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Zeiss-Wächter für die Chipfabrik

Die Softwareschmiede ZDI setzt immer öfter auf Dresdner Netzwerke und Wertschöpfungsketten.

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Alfred Mönch, Geschäftsführer von Zeiss Digital Innovation (rechts), und Manager Sven Jänicke erläutern das für Globalfoundries realisierte „Heimdall“-Projekt. Im Hintergrund sind „Foups“ genannten Chipscheiben-Transporter zu sehen. Foto: Ronald Bonß
Alfred Mönch, Geschäftsführer von Zeiss Digital Innovation (rechts), und Manager Sven Jänicke erläutern das für Globalfoundries realisierte „Heimdall“-Projekt. Im Hintergrund sind „Foups“ genannten Chipscheiben-Transporter zu sehen. Foto: Ronald Bonß © ronaldbonss.com

Von Heiko Weckbrodt

Die Softwareschmiede „Zeiss Digital Innovation“ (ZDI) aus Dresden will stärker regionale Technologienetzwerke und Wertschöpfungsketten in Sachsen für ihre Entwicklungsprojekte einspannen. Das hat ZDI-Chef Alfred Mönch angekündigt. „Dresden ist ein starker Technologie- und Wissenschaftsstandort“, betont er. Diese einzigartigen Hightech-Ökosysteme sollen als Wachstumsturbo dienen. Bis 2025 will Mönch die ZDI-Belegschaft an allen sieben Standorten in Deutschland und Ungarn auf rund 700 Beschäftigte ausbauen, darunter 400 am Hauptsitz in Dresden.

Das hat auch mit einer strategischen Neuausrichtung zu tun: Seit Zeiss 2020 die „Saxonia Systems“ übernommen hat, fokussiert sich die damit entstandene ZDI auf jene Branchen, in denen die Konzernmutter ohnehin aktiv ist. Dazu gehören im Kundenauftrag entwickelte Automatisierungspakete für die Halbleiterindustrie und den Automobilbau, Analyseprogramme für Augenärzte sowie andere Software für Medizin- und Gesundheitsgeräte.

Parallel dazu bemüht sich die ZDI verstärkt um „Synergie-Effekte“: Für Aufträge von Kunden jenseits des Zeiss-Eigenbedarfs ziehen die Entwickler sowohl externe Partner wie auch Zeiss-Experten heran. Im Idealfall lassen sich die gefundenen Lösungen dann auch auf Zeiss-Produkte oder -Fabriken übertragen beziehungsweise für die nächsten Kunden-Aufträge weiternutzen.

Ein Beispiel für solch ein „Synergie-Projekt“ ist die vorausschauende Wartung der Chipwerk-Eisenbahn von Globalfoundries: In der Mikroelelektronik-Fabrik im Dresdner Norden fahren nämlich nonstopp Spezialbehälter auf Schienen unter der Reinraum-Decke hin und her. Diese Foups („Front Opening Unified Pods“) bringen Siliziumscheiben („Wafer“) für die Schaltkreis-Produktion von Anlage zu Anlage. Normalerweise geschieht das vollautomatisch und sehr zuverlässig. Im Schnitt zwei bis drei Mal im Jahr aber fällt ein Foups aus, weil er sich verklemmt oder die Rollen abgenutzt sind. „Wenn dann die ganze Produktion stoppen muss, kann das mehrere Millionen Euro kosten – pro Stunde“, erzählt ZDI-Experte Sven Jänicke.

Vorausschauende Wartung dank KI

Damit dies gar nicht erst geschieht, hat Globalfoundries mit Zeiss, der Dresdner Elektronikfirma „Deltec“, dem Smart Systems Hub und weiteren regionalen Akteuren „Heimdall“ erschaffen. Dabei handelt es sich um eine innovative Überwachungslösung, benannt nach dem legendären nordischen Götterwächter. Der belauscht und beäugt seither mit allerlei Sensoren die Foups. Schon lange, bevor ein menschlicher Chipwerker etwas merkt, erkennt die „Künstliche Intelligenz“ (KI) darinnen, ob ein Wafer-Transporter lahmt, quietscht oder nicht mehr rund läuft. Dann informiert Heimdall die Wartungsingenieure, welcher Foup ausgeschleust und repariert werden muss. Neudeutsch nennt sich solch ein Ansatz „Predictive Maintenance“. Diese „vorausschauende Wartung“ soll nicht nur fatale Produktionsstopps verhindern, sondern auch vorher schon viel Geld sparen, weil Ersatzteile erst genau dann ausgetauscht werden, wenn es wirklich notwendig ist – weder zu früh noch zu spät.

Um Heimdall „Augen“ zu geben, konsultierten die ZDI-Teams Kamera-Experten vom Mutterkonzern. Die suchten dann eine passende optische Lösung heraus. „Auf diese Expertise kann ein mittelständisches Softwarehaus normalerweise gar nicht zugreifen“, weist Jänicke auf ein „Synergie“-Beispiel hin. Dann schrieben die sächsischen Zeissianer die Algorithmen, mit denen Heimdall zu stark abgenutzte Wafer-Transporter erkennt.

Auf diesem Weg von der Idee bis zum kompletten System bilden die Dresdner Zeissianer immer öfter virtuelle Entwicklungsteams. Diese Forschungskollektive auf Zeit bestehen teils aus externen Experten, teils aus interdisziplinären ZDI-Teams, die über halb Europa verstreut sind. Sie fügen sich für Wochen oder Monate für ein Projekt wie „Heimdall“ zusammen, um danach im nächsten virtuellen Team an einem anderen Vorhaben weiter zu machen. Für solch agile Ansätze in der Software-Entwicklung hat der Marktforscher „Information Service Group“ (ISG) aus den USA die Dresdner Zeissianer nun ausgezeichnet mit dem "Leader-Award". ISG-Laudator Oliver Nickels: „Wir konnten bislang kein andere Unternehmen identifizieren, das einen ähnlich innovativen Ansatz verfolgt wie Zeiss Digital Innovation.“