Die BMW Group setzt auf die Digitalisierung ihrer Produktionsplanung und revolutioniert damit die Fabrikplanung. Kern dieser Revolution ist der Einsatz von Digital Twins, also digitalen Zwillingen, die es ermöglichen, komplexe Produktionsprozesse umfassend und effizient zu simulieren. Unter der Leitung von Diego Farfara, Leiter für Unternehmensqualität und Produktionsplanung, nutzt BMW eine eigens entwickelte Plattform für die virtuelle Fabrik. Diese Plattform ermöglicht weit mehr als eine einfache grafische Darstellung – sie schafft eine digitale Parallelwelt, die die reale Produktion bei BMW exakt widerspiegelt.
Von der statischen Kopie zur dynamischen Simulation
Die Virtualisierung beginnt bei der Digitalisierung aller relevanten Objekte mittels 3D-Scannern, die daraus fotorealistische digitale Modelle erzeugen. Doch um die Fabrikplanung wirklich effizient zu gestalten, ist eine dynamische und interaktive Umgebung notwendig. Die digitalen Zwillinge bei BMW gehen über einfache, statische Abbildungen hinaus. In einer zweiten Phase werden die digitalen Modelle mit Planungsdaten gefüttert, um eine virtuelle Soll-Welt zu schaffen. In der dritten Phase erfolgt schließlich die Simulation, die die komplexen Prozesse eines lebendigen Werks nachbildet, in dem Menschen, Roboter und fahrerlose Transportsysteme miteinander agieren.
Mit dieser virtuellen Fabrik verfolgt BMW das Ziel, eine effiziente und flexible Produktionsplanung zu ermöglichen. Die bisherigen „Trial and Error“-Methoden weichen damit einer ganzheitlichen Planung, die Optimierungen schon vor der Realisierung ermöglicht und die „Time-to-Market“ verkürzt.
Nvidia Omniverse und KI-basierte Virtualisierung
Für die umfassende Virtualisierung nutzt BMW das Nvidia Omniverse Enterprise. Diese Plattform ermöglicht nicht nur den Zugriff auf Planungs- und Fahrzeugdaten, sondern vereinfacht auch die Interaktion mit den daraus generierten Planungsdaten. Auch künstliche Intelligenz (KI) kommt zum Einsatz, etwa indem Scannerdaten in virtuelle Assets umgewandelt werden. Mit SORDI (Synthetic Object Recognition Dataset for Industries) hat BMW gemeinsam mit Nvidia und Google Cloud ein Tool entwickelt, das die Digitalisierung von Produktionsmitteln beschleunigt. Dieser Open-Source-Ansatz ermöglicht es, Erfahrungen zu teilen und die Effizienz der digitalen Fabrik weiter zu steigern.
Menschen und Ergonomie in der virtuellen Fabrik
Ein weiterer spannender Aspekt der virtuellen Fabrik ist die Integration der Menschen. In einem Pilotprojekt im Werk Regensburg setzt BMW die sogenannte 3D-Mensch-Simulation ein, um Montageabläufe bereits vor dem Serienstart zu simulieren. Diese realitätsgetreuen Simulationen helfen, ergonomische Analysen zu erstellen und Arbeitsabläufe zu optimieren. Wird etwa erkannt, dass ein virtueller Mitarbeiter eine unergonomische Haltung einnimmt, kann der Ablauf entsprechend angepasst werden. Auf diese Weise wird die Gesundheit der Mitarbeiter gefördert und die Effizienz der Montageprozesse gesteigert.
Ein Blick in die Zukunft der Produktion
BMWs Vision ist es, das gesamte weltweite Produktionsnetzwerk bis Ende des Jahrzehnts vollständig digital abzubilden und damit die Grundlage für eine hocheffiziente Prozessplanung zu schaffen. Diego Farfara und sein Team leisten mit der virtuellen Fabrik Pionierarbeit für eine intelligent vernetzte und digitale Zukunft der Automobilproduktion. Die Integration von Virtualisierung, KI und Data Science führt nicht nur zu einer beschleunigten und präziseren Planung, sondern ermöglicht auch die Qualifizierung der Mitarbeiter und die Optimierung von Prozessen in einer noch nie dagewesenen Art und Weise.
Die virtuelle Fabrik ist nicht nur ein technischer Fortschritt – sie verändert die Art und Weise, wie Fabriken geplant, gebaut und betrieben werden. Mit einem klaren Fokus auf Effizienz, Flexibilität und Mitarbeiterfreundlichkeit treibt BMW die Transformation der Produktion voran und setzt neue Maßstäbe für die Industrie 4.0.
Quelle:
Torsten Fell
