Dipl.-Ing. Dr. Andreas Wittmann I Infineon Technologies AG

Digitale Zwillinge in Fabriken der Halbleiterindustrie: Strategien, Use-Cases und wirtschaftliche Benefits

Halbleiterfabriken (Fabs) zählen zu den komplexesten und anspruchsvollsten Industriebauten. Ihre Planung, Errichtung und der hochverfügbare Betrieb fordern herkömmliches Projekt- und Facility Management heraus, da enormes Kapital und globales Expertenwissen punktgenau gebündelt werden müssen.

Dieser Vortrag präsentiert eine Methode, wie Building Information Modeling (BIM) als Grundlage für einen digitalen Zwilling der Fab dienen kann. Die BIM-Modelle fungieren als zentraler Integrator für verstreute Datenquellen wie ERP-Systeme, Dokumentenmanagement sowie Infrastruktur-Kapazitätsplanung und führen diese in einem kohärenten Modell zusammen. Der Fokus liegt auf der Transformation statischer 3D-Planungen hin zu „lebenden“ Modellen des Reinraums und der gesamten Fab inklusive Produktionsmaschinen. Eine Kernherausforderung bleibt die Nutzbarmachung fragmentierter operativer Daten. Hierzu müssen vorab die notwendigen Grundlagen geschaffen werden, wie die Definition und Umsetzung von Datenstandards.

Anhand konkreter Konzeptionen werden praxisnahe Use-Cases aufgezeigt und die wirtschaftlichen Benefits diskutiert. Diese Use-Cases beziehen sich bspw auf:

  1. SCADA-Integration: Visualisierung von Echtzeit-Datenströmen direkt im virtuellen Abbild.
  2. Infrastruktur-Simulation: Vorausschauende Kapazitätsplanung für Medien und Versorgungssysteme zur Vermeidung von Engpässen.
  3. Virtuelles Notfalltraining: Risikofreie Simulation von Chemie-Leckagen oder Brandereignissen ohne Gefährdung der laufenden Produktion.

Der Beitrag schließt mit einer Bewertung, wie diese digitalen Strategien die Produktivität, Stabilität, Resilienz und auch Rechtssicherheit im Lebenszyklus einer Fab gewährleisten und den Weg zum Industriellen Metaverse ebnen.
 

Andreas Wittmann