Bosch открывает завод будущего по производству полупроводниковых пластин в Дрездене

Bosch открывает в Дрездене одну из самых современных в мире фабрик по производству полупроводниковых пластин. Высокая степень автоматизации, полностью подключенные к Интернету машины и интегрированные процессы в сочетании с методами искусственного интеллекта (ИИ) сделают фабрику в Дрездене «умным» предприятием и новатором в области Индустрии 4.0. Высокотехнологичный объект официально открыт 7 июня 2021 года в онлайн-присутствии федерального канцлера Германии Ангелы Меркель, вице-президента Европейской комиссии Маргрет Вестагер, а также премьер-министра Саксонии Михаэля Кречмера.

«Современные технологии, демонстрируемые на новом заводе по производству пластин в Дрездене – прекрасный пример того, чего могут достичь государственные и частные европейские структуры, объединив свои усилия. Полупроводники будут способствовать развитию таких отраслей, как транспорт, производство, возобновляемая энергетика и здравоохранение, в которых Европа преуспевает. Это поможет укрепить конкурентоспособность Европы как центра передовых инноваций», – сказала Маргрет Вестагер, вице-президент Комиссии ЕС.

«Полупроводники для Bosch - основная технология, которую стратегически важно разрабатывать и производить их самостоятельно. В Дрездене с помощью искусственного интеллекта мы выведем производство полупроводников на новый уровень», – сказал Фолькмар Деннер, председатель Правления компании Robert Bosch GmbH. – Это наш первый AIoT-завод: полностью подключенный к Интернету, основанный на данных и оптимизирующийся самостоятельно с самого начала».

Bosch инвестирует около одного миллиарда евро в это высокотехнологичное производство. Это самая крупная единовременная инвестиция за всю более чем 130-летнюю историю компании. Производство в Дрездене начнется уже в июле - на шесть месяцев раньше, чем планировалось. С этого времени полупроводники, произведенные на новом заводе, будут устанавливаться в электроинструменты Bosch. Для автомобильной промышленности производство чипов начнется в сентябре, то есть на три месяца раньше запланированного срока. Новый завод станет важной частью сети производства полупроводников. С его помощью Bosch укрепляет позиции Германии как технологической и бизнес-ориентированной страны.

«Новый завод по производству полупроводниковых пластин хорош для Европы, для Германии и для Саксонии. Прямо и косвенно он увеличит количество новых рабочих мест в крупной растущей отрасли. Эти инвестиции в размере миллиарда евро укрепляют «Кремниевую Саксонию» и всю европейскую полупроводниковую промышленность», – сказал Михаэль Кречмер, премьер-министр Саксонии.

Уже сейчас на производстве площадью 72 000 кв. м работают 250 человек. Численность рабочей силы должна вырасти примерно до 700 человек после завершения строительных работ.

Ни один другой поставщик автомобильных комплектующих не работает так интенсивно над микроэлектроникой с 1950-х годов. С 1958 года Bosch самостоятельно производит полупроводники. А с 1970 года завод компании в Ройтлингене производит специальные компоненты, которых нет в продаже. Только на своих фабриках по производству пластин в Ройтлингене и Дрездене, Bosch инвестировала более 2,5 миллиардов евро с момента внедрения 200-миллиметровой технологии в 2010 году. Кроме того, миллиарды евро были инвестированы в развитие микроэлектроники. Таким образом, компания продолжает следовать своей стратегии роста в области разработки и производства полупроводников. «Этот опыт – ключ ко многим высококлассным системным решениям Bosch», – сказал Деннер.

Первопроходец в Индустрии 4.0

Завод по производству полупроводниковых пластин, построенный в Дрездене, один из самых передовых в мире. В нем установлены машины с собственным мышлением, удаленное обслуживание и очки со встроенными камерами.

«Благодаря сочетанию искусственного интеллекта и интернета вещей, мы непрерывно совершенствуем производство, основываясь исключительно на данных», – говорит Деннер. В буквальном смысле это означает, что все данные на заводе по производству полупроводниковых пластин – оборудование, датчики и продукция – собираются в центральной базе данных. В результате каждую секунду генерируются производственные данные, эквивалентные 500 страницам текста. За один день собирается материал, равный более чем 42 миллионам страниц. Эти данные затем оцениваются с помощью методов искусственного интеллекта. В этом процессе самостоятельно оптимизирующийся алгоритмы учатся делать прогнозы на основе полученных данных. Таким образом, процессы производства и технического обслуживания можно анализировать в режиме реального времени. Например, алгоритм ИИ может обнаружить даже мельчайшие аномалии в изделиях, которые видны на поверхности пластин в виде специфических ошибочных схем, известных как сигнатуры. Их причины немедленно анализируются, а отклонения от технологического процесса моментально исправляются, еще до того, как они могут повлиять на надежность продукта.

«Искусственный интеллект – это ключ к дальнейшему совершенствованию производственных процессов и качества полупроводников, а также для достижения высокого уровня стабильности процесса», – сказал Деннер. В свою очередь, это означает, что полупроводниковые продукты могут быстро запускаться в полномасштабное производство, избавляя автомобильную промышленность от необходимости проведения трудоемких испытаний, которые в противном случае были бы необходимы. Техническое обслуживание также может быть оптимизировано благодаря искусственному интеллекту. Алгоритмы могут точно предсказать, когда тот или иной элемент производственного оборудования или робот нуждается в обслуживании или регулировке и нуждается ли вообще. Другими словами, такая работа не выполняется по жесткому графику, а делается тогда, когда это необходимо – и задолго до того, как любые проблемы могут возникнуть.

«Цифровой двойник»: завод и его копия

Еще одной отличительной особенностью завода по производству полупроводниковых пластин является то, что он существует в двух измерениях – в реальном и в цифровом мире. Существует даже специализированный термин  – «цифровой двойник». Во время строительства, все части завода и все данные о строительстве, относящиеся к заводу в целом, были записаны в цифровом виде и визуализированы в трехмерную модель. Двойник состоит примерно из полумиллиона трехмерных объектов, в том числе зданий и объектов инфраструктуры, систем снабжения и утилизации, кабельных каналов вентиляционных систем, оборудования и производственных линий. Это позволяет Bosch моделировать как планы по оптимизации процессов, так и работы по реконструкции без вмешательства в текущие операции.

Работы по техническому обслуживанию на заводе в Дрездене также использует высокие технологии: например, очки для просмотра данных в дополненной реальности (AR). С их помощью работы по техобслуживанию машин могут проводиться даже дистанционно. Иными словами, работы по техническому обслуживанию в Дрездене могут быть выполнены специалистом из машиностроительной компании в Азии без необходимости приезжать в Дрезден. Благодаря камере, встроенной в очки для передачи данных, изображение транслируется по всему миру, и технический эксперт сможет обсудить процесс обслуживания того или иного устройства с партнером в режиме реального времени. Эта технология также сыграла решающую роль в обеспечение того, чтобы фабрика была введена в эксплуатацию, несмотря на коронавирус и ограничения передвижения.

Полупроводники для повышения качества жизни и безопасности дорожного движения

В виде микрочипов полупроводники можно найти почти в каждом техническом устройстве – в смартфонах, телевизорах и фитнес-браслетах. А без полупроводников автомобили не работали бы ни сегодня, ни в будущем. В 2016 году в каждом новом автомобиле по всему миру на борту было в среднем более девяти микросхем Bosch, в таких устройствах, как блок управления подушками безопасности, тормозная система и парктроник. За несколько лет их количество увеличилось вдвое: в 2019 году установленных микросхем стало больше 17. В ближайшие годы эксперты ожидают, что самый сильный рост будет наблюдаться в системах помощи водителю, информационно-развлекательных системах и электрификации трансмиссии. Благодаря своему заводу по производству пластин в Дрездене компания Bosch реагирует на растущий спрос на полупроводники.

«Полупроводники – это строительные блоки прогресса. Электронные компоненты, оснащенные чипами из Дрездена, сделают возможными такие приложения, как автоматизированное и ресурсосберегающее вождение, а также наилучшую защиту пассажиров», – сказал Харальд Крюгер, член Правления компании Robert Bosch GmbH. Опросы подтверждают этот рост спроса: еще в 1998 году, по данным ZVEI, стоимость микроэлектроники в автомобиле составляла 120 евро. К 2018 году эта стоимость выросла до 500 евро, а в 2023 году ожидается, что она превысит 600 евро. Это означает, что полупроводники – область роста и для Bosch, и опыт компании считается ее конкурентным преимуществом. «Чипы для автомобилей — это высшая ступень в полупроводниковой технологии. Это потому, что в автомобилях эти маленькие строительные блоки должны быть особенно надежными», – говорит Крюгер.

В течение всего срока службы автомобиля микросхемы подвергаются сильным вибрациям и экстремальным температурам, которые варьируются от температуры кипения воды до температуры замерзания. Другими словами, микросхемы должны соответствовать более высоким стандартам надежности. Это означает, что разработка автомобильных полупроводников является более сложной, чем в других областях применения. Это требует специальных знаний и опыта, и компания Bosch накапливала такие знания на протяжении десятилетий. Ее разработчики и инженеры понимают физические принципы, лежащие в основе микроэлектронных автомобильных компонентов. Это открывает возможность создания комплексных систем, которые предотвращают аварии и защищают окружающую среду – снова, компания является универсальным центром разработки и производства таких систем.

«Эта двойная сила – сочетание опыта в производстве микросхем и системная экспертиза – является стратегически важной для Bosch», - сказал Крюгер. Кроме того, Bosch может дополнить свои сильные стороны в разработке и производстве полупроводников своими системными знаниями в области электроники и программного обеспечения. Это позволяет компании обеспечить качество своей продукции, постоянно совершенствовать ее и снижать затраты.

«Кремниевая Саксония»: крупнейшее в Европе место расположения микроэлектроники

После сравнения площадок по всему миру Bosch остановил свой выбор на Дрездене в Саксонии, для строительства своей фабрики по производству пластин. "Кремниевая Саксония" – это крупнейшая в Европе локация микроэлектроники и пятая по величине в мире. Каждый третий чип в Европе производится здесь. Регион предлагает идеальные условия для этого. «Расположение и строительство завода демонстрируют, сколько веры у людей в Саксонию как в высокотехнологичное место, с ее опытными и квалифицированными специалистами и непревзойденной рабочей средой, которая сформировалась здесь в течение десятилетий», – сказал Михаэль Кречмер, премьер-министр Саксонии.

Он добавил, что в Дрездене отличная инфраструктура: все находится в быстрой доступности и хорошо развито транспортное сообщение. Там расположены компании из автомобильной промышленности, сферы услуг и других отраслей, а также университеты и исследовательские институты, предлагающие технологический опыт. «В Дрездене современное предпринимательство соседствует с академическими достижениями и дальновидной промышленной политикой, – сказал Крюгер.  – Поэтому для Bosch решение сделать самую крупную инвестицию за всю более чем 130-летнюю историю компании здесь, в этом регионе, было обдуманным».