Die Mercedes-Benz Werke Rastatt (Deutschland), Kecskemét (Ungarn) und Peking (China) produzieren ab Mitte der Dekade neue MMA-Modelle (Mercedes Modular Architecture). Erstmals integriert Mercedes hierbei Künstliche Intelligenz, das Mercedes-Benz Operationg System MB.OS und den digitalen Zwilling auf Basis von NVIDIA Omniverse in das digitale MO360-Ökosystem. Mit diesem  »Digital First« Ansatz will Mercedes  bereits vor dem Start der MMA-Modelle im weltweiten Produktionsnetzwerk Effizienzpotenziale heben und den Anlauf beschleunigen. Durch MO360 ist Mercedes-Benz in der Lage, Elektro-, Hybrid- und Verbrenner-Modelle auf einer Linie zu produzieren und somit die Produktion von Elektrofahrzeugen entsprechend der Marktnachfrage flexibel zu skalieren.

Virtuelle Inbetriebnahme einer Montagehalle

Das Mercedes-Benz Werk Rastatt nutzt den digitalen Zwilling, um den Anlauf von Fahrzeugen der nächsten Generation vorzubereiten, sodass die Montage in den bestehenden Hallen minimal unterbrochen wird. Mit dem Digital-First-Ansatz sorgt Mercedes-Benz dafür, dass die neue Produktionslinie für Modelle auf der MMA-Plattform im bestehenden Werk mit digitalen Simulationstechniken modifiziert, konfiguriert und optimiert werden kann. Die exakte Position von Maschinen, Versorgungswegen und Produktionslinien kann vorab bestimmt und simuliert werden, ohne die Produktion der aktuellen Kompaktwagen A- und B-Klasse, GLA und EQA zu unterbrechen. Darüber hinaus kann die Produktion im Vergleich zu einem herkömmlichen Planungsprozess deutlich schneller hochgefahren werden. Mercedes-Benz investiert einen niedrigen dreistelligen Millionenbetrag, um das Werk Rastatt auf Fahrzeuge der nächsten Generation vorzubereiten. Die virtuelle Inbetriebnahme in Rastatt dient als Blaupause für das globale Produktionsnetzwerk und soll auch im Kooperationswerk in Peking entsprechend ausgerollt werden.

Digitaler Zwilling in der Produktion

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Mercedes-Benz entwickelt neue Produktionstechniken mit NVIDIA. Das Unternehmen bringt seine Kompetenzen in den Bereichen Softwareplattformen, Daten und Künstliche Intelligenz (KI) ein. Für die Werkserweiterung am ungarischen Standort Kecskemét hat Mercedes-Benz erstmals eine vollständig digitale Abbildung der gesamten Halle erstellt. Dabei setzt das Unternehmen auf NVIDIA Omniverse, eine Plattform zur Entwicklung von Universal Scene Description (OpenUSD)-Anwendungen für die industrielle Digitalisierung, wie beispielsweise den digitalen Zwilling. Der digitale Zwilling umfasst das gesamte Gebäude und die darin befindlichen Infrastruktur inklusive der Pausenbereiche und Umkleidekabinen für die Mitarbeitenden. Mit dem digitalen Zwilling für die Produktion lassen sich Montagebereiche virtuell planen, umbauen und prüfen. Dabei können unter anderem auch die Bedarfe nach kurzen Wegen, ausreichend breiten Gängen und einem entsprechenden Brandschutz berücksichtigt werden. Die virtuelle Inbetriebnahme ermöglicht eine höhere Geschwindigkeit, Transparenz und Flexibilität der Produktionsprozesse, ohne dass kostenintensive Hardware eingesetzt werden muss. Durch die Simulationen können weitere Kosteneinsparungen identifiziert werden. Durch die Nutzung von Omniverse kann Mercedes-Benz direkt mit seinen Lieferanten interagieren und die Koordinationsprozesse halbieren. Der Einsatz eines digitalen Zwillings verdoppelt die Geschwindigkeit beim Umbau oder Bau einer Montagehalle und verbessert gleichzeitig die Prozessqualität. Mit den in der virtuellen Welt gesammelten Daten lassen sich Montageprozesse schneller optimieren und potenzielle Fehler und Mängel frühzeitig erkennen – ohne Auswirkungen auf die reale Welt.

Effizienz durch KI

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Darüber hinaus eröffnet die Einführung von KI neue Bereiche der Energie- und Kosteneinsparung. Angefangen mit dem Werk Rastatt wird die digitale Produktion im Bereich der Lackieranlagen eingeführt. KI trug dazu bei, Effizienzsteigerungen in den Decklackkabinen zu erzielen, in denen die Fahrzeugchassis ihre Lack- und Schutzschichten erhalten. Anstelle einer konventionellen speicherprogrammierbaren Steuerung übernahm KI im Pilotversuch die Überwachung der relevanten Teilprozesse, was zu einer Energieeinsparung von 20 % im Vergleich zur konventionellen SPS-Steuerung führte. Darüber hinaus hat KI den Zeitaufwand für die Einleitung der Teilprozesse enorm reduziert. Die erfolgreiche Anwendung der KI-gesteuerten Verfahrenstechnik ist ein wichtiger Schritt in der Digitalisierung der Produktion und wird nun auf weitere Mercedes-Benz Werke ausgerollt.

Im vergangenen Mai startete Mercedes-Benz ein ChatGPT-Projekt innerhalb des digitalen Ökosystems MO360, um Produktionsprozesse zu optimieren und die Identifizierung von Fehlern zu beschleunigen. Mit der »Demokratisierung von Daten« können wichtige Produktionsdaten von vielen Mitarbeitern abgerufen werden. So können sie Prozesse und Daten in Echtzeit auswerten.

MB.OS zentralisiert den Softwarebetrieb

Das Mercedes-Benz Operating System (MB.OS) – entwickelt auf einer Chip-to-Cloud-Architektur – wird erstmals in der Serienproduktion zum Einsatz kommen. Notwendige Software wird nicht mehr durch einzelne Maßnahmen gesteuert, sondern in zyklisch getakteten Softwarepaketen in der Produktion eingesetzt. MB.OS im Fahrzeug und die daraus abgeleiteten Technologien in der Produktion ermöglichen zehnmal schnellere Software-Updates als bisher bei gleichzeitig steigender Datenmenge. Durch die direkte Anbindung der Produktion an die Mercedes Intelligent Cloud (MIC) verlassen alle Fahrzeuge die Produktion »always up-to-date«. Damit ergänzt Mercedes-Benz seine Over-the-Air-Software-Strategie für bereits ausgelieferte Fahrzeuge. Software-Optimierungen können innerhalb weniger Stunden global ausgerollt werden, was die Sicherheit und die Qualität der Fahrzeuge deutlich erhöht und die Einhaltung erhöhter Zertifizierungsanforderungen sicherstellt. Die MIC ist direkt mit der MO360 Data Platform innerhalb des Entwicklungs-, Produktions- und Flottenbetriebsnetzwerks verbunden. Sie ist für Software-Update-Pakete und Installationsprozesse verantwortlich. Beide sind über eine intelligente Analyseschnittstelle miteinander verbunden, so dass jeder Mitarbeitende über die MO360 Data Platform den aktuellen Softwarestatus eines beliebigen Fahrzeugs im Netzwerk auslesen und analysieren kann. Unterstützt wird dies durch eine App zur intelligenten Fehlerdiagnose. Die App erkennt mögliche Fehler frühzeitig und gibt mit einem intelligenten Algorithmus während des Produktionsprozesses Handlungsanweisungen zur Qualitätssicherung.