Bosch Halbleiterfertigung
Eine Softwarelösung zur Überwachung der Microchip-Produktion
Die Herstellung von Microchips ist komplex und kostenintensiv und Produktionsfehler können schnell hohe Kosten verursachen. Die am Herstellungsprozess beteiligten Maschinen und Anlagen laufen auf unterschiedlichen Betriebssystemen und nutzen unterschiedliche Kommunikationstechnologien. Zusammen bilden sie eine große, heterogene IT-Infrastruktur. Jeder Produktionsschritt erzeugt große Mengen an Datenpunkten, Logmeldungen und Kennzahlen.
Bislang mussten Bosch-Prozessingenieur:innen nach Bemerken defekter Chips oder Störungen im Produktionsablauf die Ursache manuell in einer unübersichtlichen Landschaft aus Anwendungen, Datenbanken, Netzwerklaufwerken und Anlagen-Logs suchen – eine mühsame und zeitraubende Tätigkeit, die oft nicht die gewünschte Einsicht lieferte.
Die Active Group entwickelte dafür eine Lösung: Alle Datenquellen der Produktion werden in einer Echtzeit-Ansicht mit grafisch visualisierten Leistungs- und Systemmetriken zusammengeführt und zeigen Anomalien und Probleme auf einen Blick. Für die Ursachenfindung können Prozessingenieur:innen über eine spezielle Suchoberfläche gezielt nach auffälligen Logmeldungen suchen.
»Die Alarme sind für uns täglich Gold wert – wir werden vom System alarmiert und können die Fehler beheben, bevor die Operators in der Fertigung die Probleme überhaupt bemerken.«
Des Weiteren können Prozessingenieur:innen Systemzustände, Grenzwerte und Logmeldungen definieren, die automatisch Alarmnachrichten per SMS oder E-Mail an Verantwortliche versendet. Die Software erleichtert die Arbeit der Mitarbeiter:innen erheblich: Produktionsfehler werden früher erkannt und zügiger behoben, der Ausschuss reduziert und die Herstellung von Halbleitern wird kostengünstiger.
Die Entwicklung und Erweiterung der Software für Halbleiterfertigung ist eines der umfangreichsten und anspruchvollsten Projekte der Active Group.
Ein paar Kennzahlen zur Software:
- Zusammenführung von Daten aus 20 Quellen
- Verarbeitung von 5.000 Events pro Sekunde
- Speicherung von 250 Gigabyte an Events pro Tag
- Speicherung von 5 Gigabyte Metriken pro Tag
Einblick in die technische Lösung:
Um die vielen Daten auf einer Plattform zu bündeln, zapft die Active-Group-Software die verschiedenen Datenquellen wie unter anderem Event-Logs, Message-Bus, File-Shares und Datenbanken an.
Die Daten werden wiederum in verschiedenen Formaten für unterschiedliche Anwendungen ausgegeben. Die Software ist flexibel und kann an externe Software angebunden werden. Zum Einsatz kam eine funktionale Softwarearchitektur mit funktionalem Kern. Im funktionalen Kern werden die einlaufenden Daten in Echtzeit verarbeitet. Events werden gefiltert, transformiert und zu aussagekräftigen Kennzahlen zusammengeführt. Auffälligkeiten werden dadurch nicht erst im Nachhinein, sondern unmittelbar sichtbar. Die eigens entwickelte domänenspezifische Programmiersprache ist genau auf die fachlichen Anforderungen der Produktionsüberwachung zugeschnitten. Prozessingenieur:innen können damit komplexe Regeln, z.B. in der Alarmbenachrichtigung, einfach und verständlich formulieren -- ohne Umweg über klassischen Programmcode. Wie sich das im Arbeitsalltag auswirkt, zeigt die Rückmeldung eines Nutzers: