Audi erprobt in seinem Werk im bayerischen Ingolstadt einen mobilen humanoiden Roboter von Agile Robots. Gemeinsam mit Dassault Systèmes und Nvidia will der Autobauer die Entnahme und Bereitstellung von Teilen für die Fahrzeugmontage automatisieren.
Der deutsche Hersteller startet dazu einen Proof of Concept (PoC) in seinem Production Lab, das sich mit künftigen Fertigungstechnologien befasst. Geprüft werden soll, ob ein mobiler humanoider Roboter repetitive und komplexe Logistikaufgaben übernehmen kann, und zwar direkt in einer bestehenden Produktionsumgebung.
Zweiarmiger Roboter entnimmt und sortiert Autoteile
Der Roboter von Agile Robots soll Fahrzeugteile aus ihren Lagerbehältern entnehmen und sie anschließend auf Transportwagen ablegen, und zwar in der Reihenfolge, die die Endmontage der Fahrzeuge erfordert.
Für die Industrie ist das eine erhebliche Herausforderung. Laut Audi werden an seinem Logistikstandort täglich rund 1 Million Teileentnahmen durchgeführt, um die Produktionsbereiche zu versorgen. Die Vielfalt der Bauteile, ihrer Formen und ihrer Lagerbedingungen erschwert die automatisierte Handhabung.
Der mobile humanoide Roboter von Agile Robots kombiniert einen Oberkörper mit zwei Manipulatorarmen mit einer mobilen Plattform. Diese Bauweise verbindet die Handhabungsfähigkeiten eines Humanoiden mit der Stabilität eines fahrbaren Unterbaus.
Nach Angaben von Agile Robots kann der Roboter dank seiner Konstruktion in einer Höhe arbeiten, die der eines menschlichen Werkers entspricht. Zudem lasse er sich ohne größere Umbauten der Umgebung in bestehende Industrieanlagen integrieren.
Mit seinen zwei Armen und KI-gestützten Erkennungsfunktionen ist der Roboter darauf ausgelegt, unterschiedliche Kategorien von Bauteilen zu handhaben, darunter sperrige, flexible oder in verschiedenen Anordnungen gelagerte Teile.
Audi prüft den Roboter im Production Lab
Die Zusammenarbeit ist als industrieller Proof of Concept angelegt, nicht als flächendeckender Einsatz in den Fertigungshallen.
Die Supply-Chain-Fachleute von Audi legen fest, welche Aufgaben der Roboter erledigen und welche betrieblichen Anforderungen er erfüllen muss. Anschließend bewerten sie, wie gut er sich in den bestehenden Logistik- und Produktionsanlagen einsetzen lässt.
Der Versuch soll zeigen, ob die robotergestützte Handhabung den Anforderungen an die Teilebereitstellung gerecht wird, insbesondere bei der Auswahl der Teile und ihrer Anordnung in einer exakten Reihenfolge.
Audi will auf diese Weise bestimmte repetitive manuelle Tätigkeiten automatisieren und den Beschäftigten mehr Freiraum für Aufgaben mit höherer Wertschöpfung verschaffen.
Dassault Systèmes und Nvidia planen den Einsatz mit digitalem Zwilling
Die Demonstration stützt sich nicht allein auf die physischen Fähigkeiten des Roboters. Dassault Systèmes und Nvidia steuern Simulationswerkzeuge bei, mit denen sich die Integration in die Fertigung vorbereiten und bewerten lässt.
Mit der Anwendung DELMIA von Dassault Systèmes erstellen die Partner einen digitalen Zwilling, der die Arbeitsbedingungen nachbildet. Über die Plattform 3DEXPERIENCE werden mehrere Parameter bewertet:
- Die Machbarkeit der Aufgaben, die der Roboter übernehmen soll.
- Die für ihre Ausführung benötigte Zeit.
- Die Ergonomie der Arbeitsplätze.
- Die Sicherheit der Abläufe in der Industrieumgebung.
Für die Simulation kommen unter anderem das industrielle Weltmodell von Dassault Systèmes und die Omniverse-Bibliotheken von Nvidia zum Einsatz.
Ziel ist es, die Einsätze des Roboters vorzubereiten, bevor er physisch tätig wird, und dabei die realen Gegebenheiten der Audi-Anlagen zu berücksichtigen.
Audi will die Planungszeit von Monaten auf Tage verkürzen
Über die Handhabung der Teile hinaus will Audi auch die Vorbereitung von Automatisierungsprojekten beschleunigen.
Der Autobauer geht davon aus, dass die Kombination aus digitalem Zwilling und KI-Werkzeugen Planungsprozesse, die bislang mehrere Monate dauerten, auf wenige Tage verkürzen könnte. Dabei handelt es sich um ein von Audi angekündigtes Ziel, nicht um eine Zeitersparnis, die bei diesem Versuch bereits gemessen wurde.
Dassault Systèmes plant zudem, langfristig LEO einzubinden, seinen KI-basierten virtuellen Begleiter, der Ingenieure bei ihrer Arbeit unterstützen soll.
Die Kooperation bündelt damit die Kompetenzen von Audi in der Fahrzeugproduktion, von Agile Robots in der mobilen Robotik sowie von Dassault Systèmes und Nvidia in der Industriesimulation.
Als nächsten operativen Schritt will Audi im Production Lab in Ingolstadt nachweisen, dass der Roboter die Teile in der von der Montagelinie geforderten Reihenfolge bereitstellen kann. Erst danach soll eine Ausweitung dieser Automatisierung in Betracht gezogen werden.