Pumpagyártó Edwards és a Fraunhofer digitális jövőtechnológiákat alkalmaz az okos gyártás valós körülmények közötti tesztelésére

Reinraum-Fraunhofer-EMFT

Edwards-Pumpe1800

A Müncheni Leistungszentrum Sichere Vernetzte Systeme (SVS, http://www.svs.bayern) stratégiai együttműködést kötött az Edwards vákuumpumpagyártóval az okos gyártás területén. A együttműködés célja egy kiterjesztett teljesítményjellemzés kidolgozása az okos/prediktív karbantartás számára a subfab berendezésekre, mint referencia az ipar 4.0 alkalmazásokhoz valós körülmények között. A Fraunhofer Társaság teljesítményközpontja interdiszciplináris és alkalmazásorientált környezetet kínál ipar 4.0, hálózatba kötött mobilitás és okos egészségügy/ház területeken a rendszerszintű kutatáshoz. Az Edwards a modern vákuumtermékek, kipufogógáz-eltávolító megoldások és ezekhez kapcsolódó értéknövelő szolgáltatások vezető fejlesztője és gyártója.

A teljesítményközpont a projekt keretében tisztatéri környezetet biztosít a megállapodott együttműködési időszakra.

Az Edwards együttműködik a Fraunhofer AISEC, Fraunhofer EMFT és Fraunhofer ESK intézetekkel, amelyek szakértői tudásukat összegyűjtik a biztonságos és megbízható érzékelőhálózatok területén a Leistungszentrum Sichere Vernetzte Systeme-ben. Az együttműködés magában foglalja a kutatást, fejlesztést és a specifikus érzékelő- és IoT-technológiák értékelését, a magas színvonalú adatok generálására és biztosítására a mélyelemzésekhez. A középpontban a folyamat- és szivattyúviselkedés közötti korreláció kutatása áll, amelyet a Fraunhofer EMFT félvezető tisztatéri környezetében kell irányítani. Az Edwards legújabb EdCentra adatplatformja kulcsszerepet fog betölteni ebben.

Az ipar 4.0-szcenáriók kutatása

A SVS és az Edwards közötti együttműködés fókuszában a prediktív vagy okos karbantartás megvalósítása áll a félvezetőgyártás specifikus alkalmazásaiban. Ahhoz, hogy hatékony és eredményes szerviz támogatást nyújtsanak magas színvonalú berendezésekhez, jelen esetben vákuumpumpákhoz félvezetőgyártási környezetben, elengedhetetlen a prediktív karbantartási technikák alkalmazása az eszközök állapotának felismerésére és a folyamatfeltételekkel való korrelációjuk vizsgálatára.

A Fraunhofer EMFT 200 mm-es CMOS (kiegészítő fém-oxid szilícium félvezető) gyártósora, valamint a munkatársak hosszú távon kialakult szakértelme a félvezetőgyártásban, ideális környezetet biztosít az eszközök monitorozásához és a kapcsolódó teljesítmény értékeléséhez, valamint az analitika és gépi tanulási megoldások validálásához. A Fraunhofer ESK és AISEC szakértelme a biztonságos kommunikációs technológiák terén lehetővé teszi biztonságos és rugalmas megoldások fejlesztését hálózatba kötött gyárak számára. A projekt megvalósítási lépései közé tartozik például egy érzékelő rendszer kifejlesztése a Fraunhofer EMFT tisztatéri környezetében, az adatok gyűjtése különböző forrásokból az infrastruktúrán belül, valamint egy biztonságos IoT-infrastruktúra kiépítése és az érzékelő csomópont hálózatának felkészítése.

Intelligens és kognitív karbantartás

Újszerű gépi tanulási technikákat alkalmaznak az anomáliák felismerésére az érzékelő adatokban. Ehhez az adatok több érzékelőből történő egyesítése szükséges a mintázatfelismeréshez és az adatok összekapcsolásához, valamint szoftveres algoritmusokra a specifikus instabilitási állapotok felismeréséhez. A prediktív karbantartás folyamata így fejleszthető, új algoritmusokat kutatva a gépi tanulás területén, az érzékelőkről és a tisztatéri padló alatt gyűjtött adatok alapján. Így előre jelezhetők a jövőbeli teljesítmények és esetleges anomáliák.

Egy másik fontos szempont a biztonságos, magas megbízhatóságú vezeték nélküli kommunikáció alkalmazása az eszközök között, figyelembe véve olyan tényezőket, mint az energiafogyasztás, adatátviteli sebesség, adatvolumen és a félvezetőgyártási környezet egyedisége. Ez a biztonságos kapcsolat lehetővé teszi az adatok, gépi tanulási modellek és az eszközállapotok valós idejű cseréjét biztonságos helyek között: a helyszínen a Fraunhofer EMFT CMOS-gyártósoron, távolról a felhőben vagy az Edwards vállalati központjában. Ez az eljárás nemcsak a szerviz válaszidejének csökkentését segíti, hanem az analitikus modellek fejlesztését és alkalmazását is megkönnyíti. Célként egy új referenciaarchitektúra kidolgozása szerepel, amely összhangban áll az ipar 4.0 követelményeivel, és azonnal alkalmazkodik a félvezetőgyártók szellemi tulajdonát képező egyedi igényekhez.

Az olyan globálisan működő ügyfelek számára, mint például különböző gyártási egységek, biztonságos adatteremben tárolhatók a különböző helyszíneken keletkező érzékelő adatok, amelyeket egy egységesen szabályozott hozzáférési rendszer véd. Ez a rendszer lehetővé teszi az adatokhoz való hozzáférést és azok mozgatását a biztonságos szabályok és irányelvek szerint.