Audi Media Center

Дигиталната трансформация на Audi – половината път е вече изминат

от Майя Бойчева-Манолчева

8 юни 2022 09:00

Големите автомобилни производители от години прилагат стратегии за автоматизация на процесите при производство, но това далеч не означава, че всички са изоставили хартията или пък че всички звена работят синхронизирано. Пандемията, както и при другите сектори, успя да спеши дигитализацията и тук. Според някои проучвания автомобилните производители планират да увеличат инвестициите си в дигитализация с 24% през следващите години като отговор на изискванията на пазара, продуктите и клиентите. Добри примери има доста, но днес ви представяме производителя на луксозни автомобили "Ауди". Компанията вече е по средата на пътя на пълна дигитална трансформация, като пилотни проекти с цел дигитализация и въвеждане на нови технологии има в редица от нейните дейности.

Умна фабрика

Интелигентните дигитални решения подобряват гъвкавостта и ефикасността при производството и логистиката, са категорични от компанията. "Ауди" е част от групата Volkswagen и има водеща роля в нейна цялостна дигитализационна стратегия. Преди година автопроизводителят стартира инициатива Automotive Initiative 2025 (AI25) и започна превръщането на фабриката в Некарсулм в модел за дигитализация и автоматизация. Партньори по проекта са Институтът за производствено инженерство "Фраухофер", Техническият университет в Мюнхен, SAP и Capgemini. Всъщност AI25 е мрежа за трансформация на фабрики. Като част от нея фабриката на "Ауди" играе ролята на пилотна фабрика и лаборатория за дигитална трансформация. Тоест новите решения се тестват и разработват там, докато не станат готови за серийното производство.

Един от основните елементи на дигитализационния процес е платформата за дигитално производство - Digital Production Platform (DPP), в която данните от всички машини, съоръжения и системи от всички фабрики на групата Volkswagen се събират в най-голямата в света IIoT (Industrial Internet of Things) платформа. В средносрочен и дългосрочен план се предвижда дигиталните решения за фабриката да бъдат разработвани тук. Като следваща стъпка "Ауди" планира да внедри дигиталните технологии в локациите на групата по целия свят. В процеса на дигитализация се използват иновативни технологии като 3-D принтиране, 5G мобилни комуникации, виртуална реалност, автономни транспортни системи и др.

Supermarket 2.0

Supermarket 2.0 е концепцията за оптимизация, която "Ауди" използва в своите заводи. Според нея, вместо работниците да отиват при различните компоненти, частите отиват при работниците. За целта се използват автономни транспортни системи (AGV) и специализиран софтуер за контрол, разработен от експертите на "Ауди" и стартъпа arculus. Контейнерите с необходимите компоненти се превозват чрез AGV до станция, от която се взимат, при това в правилната последователност. До всяка станция стои служител, който подготвя исканите компоненти за производствената линия. Audi Fleet Manager играе ролята на централен контролиращ софтуер. Тъй като стелажите заемат по-малко място, "Ауди" предвижда да намали местата за съхранение с 25%.

Компанията за първи път използва концепцията "продукти към хора" през 2015 година, като тогава AGV се използват за пренасяне на автомобилните указания до служителите. В момента автономните транспортни системи, част от Supermarket 2.0, могат да пренасят материали с тегло до един тон и се движат със скорост 1,5 м/сек., за да гарантират безопасността на служителите.

В бъдеще Audi Fleet Manager ще се справя и с друг проблем. Всеки производител на AGV използва свой софтуер за контрол, което означава, че различните превозни средства доскоро не можеха да комуникират помежду. Тоест превозните средства се нуждаеха от различни маршрути, за да не се сблъскат. Но различните AGV имат различни предимства и се допълват. Затова Audi съвместно с Асоциацията на автомобилната индустрия разработва съвместно решение, което да бъде приложено в Supermarket 2.0.

Умна поддръжка

В Некарсулм въвеждат и проект за предиктивна поддръжка, с който гарантират по-голяма ефикасност и намаляване на времето за производство. "Ауди" използва предиктивна поддръжка, за да разпознае износване на машината за занитване, която съединява различни компоненти. Системите занитват между 600 000 и 1,2 милиона нитове през пластмасова тръба, използвайки сгъстен въздух. Тази технология задвижва нита на перфоратора през тръбата с до 20 метра в секунда. Това води до следи от износване вътре в тръбата. За да определи най-точното време за смяна на тръбите, екипът на "Ауди" използва големи данни и събира и анализира над един милион части информация. Като резултат непредвидените повреди на оборудването се минимализират и може да се планира ремонтна дейност във времето, в което оборудването не е заето в производствения процес.

В бъдеще се предвижда и данните от други процеси да бъдат интерпретирани.

"iMaintenance" приложението също подпомага работата на екипите по поддръжка в сервиза на фабриката. Приложението се базира на 5000 страници документация с точни инструкции и препоръчителни действия и е част от съвместния проект на фабриките на "Ауди" в Инголщат и Некарсулм.

Гарантирано качество чрез AI

Друг пилотен проект в завода на Audi в Некарсулм използва изкуствен интелект за контрол на качеството на точковите заварки при производство с голям обем. Решението се разработва заедно със Siemens и Amazon Web Services като част от Industrial Cloud на Volkswagen Group и се очаква да бъде въведено на други места.

За да се съединят частите в каросерията на Audi A6, са необходими около 5300 точкови заварки. Досега екипите са използвали ултразвук, за да следят ръчно качеството на процесите на съпротивително точково заваряване въз основа на произволни анализи. Но експерти в областта на производството, управлението на иновациите, планирането на цифровизацията и ИТ решават да тестват много по-интелигентен начин за определяне на качеството на точковите заварки в обекта в Некарсулм. Като част от пилотния проект "WPS Analytics" те използват изкуствен интелект (AI) и в реално време откриват аномалии в качеството.

Основният алгоритъм, неговият графичен потребителски интерфейс и приложението за по-задълбочени анализи на качеството в момента се прилагат пилотно в производството на автомобилни каросерии на Audi A6/A7 във фабриката в Некарсулм. Целта на проекта е алгоритъмът да може да оценява близо 100 процента от зададените точки на заваряване по време на производството в бъдеще. Дългосрочната визия на компанията е качеството на процесите на заваряване да може да се контролира автоматично и непрекъснато да се оптимизира.

Audi се е ангажирала да има водеща роля при внедряването на този проект в Индустриалния облак на Volkswagen Group. Тази система обединява производствените данни от фабриките на групата по целия свят в единна мощна цифрова платформа. Основната цел е повишаване на ефективността и намаляване на разходите. Всяка свързана фабрика може да изтегля приложения за своите машини, инструменти и системи директно от Индустриалния облак (подобно на магазин за приложения) и по този начин да произвежда продуктите си още по-ефективно. След като алгоритъмът и таблото за управление на "WPS Analytics" бъдат успешно внедрени в Некарсулм, те ще бъдат въведени и във фабрики в цялата група. Във фабриката в Емден вече разчитат на контролирана от алгоритми оптимизация за точково заваряване със съпротивление - като уроците, извлечени от двата проекта, се вливат в индустриалния облак във всички обекти.

Друго приложение, което използва алгоритъм, за да направи процесите в производството на Audi по-ефективни, е предвидено да се внедри в серийното производство в цеха за преси в Инголщат в началото на следващата година. В този случай изкуственият интелект ще се използва за откриване на дефекти в качеството като малки пукнатини по каросерията на автомобила. Този проект служи и като пример за използване на Automotive Initiative 2025 (AI25). Крайната цел на Audi е да направи производството и логистиката по-гъвкави и ефективни чрез дигитализация. Иновативните технологии вече помагат на служителите и ги освобождават от тежки физически задачи и монотонни ръчни задачи.

Без прототипи

Електрическият модел на Audi e-tron GT е първият, при който производството се извършва изцяло без наличието на физически прототипи. Множество технически иновации правят това възможно, включително сканиране на триизмерни сгради, процеси на машинно обучение и използване на виртуална реалност. Всички процеси на сглобяване като процедури и действия на служителите са тествани и оптимизирани във виртуални пространства. Виртуално планиране като това вече се използва и извън завода и позволява цифрова и свързана работа без командировки. Според експертите от компанията 3D сканирането и планирането във виртуални пространства правят процесите по-ефективни и устойчиви.

3D принтиране

Audi e-tron GT1 беше първото превозно средство, при което 3D принтирането стана част от предсерийното производство, така че отпечатаните инструменти за сглобяване бяха на разположение за началото на производството. Паралелно с това в текущ пилотен проект на фабриката в Некарсулм пластмасовите отпадъци се използват за направата на 3D отпечатани инструменти за производство на превозни средства. Опаковките, използвани за защита на чувствителните компоненти, се събират, сортират и се обработват като суровина за 3D принтери. След това екип от експерти използва материала за отпечатване на специално изработени инструменти за производство на превозни средства.

5G на въоръжение

Съвместно с шведския производител на мрежови решения Ericsson "Ауди" разработи нов пилотен проект за взаимодействие между хората и роботите, в който 5G намира широко приложение.

Високопроизводителна мрежова инфраструктура, която може да реагира в реално време, играе решаваща роля в гъвкавата производствена среда на бъдещето. Затова Audi се фокусира върху използването на 5G технологията в интелигентните производствени процеси. Мрежовите оператори обещават скорост за пренос на данните повече от десет гигабита в секунда и минимална латентност не повече от една милисекунда. Мрежовите връзки са надеждни, консумацията на енергия е много малка, а надеждността е почти 100 процента. В допълнение, 5G предлага възможност за безжично свързване на голям брой индустриални устройства. Машина, свързана чрез 5G, може да реагира в реално време на входове от системата за управление.

В Audi Production Lab (P-Lab) в момента се тестват няколко приложения при реални производствени условия, за да се формулират изискванията, на които 5G технологията ще трябва да отговаря в производствената среда на Audi. От средата на 2020 г. в рамките на завода в Инголщат се използва 5G мрежа. Тази локална честота е важно условие за успешно внедряване на 5G в производството.

RFID етикети

В началото на 2021 година заводът в Некарсулм стана първият в групата Volkswagen, който внедри RFID (radio frequency identification) технологията за безконтактна идентификация на автомобилите при производството. Това беше поредната крачка на компанията към напълно свързано производство. Подобрен RFID носител за данни тип "метален етикет" беше използван за първи път при производството на напълно електрическия Audi e-tron GT1.

Audi светът

За да подпомогне обучението, работата и комуникацията между служителите, Audi разработи виртуален 3D свят "Audi spaces". Интерактивните 3D пространства на Audi са копия на реалната работна среда, в която участниците общуват, учат и работят чрез собствен аватар в реално време и във виртуално пространство. Аватарите са интерактивни - използват жестове, взаимодействат си и говорят един с друг, както в реалния свят.

Според компанията "Audi spaces" има много приложения, тъй като може да се използва за различни групи, независимо от темата. Участниците го описват като по-спокоен и по-малко уморителен вариант от видеоконференциите. От "Ауди" са категорични, че тези пространства могат да допринесат за засилване на усещането за общност - дори за сътрудничество в международен контекст: инструментът е достъпен за всички служители по целия свят.

Audi spaces дава възможност и за обучение на служители на Audi и провеждане на курсовете на Audi Akademie. Сложни процеси и работни ситуации, които иначе могат да бъдат представени само с много усилия или могат да бъдат практикувани само с потенциални заплахи за безопасността при работа, могат да се представят във виртуалните помещения на Audi. По този начин могат да се симулират грешки, без да се застрашава здравето на служителите.

В началото на миналата година Ауди обяви, че над 4000 служители на компанията вече използват Audi spaces за около 200 събития на месец.

Градът на "Ауди"

През 2012 година на площад "Пикадили" в Лондон отвори врати първият сити шоурум на "Ауди", следват и още такива в други градове. Идеята на "Ауди" е да върне шоуруми там, където са хората - в центровете на градовете. Разбира се, построяването на голям шоурум в центъра на града е невъзможно. Затова "Ауди" залага на технологиите. Чрез маси с тъчскрийн клиентите създават своята конфигурация на автомобила, който после проектират на специални стени. Материалите се избират чрез мостри, а накрая получават RFID стик с избраните конфигурации. Резултатът от тази стратегия на Ауди е нарастване на продажбите с 60% и намаляване на разходите за поддържане на огромни количества продукция, която невинаги отговаря на потребителското търсене.

През 2018 година първият дигитален шоурум затвори врати, като Ауди заяви, че ще се фокусира върху нови варианти за интеграция на дигиталния опит във всички шоуруми във Великобритания, за да отговори на променящите се потребителско търсене и очаквания. Така че пътят към дигитализацията на "Ауди" продължава.

Снимки: Audi Media Center