Planta é totalmente conectada e gerenciada por inteligência artificial

 

Totalmente conectada, orientada por dados e auto-otimizada: a Bosch inaugura uma das fábricas de semicondutores mais modernas do mundo em Dresden (Alemanha). Máquinas e processos integrados e totalmente conectados, combinados com métodos de inteligência artificial (IA), farão dessa unidade uma fábrica inteligente e pioneira na Indústria 4.0.

A instalação de alta tecnologia foi oficialmente inaugurada hoje, 7 de junho de 2021, com a presença virtual da chanceler alemã Angela Merkel, da vice-presidente da Comissão da União Europeia, Margrethe Vestager, e do governador da Saxônia, Michael Kretschmer.

A inteligência artificial criará uma base sólida orientada por dados para a melhoria contínua na manufatura, bem como para implementações rápidas de produção

“A tecnologia de ponta apresentada na nova fábrica de semicondutores em Dresden é um ótimo exemplo do que os setores públicos e privados podem alcançar quando unem suas forças. Os semicondutores irão contribuir para o desenvolvimento de indústrias como a de transporte, manufatura, energia limpa e da saúde – onde a Europa se destaca. Isso contribuirá para fortalecer a competitividade europeia como um berço para inovações de ponta”, disse Margrethe Vestager, vice-presidente da Comissão da União Europeia.

A produção em Dresden começará em julho – seis meses antes do planejado. A partir de então, os semicondutores fabricados na nova fábrica serão instalados em ferramentas elétricas da Bosch. Para clientes automotivos, a produção de chips começará em setembro, portanto, três meses antes do planejado. A nova fábrica será uma parte importante da rede de fabricação de semicondutores e, com isso, a Bosch está fortalecendo a posição da Alemanha como um centro de tecnologia e negócios.

“A nova fábrica é boa para a Europa, para a Alemanha e para a Saxônia. Direta e indiretamente, significa muitos novos empregos em uma indústria em pleno desenvolvimento. Este investimento de bilhões de euros fortalece a Silicon Saxony e toda a indústria europeia de semicondutores”, disse Michael Kretschmer, governador da Saxônia. Em 72 mil metros quadrados de área útil, 250 pessoas já trabalham na fábrica de semicondutores – número que deve aumentar para cerca de 700, quando as obras forem concluídas.

Somente em suas fábricas de semicondutores em Reutlingen e Dresden, a Bosch investiu mais de 2,5 bilhões de euros, desde que a tecnologia de 200 milímetros foi aplicada em 2010. Além disso, bilhões de euros foram investidos para a evolução da microeletrônica. Desta forma, a empresa continua a perseguir sua estratégia de crescimento no desenvolvimento e fabricação de semicondutores. “Essa experiência é a chave para muitas soluções de sistemas de alta qualidade feitas pela Bosch”, disse Denner.

Pioneira na Indústria 4.0

Máquinas que pensam por si mesmas, manutenção a nove mil quilômetros de distância, vidros com câmeras embutidas: a fábrica de semicondutores em Dresden é uma das mais avançadas do mundo. “Graças à combinação de inteligência artificial e a internet das coisas, estamos criando uma base orientada por dados para a melhoria contínua na manufatura”, disse Denner. Em termos concretos, isso significa que todos os dados na fábrica de semicondutores – de máquinas, sensores e produtos – são coletados em um banco de dados central e, como resultado, a cada segundo são gerados dados de produção equivalentes a 500 páginas de texto.

Em apenas um dia, isso equivaleria a mais de 42 milhões de páginas. Essas informações são avaliadas usando métodos de inteligência artificial. Nesse processo, os algoritmos de auto-otimização aprendem como fazer previsões com base nos dados. Desta forma, os processos de fabricação e manutenção podem ser analisados em tempo real.

Por exemplo, um algoritmo da IA pode detectar até mesmo as menores anomalias nos produtos, pois elas são visíveis na superfície do semicondutor, na forma de padrões de erro específicos, conhecidos como “assinaturas”. Suas causas são analisadas imediatamente e desvios do processo corrigidos sem demora, antes mesmo que possam afetar a confiabilidade do produto.

“A inteligência artificial é a chave para melhorar ainda mais os processos de fabricação e a qualidade dos semicondutores, bem como para alcançar um alto nível de estabilidade do processo”, disse Denner. Por sua vez, isso significa que os produtos podem entrar em produção em larga escala rapidamente, poupando aos clientes automotivos a necessidade de testes demorados, que seriam necessários antes do lançamento da produção.

O trabalho de manutenção também pode ser otimizado graças à inteligência artificial. Os algoritmos podem prever com precisão se e quando uma peça de maquinário de fabricação ou um robô precisa de manutenção ou ajuste. Em outras palavras, esse trabalho não é feito de acordo com uma programação rígida, mas precisamente quando é necessário – e bem antes de qualquer problema surgir.

“Gêmeo digital”: a planta e sua dupla

Outra característica marcante da fábrica de semicondutores é que ela existe em duas realidades – uma no mundo real e outra no mundo digital. O termo especializado para isso é “gêmeo digital”. Durante a construção, todas as partes da fábrica e todos os dados de construção relevantes relacionados à planta como um todo foram registrados digitalmente e visualizados em um modelo tridimensional.

O gêmeo compreende cerca de meio milhão de objetos 3D, incluindo edifícios e infraestrutura, sistemas de abastecimento e eliminação, dutos de cabos e sistemas de ventilação, além de máquinas e linhas de fabricação. Isso permite que a Bosch simule os planos de otimização do processo e o trabalho de renovação sem intervir nas operações em andamento.

Os trabalhos de manutenção na fábrica de Dresden também utilizam alta tecnologia: os óculos de dados e a realidade aumentada significam que os trabalhos de manutenção das máquinas podem ser realizados remotamente. Em outras palavras, o trabalho de manutenção em Dresden pode ser feito por um especialista de uma empresa de engenharia mecânica na Ásia, sem a necessidade de que esse profissional venha até Dresden.

Graças a uma câmera embarcada nos óculos de dados, as imagens são transmitidas para o outro lado do mundo, e o técnico, então, fala com o colaborador sobre o processo de manutenção em tempo real. Essa tecnologia também desempenhou papel crucial para garantir que o maquinário pudesse ser comissionado, apesar das restrições de viagens relacionadas ao coronavírus.