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Der Star
des Bildschirms
Immer wenn Sie auf einen Flachbildschirm auf Ihrem Telefon, Monitor oder Fernseher schauen, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass die trockenlaufende Vakuumpumpe iXL900R beim Herstellungsprozess verwendet wurde.
Die Welt der Halbleiterelektronik ist wahrscheinlich das letzte, woran Sie denken, wenn Sie Ihr Smartphone in die Hand nehmen, um eine SMS zu beantworten oder durch Ihren neuesten Social Media-Feed zu scrollen. Aber der Flachbildschirm ist eine der großen technischen Errungenschaften der Moderne. Ohne ihn gäbe es den Bildschirm Ihres Smartphones auch nicht. Sie würden Ihre Lieblingssendungen nicht auf Ihrem Flachbildfernseher ansehen und auch nicht an Ihrem Laptop arbeiten.
Der gesamte weltweite Bestand dieser Bildschirme wird von nur wenigen Unternehmen in Ostasien in riesigen „Fabs“ hergestellt, also Fabriken, die mehr als einen Kilometer lang sein können. Und eine Technologie ist ein zentraler Bestandteil dieser Produktionsprozesse: die trockenlaufende Vakuumpumpe iXL900R, die von Edwards, einem Unternehmen der Atlas Copco Group, hergestellt wird.
Flachbildschirme müssen in einer Vakuumumgebung hergestellt werden, um Qualität, Sauberkeit und Kontrolle zu gewährleisten. Damit die Glasplatte vom atmosphärischen Druck zum niedrigen Verarbeitungsdruck übergehen kann, der in der Prozesskammer benötigt wird, passiert sie zunächst eine Schleusenkammer, in der Vakuumpumpensysteme den Druck herunterpumpen und den Prozess rein halten. Die Pumpen machen jedoch bis zu 20 % des bereits enorm hohen Gesamtenergieverbrauchs eines Werks aus.
„Einer unserer Kunden sagte mir, dass eine ihrer Fabs so viel Energie verbraucht wie eine kleine bis mittelgroße Stadt. Jedes Problem bei der Stromversorgung könnte das Netz für den gesamten Bezirk beeinträchtigen“, so Chris Shaw, Vice President for Business Development der Semiconductor Division, der Produktmanager für diese Trockenpumpe war, als sie 2012 entwickelt wurde.
Er berichtet weiter: „In vielen Ländern, in denen die Herstellung stattfindet, wird der Strompreis an den Heimatmarkt angepasst. Wenn die Temperaturen in Südkorea bis zu -20 °C oder in Taiwan bis zu +40 °C betragen können, sind in den Häusern viele Heizungen oder Klimaanlagen erforderlich. Die Regierungen verfügen dafür jedoch nicht über genügend Energiekapazitäten, während sie gleichzeitig ihre Volkswirtschaften so gut wie möglich stärken möchten. Sie rationieren quasi die Energieversorgung.
„Sie benötigen also dringend die nötige Energieeffizienz, um gleichzeitig die Bedürfnisse der Menschen zu erfüllen und ihre Energiestrategie umzusetzen, während sie ebenfalls die stetig steigenden Umweltanforderungen erfüllen müssen.“
„Wir waren zunächst der Ansicht, dass der Abpumpprozess mit zwei statt vier Pumpen durchgeführt werden könnte“, erklärt Paul Neller, aktueller Vice President for Marketing in der Semiconductor Division, und damals neuer Product Introduction Manager für die trockenlaufenden Vakuumpumpen.
Trockenlaufende Vakuumpumpe iXL900R
Hauptmerkmale: Energiesparende Hochleistungspumpe mit längerer Betriebszeit, geringerer Umweltbelastung und Kostenvorteilen.
Überragende Leistung: Klein und leise, aber dennoch leistungsstark genug, um zwei Pumpen des Vorgängermodells zu ersetzen.
Verwendung: Bei Halbleitern- und Flachbildschirmen.
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*Berechnungen auf der Grundlage von Produktdaten unserer neuesten Technologie im Vergleich zu unserer herkömmlichen Technologie. Die Anzahl der Installationen wurde auf der Grundlage globaler Marktannahmen geschätzt. Kohlenstoff-Rechner: Hier klicken
„Das würde viel Energie sparen, die Stellfläche verringern und die Kosten für die Bereitstellung der Energie- und Versorgungskosten für jede der Pumpen dieser Kammer senken. Unsere Technologiegruppe wollte daher mehr Kapazität pro Stellfläche und mehr Kapazität pro Kilowatt Stromverbrauch erzielen.“
Obwohl das Produkt 2014 erstmals auf den Markt gebracht wurde, erinnern sich Paul und Chris, geschah dies zu einem Zeitpunkt, an dem Edwards einen echten Wandel vollzogen hat, da es Teil der Atlas Copco Group wurde.
„Im Laufe dieser Zeit haben wir begonnen, von der Einführung neuer Produkte (NPI) abzusehen, die ein rein technisches Unterfangen von Ingenieuren waren, und sind zu einer unternehmensübergreifenden Programm-Management-Philosophie mit Projektmanagern und multidisziplinären Teams übergegangen. Es gab wöchentliche Projektbesprechungen mit allen Beteiligten“, sagt Neller.
„Während dieses Projekts haben wir auch ein NPI-Team in Südkorea aufgebaut. Dies hat allmählich den Produktvermarktungsprozess von uns in Großbritannien übernommen. Heute stellt das britische Werk in Sussex die Kerntechnologie für die Trockenpumpen bereit und die Fabrik in Cheonan, Südkorea, übernimmt danach. Das Projekt stellte jedoch eine steile Lernkurve für das Team dort dar. Auch Jahre später, wenn ich das Team in Südkorea treffe, ist es immer noch Gesprächsthema.
„Bedenken Sie dabei, dass wir die moderne Videokonferenztechnologie von heute nicht hatten. Es gab also auch Probleme bei der Kommunikation, insbesondere im Winter bei einer Zeitverschiebung von neun Stunden zwischen Großbritannien und Südkorea.“
Chris Shaw sagt, dass es bei der „engen Zusammenarbeit“ zwischen Marketing und F&E immer gewisse „kreative Spannungen“ gab. „Es ist angespannt und manchmal herrscht ein scharfer Ton, aber es ist auch lustig“, sagt er. „Und diese Spannung ist entscheidend, um sowohl Mehrwert für den Kunden als auch rentables Wachstum zu erzielen.“
Die iXL900R kann zwei Pumpen des Vorgängermodells ersetzen. Die Energieeinsparungen durch den Einsatz der Pumpe mit höherer Kapazität bedeuten, die Betriebskosten des Kunden deutlich sinken. Auf Grundlage der Gesamtbetriebsstunden der trockenlaufenden Vakuumpumpen iXL900R im Jahr 2019 im Vergleich zu den Pumpen der vorherigen Generation iXL500 konnten 26,8 GWh eingespart werden – rund 19.000 Tonnen CO2 im Jahr.
„Jedes Mal, wenn Sie auf einen Flachbildschirm schauen, wurden mit großer Wahrscheinlichkeit unsere Geräte dazu verwendet, egal ob es sich um Ihr Smartphone, Ihren Monitor oder Ihren Fernseher handelt“, so Neller. „Wenn man darüber nachdenkt, wie viele Bildschirme es weltweit gibt und wofür sie alle genutzt werden, ist das gar nicht so schlecht!“
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Wir waren zunächst der Ansicht, dass der Abpumpprozess mit zwei statt vier Pumpen durchgeführt werden könnte Das würde viel Energie sparen, die Stellfläche verringern und die Kosten für die Bereitstellung der Energie- und Versorgungskosten für jede der Pumpen dieser Kammer senken. Unsere Technologiegruppe wollte daher mehr Kapazität pro Stellfläche und mehr Kapazität pro Kilowatt Stromverbrauch erzielen.“
Chris Shaw Vice President for Business Development, Semiconductor division
Lernen sie unsere innovatoren kennen
Chris Shaw
Vice President for Business Development, Semiconductor Division
Wie sind Sie zur Atlas Copco Group gekommen? Ich wollte schon immer in den Bereichen Wissenschaft, Ingenieurwesen und Technologie arbeiten. Ich war Mitbesitzer eines Unternehmens, aber als das nicht funktionierte, habe ich mich nach einem Wissenschafts-, Technologie- und Ingenieurunternehmen umgesehen. Mir wurde später bewusst, dass ich schon sehr lange Kunde von Edwards war, aber merkwürdigerweise noch nie für sie gearbeitet habe. Bei Recherchen stellte ich fest, dass sie ein wenig an Geschäftsvolumen verloren haben, das sie zuvor hinzugewonnen hätten. Ich wollte sehen, ob ich dem Team beitreten und helfen könnte, und jetzt bin ich hier als Teil der Atlas Copco-Familie.
Paul Neller
Vice President for Marketing, Semiconductor Division
Was motiviert Sie bei Ihrer Arbeit? Mich motiviert, was unsere Produkte möglich machen. Wenn Sie über die rasanten Veränderungen und das Wachstum von Technologie nachdenken und darüber, was Halbleitergeräte für die Welt tun – ob es sich um schnellere Computer, bessere Bildschirme und Geräte oder um das Gesundheitswesen oder autonomes Fahren handelt – dann ist dies meiner Meinung nach eine aufregende Branche. Diese Dinge, die unsere Produkte ermöglichen, sind meine Hauptmotivation.