Ein ambitioniertes Vorhaben: Siemens und NVIDIA erproben KI in der industriellen Fertigung. Im Elektronikwerk Erlangen sollen digitale Zwillinge und KI-Agenten die Qualitätsprüfung und Produktionsplanung verbessern. Virtuelle Darstellungen von Leiterplatten dienen dazu, Bildverarbeitungssysteme zu trainieren. Ein KI-Agent entwickelt Produktionsszenarien, die vor ihrer Umsetzung mithilfe eines digitalen Zwillings überprüft werden.
„Die historische Chance für Deutschland und Europa liegt darin, künstliche Intelligenz aus den Rechenzentren in die Fabriken zu bringen – und dort im industriellen Maßstab einzusetzen“, berichtet Cedrik Neike, Mitglied des Vorstands der Siemens AG und President Digital Industries.
Ein Betriebssystem für die Fertigung
Siemens und NVIDIA wollen Künstliche Intelligenz zum „Betriebssystem der Fertigung“ machen und damit die Art und Weise verändern, wie Produkte über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg entworfen, produziert und ausgeliefert werden. Das Elektronikwerk Erlangen soll dabei als Vorbild für den Einsatz industrieller KI dienen.
Digitale Zwillinge beschleunigen die Qualitätsprüfung
Bei der Qualitätsprüfung von Leiterplatten setzt Siemens auf KI-generierte, fotorealistische Bilder. Bisher mussten zunächst physische Prototypen hergestellt werden, bevor die Bildverarbeitungssysteme trainiert und die Inspektionsanlagen eingerichtet werden konnten. Dieser Prozess dauerte mehrere Wochen. Inzwischen erzeugt KI auf Basis eines digitalen Zwillings virtuelle Darstellungen der Leiterplatten, mit denen sich die Inspektionssysteme bereits vor der Fertigung erster Prototypen trainieren lassen. Nach Unternehmensangaben reduziert das Verfahren den Engineering-Aufwand um bis zu 85 Prozent und verkürzt die Markteinführungszeit um bis zu 40 Prozent.
KI-Agent plant Fertigungsaufträge
Auch in der Produktionsplanung des Erlanger Werks kommen KI und digitale Zwillinge zum Einsatz. Ein KI-Agent unterstützt die Planer dabei, verfügbare Kapazitäten, Materialbestände, Liefertermine und die Auslastung der Produktionslinien aufeinander abzustimmen. Gehen neue Aufträge ein, entwickelt er verschiedene Produktionsszenarien und stellt deren mögliche Auswirkungen anhand von Kennzahlen dar. Bevor ein Vorschlag umgesetzt wird, überprüfen die Verantwortlichen ihn mithilfe eines digitalen Zwillings der gesamten Produktion.
So soll die Fertigung flexibler auf neue Aufträge, Materialengpässe und veränderte Kundenanforderungen reagieren können. Siemens beziffert das mögliche Kosteneinsparpotenzial auf bis zu 20 Prozent.
„Fabriken müssen mit Veränderungen ebenso gut umgehen können wie mit Wiederholungen“, erläutert Rev Lebaredian, Vice President, Physical AI Simulation bei NVIDIA. „KI und Simulation machen das möglich.“
Siemens und NVIDIA setzen ihre jahrelange Zusammenarbeit in Erlangen in der Fabrikpraxis um. Sie trainieren Inspektionssysteme, bevor physische Prototypen existieren, und entwerfen sowie testen Produktionspläne in der Simulation, bevor sie die reale Produktion verändern.
„Gemeinsam bauen wir eine Blaupause für autonome Fabriken auf der ganzen Welt“, erklärt Lebaredian.
