Stärkung der Widerstandsfähigkeit der Halbleiter-Lieferkette
Stärkung der Widerstandsfähigkeit der Halbleiter-Lieferkette
In jeder Halbleiterfabrik ist Präzision der Schlüssel zum Erfolg. Maschinen mit einem Gewicht von mehreren Tonnen müssen millimetergenau positioniert werden. Reinräume müssen frei von Verunreinigungen bleiben. Hunderte von Systemen müssen aufeinander abgestimmt sein, bevor der erste Wafer überhaupt in die Produktion geht. Für Lee Le Lian, Senior-Projektmanager bei Exyte, wird die Halbleiter-Lieferkette genau hier zur Realität.
Ihre Aufgabe liegt an der Schnittstelle zwischen Technik, Logistik und globaler Koordination und besteht darin, sicherzustellen, dass die hochspezialisierten Anlagen, die die Halbleiterfertigung ermöglichen, wie geplant angeliefert, integriert und in Betrieb genommen werden.
„Eigentlich bin ich eher zufällig in die Halbleiterindustrie gekommen“, sagt sie lachend. Was als unerwarteter Einstieg begann, führte Le Lian bald in ein weitläufiges und dynamisches Fachgebiet, das zu ihrer langfristigen Karriere wurde.
Mehr als 30 Jahre später verfügt sie über fundiertes Fachwissen in der Leitung einer der komplexesten Phasen von Halbleiterfertigungsprojekten.
Wo die Lieferkette auf die Fabrik trifft
Le Lians Arbeit konzentriert sich auf eine Phase, die nur wenige außerhalb der Branche jemals zu Gesicht bekommen: die Installation der Anlagen. Bevor eine Halbleiterfabrik Chips produzieren kann, müssen Hunderte von Spezialmaschinen in Reinräume gebracht und an die Infrastruktur der Anlage, die Versorgungsleitungen sowie die Produktionssysteme angeschlossen werden.
Während einer typischen Hochlaufphase koordinieren Projektteams unter Einbeziehung von Lieferanten aus aller Welt die Installation von rund 200 Anlagen innerhalb von drei Monaten. „Das Verbringen einer Anlage in den Reinraum und der Anschluss an die Versorgungsleitungen kann zwei bis drei Tage pro Anlage in Anspruch nehmen“, erklärt sie. „Die Vorbereitungen dafür können jedoch Monate dauern.“
Jede Maschine muss präzise positioniert und auf den Fertigungsablauf der Fabrik abgestimmt werden. Nach der Installation werden die Wafer mithilfe von automatisierten Materialtransportsystemen (AMHS), Robotertransportsystemen und Förderbandnetzen, die die Wafer sicher durch den Reinraum transportieren, zwischen den Maschinen bewegt. „Die Positionierung muss exakt sein“, sagt Le Lian. „Selbst kleine Abweichungen können das gesamte System beeinträchtigen, insbesondere wenn die automatisierte Materialhandhabung auf eine millimetergenaue Positionierung angewiesen ist, um zuverlässig zu funktionieren.“
Hinter dem scheinbar reibungslosen Fertigungsablauf verbirgt sich ein komplexes Ökosystem aus Ausrüstungslieferanten, Ingenieurteams, Subunternehmern und Halbleiterherstellern.
Komplexität in großem Maßstab bewältigen
Halbleiterprojekte finden in einem Ausmaß statt, das Menschen außerhalb der Branche oft überrascht. Le Lian leitet ein Kernteam von etwa 15 Ingenieuren, doch die Projektteams können auf 20 bis 50 Spezialisten aus verschiedenen Abteilungen anwachsen. Je nach Projektumfang können in Spitzenphasen der Bauarbeiten mehr als tausend Mitarbeiter vor Ort im Einsatz sein, einschließlich Subunternehmern.
Bei so vielen beweglichen Teilen können die Zeitpläne sehr eng werden, insbesondere wenn sich Projekte dem Abschluss nähern. „Wenn Projekte in die Zielgerade einbiegen, schalten die Teams oft in einen Modus hoher Koordination, in dem sie Geschwindigkeit und Kosten gegeneinander abwägen und gleichzeitig auf einen festen Produktionstermin hinarbeiten“, sagt sie.
Die Rolle erfordert ein Gleichgewicht zwischen technischer Koordination und Personalmanagement. Ingenieure, Ausrüstungslieferanten, Subunternehmer und Kundenteams müssen sich alle aufeinander abstimmen, damit die Installationen sicher und effizient erfolgen.
Die Widerstandsfähigkeit der Lieferkette in der Praxis gestalten
In den letzten Jahren war die Halbleiterindustrie gezwungen, die Struktur ihrer Lieferketten zu überdenken. Für Le Lian lässt sich die größte Veränderung in einem Wort zusammenfassen: Diversifizierung.
„Angesichts globaler Unsicherheiten – von geopolitischen Spannungen bis hin zu Energiekosten – verlassen sich Unternehmen bei kritischen Anlagen oder Materialien nicht mehr auf eine einzige Quelle. Sie qualifizieren parallel mehrere Lieferanten, um eine übermäßige Abhängigkeit von einem einzelnen Anbieter zu vermeiden“, erklärt sie. „Diversifizierung schafft Optionen, und Optionen schaffen Widerstandsfähigkeit.“
Doch Diversifizierung allein reicht nicht aus. Aufgrund ihrer Erfahrung bei der Leitung großer Installationsprojekte ist Le Lian der Ansicht, dass die Widerstandsfähigkeit der Lieferkette von drei Schlüsselkompetenzen abhängt.
Erstens: die Nähe zum Absatzmarkt.
Viele Lieferanten von Halbleiterausrüstung und -materialien, die sich in der Vergangenheit auf Europa oder die Vereinigten Staaten konzentriert hatten, bauen ihre Präsenz in Asien aus. Die größere Nähe zu den Kunden verkürzt die Lieferzeiten und ermöglicht es den Lieferanten, schneller zu reagieren, wenn sich die Projektanforderungen ändern.
Zweitens: engere Partnerschaften mit Lieferanten.
Hochspezialisierte Systeme müssen mit äußerster Präzision integriert werden, weshalb Lieferanten zu langfristigen Partnern werden müssen, die die komplexen technischen Anforderungen von Halbleiterfabriken verstehen.
Ihr Team arbeitet häufig bereits in frühen Entwurfsphasen mit Anbietern zusammen, um technische Details im Vorfeld abzustimmen, Nacharbeiten zu minimieren und die Installationszeitpläne einzuhalten, damit termingerechte und qualitativ hochwertige Ergebnisse gewährleistet sind.
„Technische Kompetenz ist entscheidend“, sagt Le Lian. „Genauso wichtig ist es jedoch, Lieferanten zu haben, die verstehen, wie sich ihre Systeme in die übergeordnete Fertigungsumgebung einfügen.“
Drittens: Bessere Vorausschau und Analyse zukünftiger Anforderungen.
Lieferketten, die traditionell reaktiv agierten, verlagern ihren Fokus nun auf die Vorwegnahme zukünftiger Kundenbedürfnisse. Durch den zunehmenden Einsatz von Datenanalysen und digitaler Modellierung können Ingenieurteams projektübergreifende Muster analysieren – von Ausrüstungstrends bis hin zu Infrastrukturanforderungen –, um die Anlagenplanung und Kostenschätzung bereits in einer frühen Phase des Prozesses zu steuern.
„Wir entwickeln uns hin zu einer stärker vorausschauenden Arbeitsweise, bei der Ingenieure und Planer die Einschränkungen der Lieferanten und Risiken bei den Vorlaufzeiten bereits viel früher im Projektlebenszyklus berücksichtigen.“
Die nächste Generation aufbauen
Für Le Lian stehen die Menschen an erster Stelle – eine Erkenntnis, die von einem Mentor geprägt wurde, der sie zu Beginn ihrer Karriere im Bereich der Werkzeugmontage begleitete und ihr die technischen Grundlagen vermittelte. Heute gibt sie dieses Wissen weiter, indem sie jüngere Ingenieure betreut und beispielsweise eine Kollegin ermutigt, ihren ersten Auslandseinsatz zu übernehmen, indem sie ihre eigenen Erfahrungen aus den USA mit ihr teilt.
„Diese Erfahrung hat ihr geholfen, Selbstvertrauen aufzubauen und größere Verantwortung zu übernehmen“, sagt sie. Wenn es der Zeitplan zulässt, gibt sie Teammitgliedern den Freiraum, Dinge zunächst selbst auszuprobieren. „Wenn etwas schiefgeht, beheben wir das gemeinsam.“
Die Infrastruktur hinter jedem Chip
Jeder Halbleiterbetrieb ist darauf angewiesen, dass Teams die Fertigungssysteme präzise am Laufen halten. Für Le Lian ist es am erfüllendsten, zu sehen, wie dieses System zusammenkommt.
„Wenn man eine Fabrik betritt und die Anlagen laufen sieht“, sinniert sie, „weiß man, dass die Arbeit des eigenen Teams dazu beigetragen hat, dies zu ermöglichen.“
Die Widerstandsfähigkeit der Lieferkette mag unsichtbar sein, aber Ingenieure wie Le Lian sorgen dafür, dass alles an seinem Platz ist, lange bevor der erste Wafer in die Produktion geht.
Dieser Artikel wurde erstmals im „Voice Magazine“ der Singapore Semiconductor Industry Association (SSIA) veröffentlicht.