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Bosch produziert die neue Generation der Halbleiterchips aus Siliziumkarbid im Werk Reutlingen. Dort fertigt das Unternehmen seit Jahrzehnten täglich mehrere Millionen Mikrochips (Quelle: Bosch)

„Bei Bosch haben wir uns frühzeitig mit 5G in Forschung und Entwicklung beschäftigt und sind überzeugt, dass der neue Mobilfunkstandard für einen Schub bei Industrie 4.0 sorgt“, sagt Dr. Michael Bolle, Bosch-Geschäftsführer und CDO/CTO. Das Unternehmen beteiligt sich daher aktiv am internationalen Forschungsprojekt 5G-Smart. Damit wird das Ziel verfolgt, das Potenzial des neuen Kommunikationsstandards in realen Produktionsumgebungen zu erproben, zu demonstrieren und zu bewerten. Im Rahmen von 5G-Smart werden im Bosch-Halbleiterwerk in Reutlingen, am Ericsson-Standort in Kista in Schweden sowie auf dem 5G-Industry Campus Europe des Fraunhofer IPT in Aachen 5G-Anwendungen für die Fertigung getestet.

5G-Netzaufbau im eigenen Werk

Die industrielle Fertigung befindet sich in einem digitalen Wandel: Manuelle Prozesse werden reduziert, technische Assistenzsysteme halten Einzug, Sensoren senden eine Vielzahl von Daten, der Grad der Vernetzung zwischen Menschen, Maschinen und Anlagen steigt. 5G gilt als Schlüsselfaktor. „Eine schnelle, zuverlässige und sichere Datenübertragung ist Basis für Industrie 4.0. In Kombination mit 5G werden wir die Produktion in den Fabriken weiter steigern und verbessern“, erklärt Dr. M. Bolle. Im Halbleiterwerk in Reutlingen startet Bosch jetzt zusammen mit Ericsson mit Verträglichkeitstests, die Aufschluss darüber geben sollen, inwieweit 5G die Produktion beeinflusst.

„Die Halbleiterfertigung ist äußerst komplex und sensitiv. Über 1.000 Tests durchlaufen Wafer, ehe die mikroskopisch kleinen Elemente in unterschiedlichen Produkten zum Einsatz kommen, beispielsweise in Airbags, Smartphones oder E-Bikes. Elektromagnetische Wellen können bei der Fertigung Störquellen sein. Wir testen, wie sich 5G auf die Produktion auswirkt“, sagt Andreas Müller, Bosch-Forscher und Vorsitzender der internationalen Initiative 5G-ACIA (5G Alliance for Connected Industries and Automation).

Zudem werden Kanalmessungen durchgeführt. Sie sollen Erkenntnisse liefern, wie sich eine optimale Netzabdeckung gewährleisten lässt, wo und wie engmaschig beispielsweise Sendeantennen im Werk platziert werden müssen. Auf Basis der Ergebnisse plant Bosch, ein 5G-Testnetz bis Herbst in der Halbleiterfertigung in Reutlingen zu errichten und erste 5G-Anwendungen umzusetzen. Dabei prüfen Ingenieure, inwiefern sich Maschinen und Anlagen anstelle von W-LAN oder einer Verkabelung noch effizienter und besser über 5G realisieren und anbinden lassen. Einsatzfelder sind unter anderem autonome Transportsysteme, die über eine lokale Cloud gesteuert werden oder der Fernzugriff auf Maschinen und die Kommunikation von industriellen Anlagen untereinander.

Weltweit erste 5G-fähige Halbleiterfabrik von Bosch

Die Erkenntnisse aus dem Forschungsprojekt in Reutlingen sollen künftig auch bei den Planungen von 5G-Netzen genutzt werden, beispielsweise im neuen Halbleiterwerk in Dresden. „Wir bauen in Dresden die weltweit erste 5G-fähige Halbleiterfabrik von Bosch. Von Tag eins an wird das Werk 5G-ready sein“, sagt Dr. M. Bolle. Bosch gibt an, in die neue Waferfab rund 1 Mrd. € investieren zu wollen – die größte Einzelinvestition der Firmengeschichte. Ende 2021 soll die Produktion anlaufen. Die Mikroelektronik wird als Wegbereiter für Industrie 4.0 angegeben – und das auf unterschiedlichen Ebenen. "Zum einen ist Industrie 4.0 ohne intelligente Sensorik undenkbar, zum anderen zählt die Halbleiterfertigung selbst zu den Vorreitern einer vernetzten Produktion. Sie ist nahezu vollautomatisiert und setzt auf künstliche Intelligenz, um Fertigungsprozesse in Echtzeit zu optimieren", heißt es in einer Bosch-Pressemeldung.

EU-Forschungsprojekt 5G-Bedingungen in der Fertigung

Beim Projekt 5G-Smart kombiniert ein multidisziplinäres Team, bestehend aus Telekommunikationsunternehmen, Netz- und Fabrikbetreibern, Anlagen- und Maschinenbauern sowie Universitäten, 5G mit Industrie-4.0-Lösungen. Darüber hinaus untersuchen die Projektpartner im Bosch-Halbleiterwerk in Reutlingen die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV), sie führen Kanalmessungen durch und prüfen, wie sich der Einsatz von 5G in realen Produktionsumgebungen verhält. Zudem sollen neue 5G-Geschäftsmodelle identifiziert werden. Das von der Europäischen Union geförderte Projekt ist auf insgesamt zweieinhalb Jahre angesetzt und endet im November 2021.

 

Bosch (ih)

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