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Heimdall überwacht Wafer-Bahnverkehr in der Chipfabrik

So stellten sich die Isländer einst Heimdall, den Götterwächter, vor. Zu finden ist diese Darstellung im isländischen Manuskript "SÁM 66", das im Árni-Magnússon-Institut gelagert ist. Repro: Sagnanet / Haukurth, Wikipedia, Lizenz_ Public Domain, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Processed_SAM_heimdallr.jpg, https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/deed.de

So stellten sich die Isländer einst Heimdall, den Götterwächter, vor. Zu finden ist diese Darstellung im isländischen Manuskript „SÁM 66“, das im Árni-Magnússon-Institut gelagert ist. Repro: Sagnanet / Haukurth, Wikipedia, Lizenz: Public Domain

„Acoustic Analyser“ von Deltec lauscht auf die Fahrgeräusche im Reinraum – und schickt kaputte Wagen zur Reparatur

Dresden, 29. Oktober 2022. Damit die Schaltkreis-Produktion in Sachsens Chipfabriken niemals stoppt, hat das Dresdner Elektronikunternehmen „Deltec“ gemeinsam mit lokalen Partnern einen künstlichen Abhöranalysten für die vorausschauende Wartung von Wafer-Transportern entwickelt. Dieser „Acoustic Analyser“ soll helfen, „dass bei Globalfoundries Störungen auf dem Transportweg der Wafer erheblich reduziert werden“, teilte Deltec mit.

Auch für die Wafer-Transport-Eisenbahn in der Chipfabrik setzt Globalfoundries Dresden vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) ein. Foto: Heiko Weckbrodt

Auch für die Wafer-Transport-Eisenbahn in der Chipfabrik setzt Globalfoundries Dresden vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) ein. Foto: Heiko Weckbrodt

Vorausschauende Wartung soll Ausfälle und Kosten sparen

Hintergrund: In großen Halbleiterwerken transportiert eine Art Eisenbahn unter der Reinraum-Decke die Siliziumscheiben („Wafer“), auf denen die Schaltkreise entstehen, automatisch von Anlage zu Anlage. Globalfoundries Dresden wollte jedoch auch die Wartung der dabei verwendeten Wagen automatisieren, um überraschende Ausfälle zu verhindern, anderseits unnötige und teure Turnus-Austauschaktionen zu vermeiden, wenn diese sogenannten „Overhead Vehicles“ (OHV) eigentlich noch okay sind.

Globalfoundries setzt auf Schwarm-Entwicklung

Der Chip-Auftragsfertiger bat daraufhin die Dresdner Innovationsagentur „Smart Systems Hub“ um eine Lösung. Die trommelte daraufhin Deltec, T-Systems MMS und die „Zeiss Digital Innovation“ zunächst zu einer „Digitalen Produktfabrik“ zusammen. Dieser Art Schwarm-Entwicklungsverbund kreierte einen Prototypen, aus dem letztlich das „Heimdall“-System entstand. Der Name rührt daher, weil es ähnlich wie der gleichnamige nordische Götterwächter vor allem Überwachungsarbeit leistet.

Der "Acoustic Analyzer" ist Teil des Heimdall-Systems, das die Wafer-Transporter in Chipfabriken überwacht. Foto: Deltec Electronics

Der „Acoustic Analyzer“ ist Teil des Heimdall-Systems, das die Wafer-Transporter in Chipfabriken überwacht. Foto: Deltec Electronics

System lässt polternde Vehikel „verarzten“

Und das funktioniert so: Sobald der „Acoustic Analyser“ mittels Ultraschallsensoren ein nahendes Vehikel hört, belauscht er dessen Fahrgeräusche und leitet sie per WLAN-Funk an eine Auswertungsbasis weiter. „Untypische beziehungsweise nicht passende Geräusche, die auf einen Verschleiß oder Fehlfunktionen der Transportwagen hindeuten, werden herausgefiltert“, erklärt Deltec. „Sobald eine Anomalie festgestellt wird, alarmiert das System die Mitarbeiter und diese können schnellstmöglich den betreffenden Transportwagen begutachten und gegebenenfalls instand setzen. Somit wird zu einer unterbrechungsfreien Fertigung beigetragen.“

Schwarmverbund aus Technologie-Partnern

Deltec ist ein Elektronik-Auftragsfertiger und Produktentwickler aus dem Dresdner Süden. Das Unternehmen entstand 1992 aus dem früheren Robotron-Betrieb „Messelektronik“ heraus, hat heute 60 Beschäftigte und expandiert derzeit. Die anderen Projektpartner gehören ebenfalls zum Rückgrat der Dresdner Technologiewirtschaft: Globalfoundries betreibt in Dresden die größte Chipfabrik Europas, die MMS ist letztlich eine Softwareschmiede der Telekom und die „Zeiss Digital Innovation“ wurde 2019 geboren, als Zeiss die Dresdner Nachwendegründung „Saxonia Systems“ übernahm. Der Smart Systems Hub Dresden wiederum entstand als Teil einer Initiative von Bitkom und Wirtschaftsministerium, die ab 2017 deutschlandweit zwölf Exzellenzzentren in Form von „Digital Innovation Hubs“ ins Leben riefen. Der Dresdner Hub widmet sich vor allem Technologielösungen für das „Internet der Dinge“ (IoT), für die er jeweils kurzfristige Allianzen von Hightech-Firmen und Einzel-Innovatoren am Standort schmiedet. Dafür setzt der Hub auch spontane Schwarm-Konzepte ein.

Autor: Heiko Weckbrodt

Quellen: Deltec, Smart Systems Hub, Oiger-Archiv