Produktionssystem: So wichtig sind Simulation und KI bei Aufbau neuer Fabriken

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Mercedes-Benz rüstet sein digitales Produktionssystem mit Nvidia Omniverse, MB.OS und generativer KI für die Plattform der nächsten Generation.

• Mercedes-Benz nutzt digitale Zwillinge für sein Produktionssystem.

• Der Automobilhersteller zeigt, wie wichtig die Simulation beim Aufbau neuer Fabriken ist.

• Er setzt dabei auf Nvidia Omniverse.

• Dabei handelt es sich um eine Plattform für die Entwicklung von Anwendungen mit universellen Szenenbeschreibung (OpenUSD) für Design, Zusammenarbeit, Planung und Betrieb von Fertigungs- und Montageanlagen.

Die neuen Produktionstechniken von Mercedes-Benz werden das Fahrzeugportfolio der nächsten Generation in die Produktionsstätten in Rastatt, Deutschland, Kecskemét, Ungarn, und Peking, China, bringen. Sie bieten eine Blaupause für die mehr als 30 Fabriken weltweit. Dieser "Digital First"-Ansatz soll die Effizienz steigern, Störungen vermeiden helfen und Zeit sparen. Es macht das Produktionssystem MO360 von Mercedes-Benz flexibler, belastbarer und intelligenter.

Der digitale Zwilling in der Produktion trägt dazu bei, dass sich die Montagelinien von Mercedes-Benz zunächst in physikalisch exakten Simulationen umrüsten, konfigurieren und optimieren lassen. Die neuen Montagelinien im Werk Kecskemét werden die Produktion von Fahrzeugen auf Basis der neu eingeführten Mercedes Modular Architecture ermöglichen, die virtuell mit digitalen Zwillingen in Omniverse entstehen.

Was das Produktionssystem flexibler, belastbarer und intelligenter macht

Durch die Nutzung von Omniverse kann Mercedes-Benz direkt mit seinen Zulieferern interagieren und somit die Abstimmungsprozesse um 50 Prozent reduzieren. Der Einsatz eines digitalen Zwillings in der Produktion verdoppelt die Geschwindigkeit bei der Umrüstung oder dem Bau einer Montagehalle und verbessert gleichzeitig die Qualität der Prozesse, so der Automobilhersteller.

"Mithilfe von Nvidia Omniverse und KI entwickelt Mercedes-Benz einen vernetzten, digitalen Ansatz zur Optimierung seiner Fertigungsprozesse, um letztlich die Konstruktionszeit und die Produktionskosten zu reduzieren", sagte Rev Lebaredian, Vice President Omniverse und Simulationstechnologie bei Nvidia, während einer digitalen Veranstaltung.

Darüber hinaus eröffnet die Einführung von KI neue Bereiche für Energie- und Kosteneinsparungen. Das Werk Rastatt dient als Vorreiter für die digitale Produktion in der Lackiererei. Im Pilotversuch setzte Mercedes-Benz KI zur Kontrolle relevanter Teilprozesse ein, was dann zu Energieeinsparungen von 20 Prozent führte.

Unterstützung aktueller Softwaresysteme

Die nächste Generation von Mercedes-Benz-Fahrzeugen wird mit dem neuen Betriebssystem MB.OS ausgestattet sein, das für das gesamte Fahrzeugportfolio einheitlich sein und erstklassige Softwarefunktionen und -erlebnisse in allen Fahrzeugbereichen bieten wird.

Mercedes-Benz hat sich mit Nvidia zusammengetan, um softwaredefinierte Fahrzeuge zu entwickeln. Nvidia wird sein Drive Orin System-on-Chip und die Drive-Software bereitstellen. Die intelligenten Fahrfunktionen werden in der Nvidia Drive Sim-Plattform getestet und validiert, die ebenfalls auf Omniverse basiert.

Produktionssystem MO360: Elektro-, Hybrid- und Benzinmodelle auf deselben Produktionslinien

Das Produktionssystem MO360 soll es dem Automobilhersteller ermöglichen, Elektro-, Hybrid- und Benzinmodelle auf denselben Produktionslinien zu fertigen sowie die Produktion von Elektrofahrzeugen zu skalieren. Durch die Implementierung von MB.OS in der Produktion sollen Fahrzeuge mit den neuesten Versionen der Fahrzeugsoftware vom Band laufen.

Mit der Integration von künstlicher Intelligenz, MB.OS und dem digitalen Zwilling auf Basis von NVIDIA Omniverse in das MO360-Ökosystem leitet Mercedes-Benz eine neue Ära der Automobilproduktion ein. Mit unserem neuen 'Digital First'-Ansatz erschließen wir Effizienzpotenziale noch vor der Markteinführung unserer MMA-Modelle in unserem globalen Produktionsnetzwerk und können den Ramp-up deutlich beschleunigen.

Jörg Burzer, Mitglied des Vorstands der Mercedes-Benz Group AG, Produktion, Qualität und Supply Chain Management.

Flexible Fabriken der Zukunft

Die Vermeidung kostspieliger Produktionsunterbrechungen ist entscheidend. Durch die Simulationen in Nvidia Omniverse können Fabrikplaner das Layout von Fabrikhallen und Produktionslinien für Lieferwege optimieren. Produktionslinien lassen sich zudem validieren, ohne die Produktion unterbrechen zu müssen.

Dieser virtuelle Ansatz ermöglicht auch die effiziente Entwicklung neuer Linien und das Änderungsmanagement für bestehende Linien, während gleichzeitig Ausfallzeiten reduziert und die Produktqualität verbessert werden. Für die Automobilhersteller der Welt steht über den gesamten Softwareentwicklungsstapel, vom Chip bis zur Cloud, viel auf dem Spiel.

Zusammenarbeit für mehr Effizienz

Das Werk in Kecskemét ist das erste mit einem vollständigen digitalen Zwilling des gesamten Werks. Dieser virtuelle Bereich ermöglicht die Entwicklung im Herzen der Montage, zwischen den Technik- und Verkleidungslinien. Und es ist geplant, dass die neue Werkshalle in Kecskemét die volle Produktion aufnimmt.

Die Zusammenarbeit in Omniverse hat es Anlagenlieferanten und Planern ermöglicht, in der virtuellen Umgebung miteinander zu interagieren. Somit lassen sich Layout-Optionen und Automatisierungsänderungen in Echtzeit integrieren und validieren. Dadurch können neue Produktionslinien schneller die maximale Kapazität erreichen. Außerdem verringert sich das Risiko von Nacharbeiten oder Stillständen.

Fazit und Ausblick

Die virtuelle Zusammenarbeit mit digitalen Zwillingen kann die Planung und Umsetzung von Projekten um Wochen beschleunigen sowie zu erheblichen Kosteneinsparungen bei der Einführung neuer Fertigungslinien beitragen.

Weitere Informationen: https://www.nvidia.com/de-de/

Erfahren Sie hier mehr über die Allianz für OpenUSD.

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