Bosch откри първия си завод, управляван от изкуствен интелект

Bosch откри в Дрезден един от най-модерните заводи за полупроводници в света. Високо автоматизираните и изцяло свързани машини, интегрираните процеси, комбинирани с методите на изкуствения интелект (AI) ще превърнат интелигентния завод в Дрезден в пътеводител за Индустрия 4.0. Високотехнологичното съоръжение беше официално открито на 7 юни 2021 г. с виртуалното присъствие на федералния канцлер д-р Ангела Меркел, на заместник-председателя на Европейската комисия Маргрете Вестагер и на министър-председателя на Саксония Михаел Кречмер.

„Иновативната технология, въплътена в новия завод за полупроводници в Дрезден, е чудесен пример за това какво могат да постигнат публичните и частни европейски инвеститори, когато обединят усилията си. Полупроводниците ще допринесат за развитието на транспорта, производството, чистата енергия и здравеопазването, в които Европа е лидер. Това ще засили конкурентоспособността на Европа като люлка на авангардни иновации “, заяви Маргрете Вестагер, заместник-председател на Европейската комисия.

“Полупроводниците са основна технология за Бош и е стратегически важно да ги разработваме и произвеждаме сами. В Дрезден с помощта на изкуствения интелект ще издигнем производството на полупроводници на по-високо ниво “, заяви д-р Фолкмар Денер, председател на Управителния съвет на Robert Bosch GmbH. „Това е първата ни фабрика с AIoT: напълно свързана, управлявана от данни и самооптимизираща се от самото начало.“ Бош инвестира около един милиард евро в тази хай-тек локация. Това е най-голямата единична инвестиция в над 130-годишната история на компанията. Производството в Дрезден ще стартира още през юли - шест месеца по-рано от планираното. Първите полупроводници, произведени в новия завод, ще бъдат инсталирани в електроинструментите на Бош. Производството на чипове за клиентите от автомобилната индустрия ще започне през септември - три месеца по-рано от планираното. Новият завод ще бъде важна част от мрежата за производство на полупроводници. С него Бош укрепва позициите на Германия като технологична и бизнес локация. „Новият завод за полупроводници е голямо предимство за Европа, Германия и Саксония. Пряко и косвено това означава много нови работни места и огромен ръст в индустрията. Инвестицията от един милиард евро засилва значимостта на Силициевата Саксония и на цялата европейска полупроводникова индустрия“, заяви Михаел Кречмер, министър-председател на Саксония. 250 души вече работят на площ от 72 000 кв. м. в завода за полупроводници в столицата на провинция Саксония. След завършване на строителните работи персоналът ще нарасне до около 700 души.

От 1958 г. концернът произвежда свои собствени полупроводници. От 1970 г. заводът на компанията в Ройтлинген продуцира специални компоненти, които не се предлагат на пазара. От въвеждането на 200-милиметровата технология през 2010 г. Бош е инвестирал над 2.5 милиарда евро в заводите за полупроводници в Ройтлинген и Дрезден. Трябва да добавим и милиардите евро, вложени в развитието на микроелектрониката. По този начин компанията продължава да следва стратегията си за растеж в развоя и производството на полупроводници. „Тази експертиза е ключът към много системни решения от висок калибър, разработени от Бош“, заяви Денер.

Пионер в Индустрия 4.0

Мислещи машини, поддръжка от разстояние 9 000 км, очила с вградени камери: новият завод за полупроводници в Дрезден е сред най-иновативните в света. „Благодарение на комбинацията от изкуствен интелект и интернет на нещата, ние създаваме основата за непрекъснато усъвършенстване на производството на базата на данните“, каза Денер. В конкретни термини това означава, че всички данни в завода за полупроводници - от машините, сензорите и продуктите - се събират в централна база данни. Резултатът: всяка секунда се генерират производствени данни, еквивалентни на 500 страници текст. Само за един ден това са над 42 милиона страници. След това тези данни се оценяват чрез методите на изкуствения интелект. В този процес самооптимизиращите се алгоритми се научават да правят прогнози въз основа на данните. По този начин процесите на производство и поддръжка се анализират в реално време. Например, един AI алгоритъм може да открие и най-малките продуктови аномалии. Тези аномалии са видими на повърхността на пластината под формата на специфични модели на грешки, известни като подписи. Причините за тях се анализират незабавно и отклоненията от процеса се коригират начаса, преди да повлияят на надеждността на продукта. „Изкуственият интелект е ключът към по-нататъшното усъвършенстване на производствените процеси и качеството на полупроводниците, както и за постигане на високо ниво на стабилност на процесите“, каза Денер. Това означава, че полупроводниковите продукти могат бързо да влязат в пълномащабно производство, спестявайки на клиентите от автомобилната индустрия необходимостта от отнемащите време тестове, които нормално се провеждат преди старта на производството. Поддръжката също може да бъде оптимизирана благодарение на изкуствения интелект. Алгоритмите могат точно да предскажат дали и кога дадена производствена машина или робот се нуждае от поддръжка или настройка. С други думи, поддръжката не се извършва по строг график, а точно когато е необходима - и то доста преди да възникнат проблеми.

“Дигиталният близнак”: заводът и неговият двойник

Друга изключителна характеристика на завода за полупроводници е, че той съществува два пъти - веднъж в реалността и веднъж в дигиталния свят. Специализираният термин за това е „дигитален близнак“. По време на строителните дейности всички елементи на завода и всички данни, свързани с него, бяха записани цифрово и визуализирани в триизмерен модел. Близнакът е съставен от близо половин милион 3D обекта, включващи сгради и инфраструктура, системи за доставка и изхвърляне на отпадъците, кабелни канали и вентилационни системи, както и машини и производствени линии. Това позволява на Бош да симулира както планове за оптимизиране на процесите, така и ремонтни дейности, без да се намесва в текущите операции. Поддръжката на завода в Дрезден също използва високите технологии: с помощта на очилата за данни и добавената реалност обслужването на машините може да се извършва дистанционно. С други думи, поддръжката в Дрезден може да се извърши от експерт от машиностроителна компания в Азия, без да е необходимо този експерт да идва в Дрезден. Чрез камерата, вградена в очила за данни, изображенията се предават през  половината земно кълбо и експертът може да консултира служителя по поддръжката в реално време. Тази технология изигра и решаваща роля за пускането на машините в експлоатация въпреки ограниченията за пътуване, свързани с коронавируса.

Под формата на микрочипове полупроводниците са компонент на почти всички технически устройства - смартфони, телевизори и фитнес гривни. Без полупроводници и автомобилите не могат да се движат нито днес, нито в бъдеще. През 2016 г. всяко ново превозно средство в света имаше на борда си средно девет чипа на Бош в устройства като управляващия блок на въздушните възглавници, спирачната система и паркинг асистента. През 2019 броят им надхвърли 17. С други думи, само за няколко години чиповете в автомобила са се удвоили. През следващите години експертите очакват най-силен ръст в системите за подпомагане на водача, информационно-развлекателните системи и електрификацията на задвижването. С изграждането на завода в Дрезден Бош реагира на нарасналото търсене на полупроводници. „Полупроводниците са градивните елементи на прогреса. Чрез електронните компоненти, оборудвани с чипове от Дрезден, ще се реализират автоматизираното и икономично шофиране, както и възможно най-добрата защита на пътниците“, заяви Харалд Крьогер, член на Управителния съвет на Robert Bosch GmbH. Проучванията потвърждават ръста в търсенето: през 1998, според ZVEI – Централния съюз на електротехническата индустрия в Германия, стойността на микроелектрониката в нов автомобил е била 120 евро. До 2018 цифрата е нараснала на 500 евро, а през 2023 се очаква тя да надхвърли 600 евро. Това означава, че полупроводниците са област на растеж и за Бош.

Конкурентното предимство на полупроводниците

„Автомобилните чипове са връхната точка в полупроводниковите технологии. Това е така, защото при автомобилите тези малки градивни елементи трябва да бъдат особено здрави“, каза Крьогер. През целия експлоатационен живот на превозното средство чиповете са подложени на силни вибрации и екстремни температури, вариращи от далеч под нулата до много над точката на кипене на водата. Поради това чиповете трябва да отговарят на по-високи стандарти за надеждност. Ето защо разработката на автомобилни полупроводници е доста по-сложна от другите приложения. Изисква се специализирана експертиза, а Бош притежава няколко десетилетия опит в тази сфера. Разработчиците и инженерите на компанията разбират физическите принципи, стоящи зад микроелектронните автомобилни компоненти. Бош отново е новатор в разработката и производството на цялостни системи за предотвратяване на произшествия и за защита на околната среда. „Тази двойна сила - комбинацията от чипове и системна експертиза - е стратегически важна за Бош“, твърди Крьогер. Освен това Бош допълва силата в разработването и производството на полупроводници със системната си експертиза в електрониката и софтуера. По този начин компанията има възможност да гарантира качеството на своите продукти, непрекъснато да ги усъвършенства и да намалява разходите.

“Силициевата Саксония”: Най-голямата локация за микроелектроника в Европа

След сравнение на различни локации по целия свят, Бош избра Дрезден, столицата на провинция Саксония, като подходящо местоположение за новия завод за полупроводници. „Силициевата Саксония“ е най-голямата локация за микроелектроника в Европа и петата по големина в света. Тук се създава всеки трети от чиповете, произведени в Европа. Регионът предлага идеални условия за това. „Местоположението и строителството на завода демонстрират вярата на хората, че Саксония е хай-тек локация с опитни и квалифицирани специалисти и ненадмината мрежа, градена в течение на десетилетия“, заяви Михаел Кречмер, министър-председател на Саксония. Той добави, че инфраструктурата на Дрезден е перфектна: всичко е лесно достъпно и транспортните връзки са добри. Тук се включват компании от автомобилната промишленост, услуги и други индустрии, както и университети и изследователски институти, предлагащи технологичния си опит. „В Дрезден съвременното предприемачество върви рамо до рамо с академичните постижения и далновидната индустриална политика“, каза Крьогер. „Неслучайно Бош взе решение да направи най-голямата единична инвестиция в над 130-годишната история на компанията точно тук, в този регион.”