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小批量多品种：如何应对非标半导体行业的智能化生产挑战
时间：2025-8-11
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半导体并不是一个典型的智能化行业。因为半导体设备的生产制造以非标为主，小批量、多品种，智能化很难。但半导体设备对零件尤其是钣金件的加工一致性、精密度要求很高，需要满足“首件即尾件”的严苛标准，这离不开智能化自动化的加持。
随着半导体行业订单“多品种、小批量”的趋势越来越明显，该行业的企业开始加速探索全新的智造模式，以应对生产的多样性和复杂性，以及因此带来的高额成本。
江苏梓鹤半导体科技有限公司在半导体行业深耕多年，专注于半导体设备机架、结构件和精密零部件的制造，如半导体设备框架、半导体设备气柜等。梓鹤在江苏启东刚投产的新工厂占地15,000平米，可形成年产半导体设备框架1200套、半导体设备气柜5500套和半导体精密部件24万件的生产能力。
该工厂配备德国通快全自动平面激光切割中心、全自动切割/折弯设备、CNC加工中心及无尘车间等全球顶尖生产设备，打造了国内罕见的半导体全自动智造产线。通快智能工厂项目经理陈佳敏负责了这个顶尖项目的整体交付。
从单机到全链产线: 半导体行业智造大飞跃
“梓鹤是第二次与通快合作，客户此前一直使用通快单机，后因意识到自动化系统能显著提升单机利用率，并实现从下料到折弯的无人化生产，因此决定再次与通快合作。”陈佳敏介绍道。
对产能规划、工艺要求、人员配置等多方面详细探讨后，通快智能工厂方案团队为梓鹤定制了一条半导体行业“顶配”智造产线：通过STOPA大料库系统串连起多种工艺设备，包括全自动平面激光切割中心TruLaser Center 7030 、全自动折弯单元TruBend Cell 5130，实现了从下料到分拣回库再到折弯成型的全程无人化。 整条产线由通快自研的生产管理系统TRUMPF Oseon控制，从而实现数字化、透明化生产，大大提升机床的利用率也有效降低了运营成本。
“从2000年来到中国，通快至少积累了十几年大型产线交付经验，交付范围、广度、数量都超越行业。这也是为什么第二次合作，我们就敢投入大条产线及全套设备。”梓鹤总经理陆总表示。
大料库系统：告别高昂的“隐形”材料成本
当问及这次项目感受最深的是哪个部分时，陆总对通快与STOPA合作交付的大型钣金料库系统给予了很高的评价。
“切割折弯这些设备的高效高精度自然不用说，这些是智造的基础；但物料(按订单要求)准时、准确供应同样至关重要。”陆总表示：“对于小批量、多规格生产来说，最大的挑战就是——非标件多、材料种类杂，传统方式下余料利用极其困难。”
“由于材料的种类非常多、且每次使用的量很少，导致仓库堆积了大量的板材：只依靠人工管理，会导致材料供应低效和浪费，一方面是零零散散的板材不容易找、送料慢甚至送错料耽误生产，另一方面会产生很多剩余板材且很难被匹配再利用，余料浪费严重；此外人工记录、取用不登记也会导致实际库存与系统数据不符，而库存不准又会引发缺料风险和生产中断，经常性盘库耗费大量精力且易出错，也无法根本性解决问题......以上情况都会造成高额的隐性管理成本。”陆总总结道。
通快与STOPA共同开发的大型钣金料库系统UL-F可以有效解决以上烦恼：
首先，大料库系统UL-F可显著提高物料输送效率。通过TRUMPF Oseon中的仓储管理(WMS)模块，UL-F可以按照实际机床上的生产任务要求，在准确的时间把准确的物料送到准确的设备面前，避免因人工送料出现的找料难、送料慢、送错料等问题，大大减少机床非计划停机时间，保证机床的稼动率。
其次，大料库系统能帮忙客户有效降低材料浪费。传统生产模式，时常会出现剩余板材被遗忘在角落、需要使用时却难以查找或等找到了又发现已经过期只能报废等问题。UL-F结合通快Oseon中的WMS模块和编程软件能实现余料透明化管理：对剩余板材做好入库登记，记录好尺寸并定义其存储位置；需要使用时在编程软件中能直接选取符合要求的余料；再根据系统中显示的存储位置找到剩余板材拿去加工，最终使所有的余料“用得上、找得着”，降低材料浪费。
再次，得益于UL-F的称重功能，料库能够对原材料自动称重，并按“张”精确统计板材数量(入库/出库均称重)；实时库存更新，能让账面库存与实物库存始终一致，避免“账上有100张，实际只有80张”的缺料风险和生产延误。
最后，UL-F结合通快Oseon能支持高效原材料盘库，无需停产，料库系统可以在设备空闲时自动或一键式盘库，实时更新原材料数据；自动盘库确保系统库存数据绝对准确可靠。
“大料库系统虽不直接切割生产，没有带来直观的‘增值收益’，但通过自动化、精准化的物料管理，极大地降低了客户在物料管理、余料利用、库存控制和盘库方面的隐性人力与财务成本。这种价值虽不直观，但实际效益巨大。”通快智能工厂项目经理陈佳敏表示。