Tập đoàn Bosch tổ chức Lễ khánh thành nhà máy chế tạo IC (Wafer fab) hiện đại hàng đầu thế giới tại Dresden, Đức với sự tham dự trực tuyến của Thủ tướng Đức – Tiến sĩ Angela Merkel, Phó Chủ tịch Ủy ban EU – bà Margrethe Vestager và Bộ trưởng kiêm Chủ tịch bang Saxony, Đức – ông Michael Kretschmer. Nhà máy công nghệ cao này được vận hành hoàn toàn bằng công nghệ kết nối, điều khiển bằng dữ liệu và tự tối ưu hóa hoạt động.
Trong sự kiện, Thủ tướng Liên bang Đức, Tiến sĩ Angela Merkel đã chia sẻ “Nhà máy chế tạo IC mới của Bosch sẽ góp phần nâng cao năng lực quốc gia trong lĩnh vực vi điện tử. Lĩnh vực này là cơ sở cho hầu hết mọi ngành công nghệ giàu tiềm năng, cho các ứng dụng trí tuệ nhân tạo, cho tính toán lượng tử và cho việc lái xe tự động và kết nối – vốn cũng là thế mạnh của Bosch. Chúng tôi rất hoan nghênh dự án nhà máy chế tạo IC này, vốn là khoản đầu tư lớn nhất trong lịch sử của Tập đoàn Bosch. Chỉ riêng quy mô và năng lực sản xuất bổ sung của nó đã rất ấn tượng. Các phương pháp cải tiến liên tục theo hướng dữ liệu mới nhất trong sản xuất đã đưa nhà máy Bosch Dresden trở thành một nhà máy thông minh. Nói một cách khác: ở nhà máy này, trí thông minh tự nhiên và nhân tạo đã hợp lực với internet vạn vật để tạo thành giải pháp cộng sinh hữu hiệu. ”
Cũng tại sự kiện, bà Margrethe Vestager, Phó Chủ tịch Ủy ban Châu Âu cho biết “Công nghệ tối tân tại nhà máy chế tạo IC Bosch Dresden là một ví dụ tuyệt vời về những gì các tổ chức nhà nước và doanh nghiệp châu Âu đã nỗ lực đạt được. Ngành công nghiệp bán dẫn sẽ đóng góp vào sự phát triển của các ngành như giao thông vận tải, sản xuất, năng lượng sạch và chăm sóc sức khỏe – vốn được phát triển vượt trội tại Châu Âu. Điều này cũng đồng thời giúp tăng cường khả năng cạnh tranh của châu Âu với tư cách là cái nôi của sự đổi mới”.
Tiến sĩ Volkmar Denner, Chủ tịch hội đồng quản trị Tập đoàn Bosch cho biết “Tại Bosch, công nghệ bán dẫn được xem là một trong những công nghệ cốt lõi. Chiến lược quan trọng của chúng tôi là phải tự sản xuất và phát triển chúng. Chúng tôi sẽ đưa công nghệ bán dẫn lên một tầm cao mới ngay tại nhà máy Bosch ở Dresden với sự trợ giúp của trí tuệ nhân tạo. Đây là nhà máy AIoT đầu tiên của Bosch: được kết nối hoàn toàn, điều khiển bằng dữ liệu và tự tối ưu hóa hoạt động ngay từ đầu.”
Bosch hiện đang đầu tư khoảng một tỷ euro vào nhà máy công nghệ cao này. Đây là khoản đầu tư đơn lẻ lớn nhất trong lịch sử hơn 130 năm của Tập đoàn. Quá trình sản xuất ở nhà máy Bosch Dresden dự kiến bắt đầu là vào tháng 7/2021 – sớm hơn sáu tháng so với kế hoạch. Từ đây, các thiết bị bán dẫn sẽ được sản xuất trong nhà máy mới này sẽ được lắp đặt trong các dụng cụ điện của Bosch. Đối với khách hàng sản xuất ô tô, việc sản xuất IC sẽ bắt đầu vào tháng 9/2021, sớm hơn 3 tháng so với kế hoạch. Trên diện tích sàn 72,000m2, 250 cộng sự của Bosch đang làm việc trong nhà máy sản xuất vi mạch ở thủ phủ bang Saxony. Nhân lực dự kiến sẽ tăng lên khoảng 700 người sau khi việc xây dựng hoàn thành. Nhà máy mới sẽ là một phần quan trọng trong mạng lưới sản xuất thiết bị bán dẫn. Với bước tiến này, Bosch đang góp phần củng cố vị thế của nước Đức như một địa điểm kinh doanh và công nghệ hàng đầu thế giới.
Ông Michael Kretschmer, Bộ trưởng kiêm Chủ tịch bang Saxony cho biết: “Nhà máy chế tạo IC mới của Bosch giúp ích rất lớn cho Châu Âu, Đức và bang Saxony. Điều này có nghĩa là ngành đang phát triển mạnh mẽ với nhiều công nghệ mới. Khoản đầu tư trị giá hàng tỷ euro này tăng cường sức mạnh cho Silicon Saxony (Hiệp hội công nghiệp với hơn 300 công ty thành viên thuộc ngành vi điện tử và các ngành có liên quan tại bang Saxony, Đức) và toàn bộ ngành công nghiệp bán dẫn của châu Âu ”. “Silicon Saxony” được biết đến địa điểm sản xuất vi điện tử lớn nhất Châu Âu và là địa điểm lớn thứ năm trên toàn thế giới. Một phần ba trong số tất cả các con chip sản xuất tại Châu Âu được sản xuất tại đây. Khu vực này cung cấp các điều kiện hoàn hảo cho kế hoạch sản xuất và chế tạo IC của Bosch.
Từ năm 1950 đến nay, Bosch là nhà sản xuất công nghệ ô tô duy nhất làm việc chuyên sâu về lĩnh vực vi điện tử. Kể từ năm 1958, Bosch đã sản xuất thiết bị bán dẫn của riêng mình. Trong nhà máy Bosch Reutlingen, các vi mạch tích hợp phức tạp cao đã được sản xuất phi thương mại từ năm 1970. Chỉ riêng trong việc chế tạo IC ở nhà máy tại Reutlingen và Dresden, Bosch đã đầu tư hơn 2,5 tỷ euro kể từ khi công nghệ chế tạo IC đường kính 200 milimet được giới thiệu vào năm 2010. Hơn thế nữa, hàng tỷ euro đã được đầu tư vào việc phát triển mảng vi điện tử. Bằng cách này, Tập đoàn Bosch đang tiếp tục theo đuổi chiến lược phát triển và sản xuất thiết bị bán dẫn. “Những kiến thức chuyên môn này chính là chìa khóa cho nhiều giải pháp hệ thống tầm cỡ cao do Bosch sản xuất,” Ông Denner cho biết thêm.
Tiên phong trong công nghiệp 4.0
Với những công nghệ hàng đầu như: máy móc biết tự suy nghĩ, công việc bảo trì từ cách xa 9,000km, kính thông minh tích hợp có camera,…đã chứng minh công nghệ IC hiện đang được Bosch chế tạo ở Dresden thuộc loại tiên tiến hàng đầu thế giới. Ông Denner nói: “Nhờ sự kết hợp của trí tuệ nhân tạo và internet vạn vật, chúng tôi đang tạo ra nền tảng cho việc cải tiến liên tục, dựa trên dữ liệu trong sản xuất”. Cụ thể hơn, điều này có nghĩa là tất cả dữ liệu trong chế tạo IC – từ máy móc, cảm biến và sản phẩm – được thu thập trong cơ sở dữ liệu trung tâm. Kết quả: mỗi giây, dữ liệu sản xuất tương đương với 500 trang văn bản được tạo ra. Chỉ trong một ngày, con số này sẽ tương đương với hơn 42 triệu trang. Dữ liệu này sau đó được đánh giá bằng cách sử dụng trí tuệ nhân tạo. Trong quá trình này, các thuật toán tự tối ưu hóa học cách đưa ra dự đoán dựa trên cơ sở dữ liệu.
Bằng cách này, các quy trình sản xuất và bảo trì có thể được phân tích trong thời gian thực. Ví dụ, một thuật toán AI có thể phát hiện ngay cả những điểm bất thường nhỏ nhất trong các sản phẩm. Những điểm bất thường này có thể nhìn thấy trên bề mặt con chip dưới dạng các mẫu lỗi cụ thể được gọi là dấu hiệu. Nguyên nhân của chúng được phân tích ngay và các sai lệch so với quy trình sẽ được khắc phục ngay lập tức, ngay cả trước khi chúng có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy của sản phẩm. “Trí tuệ nhân tạo là chìa khóa để cải thiện hơn nữa quy trình sản xuất và chất lượng thiết bị bán dẫn, cũng như đạt được mức độ ổn định cao của quy trình”. Denner nói. Đổi lại, điều đó có nghĩa là các sản phẩm bán dẫn có thể nhanh chóng đi vào sản xuất quy mô lớn, tiết kiệm cho khách hàng ô tô nhu cầu thử nghiệm tốn thời gian mà nếu không sẽ cần thiết trước khi xuất xưởng. Công việc bảo trì cũng có thể được tối ưu hóa nhờ vào trí tuệ nhân tạo. Các thuật toán có thể dự đoán chính xác liệu và khi nào một bộ phận của máy móc sản xuất hoặc rô bốt cần được bảo trì hoặc điều chỉnh. Nói cách khác, công việc như vậy không được thực hiện theo một lịch trình cứng nhắc, mà chính xác khi cần thiết – và biết trước bất kỳ vấn đề nào sắp xảy ra.
“Công nghệ song sinh kỹ thuật số”: nhà máy và “song sinh” của nó
Một tính năng nổi bật khác của công nghệ IC là tồn tại hai lần – một lần trong thế giới thực và một lần trong thế giới kỹ thuật số. Thuật ngữ chuyên môn được gọi là “Công nghệ song sinh kỹ thuật số”. Trong quá trình xây dựng, tất cả các bộ phận của nhà máy và các dữ liệu xây dựng có liên quan liên quan đến toàn bộ nhà máy đều được ghi lại bằng kỹ thuật số và trực quan hóa trong mô hình ba chiều. Hệ sinh đôi này bao gồm khoảng nửa triệu vật thể 3D, bao gồm các tòa nhà và cơ sở hạ tầng, hệ thống cung cấp và xử lý, ống dẫn cáp và hệ thống thông gió, máy móc và dây chuyền sản xuất. Điều này cho phép Bosch mô phỏng kế hoạch tối ưu hóa quy trình và thực hiện công việc cải tạo mà không cần can thiệp vào các hoạt động đang diễn ra.
Công việc bảo trì trong nhà máy Bosch Dresden sử dụng công nghệ cao: kính dữ liệu và thực tế tăng cường có nghĩa là việc bảo trì máy móc thậm chí có thể được thực hiện từ xa. Điều này đồng nghĩa với việc bảo trì ở nhà máy này có thể được một chuyên gia từ một công ty cơ khí ở Châu Á thực hiện mà không cần phải di chuyển đến Dresden. Nhờ một camera được tích hợp trong kính dữ liệu, hình ảnh được truyền đi nửa vòng trái đất và chuyên gia có thể nói chuyện với cộng sự về quy trình bảo trì trong thời gian thực. Công nghệ này đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo rằng máy móc được vận hành tốt bất chấp những hạn chế về việc di chuyển do đại dịch Covid-19.
Thiết bị bán dẫn giúp nâng cao chất lượng cuộc sống tốt và cải thiện an toàn giao thông
Dưới hình dạng vi mạch, công nghệ bán dẫn được tìm thấy trong hầu hết mọi thiết bị kỹ thuật như: điện thoại thông minh, TV và thậm chí là vòng đeo tay thể dục. Nếu không có công nghệ bán dẫn, dù là hiện tại hay trong tương lai thì những chiếc ô tô sẽ không thể hoạt động được. Vào năm 2016, mỗi chiếc xe mới trên toàn thế giới có trung bình hơn 9 con chip của Bosch trên xe, trong các thiết bị như bộ điều khiển túi khí, hệ thống phanh và hệ thống hỗ trợ đỗ xe. Đến năm 2019, con số này đã là hơn 17. Nói cách khác, số lượng này đã tăng gần gấp đôi chỉ trong vài năm. Trong thời gian tới, các chuyên gia kỳ vọng sự phát triển mạnh mẽ trong hệ thống hỗ trợ lái xe, thông tin giải trí và điện khí hóa hệ thống truyền động.
Với công nghệ chế tạo IC tại nhà máy Dresden, Bosch đang đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về công nghệ bán dẫn. “Công nghệ bán dẫn là nền tảng của sự tiến bộ” – theo ông Harald Kroeger, thành viên hội đồng quản trị Tập đoàn Bosch, cho biết các linh kiện điện tử được trang bị chip từ Dresden sẽ giúp thực hiện các ứng dụng như lái xe tự động, tiết kiệm tài nguyên và bảo vệ người ngồi trong xe tốt hơn. Trong khảo sát xác nhận sự tăng trưởng nhu cầu này: gần đây nhất là năm 1998, theo ZVEI (German’s Electrical Industry – Ngành công nghiệp điện tử Đức), giá trị của các linh kiện vi điện tử trong một chiếc ô tô mới là 120 euro. Đến năm 2023 dự kiến sẽ vượt quá 600 euro. Điều này cũng đồng thời chứng minh sự phát triển mạnh mẽ trong công nghệ bán dẫn tại Bosch.
Kiến thức chuyên môn về Thiết bị bán dẫn là một lợi thế cạnh tranh hàng đầu
“Con chip dành cho phương tiện giao thông là phần tối quan trọng trong ngành công nghiệp bán dẫn. Điều này là do trong ô tô, những khối thiết bị nhỏ bé này phải đặc biệt mạnh mẽ ”- ông Kroeger chia sẻ thêm. Trong suốt thời gian sử dụng của xe, các con chip tiếp xúc với rung động mạnh và nhiệt độ khắc nghiệt nằm trong khoảng từ dưới mức đóng băng đến trên nhiệt độ sôi của nước. Nói cách khác, những con chip này phải đáp ứng các tiêu chuẩn cao hơn về độ tin cậy.
Điều này có nghĩa là sự phát triển của công nghệ bán dẫn cho ô tô phức tạp hơn so với các ứng dụng khác. Nó đòi hỏi kiến thức chuyên sâu của các chuyên gia, và Bosch đã tích lũy kiến thức chuyên môn đó trong suốt nhiều thập kỷ qua. Các nhà phát triển và kỹ sư hiểu các nguyên tắc vật lý đằng sau các bộ phận vi điện tử của ô tô. Điều này mở ra khả năng phát triển các hệ thống hoàn chỉnh ngăn ngừa tai nạn và bảo vệ môi trường. Và một lần nữa, Bosch là một đơn vị duy nhất phát triển và sản xuất các hệ thống như vậy. “Sức mạnh kép này – sự kết hợp giữa kiến thức chuyên môn về chế tạo IC và hệ thống – có ý nghĩa chiến lược quan trọng đối với Bosch,” Ông Kroeger nói. Ngoài ra, Bosch có thể bổ sung thế mạnh của mình trong việc phát triển và sản xuất thiết bị bán dẫn với chuyên môn về hệ thống của mình trong lĩnh vực điện tử và phần mềm. Điều này cho phép Tập đoàn đảm bảo chất lượng sản phẩm của mình, liên tục tinh chỉnh và giảm chi phí.
