Audi beschleunigt weiter in Richtung Digitalisierung

Fallstudie

Ocktober 2020

Der Audi-Standort in Neckarsulm setzt für seine digitale Transformation auf die Reality-Capture-Lösungen von NavVis.

Das Wichtigste auf einen Blick

Audi beschäftigt an den Produktionsstandorten Ingolstadt und Neckarsulm fast 60.000 Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen.
250.000 m² wurden in Neckarsulm in 34 Arbeitstagen gescannt; das sind etwa 1.000 m² pro Stunde.
Zunächst sollen alle Produktionshallen am Standort Neckarsulm digital gescannt werden, danach der Nachbarstandort Ingolstadt.
Die Fabrikstandorte können nun auch virtuell inspiziert werden, so dass persönliche Begehungen vor Ort nicht mehr notwendig sind.
3D-Scans werden auch als Grundlage für künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen und virtuelle Rundgänge verwendet.

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Vorsprung durch Technik

Seit 1899 steht die Marke Audi für leistungsstarke Fahrzeuge, die sich durch höchste Qualität und innovatives Design auszeichnen. Das Unternehmen ist in mehr als 100 Märkten weltweit aktiv und lieferte im Jahr 2019 rund 1,8 Millionen Neuwagen an Kunden und Kundinnen aus. Die Erfolgsgeschichte von Audi lässt sich einfach anhand seines berühmten Leitspruchs erklären: Vorsprung durch Technik. Ein aktuelles Beispiel dafür ist die Digitalisierung der Produktionshallen und Gebäude am Standort Neckarsulm.

Eine neue Vision für die Produktionsplanung

Audi beschäftigt derzeit weltweit fast 90.000 Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen, davon rund 60.000 an den deutschen Standorten Ingolstadt und Neckarsulm. „Virtuelle Planung ist bei uns natürlich schon seit Jahren ein Thema“, sagt Bernd Widdmann, der die Planungsprozesse im Bereich Montage an den Standorten Ingolstadt und Neckarsulm leitet.

Widdmann erklärt, dass der Fokus zu Beginn vorwiegend auf dem Karosseriebau lag, wo große Roboter für die Montage von wenigen Teilen eingesetzt werden. Mittlerweile werden die Methoden zur virtuellen Planung aber auch für die Endmontage in Betracht gezogen, bei der mehrere Fahrzeugvarianten produziert werden sollen. Prozesse können nun vollständig am Computer abgebildet, optimiert und simuliert werden.

Reality Capture wird dabei vor allem für die Generierung eines virtuellen Modells einer Produktionsanlage genutzt: Dieses Modell kann dann für die Fertigungsplanung verwendet werden, wobei der Standort einfach virtuell besucht werden kann. Sich mit dieser spannenden Technologie und seinen potenziellen Anwendungsmöglichkeiten auseinanderzusetzen, war die Aufgabe von Projektleiter André Bongartz und seinem Team. Das Team arbeitet bereits seit 2017 mit NavVis zusammen und hat einen Weg gefunden, die Punktwolkendaten, die mit Hilfe eines mobilen Mappingsystems von NavVis erfasst wurden, mit den bestehenden Planungssystemen in Neckarsulm zu kombinieren.

Scannen mit 1.000 m² pro Stunde

„Wahrscheinlich kenne ich mich mittlerweile mit der Audi A6-Montage besser aus als die meisten A6-Monteure“, sagt Alperen Öztürk. Öztürk arbeitete früher am Montageband des Audi A8, heute erfasst er die riesigen Produktionshallen des Unternehmens mit Hilfe des mobilen Mappinggerätes NavVis M6.

Die gesamte bisher gescannte Fläche beträgt 250.000 m² in 250 Stunden, was 34 Arbeitstagen entspricht. Dementsprechend lassen sich so ca. 1.000 m² pro Stunde scannen.

Öztürk steuert den mobilen Mapper dabei im Schritttempo durch jeden Raum. Während er sich durch die Hallen bewegt, erfassen die Laserscanner über seinem Kopf die Umgebung. Auf dem Display erscheinen währenddessen bereits die ersten Konturen der gescannten Umgebung. In kürzester Zeit wird ein genaues digitales Abbild des Ist-Zustandes der Produktktionshalle erstellt.

“Unsere Fabrikplaner können sogar vom Home-Office aus Messungen in Produktionshallen vornehmen, ohne selbst vor Ort sein zu müssen oder gar einen Zollstock in die Hand zu nehmen. Diese Messungen werden dann verwendet, um aus der Ferne hochgenaue Pläne der Anlagen zu erstellen.”

André Bongartz

Planungsprozesse Methoden/Standards

Maschinelles Lernen und Punktwolken

Nachdem die Daten mit Hilfe von NavVis IVION verarbeitet und bereitgestellt wurden, können alle Beteiligten per PC, Smartphone oder Tablet durch die virtuellen Produktionshallen navigieren. Über die Ansicht im Standard-Webbrowser können Produktionsstraßen begutachtet und Maschinen näher betrachtet werden. Wichtige Details werden dabei als Points of Interest hervorgehoben.

Ein weiterer Vorteil des mobilen Mappingsystems besteht darin, dass eine Punktwolke erzeugt wird, in der sämtliche Maschinen und Systeme erfasst sind. Mit Hilfe von maschinellem Lernen werden die Punktwolken dann in die CAD-Modelle eingearbeitet, so dass die gesamte Halle mit allen Maschinen, Anlagen und Regalen virtuell zugänglich ist und inspiziert werden kann.

Das spart den Beschäftigten bei Audi viel Zeit und Geld - und ist ein weiterer Schritt in Richtung standortunabhängige Produktionsplanung. „Unser digitales Planungssystem bietet enorme Vorteile, gerade jetzt während in der Coronazeit“, erklärt Bongartz.

„Unsere Fabrikplaner können sogar vom Home-Office aus Messungen in Produktionshallen vornehmen, ohne selbst vor Ort sein zu müssen oder gar einen Zollstock in die Hand zu nehmen. Diese Messungen werden dann verwendet, um aus der Ferne hochgenaue Pläne der Anlagen zu erstellen.“

Zukünftige Anwendungsmöglichkeiten

Zunächst sollen alle Produktionshallen am Standort Neckarsulm digital erfasst werden, danach der Nachbarstandort Ingolstadt. Geschäftsreisen zu anderen Fabriken auf der Welt würden überflüssig, wenn die dortigen Fabrikgebäude ebenfalls virtuell zugänglich werden.

Eine weitere mögliche Anwendung der mit dem NavVis M6 generierten Daten sind virtuelle Werksführungen: In absehbarer Zeit könnten so Besucher und Besucherinnen bei der Abholung ihres Neuwagens mit einer 3D-Brille durch die Produktionsstraße geführt werden und Einblicke in Bereiche erhalten, die bisher für die Öffentlichkeit nicht zugänglich waren.

Datenschutzt sei bei solchen Touren nach wie vor ein wichtiges Thema, wie André Bongartz erklärt: „Selbst wenn die Produktion mal stillsteht, ist in diesen Hallen immer jemand unterwegs. Damit keine Personen in den Panoramabildern zu erkennen sind, werden alle Gesichter automatisch unkenntlich gemacht.“

“Selbst wenn die Produktion mal stillsteht, ist in diesen Hallen immer jemand unterwegs.”

André Bongartz

Planungsprozesse Methoden/Standards

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