Bosch inaugura fábrica de chips do futuro em Dresden

Totalmente conectada e controlada por inteligência artificial

• Angela Merkel, chanceler alemã: “A nova fábrica de chips da Bosch aumentará a nossa capacidade em microeletrónica”
• Denner, Bosch CEO: “Com nossa primeira fábrica de AIoT, estamos a definir novos padrões na produção de chips.”
• Margrethe Vestager, Vice-Presidente da Comissão Europeia: “Os semicondutores vão ajudar a fortalecer a competitividade da Europa como berço de inovações de ponta”.
• Michael Kretschmer, primeiro-ministro do estado federado da Saxónia: “A nova fábrica de chips é boa para a Europa, para a Alemanha e para a Saxónia”.
• A inteligência artificial criará uma base sólida para o data-driven, melhoria contínua na produção, assim como para implementações rápidas de produção.
• Os primeiros chips para as ferramentas elétricas da Bosch sairão da linha de produção em julho - seis meses antes do previsto.
• Com aproximadamente mil milhões de euros, a nova fábrica é o maior investimento individual em mais de 130 anos de história da Bosch.
• A previsão é de que 700 pessoas trabalhem na fábrica assim que estiver concluída.

Totalmente conectada, orientada por dados (data-driven), auto otimizada: assim é uma das mais modernas fábricas de chips semicondutores do mundo, que a Bosch acaba de inaugurar em Dresden, Alemanha. Máquinas e processos integrados altamente automatizados e totalmente conectados, combinados com métodos de inteligência artificial (IA), fazem da fábrica de Dresden uma fábrica inteligente e pioneira na Indústria 4.0. Com a presença virtual da chanceler federal Dra. Angela Merkel, da vice-presidente da Comissão da UE, Margrethe Vestager, e do primeiro-ministro da Saxónia, Michael Kretschmer, a instalação de alta tecnologia foi oficialmente inaugurada no dia 7 de junho de 2021.

“A nova fábrica de chips da Bosch vai contribuir para aumentar a nossa capacidade em microeletrónica. A microeletrónica é a base para quase todas as tecnologias promissoras, para aplicações de inteligência artificial, computação quântica e para condução autónoma e conectada - que também é uma especialidade da Bosch”, disse a chanceler federal, Dra. Angela Merkel. “A nova fábrica de semicondutores é o maior investimento na história da empresa, ainda assim isso não pode ser o principal destaque, uma vez que a sua dimensão capacidade de produção adicional são por si só impressionantes. Os métodos mais recentes de melhoria contínua na produção baseada em dados tornam a fábrica de Dresden uma fábrica inteligente. Por outras palavras: nesta fábrica, a inteligência natural e a artificial uniram forças com a internet das coisas para formar uma simbiose produtiva”, reforçou a chanceler alemã.

“A tecnologia de ponta apresentada na nova fábrica de chips de Dresden é um grande exemplo daquilo que os atores europeus públicos e privados podem alcançar quando unem os seus esforços. Os semicondutores contribuirão para o desenvolvimento de setores como o do transporte, manufatura, energia limpa e saúde – nos quais a Europa se destaca. Vai ajudar a fortalecer a competitividade da Europa como berço para inovações de ponta”, disse Margrethe Vestager, Vice-Presidente da Comissão Europeia.

“Para a Bosch, os semicondutores são uma tecnologia central e é estrategicamente importante que sejamos nós mesmo a desenvolvê-los e a fabricá-los. Em Dresden, com a ajuda da inteligência artificial, levaremos a produção de semicondutores para o próximo nível”, disse o Dr. Volkmar Denner, presidente do conselho de administração da Robert Bosch GmbH. “Esta é a nossa primeira fábrica de AIoT: totalmente conectada, orientada por dados e auto-otimizada desde o início.” A Bosch está a investir cerca de mil milhões de euros neste unidade de alta tecnologia. Este é o maior investimento individual em mais de 130 anos de história da empresa. A produção em Dresden começará já em julho - seis meses antes do planeado. A partir daí, os semicondutores fabricados na nova fábrica serão instalados em ferramentas elétricas da Bosch. Para clientes do setor automóvel, a produção de chips começará em setembro e, portanto, três meses antes do previsto. A nova fábrica será uma parte importante da rede de produção de semicondutores. Com isso, a Bosch está a fortalecer a posição da Alemanha como um centro de tecnologia e negócios. “A nova fábrica de chips é boa para a Europa, para a Alemanha e para a Saxónia. Direta e indiretamente, significa muitos novos empregos numa indústria em grande crescimento. Este investimento de milhões de euros fortalece o Silicon Saxony e toda a indústria europeia de semicondutores”, disse Michael Kretschmer, primeiro ministro da Saxónia. Com 72.000 metros quadrados de área útil, 250 pessoas já estão a trabalhar na fábrica de semicondutores localizada na capital do estado da Saxónia. O número de colaboradores deve aumentar para cerca de 700 quando as obras estiverem concluídas.

Desde os anos 1950, que nenhum outro fornecedor automóvel tem trabalhado intensamente na microeletrónica. Desde 1958 que a Bosch fabrica componentes semicondutores. E desde 1970, que a fábrica de Reutlingen da empresa fabrica componentes especiais que não estão disponíveis comercialmente. Somente nas suas fábricas de semicondutores em Reutlingen e Dresden, a Bosch já investiu mais de 2,5 mil milhões de euros desde que a tecnologia de 200 milímetros foi introduzida em 2010. Além disso, foram também investidos vários milhões de euros investidos no desenvolvimento de microeletrónica. Desta forma, a empresa continua a seguir a sua estratégia de crescimento no desenvolvimento e fabricação de semicondutores. “Essa experiência é a chave para muitas soluções de sistemas de alto calibre feitas pela Bosch”, explica Denner.

Pioneira na Indústria 4.0

Máquinas que pensam por si mesmas, trabalhos de manutenção a 9.000 quilómetros de distância, vidros com câmaras embutidas: a fábrica de chips que agora construída em Dresden é uma das mais avançadas do mundo. “Graças à combinação da inteligência artificial e a Internet das coisas, estamos a criar a base para a melhoria contínua e orientada por dados na manufaturação”, afirma Denner. Em termos concretos, isso significa que todos os dados na fábrica de chips – gerados a partir de máquinas, sensores e produtos - são coletados num banco de dados central. 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. Esses dados são avaliados 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 produção e manutenção podem ser analisados em tempo real. Por exemplo, um algoritmo de IA pode detetar até mesmo as mais pequenas anomalias nos produtos. Essas anomalias são visíveis na superfície do chip na forma de padrões de erro específicos conhecidos como assinaturas. As suas causas são analisadas imediatamente e os desvios do processo corrigidos sem demora, antes mesmo que possam afetar a fiabilidade 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”, reforça Denner. Por sua vez, isso significa que os produtos semicondutores podem entrar em produção em larga escala rapidamente, poupando aos clientes do setor automóvel 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 maquinaria de fabrico ou um robot necessita de manutenção ou ajuste. Por outras palavras, esse trabalho não é feito de acordo com uma programação rígida, mas exatamente quando é necessário - e bem antes de qualquer problema surgir.

“Digital twin”: a fábrica e o seu duplo

Uma outra característica marcante da fábrica de semicondutores é que ela existe duas vezes - uma no mundo real e outra no mundo digital. O termo especializado para isso é "digital twin". Durante a construção, todas as partes da fábrica e todos os dados de construção relevantes relativos à fábrica como um todo foram registados digitalmente e visualizados num modelo tridimensional. O “digital twin” compreende cerca de meio milhão de objetos 3D, incluindo edifícios e infraestrutura, sistemas de abastecimento e eliminação, condutas de cabos e sistemas de ventilação, máquinas e linhas de produção. 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 utilizam também alta tecnologia: os óculos de dados e a realidade aumentada significam que os trabalhos de manutenção nas máquinas podem ser feitos remotamente. Noutras 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 especialista se desloque a Dresden. Graças a uma câmara embutida em óculos de dados, as imagens são transmitidas para o outro lado do mundo, e dessa forma o especialista fala com o colaborador sobre o processo de manutenção em tempo real. Essa tecnologia desempenhou também um papel crucial para garantir que a maquinaria pudesse ser encomendada, apesar das restrições de viagem relacionadas com o coronavírus.

Semicondutores para uma melhor qualidade de vida e segurança na estrada

Na forma de microchips, os semicondutores podem ser encontrados em quase todos os dispositivos técnicos - em smartphones, televisores e pulseiras de fitness. E sem semicondutores, os carros não funcionariam, nem hoje nem no futuro. Em 2016, cada novo veículo no mundo tinha em média mais de nove chips da Bosch a bordo, em dispositivos como a unidade de controlo do airbag, o sistema de travões e o sistema de assistência ao estacionamento. Em 2019, esse número já era superior a 17. Ou seja, o número quase duplicou em apenas alguns anos. Nos próximos anos, os especialistas esperam assistir a um maior crescimento nos sistemas de assistência ao condutor, infotainment e eletrificação do motor de força. Com a sua fábrica de chips em Dresden, a Bosch está assim a dar resposta ao aumento da procura por semicondutores. “Os semicondutores são os blocos de construção do progresso. Os componentes eletrónicos equipados com chips de Dresden vão possibilitar aplicações como condução autónoma e com economia de recursos, bem como a melhor proteção possível para os ocupantes do veículo”, disse Harald Kroeger, membro do conselho de administração da Robert Bosch GmbH. Pesquisas confirmam esse crescimento da procura: em 1998, segundo a ZVEI, o valor da microeletrónica num carro novo era de 120 euros. Em 2018, esse valor aumentou para 500 euros, prevendo-se que em 2023 ultrapasse os 600 euros. Isso significa que os semicondutores são também uma área de crescimento para a Bosch.

Experiência em semicondutores como uma vantagem competitiva

“Chips para veículos são matéria definitiva em tecnologia de semicondutores. Isso acontece porque, nos carros, esses pequenos blocos de construção precisam ser especialmente robustos”, explica Kroeger. Ao longo da vida útil de um veículo, os chips são expostos a fortes vibrações e temperaturas extremas que variam de um ponto de refrigeração muito abaixo até uma temperatura de ebulição muito alta. Em outras palavras, os chips têm de responder a padrões de fiabilidade mais elevados. Isso significa que o desenvolvimento de semicondutores automóveis é mais complicado do que para outras aplicações, requer conhecimento especializado, e a Bosch acumulou essa experiência longo de décadas. Os desenvolvedores e engenheiros da Bosch entendem os princípios físicos por trás dos componentes automóveis microeletrónicos. Isto abre a possibilidade de sistemas completos que evitam acidentes e protegem o meio ambiente - mais uma vez, a empresa é um balcão único para o desenvolvimento e produção de tais sistemas. “Essa força dupla - a combinação de experiência em chip e sistemas - é estrategicamente importante para a Bosch”, afirma Kroeger. Além disso, a Bosch pode complementar a sua força no desenvolvimento e produção de semicondutores com a sua expertise em sistemas eletrónicos e software. Isso permite que a empresa garanta a qualidade dos seus produtos, aprimore-os continuamente e reduza custos.

“Silicon Saxony”: a maior localização de microeletrónica da Europa

Depois de comparar locais por todo o mundo, a Bosch escolheu Dresden, no estado da Saxónia, como local para a sua fábrica de chips. “Silicon Saxony” é o maior local de microeletrónica da Europa e o quinto maior do mundo. Um em cada três de todos os chips fabricados na Europa é produzido aqui. A região oferece condições perfeitas para isso. “A localização e construção da fábrica demonstram quanta fé as pessoas têm na Saxónia como um local de alta tecnologia, com os seus especialistas experientes e qualificados e uma rede incomparável que surgiu aqui ao longo das décadas”, disse Michael Kretschmer, primeiro-ministro da Saxónia. Michael Kretschmer acrescentou ainda que a infraestrutura de Dresden é excelente, com tudo a ser facilmente acessível e com boas ligações de transporte. Isto inclui empresas do setor automóvel, serviços e outras indústrias, bem como universidades e institutos de pesquisa que oferecem conhecimento tecnológico.

“Em Dresden, o empreendedorismo moderno está ao lado da excelência académica e de uma política industrial de longo alcance”, reforça Kroeger. “Para a Bosch, portanto, a decisão de fazer o maior investimento individual nos mais de 130 anos de história da empresa aqui nesta região foi uma decisão consciente.”