Robotika mikroschemų surinkimo rinkoje pasieks 17,1 mlrd. USD iki 2036 m.

Puslaidininkių surinkimo robotikos rinka iki 2036 m. viršys 17 mlrd. USD

Pasaulinė elektronikos gamyba patiria didžiulį pokytį. Skatinama išmaniųjų gamyklų diegimo ir sparčių investicijų į puslaidininkius, tikslios surinkimo robotikos paklausa sparčiai auga. Remiantis nauju Future Market Insights (FMI) tyrimu, pasaulinė elektronikos ir puslaidininkių surinkimo robotikos rinka išaugs nuo 6,6 mlrd. USD 2026 m. iki 17,1 mlrd. USD 2036 m. Šis augimas atitinka stiprų 10 % metinį sudėtinių augimo tempą (CAGR). Todėl per ateinančius dešimt metų pramonė turės papildomą 10,5 mlrd. USD pajamų galimybę.

Pramonės automatizavimo ir gamyklų automatizavimo varomosios jėgos

Keletas makroekonominių veiksnių spartina šį rinkos augimą. Pirma, didžiulės investicijos į puslaidininkių gamyklas ir elektronikos gamybos paslaugas (EMS) kuria naujas galimybes. Antra, dirbtinio intelekto (DI), elektrinių transporto priemonių (EV) ir vartotojų elektronikos sprogstamasis augimas reikalauja naujos kartos aparatūros. Siekdami patenkinti šiuos poreikius, gamintojai aktyviai diegia gamyklų automatizavimo strategijas. Industry 4.0 technologijos leidžia įmonėms optimizuoti pralaidumą ir sumažinti gamybos klaidas. Todėl automatizavimas jau ne prabanga, o pagrindinis reikalavimas pasaulinei konkurencingumui.

SMT montavimo sistemų dominavimas valdymo sistemose

Paviršinio montavimo technologija (SMT) išlieka šiuolaikinių elektronikos gamybos linijų kertiniu akmeniu. Ekspertai prognozuoja, kad SMT montavimo sistemos 2026 m. sudarys 38 % visų rinkos pajamų. Šios specializuotos robotizuotos platformos puikiai tinka mikroskopinių komponentų greitam montavimui ant spausdintinių plokščių (PCB). Valdymo sistemų srityje itin svarbūs yra tikslus judesio valdymas ir pažangi regos integracija. Kadangi mikroschemų dydis mažėja ir jų sudėtingumas didėja, tradicinis rankinis surinkimas tampa neįmanomas. Todėl SMT sistemos yra pagrindinis gamyklos efektyvumo variklis.

Robotikos kraštovaizdį valdo aparatūra

Robotų aparatūra sudaro šios automatizacijos bangos fizinį pagrindą. Aparatūros komponentai – robotų rankos, valdikliai, judesio sistemos ir mašininio regėjimo įranga – sudarys 66 % visos rinkos paklausos. Gamintojai sąmoningai renkasi modulinės pramonės automatizavimo platformas, kad ateityje apsaugotų savo surinkimo linijas. Šios sistemos stipriai remiasi pažangiomis PLC (programuojamųjų loginių valdiklių) architektūromis ir DCS (išskirstytųjų valdymo sistemų) sinchronizuojant sudėtingus judesius. Todėl tvirtos aparatūros investicijos išlieka pagrindiniu prioritetu operacijų vadovams visame pasaulyje.

Aukštų kapitalo sąnaudų ir integracijos iššūkių įveikimas

Nors augimo perspektyvos yra šviesios, robotikos rinka susiduria su reikšmingais iššūkiais. Didelės pradinių investicijų sąnaudos dažnai atbaido mažas ir vidutines įmones nuo automatizavimo. Be to, senos įrangos integravimas su moderniomis DI platformomis sukelia techninių kliūčių. Pramonė taip pat susiduria su rimtu kvalifikuotų automatizacijos inžinierių, išmanančių sudėtingas valdymo sistemas, trūkumu. Technologijos sparčiai keičiasi, todėl aparatūra gali tapti pasenusi per kelerius metus. Visgi į priekį žvelgiančios įmonės mažina šias rizikas investuodamos į bendradarbiavimo robotus (cobotus), kurie pasižymi lengvesniu programavimu ir greitesniu diegimu.

Regioniniai augimo varikliai ir vietinės tiekimo grandinės atsparumas

Geografiškai Rytų Azija išlaikys savo dominuojančią rinkos lyderystę. Šis regionas turi neprilygstamą puslaidininkių gamybos infrastruktūrą ir nuolatinę vyriausybės paramą. Tuo tarpu Šiaurės Amerika ir Europa patiria stiprų augimą. Vakarų vyriausybės aktyviai subsidijuoja vietines gamyklas, siekdamos sumažinti priklausomybę nuo užsienio tiekimo grandinių. Šis geopolitinis poslinkis skatina vietinę pažangios robotikos paklausą. Todėl sisteminės investicijos į vietines išmaniąsias gamyklas per ateinančius dešimt metų toliau keis pasaulinius gamybos centrus.

Autoriaus įžvalga: naujos kartos automatizacijos realus poveikis

Iš pramonės perspektyvos šis augimo kelias atskleidžia gilų poslinkį link visiškai autonominės gamybos. DI integracija su mašininio regėjimo sistemomis keičia PLC ir DCS tinklų veikimą. Šiuolaikinės surinkimo linijos nebevykdo tik fiksuotų scenarijų. Vietoje to jos realiu laiku prisitaiko prie komponentų variacijų. Nors 17 mlrd. USD rinkos prognozė yra įspūdinga, sėkmingas įgyvendinimas visiškai priklauso nuo programinės įrangos lankstumo. B2B pirkėjai turėtų orientuotis į atviro architektūros robotų sistemas. Investicijos į mastelio keičiamą programinę įrangą padės išvengti brangių aparatūros įsipareigojimų technologijoms tobulėjant.

Praktinis taikymo scenarijus: didelio greičio silicio plokštelių pjaustymas ir pakavimas

Šiuolaikinėje puslaidininkių galinėje gamybos įrangoje tikslumas matuojamas mikrometrais. Šis sprendimo scenarijus iliustruoja, kaip integruota robotika optimizuoja surinkimo darbo eigą:

• Iššūkis: gamintojas turi pereiti nuo vartotojiškų lustų prie automobilių klasės DI procesorių, reikalaujančių be klaidų surinkimo ir didesnio šiluminio atsparumo.
• Sprendimas: įmonė diegia didelio greičio delta robotų ranką, valdomą centralizuotos DCS sistemos. Robotą papildo SMT montavimo sistema su DI pagrindu veikiančiu mašininio regėjimo moduliu.
• Procesas: PLC sistema valdo konvejerio sekimą, realiu laiku perduodama pozicijos duomenis robotų valdikliui. Mašininio regėjimo kameros tikrina kiekvieną lustą dėl mikroskopinių įtrūkimų 120 dalių per minutę greičiu.
• Rezultatas: automatizuota sistema sėkmingai montuoja komponentus su ±10 mikronų pakartojamu tikslumu. Pakeitus rankinę patikrą uždaro ciklo gamyklų automatizavimu, gamykla padidina išeigą 14 % ir visiškai pašalina žmogaus klaidas.