Digitale Zwillinge ganzer Chipfabriken oder anderer Produktionskomplexe könnten für erhebliche Produktivitätsschübe sorgen. Visualisierung: KI ChatGPT, Prompt: Heiko Weckbrodt
Neues Kompetenzzentrum in Dresden soll Praxisbeispiele für Industrie vorexerzieren
Dresden, 10.04.26. Weil die Löhne in Deutschland fast stetig steigen, die Export- und Innovationskraft vieler Branchen aber sinkt, suchen zukunftsorientierte Industrien wie die Mikroelektronik ihr Heil in strikter Automatisierung. Als Schlüssel dafür gelten miteinander verwobene Konzepte wie „Industrie 4.0“, „Manufacturing X“, die „kognitive Produktion“, das industrielle Internet der Dinge (IIoT), vorausschauende Wartung – und „Digitale Zwillinge“.
Wie dies an Europas führenden Chipproduktions-Standort praktisch funktioniert, wollen Ingenieure und andere Innovatoren nun in Dresden vormachen: Mit dem „IDTA Research Hub Semiconductor“ haben die Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (HTWD), die TU Dresden und die „Industrial Digital Twin Association“ (IDTA) aus Frankfurt am Main ein Kompetenzzentrum gegründet, das digitale Zwillinge in die Halbleiterindustrie entsendet.
Prof. Dirk Reichelt. Foto. Heiko Weckbrodt
„Hier bündeln wir akademische Expertise und industrielle Praxis“
Prof. Dirk Reichelt, Lehrstuhl für Informationsmanagement an der HTW Dresden
„Hier bündeln wir akademische Expertise und industrielle Praxis und schaffen einen zentralen Anlaufpunkt für alle Fragen rund um den Industrial Digital Twin in der Halbleiterindustrie“, erklärt HTWD-Professor Dirk Reichelt. Das neue Zentrum soll die komplexen Anlagen unterschiedlicher Hersteller in Chipfabriken dazu bringen, ohne „Dolmetscher“ miteinander zu „reden“. So können sie dann zum Beispiel aushandeln, welche Maschine welches Schaltkreis-Los übernimmt, wie sich Energie- und Chemikalieneinsatz senken und neue Produktionspfade möglichst nahtlos aufgebaut werden können. Möglich machen soll dies standardisierte Datenaustausch-Formate wie die „Asset Administration Shell“ (AAS). „Unser Anspruch ist es, AAS nicht nur zu erklären, sondern in realen Produktions- und Lieferketten-Szenarien unmittelbar erfahrbar zu machen“, betont der HTW-Professor
Chemie-Cocktail für Autochips zum Auftakt
Als erstes Anwendungs-Szenario wollen Reichelt und sein Kollege Prof. Leon Urbas von der Dresdner Exzellenz-Uni den Einsatz von Fein- und Spezialchemikalien in der Autochip-Produktion ins Visier nehmen. Daran wollen sie nach und nach weitere Prozessschritte andocken. So sollen peu à peu Digitale Zwillinge kompletter Mikroelektronik-Wertschöpfungsketten wachsen. Die können die Unternehmen dann nutzen, um beispielsweise Umbauten oder neue Fertigungsmethoden in Chipfabriken vorab zu planen und zu simulieren, um Ausfälle zu mindern oder Automatisierungslücken zu schließen.
Was sind „Digitale Zwillinge“?
Zum Hintergrund: Digitale Zwillinge sind komplexe virtuelle Kopien von Maschinen, Fahrzeugen, ganzen Fabriken, Gebäuden oder gar ganzen Städten, an denen sich der Zustand, aktuelle Prozesse und geplante Änderungen des Originals ablesen oder vorab testen lassen. Fortgeschrittene „Digitale Zwillinge“ kann man sich wie Computer-Simulationen vorstellen, die in Echtzeit mit den Zustands- und Prozessdaten ihres physischen Originals gefüttert werden und daher wie ihr Ebenbild dynamisch reagieren.
„Semiconductor X“ rückt in Sachsen mehr und mehr in den Fokus
Experten aus Dresden versuchen bereits seit geraumer Zeit, die viel gepriesenen, aber gerade im Mittelstand bisher nur selten in der Praxis realisierten „Catena X“- und „Manufacturing X“-Konzepte aus dem Automobilbau in andere Branchen zu übertragen. Im Fokus steht dabei vor allem die Idee, nicht nur die Kernfabriken einer Industrie zu automatisieren, sondern Produktions- und Materialflüsse durch die gesamte Branche hindurch digital zu steuern, um effizienter zu arbeiten. Angesichts der jahrzehntelangen Erfahrungen mit Chipproduktion und ihrer Ökosysteme steht im Freistaat unter dem Stichwort „Semiconductor X“ vor allem die Halbleiterbranche im Mittelpunkt. Die Sachsen hoffen, hier Anwendungsbeispiele zu formen, die dann weltweit als Blaupausen dienen und internationale Standards setzen.
Autor: Heiko Weckbrodt
Quellen: HTW DD. Industrial Digital Twin Association (IDTA), Wikipedia
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