FastFabDesign: KI-gestützte Planungsautomatisierung für die Halbleiterindustrie

Die Halbleiterindustrie steht vor enormen Herausforderungen: Komplexe Planungsprozesse, regelmäßige Umbauten von Produktionsstätten und der Fachkräftemangel erschweren die Anpassung an immer kürzere Produktlebenszyklen. Bis zu sechs Monate kann dabei die Planung eines Umbaus in Anspruch nehmen, der üblicherweise rund alle zwei Jahre ansteht. Um diese Prozesse zu unterstützen und sowohl effizienter, präziser als auch nachhaltiger zu gestalten, arbeitet das Fraunhofer IVI im Forschungsprojekt FastFabDesign gemeinsam mit dem Projektkoordinator RX Design Germany GmbH an einer digitalen Lösung, die neuartige Algorithmen und künstliche Intelligenz einsetzt.

Digitale Intelligenz für die Fabrikplanung

FastFabDesign nutzt die Möglichkeiten moderner KI-Technologien, um den Planungsprozess zu beschleunigen und auf nur zwei Wochen reduzieren zu können. Automatisierte Algorithmen übernehmen Routineaufgaben und treffen Planungsentscheidungen schneller und präziser, was die Gesamtzeit für die Planung erheblich verkürzt. Zudem bietet die Automatisierung den Vorteil, dass Betriebe schneller auf geänderte Kundenanforderungen reagieren und adaptive Anpassungen zügig vornehmen können. Durch die Reduzierung der Fehleranfälligkeit werden die Qualitätssicherung verbessert und die Notwendigkeit von Nacharbeiten verringert.

Zunächst werden in FastFabDesign grundlegende Daten und Spezifikationsinformationen zu Maschinen und Medien in einem Modell zusammengefasst. Auf der Basis eines im Projekt definierten Regelwerks und der notwendigen Anforderungen, Planungs- sowie Optimierungskriterien werden im weiteren Projektverlauf Fließschemen erstellt. Ziel der Arbeiten ist es, ein KI-Modell zu entwickeln, mit dessen Hilfe multidimensional beherrschbare Modelle generiert werden können, die Medienfließschemen beinhalten. Alle Ergebnisse werden an je einem realistischen Anwendungsbeispiel erprobt, um die Transferfähigkeit in die wirtschaftliche Praxis zu demonstrieren.

Nachhaltigkeit durch präzise Planung

Eine bedarfsgerechte Planung, die auf KI-gestützter Optimierung basiert, minimiert den Ressourcenverbrauch und senkt den Energiebedarf. FastFabDesign trägt damit nicht nur zur wirtschaftlichen Effizienz bei, sondern leistet auch einen wichtigen Beitrag zur ökologischen Nachhaltigkeit. Durch die Vermeidung von Überdimensionierungen und die Reduzierung von Nacharbeiten wird der gesamte Planungsprozess ressourcenschonender gestaltet.

Enge Kooperation von Forschung und Praxis

Zur Umsetzung der Ziele arbeitet das Fraunhofer IVI im Projekt gemeinsam mit dem Unternehmen RX Design Germany GmbH, das als aktiver Planer die Schnittstelle in die Halbleiterindustrie mitbringt. Das Institut bringt seine Kompetenzen auf dem Gebiet der datengetriebenen Prozessoptimierung und -automatisierung ein, um die Transformation manueller Prozesse hin zu teilautomatisierten Planungsprozessen zu unterstützen.

FastFabDesign bündelt Expertise im Silicon Saxony, einem der weltweit führenden Zentren der Halbleiterindustrie. Mit einem interdisziplinären Ansatz und der Unterstützung von Partnern aus der Halbleiterindustrie soll das Vorhaben nicht nur die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie stärken, sondern auch die Innovationskraft des sächsischen Halbleiterökosystems nachhaltig fördern.

FastFab Design wird unterstützt von der Sächsischen Aufbaubank – Förderbank mit Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE).