Audi utvecklar framtidens fordonslogistik med AI-drivna humanoida robotar

Audi har tillsammans med Agile Robots, Dassault Systèmes och NVIDIA inlett ett pilotprojekt för att utveckla framtidens fordonslogistik. Projektet, som presenterades vid NVIDIA GTC i Berlin, kombinerar artificiell intelligens, avancerad robotteknik och virtuella simuleringar för att automatisera delar av materialsekvenseringen vid Audis fabrik i Ingolstadt.

Målet är att effektivisera logistiken, minska den manuella arbetsbelastningen och undersöka möjligheterna att automatisera arbetsmoment som tidigare varit svåra att hantera med traditionell robotteknik.

En miljon plockmoment varje dag

Varje dag genomförs omkring en miljon plockmoment inom Audis behovsstyrda materialförsörjning. Komponenterna ska nå rätt arbetsstation i rätt ordning inför monteringen, vilket ställer höga krav på logistikprocesserna.

I Audis Production Lab, där framtidens produktions- och logistiklösningar utvecklas och testas, används nu mobila humanoida robotar från Münchenbaserade Agile Robots. Robotarna plockar komponenter ur materialbehållare och placerar dem i rätt sekvens inför slutmonteringen av Audis premiummodeller.

Robotarna har två robotarmar och använder AI-baserad bildigenkänning och sensorteknik för att identifiera, greppa och förflytta olika typer av komponenter. Tekniken är utvecklad för att hantera delar med varierande form och egenskaper, även när de ligger osorterade i behållare.

– Framtidens tillverkning kommer att avgöras av hur framgångsrikt vi kombinerar industriell expertis med artificiell intelligens. Under flera decennier har plockmomenten inom materialsekvensering varit en av de största utmaningarna för automatisering inom fordonslogistik. Tillsammans med våra partners undersöker vi nu hur AI-driven robotteknik kan bidra till att lösa denna utmaning och skapa helt nya möjligheter för produktiviteten i våra Audi-fabriker, säger Gerd Walker, ansvarig för produktion och logistik i AUDI AG:s företagsledning.

Digitala tvillingar används för att simulera robotarnas arbete

En central del av pilotprojektet är att robotarnas arbetsuppgifter simuleras och utvärderas virtuellt innan robotarna introduceras i den fysiska logistikmiljön.

Med hjälp av Dassault Systèmes DELMIA-applikation skapas en digital tvilling där arbetsmomenten kan analyseras utifrån genomförbarhet, tidsåtgång, ergonomi och säkerhet.

Simuleringarna genomförs på Dassault Systèmes 3DEXPERIENCE-plattform med stöd av företagets Industry World Models och NVIDIA Omniverse-bibliotek.

Framöver ska även den AI-drivna virtuella assistenten LEO bidra till att effektivisera utvecklingsarbetet. Ambitionen är att förkorta processer som tidigare tagit månader till endast dagar.

Humanoida robotar anpassade för befintliga fabriker

Agile Robots har levererat över 20 000 robotlösningar till kunder världen över. Företagets nyutvecklade mobila humanoida robotar kombinerar människoliknande räckvidd och fingerfärdighet med stabiliteten hos en mobil plattform.

Eftersom robotarna arbetar på samma höjd som människor kan de integreras i Audis befintliga produktionsmiljö med begränsade anpassningar.

– Agile Robots driver industrins utveckling framåt med Physical AI. Tillsammans med Audi visar vi hur våra mobila humanoida robotar kan utföra viktiga och värdeskapande arbetsuppgifter som tidigare inte varit möjliga att automatisera. Det är precis vad Physical AI handlar om – konkreta framsteg för industrins produktivitet, säger Dr. Zhaopeng Chen, grundare och vd för Agile Robots.

Tekniken bygger på så kallad Physical AI, där artificiell intelligens används för att förstå och agera i den fysiska världen.

Projektet är en del av Audis vision om den intelligenta fabriken, Thinking Factory, där AI och robotteknik samverkar med medarbetarna. Genom att automatisera komplexa och repetitiva arbetsmoment vill Audi minska den manuella arbetsbelastningen och ge medarbetarna större möjlighet att fokusera på mer kvalificerade uppgifter.

Tekniken kan bana väg för storskalig produktion

Två av de stora utmaningarna inom industriell automation är att hantera komponenter med stora variationer i form och egenskaper samt att kunna plocka osorterade delar ur behållare på ett tillförlitligt sätt.

Agile Robots mobila humanoider är utvecklade för att hantera båda dessa utmaningar. Med två robotarmar kan de hantera stora och flexibla komponenter, medan AI-baserad bildigenkänning och sensorteknik gör det möjligt att identifiera och greppa delar även när deras positioner och förpackningar varierar.

– Humanoida robotar tar automatiseringen bortom fasta, repetitiva arbetsuppgifter och gör det möjligt att hantera det komplexa och varierande arbete som är centralt i modern tillverkning. Audi och Agile Robots använder Dassault Systèmes DELMIA och NVIDIA Omniverse för att simulera och validera mobila humanoida robotar för materialsekvensering. Därmed kan en av fordonslogistikens mest krävande processer utvecklas med minimala förändringar i den befintliga verksamheten, säger Deepu Talla, Vice President of Robotics and Edge AI på NVIDIA.

Genom pilotprojektet vill Audi och dess samarbetspartner visa hur AI-drivna humanoida robotar kan användas för att automatisera arbetsmoment som tidigare varit svåra att hantera med traditionell robotteknik.

På längre sikt kan lösningarna bana väg för användning i storskalig serieproduktion.