难度大,在商务关系上也很难突破,这使得市场上玩家并不多。

目前复合移动机器人市场基本已经形成了一个稳定的雏形,半导体行业复合移动机器人的市场规模也是在逐年平稳上升的状态,2021年半导体行业复合移动机器人出货300多台,同比增长了55%。

中国大陆半导体行业复合移动机器人销量推移(台;%)

万亿市场风口下,“起飞”的复合移动机器人

(数据来源:MIR DATABANK)

2021年可以说是复合移动机器人元年,厂商争相冒头,远远看去,机器人市场像个两头大中间小的杠铃。一头是机械臂,用来替代人手的抓取、操作;一头是AGV/AMR底盘,用来替代人下肢的移动。

两头都是近年机器人投资热的大主角,但事实上,一些杠铃两头的玩家正在往中间走,用复合移动机器人形态超越单一的“手”和“脚”,真正实现替人。

资本对这样的尝试给出真金白银的支持票:公开数据显示,2021年复合移动机器人相关的公司获得了14笔融资,金额超11亿元。

半导体复合移动机器人市场上,优艾智合最先突出重围抢占到大部分的市场,捷螺系统等台系厂商,MiR、欧姆龙、斯坦德、迦智科技等厂商紧随其后。

2021年半导体复合移动机器人市场格局

万亿市场风口下,“起飞”的复合移动机器人

(数据来源:MIR DATABANK)

01、机会是有的

半导体行业对机器人要求极高,首先是洁净度。就目前复合移动机器人应用量最大的封测厂来说,封装前段厂房洁净度要求最高能达到十级。另外,想要突破洁净度限制进入晶圆厂,洁净度更是要达到ISO CLASS 3以上。

美国联邦洁净度标准(旧)与ISO国际标准(新)对照表

万亿市场风口下,“起飞”的复合移动机器人

其次是震动等级,比如其中一道减薄划片工艺中,如果搬运中超过0.5g的振动,就会破屏,一个晶圆盒就是几十万元的损失;

再次是安全等级,在人机交互的场景里,机器人第一不能撞到设备,第二不能撞到人,这些都需要满足安全认证;

再之后是稳定性要求,搬运一个8寸的晶圆盒相当于将千万元背在机器人身上,一旦出现一次损失可能这家企业就要永久离开这个行业了;

最后是精度要求,在对接机台时不能出现任何偏差。

所以当一家公司入局工业移动机器人领域,没选择红海市场、而是去啃硬骨头——半导体晶圆搬运时,我们不免感到好奇。

不同于搬运3C电子,晶圆的脆弱、昂贵和极度洁净决定了它对于移动机器人的严苛要求。工厂车间对洁净度等级CLASS1的要求、细微的震动也会导致整箱报废……毫末般的失误可能来自任何一个零部件的细节,想要解决这些问题的公司,无疑选择了移动机器人游戏的困难模式。

成立于2017年的移动机器人公司优艾智合正是从半导体晶圆搬运做起,先后进入3C、PCB、锂电等场景中,拿下了台积电、中芯国际、华星光电、中国中车、立讯精密等KA客户。其背后,不乏软银、SIG、IDG、真格、蓝驰、松禾等知名大基金支持,在过去两年的机器人投资热中也称得上极为顺利。

一位后入局者在红海的肉搏中选择了另辟蹊径,优艾智合不失为观察当下机器人市场的合适范本。而优艾智合的迅猛发展,也与踩准时代发展的脉搏不无关系。

根据MIR DATABANK数据显示,中国移动机器人市场规模从2018年到2021年几乎呈现了翻倍增长,其中2021年同比增速近30%。

移动机器人市场发展步入快车道,国家同步出台了《“十四五”机器人产业发展规划》对移动机器人给予重点关注。提出到2025年将中国建设成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地的目标。

政策大力支持的前提下,半导体行业本身足够强的需求更是给其发展添柴加火,行业格局未定,时间刚好并且还有机会,无不是厂商选择该赛道的理由。

目前优艾智合的移动机器人已在半导体、3C、电厂、数据机房、仓储等领域实现规模化落地。多家半导体制造厂商选择在晶圆产线中引入优艾智合的产品,半导体复合机器人市场中优艾智合占据了近一半的市场份额。优艾智合市场的开拓,无疑是成功的。

02、风险也有的

虽然半导体行业对于复合移动机器人的需求很大,但是整体来说这个市场并没有完全发展成熟,在发展的过程中还有许多需要解决的问题。

例如,由于所搬运的货物价值极高且非常容易损坏,再加上行业内也是刚刚开始接触能够完全替代人的自动化产品,所以半导体行业有一个突出的市场特征那就是验收苛刻,验收周期长。一般项目验收周期至少1年。比如在业界天水华天的验收是出了名的要求高、通过难,并且对集成商很多时候是0预付,甚至有得天水者得天下的说法。

此外,国产厂商很难做好旧线体改造,通常需要让国外设备厂商配合做技术支持,沟通及实施成本较高,在人工替代和方案效果上的表现仍有较大提升空间,故障率相对较高,方案综合能效不高。

其他技术问题仍需解决:复合机器人与主机台设备之间的定位精度难以满足实际需求,有时需要增加额外传感器如相机等。大尺寸晶圆的晶圆盒重量较大,存在协作机器人负载及刚性不足情况。以及目前通讯方案多为单机方案,移动机器人及复合机器人与主机台、整线线体、整个工厂的通讯互联难以实现。

言而总之,作为一个起步不久的新兴市场,所要面临的挑战还非常之多,但在强劲的市场需求面前,其未来的市场发展空间依旧会非常可观。

 

来源:MIR睿工业

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