Največja težava evropske industrije čipov je draga delovna sila

V zadnjih letih je postalo jasno, da je digitalna suverenost ena ključnih strateških prednostnih nalog Evropske unije. V osrčju izzivov geopolitičnih napetosti, motenj v dobavnih verigah in hitre rasti digitalnih tehnologij je predvsem mikroelektronika.

Evropa se sooča s številnimi izzivi na področju polprevodnikov. Trenutno je močno odvisna od uvoza, zlasti iz Azije, kjer sta Kitajska in Tajvan daleč največja proizvajalca polprevodnikov na svetu. Pandemija covida-19 je dodatno izpostavila ranljivost evropske oskrbovalne verige, saj so motnje povzročile zamude pri proizvodnji in pomanjkanje ključnih komponent v industriji.

Poleg tega Evropa težko tekmuje z ZDA in Azijo zaradi pomanjkanja usposobljene delovne sile in visokih stroškov proizvodnje. Evropska unija si je s pobudami, kot je evropski akt o čipih, postavila cilj povečanja deleža svetovne proizvodnje polprevodnikov na 20 odstotkov do leta 2030. To zahteva ogromne investicije v raziskave in razvoj, povečanje proizvodnih zmogljivosti ter učinkovitejše usklajevanje med državami članicami.

Christina Hirschl, fizičarka z bogatimi izkušnjami na področjih vesoljskih tehnologij, obnovljivih virov energije in elektronskih sistemov, je ena ključnih oseb na področju evropskih raziskav in razvoja mikroelektronike. Kot direktorica SAL vodi več kot 350 raziskovalcev iz 40 držav, ki skupaj razvijajo trajnostne, pametne in zanesljive tehnologije prihodnosti.

Vesoljska industrija, obnovljivi viri energije in elektronski sistemi imajo eno skupno lastnost: vsi so med temami prihodnosti. FOTO: Florence Lo Reuters

Njeno strokovno znanje in predanost razvoju naprednih tehnologij sta SAL postavila na zemljevid kot enega najpomembnejših evropskih raziskovalnih centrov. SAL je s svojimi vrhunskimi raziskovalnimi zmogljivostmi, vključno z največjim čistim prostorom za raziskave v Avstriji, v ospredju inovacij. Pod njenim vodstvom organizacija povezuje akademske in industrijske partnerje, krepi evropske kompetence v mikroelektroniki ter prispeva k zmanjšanju odvisnosti Evrope od zunanjih virov.

Katere so največje težave, s katerimi se sooča evropska industrija čipov v primerjavi z globalnimi konkurenti?

Evropa je na področju polprevodnikov močno odvisna od uvoza. Industrija se sooča tudi z omejeno in drago delovno silo, kar otežuje privabljanje in zadrževanje usposobljenih talentov, zlasti v primerjavi z regijami, kot sta ZDA in Azija. Poleg tega so pandemija covida-19 in geopolitične napetosti, kot je vojna v Ukrajini, poudarile krhkost oskrbovalne verige polprevodnikov, saj so prekinitve močno vplivale na proizvodnjo in dostopnost do materialov. Evropska unija si s pobudami, kot je akt o čipih, prizadeva povečati svoj delež globalne proizvodnje polprevodnikov, vendar za dosego tega cilja potrebuje znatne naložbe in usklajevanje med državami članicami. Reševanje teh težav je ključno za krepitev evropske konkurenčnosti in zmanjšanje odvisnosti od zunanjih virov.

Kako SAL prispeva k ciljem Evropske unije za večjo neodvisnost na področju mikroelektronike?

Kot neuniverzitetni raziskovalni center zapolnjujemo vrzel med temeljnimi raziskavami in industrijskimi aplikacijami. Ena naših prednosti je povezovanje partnerjev z različnih področij znotraj Avstrije in Evrope ter združevanje njihovega znanja z našo strokovnostjo na področju elektronskih in programsko podprtih sistemov (ESBS).

Kakšna je vaša vizija za nadaljnjo krepitev SAL kot ključnega igralca v evropskem ekosistemu mikroelektronike?

Za uspeh na mednarodni ravni se zanašamo na našo močno mrežo partnerjev, raznolik ekosistem, vrhunske mednarodne raziskovalce in visokokakovostno infrastrukturo. Napredne raziskave na področju ESBS so nepredstavljive brez infrastrukture s čistimi prostori, zato smo odprli največji raziskovalni čisti prostor v Avstriji s 1400 kvadratnimi metri raziskovalnih zmogljivosti. Da ostanemo na vrhu znanstvenih prebojev, je bistveno, da nenehno širimo naše čiste prostore in laboratorije ter po potrebi dodajamo nova orodja.

V kolikšni meri SAL sodeluje z drugimi evropskimi raziskovalnimi centri in podjetji na področju polprevodnikov in sorodnih tehnologij?

Da bi uresničili čim več idej, se zanašamo na tesno sodelovanje z regionalnimi in mednarodnimi partnerji ter akademskimi institucijami. Sodelujemo z drugimi evropskimi raziskovalnimi institucijami, smo tudi vključeni v več pilotnih linij, ki jih financira EU in ki so skladne z idejami akta o čipih ter krepijo evropske zmogljivosti na področju polprevodnikov za zagotavljanje tehnološke suverenosti.

Kako SAL povezuje napredne raziskave na področju senzorjev, visokofrekvenčnih čipov in močnostne elektronike s praktičnimi industrijskimi aplikacijami?

Močnostna elektronika je ključno področje raziskav v SAL, saj omogoča razvoj tehnologij, ki podpirajo zeleno preobrazbo in večjo energetsko učinkovitost. Na primer: pametne polnilne postaje za električna vozila, razvoj močnostnih pretvornikov za obnovljive vire energije, rešitve za zmanjšanje izgub v energetskih sistemih. Te tehnologije so nepogrešljive za digitalno in zeleno gospodarstvo, saj zagotavljajo energetsko učinkovite rešitve za prihodnje izzive.

V SAL sodelujemo z industrijskimi partnerji od samega začetka. Dober odnos z akterji vzdolž celotne vrednostne verige, kot so proizvajalci materialov, partnerska podjetja za opremo in končni kupci, je bistven pri razvoju izdelkov. Imamo več uspešnih zgodb in demonstratorjev, ki dokazujejo, da naša filozofija deluje – od Tiny Power Boxa, dvosmernega polnilnika za električna vozila, do SOLES, pametnega vložka za čevlje, če omenimo le nekaj primerov.

Kako vidite prispevek mikroelektronike k prehodu Evrope na zeleno in digitalno gospodarstvo?

Mikroelektronika in razvoj tehnologij sta tesno povezana z globalno vizijo zmanjšanja ogljičnih emisij in povečevanja učinkovitosti, na primer z razvojem pametnih omrežij in obnovljivih energetskih sistemov. Mikroelektronika je temelj digitalne transformacije, saj omogoča napredek na področjih, kot so komunikacije 5G in 6G, avtonomna vožnja, umetna inteligenca in kvantno računalništvo.

Kako se SAL pripravlja na razvoj in implementacijo tehnologij, kot sta 6G in brezžična tovarna prihodnosti?

Imamo namensko ekipo v Linzu, ki se osredotoča na vse, od vgrajene umetne inteligence do 6G in interneta stvari. Z našim edinstvenim testnim okoljem za 5G lahko preizkušamo industrijsko opremo prek brezžičnih povezav v realnih pogojih, kar nam in našim partnerjem omogoča odločilno konkurenčno prednost.

Kot fizičarka sem vedno uživala v raziskovanju elektronike in komponent ter nato opazovala, kako se preoblikujejo v dejanske prototipe ali izdelke na prodajnih policah.  FOTO: Sarina Dobernig/SAL

Kakšno vlogo vidite za SAL pri reševanju globalnih izzivov, kot so energetska učinkovitost, podnebne spremembe in digitalna transformacija?

Danes elektroniko najdemo v skoraj vsakem sistemu, od pametnih telefonov do avtomobilov in strojev. Hkrati je elektronski odpadek najhitreje rastoči tok odpadkov v EU. Naša odgovornost je razvijati in izboljševati elektroniko do te mere, da bo čim bolj učinkovita in trajnostna, s čimer bomo optimizirali njeno delovanje in minimizirali porabo materialov. Na primer, imamo ekipo, ki se osredotoča na tiskane senzorje iz trajnostnih materialov, ki so biorazgradljivi in/ali jih je mogoče znova uporabiti.

Katere pobude ima SAL za spodbujanje inovacij znotraj organizacije in v širši industriji?

Močno verjamemo v spodbujanje talentov prihodnosti. Z našim edinstvenim doktorskim programom znotraj SAL izobražujemo mlade raziskovalce v sodelovanju z nacionalnimi in mednarodnimi univerzami. Trenutno imamo približno 50 doktorskih študentov, ki delajo za in s SAL. Drug omembe vreden primer je razpis Early Career Call, kjer smo mlade znanstvenike spodbujali k predložitvi svojih najboljših inovativnih idej. Na razpisu je zmagala ekipa treh žensk s projektom VARIMED, ki je bil pozneje nominiran tudi za avstrijsko nagrado Women in Science.

Kaj vas je, po letih raziskav in vodenja projektov v različnih industrijskih sektorjih, navdihnilo, da ste prevzeli vodenje SAL?

Videla sem njegov potencial in velike stvari, ki jih lahko dosežemo skupaj. Preprosto, želela sem si biti del evropske zgodbe o uspehu. Imamo več kot 350 ljudi iz več kot 40 držav, ki delajo za en cilj: ustvariti trajnostne, pametne in zanesljive tehnologije. Verjamem, da lahko to vizijo skupaj uresničimo in utrdimo SAL kot ključnega igralca v evropski raziskovalni in razvojni pokrajini. Pridružila sem se SAL že ob njegovem začetku leta 2018 in čudovito je videti, koliko je mogoče doseči, če inovativni ljudje delajo skupaj.

Kako so vaše pretekle izkušnje na področju vesoljskih tehnologij in obnovljivih virov energije vplivale na vaš pristop k razvoju elektronike?

Kot fizičarka sem vedno uživala v raziskovanju elektronike in komponent ter nato opazovala, kako se preoblikujejo v dejanske prototipe ali izdelke na prodajnih policah. Všeč mi je misel, da so moje ideje tiste, ki se prelevijo v aplikacije in storitve prihodnosti. Vesoljska industrija, obnovljivi viri energije in elektronski sistemi imajo eno skupno lastnost: vsi so med temami prihodnosti.

Katere korake načrtujete za nadaljnjo širitev mednarodnih partnerstev SAL?

Skupni, EU-financirani projekti so odličen način za vzpostavitev stikov z novimi partnerji. Poleg sodelovanj naši raziskovalci pogosto obiskujejo konference po vsem svetu – kot udeleženci, govorci in organizatorji. Na ta način lahko nenehno širimo svojo mrežo in strokovno znanje.