Teljesen 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 Bosch egyedüli autóipari beszállítóként már az ötvenes 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 2,5 milliárd eurót fordított reutlingeni és drezdai félvezetőgyártásra, a mikroelektronikai fejlesztések pedig további, ugyancsak milliárd eurós nagyságrendű beruházást igényelnek. A vállalat ezzel tovább folytatja növekedési stratégiáját a félvezetők fejlesztése és gyártása terén.
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, a Bosch igazgatótanácsának elnöke. 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 oldalt jelentene.
Az adatokat ezután mesterséges intelligencia alapú technológia segítségével értékelik, melynek során 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.
A mesterséges intelligencia a kulcs a félvezetők gyártási folyamatainak és minőségének további javításához
– mondta Denner. Mindez a félvezetőtermékek sorozatgyártásának gyors beindítását is lehetővé teszi, megtakarítva az autóipari ügyfelek számára a széles körű tesztelést, ami feltétlenül szükséges lenne egy-egy új gyártás jóváhagyásához. A karbantartási munkák szintén optimalizálhatók az AI 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 időben, mielőtt problémák merülnének fel.
A 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 építés során 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 karbantartása során 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 videofelvételek, és az ottani specialista 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 szinte minden műszaki eszközben – okostelefonokban, televíziókban, fitneszkarkötőkben – megtalálhatók, és nélkülük az autók sem közlekedhetnének. 2016-ban az új gépkocsik világszerte átlagosan több mint kilenc Bosch-chipet hordoztak fedélzetükön, például légzsák-szabályzóegységükben, fékberendezésükben és parkolási asszisztensükben. Számuk 2019-re már több mint tizenhétre bővült, azaz 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.
„A félvezetők a fejlődés építőkövei. A drezdai chipekkel készülő elektronikai komponensek olyan alkalmazásokat tesznek lehetővé, mint például az automatizált és az erőforrásokat kímélő járművezetés, valamint a lehető leghatékonyabb utasvédelem” – mutatott rá Harald Kröger, a Robert Bosch GmbH igazgatótanácsának tagja. Az igények növekedését a kutatások is megerősítik: 1998-ban egy új autóban még 120 euró értéket képviselt a mikroelektronika, míg 2018-ban ez a mutató már 500 eurót jelent, 2023-ban pedig várhatóan a 600 eurót is meghaladja.
