NexGen Wafer Systems entwickelt moderne Single Wafer Wet Etch- und Clean-Systeme für die Halbleiterindustrie. Das Unternehmen mit Standorten in Österreich, Singapur, den USA, China, Taiwan und Korea hat über 100 Mitarbeitenden weltweit. Als 2023 die Entwicklung eines völlig neuen Produkts namens Sereno Platform angestoßen wurde, war klar: Der Anspruch an Performance, Durchsatz und Effizienz muss neue Maßstäbe setzen. Umso wichtiger war es, kritische Konstruktionsentscheidungen frühzeitig abzusichern und die entsprechende Softwareentwicklung von Beginn an zu ermöglichen. Doch das war mit den bis dato verwendeten Werkzeugen kaum möglich.
Die Herausforderung
„Die Entwicklung unserer neuen Plattform erforderte von Anfang an Klarheit über die Machbarkeit und Zielerreichung – insbesondere in Bezug auf den angestrebten Durchsatz“, erinnert sich Daniel Sanchez, Head of Software Engineering bei NexGen Wafer Systems. Doch die herkömmlichen Simulationswerkzeuge basierten ausschließlich auf MCAD-Systemen, wodurch realitätsnahe Aussagen zur Performance oder gar zur Steuerungslogik nicht oder nur unzureichend möglich waren.
Dazu kam ein weiteres Problem: Die Softwareentwicklung war an bestehende Maschinen gebunden – eine parallele Entwicklung zur Konstruktion war somit ausgeschlossen. „Das bedeutete nicht nur zeitliche Verzögerungen, sondern auch eine erhöhte Fehleranfälligkeit und Inbetriebnahmezeiten, da wichtige Konzepte erst spät validiert werden konnten“, so Sanchez.
Besonders deutlich wurde die Situation mit Beginn des neuen Entwicklungsprojekts. Es fehlte eine Brücke zwischen Maschinenkonstruktion und Softwareentwicklung sowie zwischen virtueller Planung und realer Ausführung. Eine neue Lösung musste her.
Der Entscheidungsprozess
NexGen kannte die Simulationssoftware iPhysics von Machineering bereits aus früheren Kooperationsprojekten. So war schnell klar: iPhysics könnte die passende Verbindung zwischen mechanischem Design und Softwareentwicklung herstellen.
„Besonders überzeugt hat uns die einfache Integration zwischen Inventor – unserem CAD-System – und der Steuerungsumgebung von B&R, mit der wir seit Jahren arbeiten“, erklärt Sanchez. Ein Schnupperworkshop legte den Grundstein, gefolgt von einem zweitägigen Intensivtraining in München, bei dem sowohl das Software- als auch das Konstruktionsteam gemeinsam geschult wurden. Der strukturierte Einstieg half dem Team, frühzeitig ein tiefes Verständnis für die Funktionsweise und Möglichkeiten von iPhysics zu gewinnen.
Die Umsetzung – von der Idee zur Simulation
Nach der Schulung begannen die Implementierungen: Die ersten 3D-Modelle der neuen Maschinenplattform wurden in Inventor aufbereitet und in iPhysics überführt. Anschließend wurde die Kinematik realisiert, Steuerungskomponenten virtuell angebunden und die ersten Proof-of-Concept-Simulationen erzeugt.
