Während heutiger Produktionsprozesse fällt durch eine zunehmende Vernetzung von Geräten eine immer größere Menge an Daten an. Diese Daten können Unternehmen nutzen, um mit effizientem Management und schnellerer Auswertung ihre Geschäftsprozesse deutlich zu optimieren und dadurch ihre Umsätze zu erhöhen. Auch bei der Halbleiterproduktion entsteht eine enorme Anzahl von Mess- und Prozessdaten, Materialbewegungen oder Lieferinformationen. In dieser Industrie erfordern immer kürzer werdende Entwicklungs- und Produktlebenszyklen hohe Innovationsleistungen bei gleichzeitig hohen Qualitätsanforderungen. Um dies sicherzustellen, müssen Unternehmen die Umsetzung von Innovationen in wettbewerbsfähige Produkte bis ins kleinste Detail beherrschen.
Hochleistungsdatenbank für Messdatenarchivierung
Das fränkische Familienunternehmen Semikron Elektronik GmbH & Co. KG ist führend auf dem Gebiet der Leistungshalbleiter. Bereits 1951 mit Hauptsitz in Nürnberg gegründet, fertigen und entwickeln heute 3.900 Mitarbeiter an 10 Produktionsstandorten weltweit sowohl standardisierte Leistungshalbleiterkomponenten als auch maßgeschneiderte Systeme und Lösungen wie beispielsweise Transistoren, Ansteuerungen, spezielle Kühlungen für Anlagen, Kondensatoren oder auch anwendungs-spezifische Controller-Software. Dabei ist der Elektrotechnik-Spezialist mit einem Marktanteil von 30% Marktführer bei Dioden- und Thyristor-Halbleiter-Modulen.
2007 entschied sich Semikron dazu, für sein Spezialgebiet Messdatenarchivierung eine flexible Systemlösung zu etablieren, die eine leistungsstarke Speicherung, Auswertung und Rückverfolgung der anfallenden Messdaten sicherstellt. Hinzu kamen konkrete Kundenanforderungen an die Datenarchivierung im Rahmen von Neuverträgen. Ziele des Projekts waren die Archivierung aller qualitätsrelevanten Kennzahlen sowie die Bereitstellung der Materialbewegungs- und Lieferinformationen zur lückenlosen Rückverfolgbarkeit der Produktionskette.
Zur Umsetzung des Projekts entschied sich die Semikron Elektronik GmbH für die analytische Plattform EXASolution des ebenfalls in Nürnberg ansässigen Unternehmens Exasol. Diese bietet eine besonders hohe Leistung und ermöglicht mit dem Einsatz der auf In-Memory-Technologie basierenden Hochleistungsdatenbank EXASolution eine Optimierung der Prozesskette. Anforderung an die Datenbanklösung war zum einen, dass sie mit der stetig steigenden Datenmenge problemlos mitwachsen kann, das heißt frei skalierbar ist, und vielschichtige Ad-hoc Analysen ermöglicht. Zum anderen sollten die einzelnen Fachbereiche der GmbH, die jeweils individuelle Anforderungen an ihre Datenanalysen haben, verschiedene Möglichkeiten erhalten, Daten auszuwerten. Die räumliche Nähe der beiden Unternehmen bietet zusätzlich den Vorteil, dass nur kurze Abstimmungswege anfallen.
Standardisierung heterogener Messdaten
Für die geplante Online-Recherche der Messdaten wurde darüber hinaus ein relationales Datenmodell benötigt, das Daten entpacken und gleichzeitig standardisieren kann. Semikron entwickelte hierfür einen eigenen Ladeprozess, der es ermöglicht, Rohdaten von unterschiedlichsten Produktionsanlagen abzuholen, zu standardisieren, zu zippen und schließlich für den zentralen Server in Deutschland bereitzustellen. Parallel dazu wurde von den Firmen Solvtec und Zeitsprung, Spezialisten auf dem Gebiet des Prozess- und Qualitätsmanagements, eine Software zum Export der Daten und Bereitstellung für spezielle Analysesoftware entwickelt.
Bis heute sind fünf internationale Standorte und sechzig Messanlagen der Semikron Elektronik GmbH an die Hochleistungsdatenbank EXASolution angeschlossen. Die Mess- und Prozessdaten, die in unterschiedlicher Form an diesen Standorten erhoben werden, können so vereinheitlicht auf einem internationalen Server abgelegt werden. Von dort werden sie an einen zentralen Server in Deutschland übermittelt, entpackt und an die EXASolution-Datenbank weitergegeben, wo sie jederzeit für analytische Abfragen und Reports abgerufen werden können.
Vorteile für Unternehmen
Durch den Einsatz einer solchen Analyseplattform ist es Unternehmen möglich, die während der Produktion anfallenden Datenmengen zu archivieren und so Geschäftsprozesse deutlich zu optimieren. Dies ist nötig, damit Unternehmen innovativ und zukunftssicher bleiben und auf die steigenden Anforderungen in der Industrie reagieren können. Semikron konnte mit Hilfe von EXASolution ein ganzheitliches Mess- und Prozessdatenarchiv schaffen und die Zurückverfolgung der Produktions- und Qualitätskennzahlen verkaufter Leistungshalbleiterkomponenten innerhalb der vorgeschriebenen Aufbewahrungsfristen ermöglichen. Darüber hinaus ist es jetzt möglich, Produktionsnachweise mit allen verfügbaren Daten zu einem einzelnen Bauteil abzurufen. Besonders wichtig ist hierbei, dass die Hochleistungsdatenbank flexibel erweiterbar ist und mit den steigenden Anforderungen mitwachsen kann. Dies wird auch für Semikron mittelfristig notwendig sein, wenn weitere Prozessanlagen und Standorte angeschlossen werden, um das Prozesswissen in der Datenbank zu erhöhen.
Über den Autor:
Aaron Auld, CEO der Exasol AG
