AI技术推动AMHS智能化升级，加速国产化进程

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专题目录

• AI技术推动AMHS智能化升级，加速国产化进程（本刊记者 江宏）

• 弥费科技AMHS的全球化征程，从技术筑基到市场突围(弥费科技（上海）股份有限公司联合创始人、首席战略官 柯娜)

• 移动操作机器人在半导体行业的应用（深圳优艾智合机器人科技有限公司 徐青玉）

AI技术推动AMHS智能化升级，加速国产化进程

格创东智通过战略收购成立格创维晟，完善AMHS（自动化物料搬运系统）软硬一体化能力，特别是AMHS与CIM系统深度集成，并融合AI技术，进一步提高了系统效率与可靠性。本文通过格创维晟的视角，分析了半导体行业物流升级需求，探讨了AMHS国产化发展，以及AI技术如何推动AMHS智能化升级。

江宏

自动化物料搬运系统（Automated Material Handling System，AMHS）作为半导体工厂的“物流大动脉”，可以提供高效稳定的物料自动搬运，显著提高生产效率，增加产品良率，降低人员误操作率，因此在硅片厂、晶圆制造厂、封装测试厂等半导体前道与后道工艺广泛应用。近年来AMHS加速国产化，人工智能AI技术起到推波助澜的作用，促进国内AMHS企业在产品智能化升级中抢占市场。

OHT空中搬运小车

格创东智科技有限公司（简称格创东智）是由TCL战略孵化的工业智能解决方案提供商，在半导体行业，可为半导体工厂提供“AI+CIM+AMHS”软硬融合的整体解决方案，2024年通过战略收购成立了旗下新公司——上海格创维晟智能科技有限公司（简称格创维晟）。目前，格创维晟构建了包含OHT空中搬运小车（简称天车）、Stocker晶圆存储立库、MCS物料控制系统、OHTC智能天车控制系统、STKC控制系统等完善的AMHS产品体系。在本期专题中，格创维晟相关负责人详细分析了半导体行业物流升级需求，以及AMHS技术的创新发展。

记者：首先请您谈一谈中国半导体行业近些年在制造与物流升级方面的主要变化。

格创维晟：近年来，中国半导体行业的发展路径发生了显著转变，从全面追赶进入技术突破与制造能力全面提升的新阶段。这主要是市场需求驱动的，中国在新能源汽车、光伏、5G等行业领域高速发展，以及人工智能技术快速迭代并在各行业落地应用，都直接带动了芯片需求暴增。受到地缘政治影响，中国持续加大半导体产业投资，新工厂建设增速远高于全球平均水平。

从制造端看，在成熟制程方面，28nm及以上芯片在国内实现了大规模量产，并得到广泛应用，技术和产业链趋于成熟；第三代半导体（碳化硅、氮化镓等）发展迅速，国内在该领域处于世界前沿；先进封测技术（如Chiplet、3D IC）国内也取得重大进步，龙头企业全球市场排名位居前列，市场份额稳步扩大。但是，在先进制程方面，14nm及以下芯片国内虽有技术突破，却因设备采购受限，还无法大规模量产。

从物流端看，随着半导体制造工艺越来越先进，晶圆向更大尺寸演进，从早期的6英寸晶圆厂到8英寸晶圆厂，如今12英寸晶圆厂成为主流，产线中的工序成倍增长，关键机台的吞吐量迅速增加，导致人力在产线设备间的物料搬运成为制约生产效率和生产质量的瓶颈，企业物流自动化升级迫在眉睫，带来AMHS市场需求显著增长。不过，相对于制造能力大幅提升，国内半导体行业物流自动化发展较为缓慢。

记者：请具体分析国内半导体AMHS市场需求呈现出哪些变化？

格创维晟：国内AMHS市场最突出的一个变化是需求快速上升，应用日益广泛。AMHS已成为12英寸晶圆厂不可或缺的物流支撑，随着国内新建12英寸晶圆厂数量增加，作为其标配的AMHS需求激增。与此同时，国产AMHS取得了明显的技术进步，在8英寸晶圆厂和先进封测等多个领域逐渐占领市场，12英寸成熟制程（≥28nm）也开始批量应用。可以说，需求侧与供给侧同时发力，促进了市场规模进一步放量向上。有关机构预测2025年中国AMHS市场将突破160亿元，年复合增长率超过12%。

第二个显著变化是，客户要求AMHS从完成基础搬运向智能化升级。早期AMHS仅完成晶圆盒（FOUP）的A点到B点搬运，现在要求AMHS与MES/CIM系统深度集成，实现动态路径优化、实时调度。这是因为随着工厂生产规模扩大，机台数量增加，对AMHS的效率要求进一步提高，同时需要增加系统安全性与可靠性。这可以通过全流程的系统仿真、机台的布局优化、轨道的优化设计、智能调度、智能路径规划、智能交通管理、天车的速度等多个方面来实现。例如，格创维晟引入AI算法预测拥堵，使OHT系统调度效率提升20%以上。

此外，国内半导体企业对AMHS软件也提出提高用户友好度等其他要求。国外公司由于成立时间和技术研发较早，在技术方面出现僵化，如软件系统比较旧，人机界面不够友好。国内厂商在这方面更胜一筹。

当前，14nm及以下的晶圆厂对AMHS的稳定性和安全性要求极为苛刻，该领域市场仍主要掌握在日本公司手中。实现千台以上天车的高精度、高可靠性调度，实现超大规模设备的高效协同等技术，是国内AMHS企业亟待突破的关键难题。

记者：格创维晟可以为半导体行业客户提供哪些产品？

格创维晟：格创维晟的母公司——格创东智是一家以AI驱动的工业智能解决方案提供商，为泛半导体客户提供“AI+CIM+AMHS”整体解决方案，覆盖制造执行、设备自动化、品质管理、能碳管理、物流自动化、数字化供应链等功能。AMHS是打造半导体工厂物流无人化的核心抓手，被视为方案中的关键一环。为了在CIM解决方案的基础上增加硬件部分，2024年，格创东智战略收购耘德有限公司和江苏睿新库智能科技有限公司，合并成立了旗下新公司——格创维晟，通过资源整合，完善AMHS产品体系，以更好地助力半导体行业客户实现自动化、数字化、智能化升级。

AI+CIM+AMHS 助力半导体工厂智能化升级

目前，格创维晟以半导体行业AMHS解决方案为核心业务，同时开展泛半导体的仓储自动化及非标自动化业务。格创维晟的AMHS方案构建了“软件+硬件+算法”三位一体的体系：硬件上，涵盖OHT空中搬运小车、Stocker晶圆存储立库等核心装备；软件层面，以物料控制系统（MCS）为中枢，联动实时派工系统（Real Time Dispatching，RTD）、实时智能排程系统（Real Time Scheduling，RTS），实现全流程数字化管控；再配合我们自主研发的调度算法，让物料搬运更精准、更高效。

STK晶圆存储立库

格创维晟在国内外设立了强大的研发团队，已取得多项技术突破，如：交付的Tower Stocker、N2 Purge Stocker，填补了国产高端存储设备的技术空白；自研的无线供电系统，打破了外国企业对该技术的垄断；自研的OHT控制器及OHT操作系统，实现强大的边缘计算能力及多传感器融合感知，让OHT天车不仅仅是被动执行任务，而是更加智能、安全、高效地完成任务。

记者：您刚才提到格创维晟Stocker填补了国产高端存储设备的技术空白，这方面可以详细说说吗？

格创维晟：Stocker通过全流程自动化存储、系统协同调度、高洁净控制等，为产线带来良率提升、效率优化、成本降低等收益，成为推动半导体智能制造的加速器。作为国内Stocker领域“研发最早、品种最全、出货最多”的企业之一，格创维晟Stocker具有以下优势：

一是全场景设备矩阵，覆盖半导体全流程智能存储。格创维晟提供晶圆盒存储设备（Normal Stocker）、塔式跨楼层存储设备（Tower Stocker）、光罩盒存储设备（Reticle Stocker）、氮气填充存储设备（N2 Purge Stocker），以及空中缓存设备（OHB）、近机台缓存设备（NTB）等配套设备。同时，可选配人工口/天车口/AGV口/Auto Teaching等，通过精细化的软硬件模块组合和专用配置工具，快速响应客户定制化存储需求。

二是极速交付+7*24服务，保障产线快速落地与稳定运行。凭借深厚的半导体行业Know-How、强大的供应链支撑、专业的项目交付团队及安装施工团队，格创维晟Stocker可最快2.5个月设备交货、3个月内完成安装调试交付，较国际品牌（平均6~8个月）缩短50%以上。同时建立全天候服务机制，客户反馈问题最快2小时内响应，4小时内到场维护。

三是近百台出货实证，获得前后道客户一致认可。从保障前道先进制程晶圆存储安全，到支撑后道封测多场景柔性生产，格创维晟Stocker凭借“技术自主可控、场景深度适配、服务高效响应”的核心优势，目前已累计出货近百台，收获前后道客户的一致认可。未来，格创维晟将继续优化Stocker产品的性能（如提升搬运效率、定位精度及安全冗余等），以满足半导体产线对于规模化与自动化升级的需求。

四是CIM+AMHS深度联动，驱动整厂全自动化。格创维晟母公司格创东智提供“AI+CIM+AMHS”整体解决方案，一站式提供物流自动化上下游系统，包括MES、RTS、MCS、RTD、OHT、Stocker等，可以避免多厂商设备接口不兼容、数据不通畅问题；同时通过软硬融合、整厂管控，实现“存储-搬运-生产”全链路数据打通，助力工厂实现无人化、高效化运营。

记者：格创维晟如何看待软件在AMHS中的作用？

格创维晟：如果把AMHS分成软硬件两大部分的话，传统来讲，软件是整个系统的决策层，硬件是执行层。例如：MCS决定晶圆盒从A点搬到B点，OHTC接收指令后决定派哪辆OHT天车、走什么路线把晶圆盒从A点搬到B点；OHT天车接收OHTC的指令后，去执行搬运作业。

格创维晟增强了OHT天车的边缘计算能力以及融合感知能力，并自研OHT操作系统，把部分决策权逐步下放到OHT天车硬件层，实现了中央规划、远端决策，可以更高效、安全地实现晶圆盒的搬运。OHT操作系统也成为AMHS软件重要的一个环节。打个比方，就像天车在轨道上行驶，以前通过交叉路口时靠红绿灯（OHTC）控制；天车提升智能化以后，可以交互信息，自主决定行走路径，就像有交警在路口实时指挥，使系统反应更敏捷，效率更高。

记者：在您看来，AI对AMHS带来了怎样的影响？

格创维晟：AI技术无疑给各行业都带来深远影响，对于半导体制造CIM系统来说，正经历“经验驱动”向“数据驱动+AI赋能”跃迁，从“流程自动化”到“智能决策中枢”的重构。同样，AMHS也存在许多重要的决策问题，采用AI技术向智能化升级，可以在以下方面实现优化：

一是通过全流程系统仿真和智能调度算法，提高AMHS效率。基于对多年来运行数据的分析，可以实现整厂工艺流程仿真以及AMHS系统设计优化，包括机台布局优化、天车轨道铺设优化、天车调度优化等方面来提高效率，做到用更少的OHT天车来完成同样的任务；再加上智能调度算法，让天车数量进一步下降，堵车情况也因此而减少，从而全面提升AMHS的效率。这是格创维晟的独特优势，与AMHS供应商只考虑物流环节相比，我们能基于CIM系统，真正从上到下整体考虑并打通生产与物流的各个环节，实现整厂设计优化与效率提升。

比如，半导体工厂通常有几千台机台，通过RTD和RTS，如果发现某些机台的质量指标在下降，就可以逐步减少对那些机台的任务分配；也可以对OHT系统进行预测性路径规划，例如，发现哪台天车作业效率低，就不给它分配更多任务了。

二是预测性维护，提升系统可靠性。传统的系统维护方式是定期进行设备检修。基于AI+OHTC系统实时监测OHT电机、减速机、各种传感器等关键部件的状态，结合Agent，可以实现故障预警准确率与故障分析处理效率的大幅提升，从而更好地确保系统稳定可靠运行。

三是AI辅助故障诊断。以往出现故障后，需要依靠经验丰富的老师傅判断并解决问题。利用AI辅助诊断后，即使新手也可以很快地解决故障。

四是设备智能化。除了软件层面的改变，还有前面提到的天车等设备也会走向智能化。因为只有软件的智能化，没有硬件智能化，我们认为AMHS智能化是很难走得远的。

记者：今年4月，格创维晟母公司格创东智与香港大学成立了工业AI联合实验室，第一个研发项目是通过AI实现天车的精准调度。能否谈谈这个项目的具体情况？

格创维晟：格创东智深耕工业AI多年，也预见AI将对AMHS带来重大革新，因此率先与香港大学成立工业AI联合实验室。实验室将深度融合香港大学的人工智能科研优势与格创东智服务先进制造的工业AI落地案例经验，开展“工业AI技术的创新与实际应用”方向的研究。

实验室当前推进的首个研发项目AMHS智能物料搬运调度系统，就是针对国产AMHS“稳定性不足、技术成熟度低”的行业痛点，旨在加速OHT天车调度AI算法技术突破，实现千台以上超大规模OHT系统的智能、高效、精准调度，有力推动国产替代。目前正在研发的OHT智能调度模型，将实现感知融合MES、MCS业务数据和OHTC运行数据，形成高度感知业务的AMHS解决方案，加速实现整厂效率优化。

全栈AMHS解决方案 打造高效自动化物料搬运

AMHS智能化将是一个长期的研究课题，因此我们在香港数码港租赁了全新的办公室，港大的教授、学者，格创东智及格创维晟的研发工程师共同开展研究。AMHS智能物料搬运调度系统被细分成了多个子课题，正在有序推进中。

记者：最后请您结合典型案例，介绍格创维晟是如何助力半导体企业物流升级的。

格创维晟：格创维晟凭借“软件+硬件+算法”三位一体的AMHS自动化物料搬运解决方案，已累计服务超过50家半导体企业，其中不乏行业头部企业，覆盖前道晶圆制造、后道封测全场景。

例如，在前道领域，某军工保密单位的8英寸晶圆厂曾面临多机台、复杂工艺流程下的物料搬运效率难题。我们为其部署了国产自研的“MCS+OHT+轨道+OHB”系统，让晶圆在不同工序间自动流转，彻底告别人工搬运的误差与延迟，为产线稳定高效运行筑牢了物流根基。在某头部12英寸晶圆厂，我们交付的Stocker自动化存储方案不仅满足了高洁净度、高安全性需求，更以“15天交付首台设备”的速度刷新了行业纪录，这背后是我们对半导体工艺的深刻理解和供应链的强大支撑。

后道封测领域，我们也有标杆案例。在某头部封测企业，我们结合其物流数字化升级的需求，提供了包含MCS、RTD、Stocker在内的一站式软硬件方案，打造整厂无人化物流体系，成为封测行业规模化应用自动化的典范。值得一提的是，针对特殊存储需求，我们自研的N2 Purge Stocker氮气填充立库，能实时维持百级超净环境，抗震设计≤0.5G，还可以通过自动扫码与AGV联动实现“黑灯操作”，从根源上消除人工干预带来的风险，这在对环境敏感的半导体制造中尤为关键。

由此可见，格创维晟AMHS方案不仅是“搬运工具”的升级，更是通过数字化手段重构工厂的物流逻辑——既提高空间利用率，让每一寸洁净室空间都发挥最大价值；更保障物料在流转、存储中的绝对安全，最终为半导体工厂降本、增效、提质提供坚实的物流支撑。

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编辑、排版：王茜

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