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BMW Group und NVIDIA Robotics

Werkslogistik neu definieren mithilfe von KI

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Neue Effizienz in der Fertigungslogistik

Der jährliche Automobilumsatz der BMW Group hat sich in den letzten 10 Jahren auf 2,5 Mio. Fahrzeuge verdoppelt. Mehrere Fahrzeugmodelle mit durchschnittlich 100 unterschiedlichen Optionen bedeuten, dass sich 99 Prozent der Kundenbestellungen eindeutig voneinander unterscheiden. Das tägliche Volumen mehrerer Millionen eingehender Teile von Zulieferern aus der ganzen Welt stellt eine immense Herausforderung für die Werkslogistik dar. BMW Group hat die neue Isaac Robotics-Plattform von NVIDIA gewählt, um seine Automobilfabriken zu verbessern.

Kundenbestellungen: The Power of Choice

Die BMW Group stellt jeden Tag 10.000 Fahrzeuge her. Sie bietet 40 Fahrzeugmodelle mit durchschnittlich 100 verschiedenen Optionen pro Fahrzeug an, was zu 2¹⁰⁰ verschiedenen Konfigurationsmöglichkeiten führt.

Werkslogistik: Eingang von Rohmaterialien, Ausgang von Trays mit Teilen

Die Logistik der BMW Group erhält 30 Mio. Teile pro Tag von 1.800 Zulieferern in 31 Werken. Insgesamt müssen 230.000 Teilenummern in Trays organisiert werden, sodass täglich 10.000 Build-to-Order-Fahrzeuge hergestellt werden können.

Fertigung: Just-in-Time, Just-in-Sequence

Die Produktionslinie der BMW Group stellt alle 56 Sekunden ein Fahrzeug her. Die Linie läuft ohne Unterbrechung und kann bis zu 10 verschiedene Fahrzeuge in beliebiger Reihenfolge herstellen, wobei die Teile genau dann und dort ankommen, wann und wo sie benötigt werden.

Die BMW Group hat sich dem Motto Power of Choice für seine Kunden verschrieben– die Anpassung diverser Merkmale in verschiedenen Fahrzeugen für verschiedene Kunden. Die Fertigung hochwertiger, hochgradig maßgeschneiderter Fahrzeuge in mehreren Modellen mit höherer Stückzahl in einer Produktionslinie erfordert fortschrittliche End-to-End-Computing-Lösungen. Unsere Zusammenarbeit mit NVIDIA ermöglicht es uns, heute die Zukunft der Werkslogistik zu entwickeln und die Kunden der BMW Group weltweit zu begeistern.

– Jürgen Maidl, Senior Vice President of Logistics für die BMW Group

Der Einsatz der NVIDIA-Plattform Isaac Robotics durch die BMW Group zur Transformation ihrer Fertigung ist revolutionär. Die BMW Group zeigt den Weg in das Zeitalter KI-unterstützter Werke auf, fördert bahnbrechende Fortschritte in den KI- sowie Robotiktechnologien und schafft so ein neues Level an hochgradig anpassbaren Just-in-Time- und Just-in-Sequence-Fertigungsprozessen.

– Jensen Huang, NVIDIA-Gründer und CEO

Dieses Video veranschaulicht den Sim-to-Real-Prozess auf NVIDIA-KI-Plattformen. Der Smart Transport Robot (STR) und der SortBot der BMW Group verwenden Isaac für multimodale Funktionen, einschließlich Bewegungsplanung, Objekterkennung und Posenschätzung. Die Roboter werden in Isaac SIM in Omniverse angezeigt und bieten physikalische Präzision sowie realistische Darstellung und werden auch im BMW-Werk selbst eingesetzt.

Entwicklung von Robotern mithilfe der NVIDIA Isaac-Plattform

Die BMW Group hat ein End-to-End-System basierend auf NVIDIA-Technologien implementiert, bei dem Logistikroboter, die anhand einer Softwarearchitektur entwickelt wurden, auf der NVIDIA Open Isaac Robotics-Softwareplattform laufen. Navigationsroboter transportieren die Materialien autonom, während Manipulationsroboter Teile auswählen und organisieren. Die NVIDIA-Technologie wurde verwendet, um das System zu entwerfen, zu trainieren, zu entwickeln, zu simulieren und bereitzustellen.

Das neue System in der Entwurfsphase

NVIDIA^® Quadro^®-Grafikprozessoren rendern mithilfe der RTX-Plattform synthetische Raytracing-Maschinenteile unter verschiedenen Beleuchtungs- und Okklusionsbedingungen, um die realen Daten zu erweitern. Dadurch wird das Training verbessert und die Entwicklung beschleunigt.

Trainieren von Deep Neural Networks

Die Daten von realen und synthetischen Maschinenteilen werden dann zum Trainieren von Deep Neural Networks auf NVIDIA DGX^™-Workstations eingesetzt.

Entwicklung von KI-Roboteranwendungen

Basierend auf der offenen Isaac^™-Robotikplattform von NVIDIA verwenden die Roboter zahlreiche leistungsstarke Deep Neural Networks, die mit der Wahrnehmung, Segmentierung und Posenschätzung befasst sind, um ihre Umgebung wahrzunehmen, Objekte zu erkennen, autonom zu navigieren und Objekte zu verschieben.

Training und Tests mithilfe von Simulationen

Roboter werden virtuell trainiert und getestet mit der Isaac SIM von NVIDIA in der virtuellen Omniverse-Umgebung von NVIDIA. Mehrere Mitarbeiter der BMW Group können an unterschiedlichen Standorten in einer simulierten Umgebung arbeiten.

Bereitstellung des finalen Systems

Eine Vielzahl von Jetson AGX Xavier^™- sowie EGX Edge-Computern von NVIDIA unterstützt die neue Reihe von autonomen Robotern der BMW Group, die multimodale Sensorfusion und KI für die Peripherie erfordern.

NVIDIA Isaac für intelligentere Roboter und effizientere Werke

Das End-to-End-Logistiksystem der BMW Group umfasst fünf KI-fähige Roboter, die auf der offenen Isaac^™-Robotikplattform von NVIDIA laufen. Die Roboter unterstützen nun den aktuellen Produktionsprozess, um hochgradig maßgeschneiderte Fahrzeuge auf derselben Produktionslinie zu bauen.

SortBot

Smart Transport Robot (STR)

SplitBot

PickBot

PlaceBot

Isaac SDK und SIM 2020.1 werden am 26. Mai zum Download verfügbar sein.

Weitere Infos

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