Il BMW Group Plant di Monaco sta facendo sempre più uso di applicazioni con intelligenza artificiale (AI). L’intelligenza artificiale è veloce, affidabile e facile da integrare nei vari processi di produzione e, insieme all’analisi intelligente dei dati e alle tecnologie di misurazione all’avanguardia, apre nuove opportunità per una produzione di veicoli più efficiente.
Robert Engelhorn, direttore dello stabilimento BMW Group di Monaco, sta lavorando per far progredire l’applicazione di queste tecnologie: “ Nello stabilimento di Monaco sono necessarie circa 30 ore per fabbricare un veicolo. Durante quel periodo, ogni macchina che produciamo genera enormi quantità di dati. Con l’aiuto dell’intelligenza artificiale e dell’analisi intelligente dei dati, possiamo utilizzare questi dati per gestire e analizzare la nostra produzione in modo intelligente. L’intelligenza artificiale ci sta aiutando a ottimizzare ulteriormente la nostra produzione e ad assicurare una qualità eccellente per ogni cliente. Inoltre, consente ai nostri dipendenti di svolgere compiti monotoni e ripetitivi. “Come per qualsiasi innovazione, il fattore chiave è l’efficacia:”Il nostro team di produzione è composto da specialisti di grande esperienza, quindi sono i migliori giudici sul fatto che un’applicazione AI possa migliorare la qualità e l’efficienza in ogni fase della produzione”, afferma Robert Engelhorn.
Le opzioni per l’utilizzo dell’IA e dell’analisi intelligente dei dati sono attualmente in fase di test in varie aree del BMW Group Plant di Monaco. In alcune aree, le tecnologie sono già in uso nella produzione in serie, come il negozio di stampa e la convalida delle funzioni.
Il negozio di stampa presso lo stabilimento di casa del BMW Group a Monaco di Baviera trasforma oltre 30.000 pezzi grezzi al giorno in parti di carrozzeria di veicoli. Dal 2019 a ogni spazio vuoto è stato assegnato un codice laser all’inizio della produzione in modo che la parte del corpo possa essere chiaramente identificata in tutto. Questo codice viene raccolto dal sistema iQ Press, che registra i parametri del materiale e del processo, come lo spessore dello strato di metallo e olio, la temperatura e la velocità delle presse. I parametri sono quindi correlati alla qualità delle parti prodotte.
Caricati sul cloud in tempo reale, i dati sono immediatamente disponibili nella loro interezza per consentire al team di produzione di ottenere un quadro più chiaro del processo di produzione. i dati di stampa iQ sono uno strumento importante per loro, poiché eliminano la necessità di controllare ogni parte del corpo nei minimi dettagli, ad esempio nel controllo di qualità, e individuano solo le irregolarità che richiedono un’azione.
L’intelligenza artificiale offre anche il potenziale per identificare modelli ricorrenti in un processo, basato sui dati raccolti, per supportare l’ottimizzazione continua. Quindi, oltre a migliorare l’efficienza dei sistemi di produzione, iQ Press aiuta ad aumentare ulteriormente la produzione oraria dal negozio di stampa.
I robot per carrozzeria sono dotati di un totale complessivo di oltre 600 pinze per saldatura. Se le pinze devono mai essere sostituite in modo imprevisto, costa tempo e denaro significativi. Inoltre, molti robot sono di difficile accesso, quindi lo smantellamento e la sostituzione delle pinze può richiedere ore.
Fino ad ora, le condizioni delle tenaglie sono state monitorate a occhio nudo da un membro del team di produzione. Ma negli ultimi mesi, gli specialisti della manutenzione presso lo stabilimento di Monaco hanno adattato i sensori a tutte le tenaglie per misurare i livelli di attrito tre volte per turno e segnalare eventuali anomalie. I dati che producono vengono costantemente valutati dal software, consentendo di prevedere potenziali guasti della macchina. Martin Hilt, responsabile per l’innovazione e la digitalizzazione presso lo stabilimento di Monaco, spiega: “ Poiché disponiamo dei sensori e raccogliamo i loro dati in un cloud, ora possiamo monitorare 24 ore su 24 se sono necessari interventi di manutenzione. Quindi, possiamo pianificare meglio eventuali sostituzioni e potenzialmente programmarle per un’interruzione della produzione. ”
Nonostante i sistemi di pulizia completi, le carrozzerie dei veicoli possono raccogliere particelle di polvere mentre si dirigono verso la linea di verniciatura. Sebbene invisibili all’occhio umano, le particelle possono influire sulla qualità della finitura. Fino ad ora, i potenziali difetti non sono stati scoperti dopo il processo di verniciatura, rivelato solo dall’ispezione automatica della superficie. Dovevano quindi essere rielaborati o i corpi ridipinti completamente.
Ora, tuttavia, ogni sistema di verniciatura incorpora sensori che misurano i livelli di polvere e consentono di prevedere la qualità della vernice. “Ora possiamo dire rapidamente se i parametri ambientali non sono del tutto giusti a un certo punto, né nel reparto di verniciatura o in una delle aree tampone. Ci vogliono molti dati per farlo, che raccogliamo durante tutto il processo, valutiamo storicamente e analizziamo in tempo reale “, spiega Martin Hilt.
Negli ultimi mesi, un ulteriore sensore speciale sviluppato da Plant Munich ha misurato i livelli di polvere sulle parti del corpo all’inizio del processo di verniciatura, prima e dopo i rulli di piume di emu. In futuro, quando i livelli di polvere sono troppo alti, le carrozzerie delle auto passeranno attraverso la verniciatura non trattata e verranno inviate per un’ulteriore pulizia.
I progetti di intelligenza artificiale in assemblea si concentrano principalmente sul riconoscimento automatico delle immagini. Qui, la tecnologia viene utilizzata per valutare le immagini di un componente e confrontarle in millisecondi con centinaia di altre immagini della stessa sequenza. Il sistema quindi identifica eventuali deviazioni dalla norma, ad esempio parti posizionate o montate in modo errato o assenti.
Nello stabilimento di Monaco, il riconoscimento automatico delle immagini consente al team di produzione di identificare se il triangolo di emergenza, i tappi dei tergicristalli e i davanzali delle porte sono stati correttamente montati su ciascuna vettura. In precedenza, piccole bolle nella copertura di alluminio di un davanzale della porta erano spesso sufficienti per impedire alle porte convenzionali della fotocamera di vedere se il logo sul davanzale della porta era corretto. Ma ora un associato fotografa ciascuna parte interessata a sua volta e può persino utilizzare l’apparecchiatura mobile per controllare le parti a cui è più difficile accedere. La distanza, l’angolo e la luce non hanno quasi alcun effetto sulle valutazioni dell’IA, che rivelano in poche frazioni di secondo se tutto è a posto o meno.
Il sistema di intelligenza artificiale è formato da soci. Iniziano fotografando il componente in questione da varie prospettive e segnando potenziali deviazioni sulle immagini. Ciò consente loro di sviluppare un database di immagini che può essere utilizzato per creare una rete neurale per la valutazione delle immagini. Le valutazioni vengono eseguite in modo completamente automatico e la macchina decide da sola se una parte soddisfa o meno tutte le specifiche.
L’identificazione a radiofrequenza (RFID) consente di identificare i componenti automaticamente e senza contatto in tutta la catena del valore. “Il nostro obiettivo è di evitare che gli addetti alla produzione debbano scansionare i componenti manualmente e contemporaneamente ottimizzare ulteriormente la produzione garantendo che i giusti componenti siano montati sui veicoli giusti”, afferma Martin Hilt. L’RFID viene attualmente utilizzato nella produzione di sedili presso lo stabilimento di Monaco, ma verrà presto utilizzato anche durante l’assemblaggio del veicolo.
Le etichette Smart RFID richieste per il sistema vengono applicate prima che il componente lasci il fornitore. Rimangono in posizione per tutta la produzione, consentendo alle antenne sul lato linea di raccogliere ogni componente etichettato all’interno di ciascuna vettura mentre passa.
Comfort Access è stato introdotto per la prima volta nell’attuale BMW Serie 3. Un piccolo team di convalida elettronica / elettronica di Monaco ha ora sviluppato un robot speciale per convalidare la sua integrazione.
I veicoli con Comfort Access utilizzano tre antenne esterne per generare un campo elettromagnetico tridimensionale attorno all’auto. Quando il conducente entra nel campo, il sistema riconosce la chiave dell’auto. A circa 3 metri dall’auto, accende la luce di benvenuto per illuminare l’area fuori dalla porta del conducente. A circa 1,5 m, le portiere si sbloccano e si bloccano automaticamente se il conducente si allontana.
Fino ad ora, questa funzione speciale è stata convalidata manualmente, con la parametrizzazione in sviluppo da sola che ha richiesto due giorni per veicolo. Le zone di accesso comfort e l’influenza dei processi di produzione su di esse vengono quindi ricontrollate manualmente nell’impianto, prima che inizi la produzione, tenendo conto dei vari requisiti specifici del Paese e delle caratteristiche delle attrezzature, come i giunti per rimorchi. Tutto sommato, è un processo lungo e non sempre del tutto accurato, data la moltitudine di funzioni diverse.
Per risolvere il problema, il BMW Group e l’University of Applied Sciences (HTW) di Dresda hanno sviluppato un robot di misurazione che circonda autonomamente il veicolo più volte in uno schema predefinito per determinare la forza del campo magnetico in vari punti richiesti. Attaccato al robot è una scatola contenente la chiave dell’auto. La scatola può essere posizionata a diverse altezze per riflettere i diversi modi in cui un guidatore potrebbe trasportarla: nella loro mano, nella loro borsa sportiva o nel taschino, forse. Non appena il robot rileva l’elettronica del veicolo che blocca o sblocca le porte, il suo scanner Lidar integrato misura la distanza tra la chiave e il veicolo e controlla l’ambiente circostante. I dati generati vengono inviati direttamente a un computer centrale, dove vengono rappresentati come grafici.
Posizione del veicolo nel sistema di produzione
I vantaggi del sistema sono evidenti: “ Questo robot non è solo molto più veloce, è anche più preciso. I risultati che otteniamo sono altamente dettagliati e, soprattutto, obiettivi. Quindi possiamo anche iniziare a convalidare la funzione prima che l’auto abbia il suo primo test-drive ”, spiega Martin Hilt.
Posizione del veicolo nel sistema di produzione
Gli specialisti responsabili dell’integrazione dei prodotti nello stabilimento di Monaco garantiscono processi stabili per la consegna di veicoli privi di difetti. Sono anche responsabili dell’integrazione dei veicoli pre-serie nella produzione per consentire un lancio regolare della produzione ufficiale con la qualità della serie fin dall’inizio.
“Dall’inizio di quest’anno, i nostri specialisti hanno utilizzato una nuova app che li avvisa non appena il veicolo pre-serie che stanno seguendo raggiunge un determinato punto di assemblaggio. Ciò consente loro di individuare qualsiasi auto desiderino, in modo da poter controllare, ad esempio, una particolare combinazione di caratteristiche dell’attrezzatura “, afferma Martin Hilt.
La nuova app non solo sostituisce il processo manuale ma migliora anche la convalida. In futuro, può essere utilizzato anche su veicoli di serie.
