三星组建晶圆厂机器人团队，主攻芯片设备维护

三星电子已成立专门团队，负责在半导体晶圆厂研发并部署机器人。这家芯片厂商正推进自动化，替代目前仍高度依赖工程师的作业，设备预防性维护（PM）预计会成为首个落地场景。

全新的AX/PI团队于9月1日成立，隶属于三星设备解决方案（DS）事业部的全球制造与基础设施部门。AX代表AI Transformation（人工智能转型），PI代表Process Innovation（工艺创新）。该团队不少成员此前任职于三星设备技术研究院。该研究院此前的工作重心是设备与零部件国产化以及自动化相关研发，2024年团队规模缩减并完成重组。三星在2025年末将负责晶圆厂自动化的人员重新整合为专项工作组，之后升级为正式部门。

团队初期重点瞄准设备预防性维护工作，这类作业目前大多由设备供应商合作方和现场工程师完成。相关研发尚处于早期阶段，三星正在划定机器人行进路线、作业区域与零部件箱规格，同时采集相关数据。这些基础工作，反映出半导体维护自动化面临一项根本性难题：不同设备的零件位置、维修流程与机台布局各不相同。这意味着，必须先统一工作流和物理接口，机器人才能接手更多作业。

从单机机器人到协同维护

三星在9月4日公开的一项专利，展示了这套方案背后更完整的架构思路。专利名称为《异构机器人控制方法及其系统》，于2025年2月提交申请，专门面向半导体晶圆厂场景。专利提到，晶圆传输等常规作业已经实现高度自动化，但设备巡检、维护这类非标准化工作仍需要人工介入。

三星提出一套机器人控制系统，能够协同自主移动机器人（AMR）、协作机器人与人形机器人，同时将机器人和晶圆厂基础设施打通，包括制造执行系统（MES）、仓储管理系统（WMS）、电梯管理系统以及充电设施。

这套系统可以统一调度机器人路径与作业顺序，避免多台机器人在同一区域作业时发生死锁，并把任务执行结果回传给系统。数字孪生技术用于可视化晶圆厂环境与机器人运动状态。

其中一个应用场景：当设备需要巡检时，系统自动识别所需零部件，安排物料调取，并调度机器人执行整套维护流程。该架构最终有望实现设备无人化作业。

三星在2026年3月的英伟达GTC大会上演示过相关场景：一台自主移动机器人运送设备巡检工具，随后人形机器人使用这套工具对出现异常的设备开展检测。该演示同样将机器人与数字孪生、预防性维护系统相连。

三星SDS也在推进一套机器人协同调度方案，计划2027年上线平台，打通生产设备与机器人，实现一体化运行。

设备设计仍是核心阻碍

三星着手定义机器人路线、维护区域乃至零部件箱标准，正是为了解决整个半导体行业面临的共性限制。

SEMI自主晶圆厂工作组发布的一份白皮书，由三星电子、SK海力士、英特尔、泛林集团、东京电子等企业共同参与编写。白皮书指出，预防性维护自动化受限于设备设计、不兼容的接口、碎片化的维护数据以及物流基础设施。

这份行业调研显示，87.3%的受访者认为，开发便于自动化作业的设备，是预防性维护自动化三大最迫切硬件改进方向之一。大量半导体机台在设计之初主要考虑人工操作，而非机器人作业。

零部件物流也存在类似短板。在设备及子系统供应商中，73.7%认为零部件包装箱标准化是零部件自动化配送的必要条件，97.4%表示自家现有零部件包装箱并非为自动化配送设计。

这些调研结果可以解释：维护机器人落地，不只是造出能更换零件、拧紧紧固件、清洁设备的机器。机台可访问性、机器人接口、维护数据以及替换零部件的物理转运流程，都必须协同设计。

整个行业距离完全自主维护还有很大差距。传感与诊断技术的进展，快于 “预判维护需求、执行维护作业、验证作业结果” 这一完整闭环。

约70.9%的调研受访者认为，预防性维护自动化的务实目标是：系统或机器人完成大部分维护流程，保留部分人工参与。仅有12.7%选择无需人工介入的全自动化方案；受访者预估，达到目标水平平均需要8.23年。设备稼动率是被选择最多的性能指标。

对芯片厂商而言，推进自动化的核心诉求是保障设备可用度与作业稳定性，而非单纯为了使用机器人。在先进晶圆厂中，单台机台停机就会打乱整条产线的产能、排期与物流；而人工预防性维护高度依赖设备专属流程和操作员经验。

三星的晶圆厂自动化项目，隶属于公司更大范围的机器人战略。今年7月，三星成立RX（Robotics eXperience，机器人创新）部门，统筹长期机器人战略、核心技术研发与商业化落地。三星任命现代汽车集团前高管Dongkun Lee担任机器人战略团队负责人。

三星还定下目标：到2030年，将全球生产基地升级为AI驱动工厂，依托数字孪生和专用机器人覆盖生产、设备管理、物流与组装环节。

不过，晶圆厂维护自动化的推进速度，不只取决于机器人本身，还受制于周边设备与基础设施。想要走出试点阶段，就需要专为机器人作业设计的机台、适配自动化转运的零部件包装，以及连通机器人、生产设备和晶圆厂管理系统的通用接口。