Für die voll vernetzte Produktion in der Automobilindustrie gibt es zwei wichtige Erfolgsfaktoren:
- die digitale Vernetzung von Prozessen, Produkten und Maschinen
- die smarte Nutzung von Daten.
Ein interdisziplinäres Team mit Vertretern von Volkswagen, AWS und Teradata ist beide Faktoren erfolgreich angegangen. Mit „Spot Welding Analytics“ haben sie eine intelligente Lösung geschaffen, die mehr Transparenz und Effizienz im Karosseriebau ermöglicht. Die Lösung integriert und analysiert Daten, die von Schweißrobotern erzeugt werden – ein bisher ungenutztes Potenzial an Fertigungsdaten.
Komplexes Prüfverfahren im Karosseriebau meistern
„Spot Welding Analytics“ ist heute bereits im Volkswagen-Werk in Emden im Einsatz, wo es den Karosseriebau in einer digitalisierten Fabrik umsetzt. Täglich werden im Werk mehr als 1000 Autos produziert. Die Maschinen und Roboter im Karosseriebau setzen pro Tag bis zu sieben Millionen Schweißpunkte. Diese müssen für höchste Qualität und Haltbarkeit nicht nur entsprechend den Materialien, der Schichtdicken und der Positionen ausgeführt werden, sie müssen nach der Ausführung auch genau kontrolliert werden. Für das Setzen des Schweißpunktes benötigt der Roboter nur wenige Sekunden. Aber die darauf folgende Qualitätssicherung ist zeitintensiv. Denn die Prüfungen basieren auf Mustern, die von einem Qualitätssicherungs-Team manuell ausgeführt werden müssen. Der Ansatz, Transparenz mithilfe von Daten zu erreichen, hat weitreichende Vorteile: angefangen bei der Möglichkeit eines frühzeitigen Eingreifens und der schnellen Erkennung von Schwachstellen in Prozessabläufen bis hin zur dynamischen Wartung der Schweißinfrastruktur und der Analyse von Materialkombinationen. Zudem reduziert Volkswagen mit „Spot Welding Analytics“ nicht nur den manuellen Aufwand, sondern erweitert auch die definierten Prüfumfänge auf eine komplette und durchgängige Prozessüberwachung.
„Die Nutzung von Vorgangsdaten zur 100-prozentigen Prozessüberwachung ist ein entscheidender Schritt in Richtung Smart Factory und wird die Basis für weitere Anwendungen sein, die zur kontinuierlichen Verbesserung beitragen.“
—Mathias Boomgaarden, Projektleiter im Volkswagen-Werk Emden
Signifikante Einblicke in Schweißprozesse mit KI und maschinellem Lernen
Die Lösung ist vollständig auf der Industrial Cloud (Digital Production Platform) von Volkswagen aufbaut und auf diese abgestimmt. Der Basisdienst der Plattform, die Base Connectivity Solution, dient zur Herstellung der lokalen Konnektivität zwischen der Betriebstechnik (OT), der IT und dem Enterprise Tier in der Industrial Cloud. Punktschweißdaten und zusätzliche Metadaten werden in der Cloud-Datenplattform Teradata Vantage auf AWS integriert und analysiert. Hier findet die analytische Verarbeitung, das Modell-Training und Daten-Scoring sowie die Kombination der Daten mit anderen Quellen statt. Durch den Einsatz von Analysemodellen, die selbstlernende und sich selbst erweiternde Algorithmen der Künstlichen Intelligenz (KI) bzw. des maschinellen Lernens umfassen, klassifiziert und verfeinert der Service die Daten auf Basis verschiedener Prozessmerkmale. Die Ergebnisse liefern den Karosseriebauern von Volkswagen Informationen über die Prozessstabilität aller Schweißpunkte. Neben den Prozessmerkmalen jedes Schweißpunktes unterstützt die Lösung die Analyse der Auswirkungen von integrierten Wartungsmaßnahmen, Materialkombinationen und Schweißprozessparametern.
Datenanalysen für Community-Partner der Industrial Cloud
Volkswagen, AWS und Teradata möchten Technologien zur Datenanalyse für die Industrial Cloud-Community zugänglich und skalierbar machen. Die Industrial Cloud ist eine offene Industrie-Plattform, die es Unternehmen aus der Automobil- und Fertigungsindustrie sowie deren Zulieferer möglich macht, als Partner von Diensten und Lösungen zu profitieren.
„Die Digitalisierung verändert von Grund auf die Methoden, nach denen Fahrzeuge entwickelt, geplant und gebaut werden. Unsere Lösung ‚Spot Welding Analytics für die Industrial Cloud‘ zeigt eines der signifikanten Potentiale auf, die sich für die smarte Produktion in der Automobilindustrie aus der Datenanalyse von Maschinen, Sensoren und IT-System ergeben.“
—Christian Schwöbel, Executive Account Director Automotive bei Teradata.
