Audi jede na vlně AI

Audi urychluje zavádění umělé inteligence do výroby a logistiky. Rozšiřuje svou vlastní cloudovou platformu pro výrobní činnosti a představuje nové možnosti využití umělé inteligence a AI technologií ve velkosériové výrobě.

Výrobce prémiových automobilů přitom sází také na odborné znalosti silných partnerů. Chytrá digitální řešení tak doplňují zkušenosti s výrobou získávané po dlouhá desetiletí.

„Umělá inteligence je pro efektivitu naší výroby kvantovým skokem. Realizací našich plánů v oblastech umělé inteligence a digitalizace přeměňujeme naše výrobní závody na myslící továrny, v nichž umělá inteligence precizně podporuje naše zaměstnance jako partner. První roboti řízení umělou inteligencí kompletně převezmou ergonomicky namáhavé úkoly a další usnadnění práce zajistí chatboti,“ vysvětluje Gerd Walker, člen představenstva společnosti Audi odpovědný za výrobu a logistiku. „Vytváříme symbiózu znalostí v oblasti výroby, které značka Audi nashromáždila v průběhu mnoha desetiletí, naší vlastní inovační síly a odborného know-how silných partnerů, jakým je Innovation Park Artificial Inteligence (IPAI) v Heilbronnu.“

Edge Cloud 4 Production: Základ pro plošné využití umělé inteligence

Audi uvádí v prostředí velkosériové výroby do provozu Edge Cloud 4 Production (EC4P). Společnost tak stanovuje nová měřítka pro kompletně síťově propojenou automatizaci výrobního závodu a současně vytváří základy pro plošné využití umělé inteligence ve výrobě. EC4P umožňuje propojení klasické automatizační techniky s flexibilitou a výpočetním výkonem cloudu. Audi tak zjednodušuje procesy, zmenšuje potřebné množství hardwaru v místě výroby a dokáže rychleji implementovat nové funkce. V důsledku toho se zlepšuje stabilita procesů, snižují požadavky na údržbu a zvyšuje zabezpečení IT.

Například v německých výrobních závodech je vedení zaměstnanců při montáži vozidel ve stále větší míře řízeno centrálně z cloudu. Zaměstnanci na montážní lince dostávají z centrálního zdroje aktuální informace o individualizaci nebo regionální specifikaci příslušného vozu. Přechod do cloudu ušetřil již více než 1000 průmyslových PC.

Cloud EC4P nalézá nyní poprvé uplatnění v prostředí vysoce automatizovaných výrobních zařízení ve velkosériové výrobě, a to v neckarsulmské karosárně modelových řad A5 a A6. Lokální hardwarové řízení na výrobních linkách bylo přitom nahrazeno virtuálními programovatelnými logickými automaty vPLC (virtual Programmable Logic Controller). Průmyslová zařízení včetně cca 100 robotů vzájemně spolupracují prostřednictvím cloudu EC4P s přesností na milisekundy. EC4P splňuje nejvyšší požadavky na hladký průběh výroby, který umožňuje vyrábět každý den ve třech směnách stovky automobilových karoserií – v automobilovém průmyslu se jedná o dosud jedinečné měřítko.

Umělá inteligence podporuje zaměstnance a zajišťuje kvalitu

Na cloudu EC4P poběží v budoucnosti také systém detekce svařovacích rozstřiků WSD (Weld Splatter Detection), což umožní ještě větší flexibilitu a rozšiřitelnost. WSD ve výrobním závodě Audi Neckarsulm detekuje svařovací rozstřiky na spodní straně karoserie a označuje je světlem. V novém vývojovém stupni WSD zajistí robotická ruka jejich obroušení, což je jinak tělesně namáhavý úkol. V rámci koncernu Volkswagen první rozpoznávání svařovacích rozstřiků podporované umělou inteligencí se zanedlouho zapojí do sériové výroby také na šesti zařízeních v Ingolstadtu.

Audi navíc vyvíjí ProcessGuardAIn, vlastní řešení s umělou inteligencí pro monitorování výrobních procesů. Vývoj má na starosti tým datových odborníků Audi, který v uplynulých letech vybudoval celopodnikovou platformu „P-Data Engine“. Tato platforma kombinuje data z různých systémů a zařízení ve výrobě na jednotné úrovni kvality. Díky tomuto datovému základu mohou například datoví vědci ve službách společnosti Audi rychle a efektivně vyvíjet aplikace s umělou inteligencí a rozšiřovat jejich využití. Příkladem je ProcessGuardAIn, řešení na bázi umělé inteligence, které sdružuje po desítky let získávané odborné znalosti a data ze zařízení a procesů v jednom standardizovaném, rozšiřitelném modulárním systému, který lze využívat v rámci celého koncernu Volkswagen.

ProcessGuardAIn v současnosti již monitoruje na základě dat ze strojů a senzorů výrobní kroky v reálném čase, včas rozpoznává anomálie a informuje odborníky. V lakovně výrobního závodu Neckarsulm probíhají zkušební fáze dvou případů využití zaměřené na optimalizaci dávkování v přípravně a rozpoznávání anomálií při katodickém ponorném lakování. Zařazení do sériové výroby je plánováno na druhé čtvrtletí 2026. Včasné rozpoznání chyb usnadňuje manuální pracovní kroky a snižuje následné náklady.

V dalších vývojových stupních bude ProcessGuardAIn poskytovat na základě dat doporučení ohledně nezbytných pracovních postupů a zaměstnance bude při řešení doprovázet krok za krokem prostřednictvím aplikace. V budoucnosti může ProcessGuardAIn sloužit jako centrální nástroj pro prediktivní údržbu a zajišťování kvality ve všech výrobních závodech a pro monitorování veškerých výrobních procesů.

Jedinečný, pokrokový projekt: Automatizovaná montáž kabelových svazků

Audi realizuje společně s deseti partnery ve svém výrobním závodě v Ingolstadtu pokrokový projekt Next20EM, v němž ukazuje, jak bude možné kompletně zdigitalizovat a zautomatizovat výrobu a montáž kabelových svazků – od dodavatele až po montáž do vozidla ve výrobním závodě Audi. V automobilovém průmyslu je dosud zautomatizováno pouhých necelých deset procent výroby a montáže kabelových svazků.

V Ingolstadtu vznikl s podporou Spolkového ministerstva pro hospodářství a energetiku demonstrátor, který názorně prezentuje kompletní procesní řetězec od výroby kabelových svazků přes první fázi jejich montáže do středové konzoly s konektory vhodnými pro automatizaci až po automatizovanou montáž do vozidla – a to vše řízeno centrálním systémem.

Přínosy pro Audi jsou značné a zahrnují méně náročnou logistiku a výrazně kratší reakční doby při změnách – místo týdnů pouhé minuty. V dalším kroku budou získané poznatky využity ve velkosériové výrobě budoucích automobilových projektů.

První výsledek spolupráce s IPAI: Řízení sušičky v lakovně s podporou umělé inteligence

Audi testuje ve svém výrobním závodě v Neckarsulmu řízení sušičky podporované umělou inteligencí. Jedná se o první případ využití výsledků spolupráce s inovačním parkem IPAI v sériové výrobě. Model umělé inteligence, na němž je tato aplikace založena, přitom pochází z jiného odvětví. Odborníci v něm však díky spolupráci s inovačním parkem IPAI objevili potenciál pro Audi. V současnosti jsou již různé regulační prvky, které mění teplotu a množství vzduchu v sušičce s podélným prouděním, připojeny k systému s umělou inteligencí. Díky tomu lze rychleji reagovat na nejmenší změny při průjezdu nalakované karoserie sušičkou, aby byl proces sušení co nejhospodárnější z hlediska využívání zdrojů. Audi bude do léta 2026 testovat, kolik energie lze tímto způsobem ušetřit. Řízení sušičky podporované umělou inteligencí je společným vývojem společností Audi a CVET GmbH a iniciativy appliedAI.

Práce v inovačním prostředí

Audi sází na své cestě k výrobě založené na datech na kombinaci vlastního know-how a odborných znalostí silných partnerů z průmyslu a vědy.

Nové technologie vyvíjí v rámci společnosti Audi 60 odborníků v odděleních Audi Production Lab (P-Lab) a P-Data Factory – od prvního nápadu až po využití ve velkosériové výrobě.

Audi společně s firmami Broadcom, Cisco a Siemens propojuje v rámci cloudu EC4P virtualizační platformu, síť a automatizační techniku. Kromě toho je společnost Audi od roku 2023 také aktivním partnerem inovačního parku IPAI v Heilbronnu, evropského centra pro aplikovanou umělou inteligenci. Tyto kooperace otevírají přístup k nejnovějším výsledkům vývoje, start-upům a talentům – a urychlují přenos inovací do sériové výroby. „Společně s našimi partnery stanovujeme měřítka pro výrobu budoucnosti založenou na datech – s rozhodností a současně i odpovědností,“ říká Walker.

Jasná pravidla pro používání umělé inteligence a zacházení s daty

Audi se ve svých pravidlech chování závazných pro všechny zaměstnance a v deklaraci základních záměrů v oblasti umělé inteligence hlásí k odpovědnému zacházení s AI jako klíčovou technologií naší doby. Tři hlavní principy – respekt, bezpečnost a transparentnost – slouží k tomu, aby bylo možné využívat potenciál umělé inteligence, chránit společnost a její zaměstnance a respektovat práva uživatelů. Soubor pravidel pro sdílení dat navíc zajišťuje, aby bylo zacházení s daty v souladu s hodnotami firmy.

Gerd Walker, člen představenstva společnosti Audi odpovědný za výrobu a logistiku

Spolupráce v oblastech umělé inteligence a digitalizace napříč výrobními závody

Výrobní síť Audi sází na rozšiřování a čilou výměnu zkušeností s různými aplikacemi na základě umělé inteligence:

Tým společnosti Audi Hungaria systematicky analyzuje případné přínosy digitalizace svého řetězce tvorby přidané hodnoty. Umělá inteligence ve výrobním závodě Győr (Maďarsko) zlepšuje transparentnost a zvyšuje efektivitu výrobních procesů od plánování přes výrobu až po zajištění kvality.

Management společnosti Audi México používá nástroj „Production Reports“ podporovaný umělou inteligencí k zobrazování důležitých ukazatelů v reálném čase a v rozhodovacích procesech na základě precizních, aktuálních provozních dat výrobního závodu ve městě San José Chiapa.