Bosch amplía su fábrica de chips, Fraunhofer amplía la investigación en semiconductores y tecnología cuántica, Vodafone investiga el metaverso en el matadero.
Nuevas inversiones industriales y capacidades de investigación están dando actualmente un gran impulso al cluster de microelectrónica de Dresde: Bosch amplía en un tercio su recién terminada fábrica de chips, Vodafone crea un centro de desarrollo de tecnologías metaversas, VW amplía su incipiente fábrica de software en la ciudad, mientras Fraunhofer fusiona sus institutos de microelectrónica en un nuevo y potente centro y crea un laboratorio de tecnología cuántica y otras instalaciones de investigación en el corazón de "Silicon Saxony". Además, muchos asentamientos más pequeños con potencial de crecimiento están reforzando la ubicación.
Stefan Hartung es Presidente del Consejo de Administración de BoschAunqueel sector de la alta tecnología de Sajonia, al igual que la industria alemana en su conjunto, está actualmente muy preocupado por los precios de la energía, las guerras y la escasez de mano de obra cualificada, se respira, no obstante, un cierto optimismo. Una de las razones de ello son los programas especiales de financiación de la microelectrónica de la UE y el Gobierno federal, aunque todavía no haya salido ni un céntimo de ellos.
La microelectrónica y las industrias relacionadas en Sajonia han crecido incluso en tiempos de pandemia. Este es el resultado de una evaluación provisional realizada por la asociación sajona de la industria de alta tecnología "Silicon Saxony". Según el informe, las aproximadamente 2.600 empresas de alta tecnología del triángulo Dresde - Freiberg - Chemnitz emplean actualmente a unas 73.000 personas, lo que supone un 3,6% más que antes de la crisis del coronavirus. La facturación total ascendió recientemente a unos 16.000 millones de euros. "Y seguiremos creciendo", afirma Frank Bösenberg, Director General de la asociación. Espera que se creen más de 100.000 puestos de trabajo en el cluster de alta tecnología de Sajonia Oriental de aquí a 2030.
La última historia de éxito de la industria de semiconductores de Sajonia procede de Suabia: El grupo electrónico Bosch va a invertir 250 millones de euros en la ampliación de su fábrica de chips de Dresde y también va a crear dos centros de desarrollo en Dresde y Reutlingen por 170 millones de euros. El centro de Dresde empleará a unos 100 expertos y se centrará principalmente en semiconductores y sistemas microelectromecánicos (mems) para la industria automovilística. Así lo anunció el director general de Bosch, Stefan Hartung. La ampliación de la fábrica de Dresde comenzará también en 2023: La empresa quiere aumentar la sala blanca en un tercio hasta unos 13.000 metros cuadrados. Con ello se creará, entre otras cosas, una nueva capacidad de producción de sensores de radar para la industria automovilística.
Uno de los motivos es la escasez de semiconductores en la industria automovilística. "Estamos acelerando el ritmo ante los cuellos de botella en el suministro de nuestras industrias", prometió Stefan Hartung, y también esbozó la forma de lograrlo, que para él pasa por ampliar la capacidad y utilizar las últimas tecnologías de producción y control de calidad. La experiencia adquirida en Dresde servirá de modelo para otros emplazamientos.
Sala blanca de 4000 m² en el Centro de CMOS Avanzado y Heterointegración de Sajonia
"Nuestra planta es la fábrica de chips más moderna de Europa", subraya Hartung. "La producción en Dresde ha alcanzado un alto grado de madurez en muy poco tiempo. Está creciendo más rápido de lo previsto, ya que empezó seis meses antes de lo previsto. En la nueva fábrica de chips utilizamos por primera vez la aprobación de calidad basada en IA. Esto nos ha permitido acelerar las aprobaciones de los clientes. Se trata de una fábrica que ya demuestra el futuro de la producción industrial: totalmente conectada en red y llena de IA".
Berlín y Bruselas han reconocido el papel clave de la microelectrónica
Apostar por memorias ferroeléctricas no volátiles basadas en hafnio: (de izda. a dcha.) el Prof. Thomas Mikolajick y el CEO de FMC Ali Pourkeramati en el nuevo laboratorio de 'The Ferroelectric Memory Company'Bosch ha solicitado subvenciones de los programas de financiación para 'Proyectos Importantes de Interés Común Europeo en Microelectrónica II' (Ipcei-ME II) para realizar la ampliación prevista en Sajonia. La empresa ya había recibido subvenciones Ipcei a partir de 2018 para su inversión inicial en la fábrica de Dresde, que costó miles de millones. Globalfoundries, Infineon y otros actores en el sitio también están esperando ya la luz verde de Bruselas, ya que también quieren cofinanciar las expansiones de fab previstas con miles de millones de Ipcei. Además, los fondos de la "European Chip Act", cuyo borrador se ha publicado ahora, estarán pronto disponibles para proyectos de seguimiento. También en este caso el vino se ha mezclado con vinagre, ya que el borrador sólo prevé once mil millones de euros en subvenciones de la UE y del Estado, que también se desviarán de otros pozos de financiación. No obstante, el optimismo cunde en la industria sajona de alta tecnología: Está claro que tanto Berlín como Bruselas han reconocido ahora el especial papel clave de la microelectrónica para toda la economía.
Las oportunidades que ofrece Ipcei y la próxima Ley de Chips de la UE están teniendo un impacto: la producción en Europa está creciendo", argumentó el director general Dirk Röhrborn de la asociación sajona de la industria de alta tecnología "Silicon Saxony", refiriéndose a los planes de expansión de Bosch. Esto es también una señal importante para las industrias usuarias europeas: "Fomenta la confianza en las cadenas regionales de valor y suministro y asegura la soberanía digital de Europa". El nuevo centro de investigación y desarrollo que Bosch va a instalar en Dresde reforzará la fuerza innovadora de la región de alta tecnología de Silicon Saxony y hará que el lugar sea atractivo para los mejores talentos de todo el mundo".
Fraunhofer: Se crea un faro de la investigación de semiconductores con alcance internacional
Ajuste de una fuente de pares de fotones enredados en el Centro de Aplicación de Comunicación Cuántica en Fraunhofer IIS/EAS Fraunhofer también ha reforzado ahora significativamente este poder innovador en Sajonia una vez más: como ya se anunció en el anterior "Informe desde Dresde", la empresa de investigación está agrupando ahora una gran parte de su investigación microelectrónica en Dresde en un nuevo "Centro de CMOS Avanzado y Heterointegración Sajonia" (Cachs). "En Dresde se está creando un faro de la investigación en semiconductores de alcance internacional", promete Fraunhofer. En una sala blanca de 4.000 m², el centro podrá trazar la "cadena de valor completa en microelectrónica de 300 mm" hasta el montaje final.
Entre otras cosas, la investigación se centrará en nuevas tecnologías para la producción frontal y el empaquetado de nuevos chips y chiplets de alto rendimiento, así como en electrónica de bajo consumo energético. Además, los equipos de Fraunhofer quieren crear líneas piloto para nuevos tipos de electrónica, algunos de los cuales abandonan por completo los principios de diseño actuales. Por un lado, está prevista una línea piloto para procesadores cuánticos superconductores basados en silicio. Otra línea piloto producirá circuitos neuromórficos optimizados para la inteligencia artificial (IA).
Los investigadores dirigidos por el Dr. Benjamin Lilienthal-Uhlig, especialista de Fraunhofer, quieren apoyarse en una tecnología en la que "Qimonda" había trabajado originalmente: memorias ferroeléctricas no volátiles basadas en óxido de hafnio, que funcionan órdenes de magnitud más rápido y con mayor eficiencia energética que las actuales memorias "con capacidad de memoria". Tras la quiebra del último gran fabricante alemán de chips de memoria, el Namlab de la TU Dresde continuó este proyecto. Y el equipo dirigido por el profesor Thomas Mikolajick logró por fin lo que muchos otros habían fracasado antes: Construyeron células de memoria no volátil basadas en hafnio que son compatibles con los procesos CMOS habituales, permanecen estables a largo plazo y conmutan unas 1.000 veces más rápido que los chips flash estándar del mercado. Para comercializar esta memoria, la universidad de Dresde ha fundado una empresa, "The Ferroelectric Memory Company" (FMC).
1.000 veces más rápida que flash: "Vemos la oportunidad de dar un salto enorme"
Esta tecnología también puede tener el potencial de eliminar los hasta ahora rígidos límites entre la memoria y las unidades aritméticas, es decir, los límites de la arquitectura Von Neumann en los sistemas informáticos actuales. Cachs cree incluso que las nuevas células podrían desencadenar una revolución de tamaño medio en la nanoelectrónica. Por ello, Fraunhofer, el Namlab de la Universidad Técnica de Dresde, Globalfoundries y otros socios quieren construir en el nuevo centro de investigación la mencionada línea piloto de tecnología informática neuromórfica basada en este invento sajón. "Vemos la oportunidad de dar un salto enorme con esta tecnología", explica Benjamin Lilienthal-Uhlig.
Para sacar adelante estos y otros proyectos futuros, la plantilla de Cachs pasará de los 133 trabajadores actuales a 200 en 2027. Ya se han invertido 140 millones de euros en traslados y nuevas instalaciones. Para esta década están previstas otras ampliaciones multimillonarias, si el parlamento sajón concede las subvenciones anunciadas para ello en los próximos años. También en este caso se confía en la "European Chips Act" (ECA): Si la financiación y, sobre todo, las subvenciones lo permiten, el dúo directivo formado por Wenke Weinreich y Manuela Junghähnel quiere volver a ampliar considerablemente la caché con ayuda europea.
Al mismo tiempo, Fraunhofer está cerrando nuevas brechas en la cadena de investigación microelectrónica: la rama de "Desarrollo de Sistemas Adaptativos" (EAS) del Instituto Fraunhofer en Dresde ha recibido una nueva sede por 27 millones de euros. El edificio de cinco plantas, situado en las inmediaciones del campus de la TU, tiene unos 4.300 metros cuadrados de superficie. Contiene oficinas, laboratorios, salas de pruebas, experimentación y medición donde los investigadores pueden analizar nuevos procesos de fabricación de chips y probar mejores sistemas de empaquetado de circuitos. En este contexto, la EAS ha asumido también nuevas tareas de investigación: Tecnología de sensores cognitivos, diseño de sistemas microelectrónicos complejos, A. I., la electrónica de robots y automóviles, los circuitos de alta fiabilidad y los chiplets.
Creación de un nuevo laboratorio de comunicación cuántica
En su nuevo laboratorio de comunicación cuántica, los investigadores de la EAS ya han cosechado los primeros éxitos: Ya han conseguido establecer una comunicación cuántica segura dentro del edificio del instituto a través de fibra óptica. A continuación, quieren extender gradualmente estas redes de comunicación cuántica a otros lugares de Sajonia y, posteriormente, también a Baviera y Turingia. Los socios consideran que las redes de comunicación gubernamentales a prueba de escuchas y manipulaciones de los estados federados participantes son un hito importante para el futuro.
El presidente de Fraunhofer, el profesor Reimund Neugebauer, también se ha enterado de estos avances: "Esto nos sitúa en la vanguardia internacional", ha declarado, elogiando al equipo de Dresde. A menor escala, Neugebauer también echó un vistazo al futuro del instituto, que actualmente es una filial del Instituto Fraunhofer de Circuitos Integrados (IIS) de Erlangen: si el EAS sigue cosechando tantos éxitos, no se puede descartar que acabe elevándose a la categoría de instituto independiente, especuló el Presidente del Fraunhofer.
El Gobierno federal ofrece financiación permanente a determinados centros de IA
Programar y desarrollar en el ambiente de una antigua fábrica de maquinaria: el centro de desarrollo de software SID de VW tras trasladarse a Universal Works DresdenLainvestigaciónuniversitariasobre IA en Sajonia también recibeayudas: para impulsar la IA en Alemania, cinco centros alemanes de investigación sobre IA recibirán unos 100 millones de euros anuales del Gobierno federal y de los respectivos estados federados. Uno de los centros seleccionados es el "Center for Scalable Data Analytics and Artificial Intelligence" (Scads.Ai) de las universidades de Dresde y Leipzig. Con la financiación inicial de los gobiernos federal y estatal -concedida inicialmente sólo por un periodo limitado-, el centro sajón ha alcanzado ya una considerable "fortaleza y excelencia investigadora", subraya el profesor de la TUD Wolfgang Nagel, que dirige Scads.Ai junto con el catedrático de Leipzig Erhard Rahm. "Nuestro objetivo es impulsar esta excelencia con más cátedras y grupos de investigación junior, tanto en investigación básica de IA como en campos de aplicación intensivos en datos, como las ciencias de la vida y las ciencias de la tierra". En el marco de esta iniciativa, se crearán hasta doce nuevas cátedras de IA y una cátedra Humboldt en las universidades asociadas de Sajonia.
El sector privado también está invirtiendo mucho en capacidades de investigación en Silicon Saxony: Vodafone tiene previsto abrir un nuevo centro de desarrollo en el emplazamiento del antiguo matadero de Dresde en otoño de 2022. Cuando esté terminado, 200 personas altamente especializadas desarrollarán nuevas tecnologías para el "metaverso", la digitalización de la medicina, la agricultura en red, la robótica y los próximos estándares de comunicaciones móviles. "En el Hub de Dresde estamos imaginando el futuro de la digitalización", anunció el Arquitecto Jefe de Innovación de Vodafone, Ralf Irmer. "La próxima generación de comunicaciones móviles se está creando aquí con el 6G".
En la fase de puesta en marcha está prevista, entre otras cosas, la cooperación con proyectos ya iniciados. Estos incluyen la red de campus 5G en BASF en Schwarzheide, el centro de investigación de construcción a gran escala previsto en TU Dresden en Lusatia y el proyecto "Landnetz" al noroeste de Dresden, en el que TU, Fraunhofer, Vodafone y otros socios ya han estado probando durante algún tiempo la Agricultura 4.0 y la vida en red del pueblo del futuro. El Grupo también desea utilizar los conocimientos recién adquiridos en Dresde para ampliar el creciente "Smart Rail Connectivity Campus" (SRCC) en los Montes Metálicos y convertirlo en un emplazamiento líder europeo en tecnología ferroviaria.
La empresa quiere crear lo antes posible un potente equipo de programadores y expertos en nubes informáticas, realidad aumentada (RA), científicos de datos y otros especialistas. El grupo de comunicaciones está especulando con los centros de especialización de Dresde, como la TU y la HTW, y los numerosos institutos no universitarios, y ya ha empezado a contratar personal.
El grupo estadounidense de electrónica del automóvil Indie amplía sus capacidades de desarrollo y ensayo en Dresde
Indie Semiconductor" también apuesta por el potencial de ingeniería de Dresde: el grupo estadounidense de electrónica del automóvil ha fundado aquí una filial alemana. Indie Alemania está concebida principalmente como forja de diseños y centro de pruebas para nuevos chips de automoción. El equipo de Dresde está especializado sobre todo en circuitos con componentes digitales y analógicos que se acoplan con sensores ultrasónicos o LidDAR y elementos de inteligencia artificial (IA). La empresa, que sólo tiene dos años y medio de vida, se ha trasladado por segunda vez a Dresde debido a su fuerte crecimiento. "Si seguimos creciendo así, necesitaremos otra nueva solución en un futuro próximo", afirma el jefe de Indie Alemania, Klaus Hermann.
Mientras tanto, el centro de desarrollo de Volkswagen en Dresde también ha crecido y, por tanto, también se ha trasladado a un domicilio más grande: De un pequeño equipo de puesta en marcha que comenzó a trabajar en la fábrica de cristal de VW en 2019, el "Centro de Desarrollo de Innovación de Software" (SID) ahora se ha expandido a 50 empleados y se prevé que crezca a alrededor de 80 cabezas en los próximos años.
El centro de innovación de VW se centra en la nube de la fábrica
El producto principal del Grupo VW lleva algún tiempo experimentando cambios masivos, explicó el director del SID, Uwe Wieland: Los motores eléctricos, la conducción autónoma, la conectividad y otras características digitales similares contribuyen cada vez más a determinar el valor de mercado de un coche. Al mismo tiempo, los procesos de producción y logística de las fábricas de automóviles están cambiando. Aquí es donde VW quiere utilizar cada vez más métodos de IA y otras tecnologías digitales modernas en el futuro, para lo cual Dresde está especialmente predestinada: "Con el rápido desarrollo de la industria del software relacionado con la industria y el papel pionero de la TU y la HTW en tecnología de la comunicación, Dresde tiene claras ventajas de localización", dice Wieland.
Aquí es precisamente donde el aún joven centro de desarrollo está centrando sus esfuerzos: Junto con la filial de Amazon AWS, el centro de Dresde está desarrollando una plataforma de producción digital completamente nueva con su propia nube para las plantas del Grupo Volkswagen en todo el mundo. Los 50 expertos también están trabajando en escenarios de aplicación específicos: planificación moderna de componentes asistida por la nube para el montaje de automóviles, las formas más sencillas posibles de entrenar robots para el control de calidad, por ejemplo, y sistemas que pueden localizar todos los vehículos, contenedores y componentes en una fábrica en todo momento. Todo ello para reducir los costes de producción y garantizar una alta calidad, con la que VW pretende desmarcarse de nuevos competidores como la estadounidense Tesla o los proveedores chinos en el mercado europeo.
Fuentes
Bosch, Silicon Saxony, FHG, IPMS, Assid, EAS, Indie Deutschland, Volkswagen, Oiger.de
