Šest důvodů: Proto je Boschova nová 300milimetrová výrobní továrna na polovodiče jednou z nejmodernějších továren na čipy na světě

Elektronicky propojená a vysoce automatizovaná výroba

Každá z přibližně 100 strojů a zařízení v 10 000metrovém čistém prostoru je elektronicky propojena navzájem a s komplexní infrastrukturou budov prostřednictvím datového centra. Pro tento účel bylo položeno 300 kilometrů datových kabelů. U každého stroje je takto v reálném čase zaznamenáno až 1 000 datových kanálů a přenášeno do serveru uvnitř závodu. Tato centralizovaná datová architektura ve waferové fabrice je jednou z největších silných stránek nové továrny Bosch. Celkově se vytváří výrobní data v objemu ekvivalentu 500 stran textu za sekundu. Za den by to odpovídalo více než 42 milionům popsaných listů papíru s hmotností 22 tun. Na základě těchto dat je například možné sledovat v každém okamžiku, kde se každý jednotlivý wafer nachází ve výrobě, kam půjde jako další a kdy tam dorazí. Přenos waferů z jednoho zařízení na druhé zajišťuje plně automatický dopravní systém s jednotlivými přepravními boxy, takzvanými FOUP (Front Opening Unified Pod). V FOUPech je umístěno až 25 waferů. Ruční přeprava je tak zcela eliminována.

První AIoT továrna

Polovodičová továrna v Drážďanech je první AIoT továrnou Bosch. AIoT – tento pojem označuje kombinaci umělé inteligence a Internetu věcí. Bosch tak vytváří základ pro datově řízené, kontinuální zlepšování výroby a nastavuje nové standardy v oblasti Průmyslu 4.0. Objem dat, který vzniká ve waferové fabrice, lze pomocí metod umělé inteligence (AI) analyzovat. Například AI algoritmus dokáže sám rozpoznat i nejmenší chyby, které se na waferech projevují specifickými chybovými vzory, takzvanými signaturami. Příčiny jsou okamžitě analyzovány a odchylky v procesu ihned korigovány, ještě před tím, než by mohly ovlivnit spolehlivost produktu. To je klíčem k dalšímu zlepšování výrobních procesů a kvality polovodičů a dosažení vysoké úrovně procesní stability. To následně umožňuje rychlý spuštění sériové výroby polovodičových produktů. Algoritmy AI dokážou také přesně předpovědět, zda a kdy je třeba opravit nebo upravit výrobní stroj či robota. Práce tak neprobíhají podle pevného plánu, ale přesně tehdy, kdy jsou potřeba – a včas, než dojde k problémům. AI se také využívá v řízení výroby, aby se wafery bezpečně a úsporně provedly až 700 procesními kroky na přibližně 100 zařízeních v závodě.

Továrna s „digitálním dvojčetem“

Polovodičová továrna v Drážďanech existuje ve dvou podobách – jednou v reálném světě a jednou v digitální – mluvíme o „digitálním dvojčeti“. Všechny části továrny a všechny relevantní stavební údaje celého polovodičového závodu byly již během fáze výstavby digitalizovány a vizualizovány ve formě trojrozměrného modelu. Dvojče tvoří přibližně půl milionu 3D objektů – od budov a infrastruktury přes zařízení pro zásobování a odvod odpadních vod, kabelové trasy a ventilační systémy až po stroje a výrobní zařízení. Díky tomu lze simulovat optimalizaci procesů i rekonstrukce, aniž by bylo nutné zasahovat do běžící výroby. Nová zařízení jsou vždy dodávána dvakrát – jednou v reálném světě a jednou ve formě digitálních modelů.

S očima v datové brýli

Bosch v drážďanském závodě využívá rozšířenou realitu (AR). Díky chytrým AR brýlím nebo tabletům jsou uživatelům promítány digitální obsahy do reálného prostředí. Například AR aplikace vyvinutá Bosch ukazuje energická data z waferové výroby ve virtuálním modelu budovy. To umožňuje optimalizovat uhlíkovou stopu výrobních zařízení. Data brýle také podporují plánování výstavby a v budoucnu budou důležitým nástrojem při vzdálené údržbě zařízení experty po celém světě, kteří nejsou fyzicky přítomni na místě.

Připraveno na 5G

Pro zvýšení flexibility přenosu dat mezi stroji a počítači bude v polovodičové továrně brzy zaveden nový mobilní standard 5G. Továrna je proto od začátku „připravená na 5G“. Veškeré potřebné stavební opatření pro infrastrukturu 5G byla již při výstavbě zohledněna.

Od začátku klimaticky neutrální

Na novém místě byla od počátku kladena důraz na ochranu životního prostředí a udržitelnost. Proto byla polovodičová továrna v Drážďanech od začátku klimaticky neutrální. Bosch využívá zkušeností sesterského závodu v Reutlingenu. Hlavní dodávka energie je například zcela zajištěna obnovitelnou elektřinou a klimaticky neutrálním zemním plynem. Navíc je díky propracovanému energetickému managementu výroba optimalizována z hlediska spotřeby.