Hálózatba kapcsolt, adatközpontú és önoptimalizáló: a világ egyik legkorszerűbb chipgyárát nyitotta meg Drezdában a Bosch. A magas fokon automatizált, teljes mértékben hálózatba kapcsolt gépek és az integrált folyamatok – a mesterséges intelligenciával ötvözve intelligens gyárrá és az ipar 4.0 úttörőjévé teszik a drezdai létesítményt. A csúcstechnológiával ellátott gyárat Merkel kancellár, Vestager, az Európai Bizottság ügyvezető alelnöke és Kretschmer, szász tartományi miniszterelnök virtuális jelenlétében avatták fel.
„A legmodernebb csúcstechnológiát felvonultató drezdai chipgyár kiváló példa az európai köz- és magánszféra összefogására. Az itt készülő félvezetők a szállítás, a gyártás, a tiszta energia és az egészségügyi iparágak fejlesztésében töltenek be fontos szerepet. A félvezetők az élvonalbeli innovációk bölcsőjeként hozzájárulnak Európa versenyképességének erősítéséhez” – fejtette ki Margrethe Vestager, az Európai Bizottság ügyvezető alelnöke.
„A félvezetők nélkülözhetetlenek a Bosch számára, ezért a vállalatcsoportnak stratégiai fontosságú a fejlesztésük és gyártásuk. A mesterséges intelligencia segítségével Drezdában új szintre emeljük a félvezetőgyártást – emelte ki dr. Volkmar Denner, a Robert Bosch GmbH igazgató tanácsának elnöke. – Ez egyben első AIoT-gyárunk, amely már a megnyitásakor teljesen hálózatba kapcsolt, adatközpontú és önoptimalizáló megoldások szerint működik.” A Bosch mintegy ezermillió eurót költött a legmodernebb technológiával felszerelt gyár létrehozására, ami a vállalat több mint 130 éves történetének legnagyobb önálló beruházása. A termelés már júliusban, azaz a tervezettnél hat hónappal előbb megkezdődik Drezdában. Az új üzemben gyártott félvezetőket a Bosch az elektromos szerszámok előállításához használja. Az autóipari megrendelők részére szeptemberben megkezdik a chipek gyártását.
A szász tartomány fővárosában működő, 72 ezer négyzetméter alapterületű félvezetőgyárban már most 250-en dolgoznak, a tervek szerint az üzem 700 munkatársat foglalkoztat majd.
A Bosch egyedüli autóipari beszállítóként már az 1950-es évek óta (!) intenzíven foglalkozik mikroelektronikával, 1958 óta maga gyártja az ehhez szükséges félvezetőket. A vállalat reutlingeni gyára pedig 1970 óta állít elő kereskedelmi forgalomban nem elérhető, speciális alkatrészeket. A 200 milliméteres technológia 2010-es bevezetése óta a Bosch több mint 2500 millió eurót fordított reutlingeni és drezdai félvezetőgyártásra, a mikroelektronikai fejlesztések pedig további, ugyancsak ezermilliós beruházást igényelnek. A vállalat ezzel folytatja növekedési stratégiáját a félvezetők fejlesztésében és gyártásában.
Önállóan „gondolkodó” gépek, karbantartás akár kilencezer kilométer távolságból, beépített kamerákkal ellátott szemüvegek: a drezdai a világ egyik legkorszerűbb félvezetőgyára. „A mesterséges intelligencia és a dolgok internete kombinációjának köszönhetően megteremtjük a termelés folyamatos és adatalapú fejlesztésének alapjait” – hangsúlyozta dr. Volkmar Denner. Mindez azt jelenti, hogy a félvezetőgyár összes adatát – származzanak a gyártóberendezésektől, az érzékelőktől vagy a termékektől – egy központi adattárolóban gyűjtik. Ennek eredményeként másodpercenként 500 gépelt oldalnyi gyártási adat áll rendelkezésre az üzemben – ami már egyetlen nap alatt is több mint 42 millió oldal lenne.
Az adatokat ezután mesterséges intelligencia alapú technológia segítségével értékelik: az önoptimalizáló algoritmusok az adatok alapján megtanulnak előrejelzéseket készíteni. A gyártási és karbantartási folyamatok így valós időben elemezhetők. A mesterséges intelligencia (AI) egyik algoritmusa például a termékek legkisebb rendellenességeit is észleli, amelyek specifikus hibaképek, úgynevezett szignatúrák révén válnak láthatóvá az elektronikai lapkák (wafer) felületén. Az okokat azonnal elemzik és a folyamatbeli eltéréseket haladéktalanul korrigálják, mielőtt még befolyásolhatnák a termék megbízhatóságát. Mindez a félvezetőtermékek sorozatgyártásának gyors beindítását is lehetővé teszi, megtakarítva az autóipari ügyfelek számára a széles körű tesztelést, ami egyébként feltétlenül szükséges lenne egy-egy új gyártás jóváhagyásához. A karbantartási munkák szintén optimalizálhatók a mesterséges intelligencia alkalmazásával. Az algoritmusok pontos előrejelzéseket adhatnak, hogy szükséges-e – és ha igen, mikor – az egyes gyártóberendezések és robotok karbantartása vagy utánállítása. A munkák tehát nem rögzített ütemterv szerint zajlanak, hanem pontosan akkor kerül rájuk sor, amikor szükséges – még idejében, mielőtt problémák adódnának.
A drezdai félvezetőgyár további különlegessége, hogy tulajdonképpen kétszeresen is létezik: egyszer a valós, egyszer pedig a digitális világban. A szakkifejezés erre, a „digitális iker” definíció. A gyár minden részét, illetve annak minden meghatározó építési és szerkezeti adatát már az építéskor digitalizálták és elkészítették a háromdimenziós (virtuális) modelljét. Az „ikertestvér” mintegy félmillió 3D-objektumból áll, az épületektől és az infrastruktúrától az ellátás, valamint az ártalmatlanítás rendszerein, illetve a kábelezésen, a szellőzőrendszereken át, egészen a gépekig és gyártóberendezésekig. Ezzel a folyamatok optimalizálását, de akár az átalakítási munkálatok szimulációját is anélkül el lehet végezni, hogy be kellene avatkozni a gyártás folyamatába. A csúcstechnológia a drezdai gyár karbantartásakor is megjelenik: az adatszemüvegek és kiterjesztett valóság (Augmented Reality) alkalmazásával akár a távolból is elvégezhető a karbantartás a gépeken. Ennek megfelelően anélkül hajthatják végre például egy ázsiai gépgyártó szakemberei a drezdai karbantartást, hogy személyesen a helyszínre kellene utazniuk. Az adatszemüvegek kamerájának köszönhetően akár a fél világon át továbbíthatók a video-felvételek, és az ottani szakember a távolból valós időben vezetheti végig a Drezdában lévő munkatársat a karbantartás folyamatán. Ez a technológia döntő szerepet játszott abban, hogy a koronavírus-járvány miatti utazási korlátozások ellenére is üzembe helyezhették a berendezéseket.
A félvezetők mikrochipek formájában szinte minden műszaki eszközben – okostelefonokban, televíziókban, fitneszkarkötőkben – megtalálhatók, és nélkülük az autók sem közlekedhetnének. Az új gépkocsik már öt évvel ezelőtt világszerte átlagosan kilenc-tíz Bosch-chipet hordoztak fedélzetükön, például légzsák-szabályzóban, fékberendezésben és parkolási asszisztensben. Számuk 2019-re már több mint tizenhétre bővült, azaz mindössze néhány éven belül csaknem megduplázódott. A legintenzívebb növekedésre a vezetéstámogató rendszerek, az infotainment és a hajtásrendszer elektromossá alakításának szakterületein számítanak a szakértők a következő évek során.
Drezdai chipgyárával a Bosch a félvezetők iránti megnövekedett keresletre kíván reagálni. Az igények növekedését a kutatások is megerősítik: 1998-ban egy új autóban még 120 euró értéket képviselt a mikroelektronika, 2018-ban már 500 eurót, 2023-ban pedig várhatóan a 600 eurót is meghaladja. A félvezetők gyártása Bosch számára is kiemelten fontos terület.
A gépjármű-chipek a félvezetőtechnika csúcsterületét alkotják, mivel az autók esetében ezeknek a kis építőelemeknek különösen robusztus kialakításúaknak kell lenniük. A chipek a jármű teljes élettartama alatt erős rezgésnek és hőmérsékleti ingadozásoknak – néha jóval fagypont alatt, máskor jóval a víz forráspontja felett – kitett alkatrészek, ezért nagyon megbízhatónak kell lenniük. Az autóipari félvezetők fejlesztése ezért összetettebb feladat, mint más alkalmazások esetében, és olyan különleges tudást, valamint tapasztalatot követel, amelyre a Bosch évtizedek alatt tett szert. A vállalatcsoport fejlesztői és mérnökei jól ismerik a gépkocsik mikroelektronikai alkatrészeinek fizikai alapelveit, ami olyan baleset- és környezetvédelmet szolgáló rendszerek kialakítását is lehetővé teszi, amelyeket a vállalat fejleszt és gyárt. Ez a kettős erő, vagyis a chip- és a rendszer-szaktudás kombinációja, stratégiai fontosságú a Bosch számára. A Bosch emellett az elektronika és a szoftverek területén rendelkezésére álló rendszerismereteivel is kiegészítheti a félvezetők fejlesztése és gyártása jelentette erősségeit. Ezzel lehetővé válik a termékek folyamatos fejlesztése, azok minőségének biztosítása, valamint a költségoptimalizálás.
A Bosch számos lehetséges helyszínt vizsgált meg világszerte, és azt követően döntött arról, hogy félvezetőgyárát Szászországban, Drezda mellett építi fel. „Szilícium Szászország” Európában a legnagyobb, a világon pedig az ötödik legmeghatározóbb mikroelektronikai termelési helyszín. Minden harmadik Európában gyártott chip itt készül, amihez a régió ideális feltételekkel szolgál. Drezda kiváló infrastruktúrával rendelkezik, minden könnyen elérhető a környékről és közlekedési hálózata is kiváló. Az autóipari beszállítók, szolgáltató vállalatok mellett itt megfelelő technológiai szakértelemmel rendelkező egyetemek és kutatási intézmények is vannak.
A Bosch ezért tudatosan döntött úgy, hogy ebben a régióban valósítja meg több mint 130 éves történetének legnagyobb beruházását.