Annons

AUTOMOTIVE: Generativ AI och simulering i fokus när Mercedes-Benz tar fram nästa generations digitala produktionsplattform

Simulering växer i betydelse inom alla typer av verkstadsproduktion. Inte minst inom traditionellt utvecklingsmässiga spetssegment som automotive. Fordonsindustrin har alltid legat långt framme och denna utveckling fortsätter. Ett bra exempel etableringen av digitala tvillingkoncept, vilka i stor utsträckning bygger på att man kan, och ska, simulera alla delar av produktframtagningen för att optimera. Detta från de tidiga looparna i produktutvecklingen, med en digital tvilling av själva produkten, till en motsvarande digital tvilling av produktionsanläggningen och tillverkningslinan i fabriken.
En spännande utvecklingslinje i detta är Mercedes-Benz nya nästa generations portfölj av produktionstekniker, som nu utvecklas i rask takt och orkestreras i bolagets tillverkningsanläggningar i Rastatt, Tyskland; Kecskemét, Ungern; och Beijing, Kina. De digitala tvillingarna sammanställs i företagets produktutvecklingssystem, som sedan 2015-2016 bygger på Siemens Digital Industries Softwares lösningar i det som idag är Siemens Xcelerator-portföljen – till exempel med Siemens ”high fidelity Simulation-portfölj” och flaggskeppet NX CAD för att producera avancerade och fullt fungerande 3D-modeller etc. för accelererad utveckling och produktion genom att ge användaren all nödvändig information om systemet.
Dessa digitala tvillingar utnyttjas sedan i Mercedes-Benz nya tillverkningsupplägg för produktion med hjälp av NVIDIA Omniverse. Det senare en plattform för att utveckla applikationer för Universal Scene Description (OpenUSD) för att designa, samarbeta, planera och driva tillverknings- och monteringsanläggningar.
Denna "Digital First"-strategi förbättrar effektiviteten, skriver NVIDIA i en pressrelease, ”undviker defekter och sparar tid, vilket markerar en stegvis förändring i flexibiliteten, motståndskraften och intelligensen hos Mercedes-Benz MO360 produktionssystem.”
- Vi inleder med detta en ny era av biltillverkning tack vare integrationen av artificiell intelligens, MB.OS (MBs nya operativsystem), och den digitala tvillingen baserad på NVIDIA Omniverse i MO360-ekosystemet, säger Jörg Burzer, styrelseledamot för Mercedes-Benz Groups division för Produktion, Kvalitet och Supply Chain Management. Han fortsätter: "Med vår nya 'Digital First'-metod låser vi upp effektivitetspotential redan innan lanseringen av våra MMA-modeller i vårt globala produktionsnätverk och kan accelerera uppgången avsevärt."
MMA står i detta för Mercedes-Benz Modular Architecture och är en ”electric first-plattform” konstruerad för en familj på fyra fordon som täcker en rad olika karosser. Den kommer att spela en viktig roll för att accelerera uppskalningen av Mercedes-Benz elfordons-flotta. Medan MO360-plattformen är utvecklingen av Mercedes-Benz digitala produktionsekosystem som gör det möjligt för team att identifiera potentiella flaskhalsar i leveranskedjan snabbare och möjliggöra en dynamisk prioritering av produktionsresurser mot el- och toppfordon.

Med hjälp av den digitala tvillingen kan den tyska bilgiganten säkerställa att bolagets monteringslinjer kan omarbetas, konfigureras och optimeras i fysiskt exakta simuleringar först. De nya monteringslinjerna i Kecskemét-fabriken kommer att möjliggöra produktion av fordon baserade på den nylanserade Mercedes Modular Architecture-tanken, som är virtuellt utvecklad med hjälp av digitala tvillingar i Omniverse.
Poängen med NVIDIAs Omniverse-plattformen är att den gör det möjligt för individer och team att utveckla Universal Scene Description (OpenUSD)-baserade 3D-arbetsflöden och applikationer. Universal Scene Description (USD) i sin tur är ett ramverk för utbyte av 3D-datorgrafik-data. Ramverket fokuserar på samarbete, icke-förstörande redigering och att möjliggöra flera vyer och möjligheter om och kring grafikdata. USD används i många branscher för visuella effekter, arkitektur, design, robotik och CAD.

Universal Scene Description (USD), ett ramverk för utbyte av 3D-datorgrafik-data. Ramverket fokuserar på samarbete, icke-förstörande redigering och att möjliggöra flera vyer och möjligheter om och kring grafikdata. USD används i många branscher för visuella effekter, arkitektur, design, robotik och CAD.

Direktintegration med leverantörerna
Detta sagt möjliggör Omniverse att Mercedes-Benz kan interagera direkt med sina leverantörer, vilket minskar samordningsprocesserna med 50 procent. Genom att använda en digital tvilling i produktionen, hävdar NVIDIA, fördubblas hastigheten för att konvertera eller bygga en monteringshall, samtidigt som kvaliteten på processerna förbättras, enligt biltillverkaren. Otroligt stora effektivitetskliv skulle alltså vara möjliga, vilket förstås lockat Mercede-Benz att satsa på konceptet ovan.
– Med hjälp av NVIDIA Omniverse och AI bygger Mercedes-Benz ett uppkopplat, ”digitalt först-tillvägagångssätt” för att optimera sina tillverkningsprocesser, vilket i slutänden minskar byggtiden och produktionskostnaderna, kommenterade Rev Lebaredian, VP för Omniverse och simuleringsteknik på NVIDIA, saken under en digitalt evenemang som hölls nyligen.

Han tillade att introduktionen av AI dessutom öppnar upp för nya områden, som kan handla om sånt som att radfikalt förbättra ekonomin, som energi- och kostnadsbesparingar i största allmänhet.
Rastatt-fabriken används för att demonstrera hur digital produktion i färgverkstaden kan ge stora besparingar. ”Mercedes-Benz använde AI för att övervaka relevanta delprocesser i pilottest, vilket ledde till energibesparingar på 20 procent,” skriver man i pressmaterialet.

Toppmoderna mjukvarusystem
Vi var i ingressen inne på Mercede-Benz nya nästa generations operativsystem ”MB.OS”, vilket kommer att vara standard i hela fordonsportföljen och, ”leverera premiummjukvarufunktioner och upplevelser inom alla fordonsdomäner.”

För att säkerställa att nätverksadministratörer är väl förberedda för framtiden måste organisationer investera i utbildnings- och samarbetsverktyg för att personalen håller sig uppdaterad om de senaste teknologierna och teknikerna. Ett sådant verktyg är den digitala tvillingen i nätverk, som är en virtuell kopia av ett verkligt nätverk som simulerar ett datacenter och de utmaningar det innebär för operatörer.

Vidare är NVIDIAs växande roll inom Mercedes-Benz notabel. Bolaget har allmänt samarbetat med NVIDIA för att utveckla sina mjukvarudefinierade fordon. Ytterligare ett exempel är att NVIDIAs DRIVE Orin-system-på-a-chip och DRIVE-mjukvara – med intelligenta köregenskaper testade och validerade i NVIDIA DRIVE Sim-plattformen, som också är byggd på Omniverse – kommer att användas.
De nya lösningarna ger den tyska biltillverkaren en grandios flexibilitet ifråga om produktionslinjer. Inom ramen för bolagets MO360-produktionssystem kommer det exempelvis bli möjligt att producera el-, hybrid- och gasmodeller på samma produktionslinjer, liksom förmågan att att skala tillverkningen av elfordon. Implementeringen av MB.OS i produktion kommer att tillåta dess bilar att rulla av löpande band med de senaste versionerna av fordonsprogramvara.

Att undvika produktionsstopp är en nyckel
I alla sammanhang, oavsett industriell verksamhet, är produktionsstopp eller avbrott kostsamma. Fordonsindustrin är inget undantag. Här menar man nu att NVIDIAs Omnivers gör skillnad. ”Att köra simuleringar i NVIDIA Omniverse gör det möjligt för fabriksplanerare att optimera fabriksgolv och produktionslinjelayouter för leveransvägar, och produktionslinjer kan valideras utan att behöva avbryta produktionen,” noterar man i pressmaterialet.

Andra vinster som tas upp är att det virtuella tillvägagångssättet möjliggör effektiv design av nya poroduktionslinjer och ändringshantering av befintliga linjer, samtidigt som stilleståndstiden minskar och produktkvaliteten förbättras. För världens biltillverkare står mycket på spel över hela mjukvaruutvecklings-stacken, från chip till moln.

I september förra årets öppnades ”Mercedes-Benz Digital Factory Campus”, vilket är ett kompetenscenter för digitalisering i det globala Mercedes-Benz produktionsnätverket. Med en serie toppmoderna pilotlinjer och testceller är campus ett nav för globala Mercedes-Benz digitala produktionsteknologier, som kombinerar utveckling, testning och sömlös och snabb global implementering av banbrytande MO360 mjukvaruapplikationer för bilar, produktion och funktionen som en digital start-up fabrik. Dessutom kommer campus att bli MO360 utbildnings- och kvalificeringscenter för implementering av digitala metoder i det globala nätverket.

Digital tvilling av en hel fabrik
Kecskemét-fabriken är den första med en fullständig digital tvilling av hela fabriken. Utrustad med denna arsenal möjliggörs utveckling i hjärtat av monteringen, mellan dess teknik- och trimlinjer. Och planerna är att Kecskeméts nya fabrikshall ska starta i full produktion.

Samarbete i Omniverse-miljön har kort sagt gjort det möjligt för anläggningsleverantörer och planerare att interagera med varandra interaktivt i den virtuella miljön, så att layoutalternativ och automatiseringsändringar kan införlivas och valideras i realtid. Detta påskyndar hur snabbt nya produktionslinjer kan nå maximal kapacitet och minskar risken för omarbete eller stopp.

Virtuellt samarbete med digitala tvillingar kan påskynda planering och genomförande av projekt med veckor, samt översätta till betydande kostnadsbesparingar för lansering av ny tillverkningslinje

Print Friendly, PDF & Email

Success Stories

Success Stories

Industriellt

Intressant på PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

PLM TV News

Aktuell ANALYS

Aktuell Analys

Aktuell Analys

3D-printing

Block title