Bosch відкриває фабрику майбутнього з виробництва напівпровідникових пластин у Дрездені

Bosch відкриває в Дрездені одну з найсучасніших у світі фабрик з виробництва напівпровідникових пластин. Високий ступінь автоматизації, повністю підключені до Інтернету машини та інтегровані процеси в поєднанні зі штучним інтелектом (ШІ) зроблять фабрику в Дрездені «розумним» підприємством і новатором в області Індустрії 4.0. Високотехнологічний об’єкт офіційно відкритий 7 червня 2021 року в онлайн-присутності федерального канцлера Німеччини Ангели Меркель, віце-президента Європейської комісії Маргрет Вестагер, а також прем’єр-міністра Саксонії Міхаеля Кречмера.

«Сучасні технології, які демонструються на новому заводі з виробництва пластин в Дрездені — прекрасний приклад того, чого можуть досягнути державні та приватні європейські структури, об’єднавши свої зусилля. Напівпровідники сприятимуть розвитку таких галузей, як транспорт, виробництво, відновлювальна енергетика та охорона здоров’я, в яких Європа процвітає. Це допоможе зміцнити конкурентоспроможність Європи як центру передових інновацій», -сказала Маргрет Вестагер, віце-президент Комісії ЄС.

«Напівпровідники для Bosch — основна технологія, яку стратегічно важливо розробляти і виробляти їх же самостійно. У Дрездені за допомогою штучного інтелекту ми виведемо виробництво напівпровідників на новий рівень», — сказав Фолькмар Деннер, голова Правління Robert Bosch GmbH. — Це наш перший AIoT-завод: повністю підключений до Інтернету, заснований на даних і оптимізується самостійно з самого початку».

Bosch інвестує близько 1 млрд євро у цей високотехнологічний об’єкт.

Це найкрупніша одномоментна інвестиція за всю більш ніж 130-річну історію компанії. Виробництво в Дрездені почнеться вже в липні — на шість місяців раніше, ніж планувалося. Із цього часу напівпровідники, вироблені на новому заводі, будуть встановлюватися в електроінструменти Bosch. Для автомобільної промисловості виробництво мікросхем почнеться у вересні, тобто на три місяці раніше запланованого терміну. Новий завод стане важливою частиною мережі виробництва напівпровідників. Із його допомогою Bosch зміцнює позиції Німеччини як технологічної та бізнес-орієнтованої країни.

«Нова фабрика напівпровідникових пластин корисна для Європи, Німеччини та Саксонії. Прямо та опосередковано вона збільшить кількість нових робочих місць у галузі, що розвивається. Ці інвестиції обсягом у мільярд євро зміцнюють Кремнієву Саксонію та всю європейську напівпровідникову промисловість загалом», – сказав Міхаель Кречмер, прем’єр-міністр Федеральної землі Саксонія.

Вже зараз на виробництві площею 72 000 кв. м працюють 250 чоловік. Чисельність робочої сили має зрости приблизно до 700 осіб після завершення будівельних робіт.

Жоден інший постачальник автомобільних комплектуючих не працює так інтенсивно над мікроелектронікою з 1950-х років. Із 1958 року Bosch самостійно виробляє напівпровідники. А з 1970 року завод компанії в Ройтлінгені виробляє спеціальні компоненти, яких немає в продажу. Тільки на своїх фабриках з виробництва пластин в Ройтлінгені та Дрездені, Bosch інвестувала понад 2,5 млрд євро з моменту запровадження 200-міліметрової технології в 2010 році. Крім того, мільярди євро були інвестовані в розвиток мікроелектроніки. Таким чином, компанія продовжує слідувати своїй стратегії зростання в області розробки і виробництва напівпровідників.

«Цей досвід — ключ до багатьох висококласних системних рішень Bosch», — сказав Деннер.

Першопрохідники в Індустрії 4.0

Завод з виробництва напівпровідникових пластин, побудований в Дрездені, один з найбільш передових у світі. У ньому встановлені машини з власним мисленням, віддалене обслуговування і окуляри з вбудованими камерами.

«Завдяки поєднанню штучного інтелекту та інтернету речей, ми безперервно удосконалюємо виробництво, грунтуючись виключно на даних», — каже Деннер.

У буквальному сенсі це означає, що всі дані на заводі з виробництва напівпровідникових пластин — обладнання, датчики і продукція — збираються в центральній базі даних. У результаті кожну секунду генеруються виробничі дані, еквівалентні 500 сторінок тексту. За один день збирається матеріал, що дорівнює більш ніж 42 мільйонам сторінок. Ці дані потім оцінюються за допомогою методів штучного інтелекту. У цьому процесі алгоритми, які оптимізуються самостійно,  вчаться робити прогнози на основі отриманих даних. Таким чином, процеси виробництва і технічного обслуговування можна аналізувати в режимі реального часу. Наприклад, алгоритм ШІ може виявити навіть найдрібніші аномалії в виробах, які помітні на поверхні пластин у вигляді специфічних помилкових схем, відомих як сигнатури. Їх причини негайно аналізуються, а відхилення від технологічного процесу моментально виправляються, ще до того, як вони можуть вплинути на надійність продукту.

«Штучний інтелект — це ключ до подальшого вдосконалення виробничих процесів і якості напівпровідників, а також до досягнення високого рівня стабільності процесу», — сказав Деннер.

У свою чергу, це означає, що напівпровідникові продукти можуть швидко запускатися в повномасштабне виробництво, позбавляючи автомобільну промисловість необхідності проведення трудомістких випробувань, які в іншому випадку були б необхідні. Технічне обслуговування також може бути оптимізовано завдяки штучному інтелекту. Алгоритми можуть точно передбачити, коли той чи інший елемент виробничого обладнання або робот потребує обслуговування або регулювання і чи потребує взагалі. Іншими словами, така робота проводиться не за жорстким графіком, а саме тоді, коли це потрібно – і задовго до виникнення будь-яких проблем.

«Цифровий близнюк»: фабрика та її двійник

Ще однією унікальною особливістю фабрики напівпровідникових пластин є те, що вона існує в двох вимірах – у реальному світі та у цифровому. Для цього є спеціалізований термін – «цифровий близнюк». Під час будівництва всі елементи фабрики та всі відповідні будівельні дані, що стосувалися фабрики в цілому, реєструвалися у цифровому вигляді та відображалися у тривимірній моделі. Близнюк включає близько 500 тис. 3D-об’єктів, включаючи будівлі та інфраструктуру, системи постачання та утилізації, кабельні канали та вентиляційні системи, машини та виробничі лінії. Це дозволяє Bosch моделювати як плани оптимізації процесів, так і роботи з реконструкції, не втручаючись у поточні операції. У роботах з технічного обслуговування на фабриці в Дрездені також використовуються високі технології: окуляри для збору даних та доповнена реальність дають можливість виконувати роботи з технічного обслуговування машин навіть віддалено. Іншими словами, такі роботи в Дрездені може зробити фахівець з машинобудівної компанії в Азії, навіть без необхідності приїзду до Німеччини. Завдяки камері, вбудованій у окуляри, зображення передаються в іншу точку світу, і експерт має змогу вести розмову із співробітником в процесі технічного обслуговування в режимі реального часу. Ця технологія також зіграла вирішальну роль у тому, щоб обладнання було введене в експлуатацію, незважаючи на коронавірус та обмеження в пересуванні.

Напівпровідники для кращої якості життя та безпеки на дорогах

Напівпровідники у вигляді мікросхем можна знайти майже в кожному пристрої – у смартфонах, телевізорах та браслетах для фітнесу. А без напівпровідників автомобілі не працювали б ані сьогодні, ані в майбутньому. У 2016 році на кожному новому автомобілі у світі було в середньому понад дев’ять мікросхем Bosch – в таких пристроях, як блок управління подушками безпеки, гальмівна система та система допомоги при паркуванні. У 2019 році ця цифра вже перевищувала 17. Іншими словами, кількість мікросхем майже подвоїлася лише за кілька років. Найближчим часом експерти очікують, що найсильніше зростання буде спостерігатися в системах допомоги водієві, інформаційно-розважальних системах і електрифікації трансмісії. Завдяки своєму заводу з виробництва пластин в Дрездені компанія Bosch реагує на зростаючий попит на напівпровідники.

 «Напівпровідники – це будівельний матеріал прогресу. Електронні компоненти, обладнані чіпами з Дрездена, зможуть застосовуватися при реалізації функцій автоматизованого та економного керування транспортними засобами, а також забезпечити найкращий захист пасажирів», ­–заявив Харальд Крьогер, член правління Robert Bosch GmbH.

Дослідження підтверджують факт зростання попиту: ще в 1998 році, за даними ZVEI, вартість мікроелектроніки в новому автомобілі становила 120 євро. До 2018 року вартість зросла до 500 євро, а в 2023 році вона перевищить 600 євро. Це означає, що напівпровідники — область зростання і для Bosch, а досвід компанії вважається її конкурентною перевагою.

«Чіпи для автомобілів — це найвищий ступінь напівпровідникової технології. Це тому, що в автомобілях ці маленькі будівельні блоки повинні бути особливо надійними», — говорить Крюгер.

Протягом всього терміну служби автомобіля мікросхеми піддаються сильній вібрації та екстремальним температурам, які варіюються від температури кипіння води до температури замерзання. Іншими словами, мікросхеми повинні відповідати більш високим стандартам надійності. Це означає, що розробка автомобільних напівпровідників є більш складною, ніж в інших областях застосування. Це вимагає спеціальних знань та досвіду. Компанія Bosch накопичувала такі знання впродовж десятиліть. Її розробники та інженери розуміють фізичні принципи, що лежать в основі мікроелектронних автомобільних компонентів. Це відкриває можливість створення комплексних систем, які запобігають аварії і захищають навколишнє середовище — знову, компанія є універсальним центром розробки і виробництва таких систем.

«Ця подвійна сила — поєднання досвіду у виробництві мікросхем і системна експертиза — є стратегічно важливою для Bosch», — сказав Крюгер.

Крім того, Bosch може доповнити свої сильні сторони в розробці та виробництві напівпровідників своїми системними знаннями в галузі електроніки та програмного забезпечення. Це дозволяє компанії забезпечити якість своєї продукції, постійно вдосконалювати її та знижувати витрати.

«Кремнієва Саксонія»: найбільший в Європі регіон мікроелектроніки

Проаналізувавши потенційцні майданчики по всьому світу, Bosch зупинився на Дрездені  в Саксонії, як місці для виробництва напівпровідникових пластин. «Кремнієва Саксонія» – це найбільший в Європі та п’ятий у світі регіон із виробництва мікроелектроніки. Тут виробляється кожна третя з усіх європейських мікросхем. Регіон пропонує ідеальні умови для цього.

«Розміщення та будівництво фабрики демонструє, наскільки великою є віра у Саксонію як у високотехнологічний регіон із досвідченими та кваліфікованими спеціалістами та неперевершеною мережею, яка створювалася тут протягом десятиліть», – сказав Міхаель Кречмер, прем’єр-міністра Федеральної землі Саксонія.

Він додав, що Дрезден має чудову інфраструктуру: легкий доступ до будь-чого та добре розвинуто транспортне сполучення. Сюди входять компанії з постачання запчастин і обслуговування автомобілів та інших галузей, а також університети та науково-дослідні інститути, що надають технологічну експертизу.

«У Дрездені сучасне підприємництво перетинається з науковими досягненнями та далекоглядною промисловою політикою», – говорить пан Крьоґер. «Тому для Bosch рішення зробити найбільшу інвестицію за більш ніж 130-річну історію компанії в цьому регіоні було продуманим».