Implantée à Dresde, au sein de la « Silicon Saxony », l'usine du futur de fabrication de semi-conducteurs Bosch a été inaugurée le 7 juin 2021, en présence virtuelle de la Chancelière Allemande Angela Merkel, de la Vice-présidente de la Commission européenne Margrethe Vestager et du Ministre-président de Saxe Michael Kretschmer. Entièrement connectée et pilotée par l’intelligence artificielle, elle a nécessité un investissement d'un milliard d'euros de la part de l'équipementier allemand et sa production a démarré avec six mois d'avance.

« Bosch considère les semi-conducteurs comme une technologie clé. Il est donc stratégiquement important pour notre Groupe de les développer et de les fabriquer en interne. Grâce à l’intelligence artificielle, nous entrons dans une nouvelle dimension pour la production de semi-conducteurs avec notre usine de Dresde », a déclaré Volkmar Denner, président du Directoire de Robert Bosch GmbH.

La production à Dresde débutera dès juillet, soit six mois plus tôt que prévu initialement. Les semi-conducteurs produits à partir de juillet seront destinés à des outils électroportatifs Bosch. Pour les clients de l’industrie automobile, la production de puces débutera en septembre. Cette nouvelle usine constitue un maillon important du réseau de fabrication de semi-conducteurs. Avec Dresde, Bosch renforce la position de l’Allemagne comme pôle d’affaires technologique. « Cette nouvelle usine de fabrication de semi-conducteurs est une bonne chose à la fois pour l’Europe, l’Allemagne et la Saxe. Elle créera de nombreux emplois directs et indirects dans un secteur en pleine croissance. Cet investissement d’un milliard d’euros renforce la « Silicon Saxony » et l’ensemble de l’industrie européenne des semi-conducteurs », a déclaré Michael Kretschmer, ministre président de Saxe.

Près de 250 personnes travaillent déjà dans cette nouvelle usine de semi-conducteurs implantée dans la capitale saxonne, et qui s’étend sur 72 000 m². À terme, le site comptera 700 collaborateurs.

Industrie 4.0

Toutes les données de l’usine de semi-conducteurs, fournies par les équipements, les capteurs et les produits, sont collectées dans une banque de données centrale. L’usine génère ainsi des données de production d’un volume équivalent à 500 pages de texte par seconde, ce qui représenterait plus de 42 millions de pages par jour. Ces données sont ensuite analysées à l’aide de méthodes d’intelligence artificielle. Des algorithmes d’auto-optimisation apprennent alors à faire des prédictions à partir des données, ce qui permet d’analyser les processus de fabrication et de maintenance en temps réel. Un algorithme d’IA détecte par exemple les plus infimes singularités au niveau des produits, qui deviennent visibles sur les tranches grâce à des configurations de défaut spécifiques appelées signatures. Les causes sont analysées sur-le-champ et les dérives des processus sont immédiatement corrigées, avant même qu’elles ne puissent nuire à la fiabilité du produit.

« L’intelligence artificielle est la clé pour continuer à perfectionner les processus de fabrication et la qualité des semi-conducteurs et atteindre un haut niveau de stabilité des processus », a expliqué Volkmar Denner. Et cela permet un lancement rapide de la fabrication de grandes séries de semi-conducteurs, évitant ainsi aux clients de l’industrie automobile les longs tests requis pour la validation d’une nouvelle production.

Les travaux de maintenance peuvent être optimisés eux aussi grâce à l’intelligence artificielle. Les algorithmes peuvent prédire avec précision si et quand une machine de production ou un robot doit faire l’objet de travaux de maintenance ou d’un nouveau réglage. Ainsi, les opérations ne se déroulent pas selon un plan fixe, mais interviennent au moment opportun, bien avant la survenue de problèmes.

Double numérique

Une autre particularité de l’usine de semi-conducteurs est sa double existence : l’une dans le monde réel et l’autre dans le monde numérique. C’est ce que l’on appelle le « double numérique ». Durant la phase de construction, tous les éléments de l’ouvrage et toutes les données de construction pertinentes de l’ensemble de l’usine de semi-conducteurs ont été numérisés et visualisés sous forme d’un modèle tridimensionnel. Le double numérique se compose de près d’un demi-million d’objets 3D, des bâtiments et de l’infrastructure aux machines et installations de production en passant par les installations d’approvisionnement et d’évacuation, les chemins de câbles et les systèmes de ventilation. Il est ainsi possible de simuler à la fois les optimisations des processus et les travaux de transformation sans interférer avec la production en cours.

L’usine de Dresde fait également appel à la haute technologie pour ses opérations de maintenance, le travail de maintenance des machines pouvant être opéré à distance grâce à des lunettes intelligentes et à la réalité augmentée. La maintenance à Dresde peut ainsi être réalisée par le spécialiste d’un fabricant d’installations basé en Asie, sans que le spécialiste n’ait à se rendre sur place. La caméra des lunettes intelligentes transmet des images vidéo à l’autre bout du monde, et l’expert guide à distance le collaborateur de Dresde en temps réel pour dérouler le processus de maintenance. Cette technologie s’est avérée également déterminante pour permettre la mise en service des machines malgré les restrictions de déplacement liées à la pandémie de Covid-19.