Sei motivi: Ecco perché il nuovo impianto di semiconduttori da 300 millimetri di Bosch è uno dei più moderni stabilimenti di chip al mondo

Produzione elettronicamente connessa e altamente automatizzata

Ognuna delle circa 100 macchine e impianti nel ambiente di sala bianca di 10.000 metri quadrati è collegata tra loro e con la complessa infrastruttura dell'edificio tramite un centro dati. Sono stati posati 300 chilometri di linee dati. Per ogni macchina vengono così rilevati fino a 1.000 canali di dati in tempo reale e trasmessi a un server all’interno dello stabilimento. Questa architettura dati centralizzata nel reparto wafer è uno dei punti di forza del nuovo stabilimento Bosch. In totale, vengono generati circa 500 pagine di testo di dati di produzione al secondo, equivalenti a più di 42 milioni di fogli di carta descritti al giorno, con un peso di 22 tonnellate. Questi dati consentono, ad esempio, di tracciare in ogni momento la posizione di ogni singolo wafer durante la produzione, dove si dirige successivamente e quando arriverà. Il trasporto dei wafer da un impianto all’altro è affidato a un sistema di trasporto completamente automatico con apposite scatole di trasporto, chiamate FOUP (Front Opening Unified Pod). In queste scatole possono essere contenuti fino a 25 wafer. In questo modo, il trasporto manuale viene completamente eliminato.

Prima fabbrica AIoT

Lo stabilimento di semiconduttori di Dresda è la prima fabbrica Bosch AIoT. AIoT – questo termine indica la combinazione di Intelligenza Artificiale e Internet delle Cose. Con questo, Bosch crea le basi per un miglioramento continuo e basato sui dati nella produzione e stabilisce nuovi standard nel campo dell’Industria 4.0. In questo modo, il volume di dati generato nel reparto wafer può essere analizzato mediante metodi di Intelligenza Artificiale (IA). Un algoritmo di IA, ad esempio, riconosce anche i più piccoli difetti, visibili sui wafer come specifici modelli di errore, chiamati firme. Le cause vengono analizzate immediatamente e le deviazioni di processo corrette senza indugio, prima che possano influenzare l’affidabilità del prodotto. Questo è il chiave per migliorare ulteriormente i processi di produzione e la qualità dei semiconduttori, raggiungendo un alto livello di stabilità del processo. A sua volta, ciò permette un rapido avvio in serie dei prodotti semiconduttori. Gli algoritmi di IA possono anche fare previsioni precise su se e quando una macchina di produzione o un robot necessita di manutenzione o di regolazioni. Pertanto, i lavori non vengono eseguiti secondo un piano rigido, ma esattamente quando sono necessari – e in tempo utile, prima che si verifichino problemi. Anche nel controllo della produzione, l’IA viene impiegata per guidare i wafer in modo efficiente in termini di tempo e costi attraverso fino a 700 fasi di processo su circa 100 impianti dello stabilimento.

Stabilimento con “doppio digitale”

Lo stabilimento di semiconduttori di Dresda esiste in due versioni – una nel mondo reale e una nel mondo digitale – si parla di “doppio digitale”. Tutte le parti dello stabilimento e tutti i dati rilevanti dell’edificio completo sono stati già digitalizzati durante la fase di costruzione e visualizzati sotto forma di modello tridimensionale. Il doppio consiste in circa mezzo milione di oggetti 3D – dagli edifici e infrastrutture, agli impianti di distribuzione e smaltimento, ai tracciati di cavi e ai sistemi di ventilazione, fino alle macchine e agli impianti di produzione. Ciò consente di simulare ottimizzazioni di processo e ristrutturazioni senza interferire con la produzione in corso. Anche nuovi impianti vengono consegnati sempre due volte allo stabilimento – una nel mondo reale e una sotto forma di modelli digitali.

Con gli occhi degli occhiali dati

Bosch utilizza la realtà aumentata (AR) nello stabilimento di Dresda. Grazie a occhiali AR intelligenti o tablet, gli utenti vedono contenuti digitali sovrapposti all’ambiente reale. Un’app AR sviluppata da Bosch, ad esempio, rende visibili i dati energetici del reparto wafer in un modello virtuale dell’edificio. Questo permette di ottimizzare l’impronta di CO₂ delle apparecchiature di produzione. Inoltre, gli occhiali dati supportano la pianificazione edilizia e saranno in futuro uno strumento importante per la manutenzione remota degli impianti da parte di esperti di tutto il mondo, anche se non sono sul posto.

Pronti per il 5G

Per rendere ancora più flessibile la trasmissione dei dati tra macchine e computer, presto verrà introdotto il nuovo standard di telefonia mobile 5G nello stabilimento di semiconduttori. Lo stabilimento è quindi “pronto per il 5G” fin dall’inizio. Tutte le misure edilizie necessarie per un’infrastruttura 5G sono state già considerate durante la costruzione.

Neutro dal punto di vista climatico fin dall’inizio

Fin dall’inizio, sul nuovo sito è stata posta attenzione alla protezione ambientale e alla sostenibilità. Per questo motivo, lo stabilimento di semiconduttori di Dresda è stato reso neutro dal punto di vista climatico fin dall’inizio. Bosch si avvale delle esperienze dello stabilimento gemello di Reutlingen. L’approvvigionamento energetico principale avviene, ad esempio, esclusivamente tramite energia rinnovabile e gas naturale a impatto climatico neutro. Inoltre, un sistema di gestione energetica ben studiato garantisce una produzione ottimizzata in termini di consumo.