Ve východním Německu, v samém srdci „Silicon Saxony“, stojí továrna na výrobu polovodičů, která je ztělesněním jak složitosti, tak i rozsahu. Tento rozsáhlý projekt rozšiřuje stávající výrobní areál a zahrnuje přibližně 78 000 metrů čtverečních výrobních prostor, čistou místnost o rozloze 22 000 metrů čtverečních a centrální technickou budovu (CUB) o rozloze 40 000 metrů čtverečních, vše navrženo tak, aby podporovalo výrobu polovodičů nové generace.

Společnost Exyte získala tento projekt v roce 2023, což představuje její druhou největší zakázku typu EPC (inženýrství, nákup a výstavba) v kontinentální Evropě. Tento projekt dokládá schopnost společnosti Exyte realizovat vysoce komplexní a rozsáhlá zařízení s rychlostí, přesností a kvalitou. Zároveň zdůrazňuje sílu jejího integrovaného přístupu k realizaci projektů, od návrhu až po provedení.

Továrna, postavená na omezené ploše, disponuje rozsáhlou podzemní inženýrskou sítí a vyznačuje se vysokým podílem prefabrikovaných prvků.

Přehodnocení tradičních přístupů k navrhování

Aby společnost Exyte mohla úspěšně realizovat projekt v podmínkách značných prostorových omezení, musela přehodnotit konvenční přístupy k projektování. Místo rozšiřování do šířky spočívalo řešení v budování do hloubky, čímž se omezení proměnilo v charakteristický rys projektu. Na rozdíl od většiny polovodičových závodů, kde jsou klíčové podpůrné budovy, jako je centrální technická budova (CUB), rozmístěny kolem hlavní výrobní haly, omezená zastavěná plocha neumožňovala horizontální rozšíření. Řešením společnosti Exyte bylo přesunout většinu technické infrastruktury do podzemí.
„Bylo vykopáno více než 500 000 kubických metrů zeminy a horniny, z čehož asi 70 procent tvořila pevná hornina, a to do hloubky až 20 metrů,“ říká Manuel Magg, výkonný ředitel projektu ve společnosti Exyte. „Vše se odehrávalo přímo v bezprostřední blízkosti dvou provozovaných továren na výrobu polovodičů, kde bylo nutné neustále monitorovat úroveň vibrací, aby nedošlo k narušení probíhající výroby.“

„Už jen ty podzemní práce byly něčím, co jsme v Evropě v takovém měřítku dosud nezažili,“ dodává Mark Britton, zástupce projektového ředitele. V nejnižších podlažích budovy jsou nyní umístěny rozsáhlé podpůrné systémy, které tvoří páteř celého zařízení. Systémy čištění odpadních vod s akumulačními nádržemi o objemu až 25 kubických metrů sousedí s velkými chladicími stanicemi, infrastrukturou pro rozvod elektřiny a rozsáhlými systémy pro akumulaci vody, které jsou všechny pečlivě integrovány pod úrovní terénu.

Toto technicky propracované podzemní uspořádání nejenže vyřešilo problém s prostorem, ale také umožnilo optimální využití dostupné plochy nad zemí, čímž zajistilo maximalizaci výrobních ploch při zachování efektivity, bezpečnosti a dlouhodobé provozní odolnosti.

Ředitel projektu Exyte, Manuel Magg

Souběžný postup s výrobou mimo staveniště

Společnost Exyte v rámci tohoto projektu intenzivně využila externí výrobu (OSM) jako strategické řešení k zajištění rychlejšího dodání a zároveň k překonání prostorových omezení. Celé části vnitřní infrastruktury továrny, včetně chemických, plynových, vodovodních, odpadních a odvětrávacích systémů, byly předem smontovány v sousední České republice společností Exentec, která je součástí skupiny Exyte. Tyto systémy byly zabudovány do velkých, plně integrovaných modulů o rozměrech přibližně sedm krát tři metry, poté byly přepraveny do Drážďan a přímo na místě instalovány.

„Díky OSM jsme mohli nejsložitější instalační práce provést jinde,“ vysvětluje Magg. „Když moduly dorazily na staveniště, bylo možné je nainstalovat velmi rychle, místo aby se musely montovat kus po kuse v velmi úzké budově. Tento přístup zvýšil bezpečnost, zkrátil harmonogram a zjednodušil logistiku tím, že snížil rizika na staveništi a umožnil paralelní výrobu a instalaci.“

Zástupce vedoucího projektu, Mark Britton

Vertikální rozvod OSM

Pro rozvod plynů, chemikálií a inženýrských sítí v budově bylo nutné vybudovat síť vertikálních šachet o výšce přibližně 45 metrů. Instalace těchto systémů přímo na stavbě by vyžadovala zvedání a svařování trubek o průměru až jednoho metru ve výšce, což by výrazně omezilo přístup a zpomalilo postup prací. Místo toho společnost Exyte navrhla velké sekce vertikálních stoupaček o výšce mezi 18 a 20 metry jako kompletně hotové sestavy. Ty byly zvednuty shora přes otevřenou střechu, upevněny na místo a postupně naskládány do šachet. „Ačkoli tento přístup vyžadoval dodatečné inženýrské práce v počáteční fázi, zkrátil dobu instalace a snížil přetížení staveniště,“ vysvětluje Britton.
„Bylo vykopáno více než 500 000 kubických metrů zeminy a horniny, z čehož asi 70 procent tvořila pevná hornina, a to do hloubky až 20 metrů,“ říká Manuel Magg, výkonný ředitel projektu ve společnosti Exyte. „Vše se odehrávalo přímo v bezprostřední blízkosti dvou provozovaných továren na výrobu polovodičů, kde bylo nutné neustále monitorovat úroveň vibrací, aby nedošlo k narušení probíhající výroby.“

„Už jen ty podzemní práce byly něčím, co jsme v Evropě v takovém měřítku dosud nezažili,“ dodává Mark Britton, zástupce projektového ředitele. V nejnižších podlažích budovy jsou nyní umístěny rozsáhlé podpůrné systémy, které tvoří páteř celého zařízení. Systémy čištění odpadních vod s akumulačními nádržemi o objemu až 25 kubických metrů sousedí s velkými chladicími stanicemi, infrastrukturou pro rozvod elektřiny a rozsáhlými systémy pro akumulaci vody, které jsou všechny pečlivě integrovány pod úrovní terénu.

Toto technicky propracované podzemní uspořádání nejenže vyřešilo problém s prostorem, ale také umožnilo optimální využití dostupné plochy nad zemí, čímž zajistilo maximalizaci výrobních ploch při zachování efektivity, bezpečnosti a dlouhodobé provozní odolnosti.

Plně prefabrikovaná dílna


Snad nejvýznamnější uplatnění technologie OSM bylo v sub-fabu, což je část zařízení, kde se výrobní nástroje napojují na distribuční systémy, jako jsou systémy pro ultračistou vodu a procesní chemikálie. Sub-fab o rozloze přibližně 15 000 metrů čtverečních byl již v rané fázi projektu určen jako část, která bude ze 100 % vyrobena mimo staveniště. „Všechny hlavní rozvody, tedy hlavní distribuční potrubí pro kritické médiá včetně ultračisté vody a procesních chemikálií, vedlejší rozvody i odbočky byly prefabrikovány,“ poznamenává Britton. „V jiných zařízeních po celém světě může podíl OSM v této oblasti dosahovat 60 nebo 70 procent, ale u tohoto projektu jsme šli do toho naplno.“ Přibližně 20 procent celého rozsahu projektu bylo realizováno pomocí OSM, což je vzhledem k rozsahu projektu významný podíl. Ještě důležitější však je, že to umožnilo paralelní postup více fází.

Plánování složitosti


U projektů tohoto rozsahu závisí úspěch stejně tak na plánování a řízení rizik jako na technické odbornosti. Týmy se zde již v rané fázi zaměřily na identifikaci kritických rizik a postupovaly zpětně od pevně stanovených milníků, aby ochránily celkový harmonogram.

Jedním z příkladů byl systém s ultr čistou vodou, který je nezbytný pro kvalifikaci nástrojů. „Ze zkušenosti víme, že u systémů, jako je ten s ultr čistou vodou, může trvat až osm týdnů, než se dostanou do souladu se specifikacemi,“ říká projektový manažer Colin O’Kane. „Proto jsme plánovali zpětně a včas nainstalovali dočasný systém. Díky tomuto rozhodnutí se podařilo zachovat časový harmonogram projektu.“

Tento disciplinovaný přístup odráží širší způsob uvažování: jak zdůrazňuje Manuel Magg, investice času do pečlivého plánování umožňuje rychlou a efektivní realizaci. Výrobní závod je nyní v provozu a vyrábí výkonové polovodiče, čipy se smíšeným signálem, analogové obvody a mikroelektroniku pro umělou inteligenci, čímž hraje klíčovou roli při utváření technologií zítřka.