Auf dem Weg zur Digital Car Company mit der Smart Production

Audi digitalisiert mit Hochdruck seine Produktion und damit die Arbeitswelt in den fünf eigenen Produktionsstandorten weltweit mit Bereichen wie Planung, Montage, Logistik, Instandhaltung und Qualitätssicherung. Eine Vielzahl an wegweisenden Projekten mit Technologien wie 3D-Druck, 5G, Apps und Virtual Reality revolutioniert schon heute operative Prozesse, schafft Synergien und neue Formen der weltweiten Vernetzung. Ein Überblick.

Was unternimmt Audi zur Digitalisierung seiner globalen Produktion?

Effiziente Systeme und neue Hightech-Lösungen sind die Basis einer voll vernetzten, digitalisierten Produktion. Mit dieser klaren Vision vor Augen richtet Audi seine Prozesse strategisch auf die Zukunft aus. Viele zukunftsweisende Projekte entstehen unter Mithilfe des Audi Production Lab. Das sogenannte P-Lab wurde von Audi 2012 ins Leben gerufen und ist eine Art Thinktank für Produktionsthemen. Ein Kernteam mit 30 Mitarbeitenden entwickelt Ideen und testet neue Ansätze gemeinsam mit Kolleg_innen aus der Fertigung und Logistik, um die Effizienz, Präzision und Qualität in den Werken weiter zu optimieren. Das P-Lab hat maßgeblich dazu beigetragen, dass Technologien wie der 3D‑Druck, Mensch‑Roboter-Kollaboration, fahrerlose Transportsysteme sowie Augmented und Virtual Reality bei Audi ihren Weg in die Großserie gefunden haben.

Ein weiterer Baustein in den Digitalisierungsbestrebungen ist die Anfang 2021 gestartete „Automotive Initiative 2025“– kurz AI25. Das Ziel: ein weltweites Kompetenznetzwerk für digitale Fabriktransformation und nachhaltige Innovationen aufzubauen. Hierfür wird Audi Neckarsulm eine zentrale Rolle als Pilotwerk und Reallabor einnehmen. Bereits jetzt verfügt der traditionsreiche Standort über umfassende Kompetenzen in der Produktions-IT für die Groß- und Kleinserie. Darüber hinaus soll die Initiative als Ideenschmiede und Impulsgeber für den Wandel von Produktion und Logistik im gesamten Volkswagen-Konzern fungieren. Innerhalb der kommenden fünf Jahre werden über die AI25 verstärkt digitale Lösungen für die Fahrzeugfertigung und Lieferkette erprobt und bis zum Serieneinsatz entwickelt. Bei der Entwicklung von IT-Lösungen für die smarte Produktion unterstützen Wissenschaftsinstitutionen wie das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation und die Technische Universität München sowie die Technologiepartner Amazon Web Services (AWS) und SAP. Maßgeschneiderte Lösungen und Impulse sollen auch von dem gemeinsam mit Capgemini im vergangenen Jahr gegründeten Gemeinschaftsunternehmen „XL2“ mit Sitz in Heilbronn kommen. Schwerpunktfelder der eigenständigen Einheit sind SAP-Projekte für die Produktion, die Stammdatenverwaltung und die Entwicklung cloudbasierter Anwendungen.

Stichwort Volkswagen – welche Rolle spielt Audi in der digitalen Produktion des Konzerns?

Das Unternehmen mit den vier Ringen ist Teil der Digitalstrategie des Volkswagen-Konzerns. Volkswagen baut derzeit eines der weltweit größten Cloud-Projekte seiner Art auf: die Industrial Cloud. Technologisches Herzstück ist die Digital Production Platform – kurz DPP. Zukünftig werden dort die Daten aller Maschinen, Anlagen und Systeme aus den weltweiten Fabriken zusammengeführt und analysiert. In der Endausbaustufe dürfte die täglich ausgewertete Menge an Informationen in der Größenordnung des Datenvolumens einer mittleren deutschen Kleinstadt liegen. Die Basis bilden Technologien in den Bereichen Internet der Dinge (IoT), maschinelles Lernen, Datenanalytik und Computing Services, die auf die speziellen Anforderungen der Automobilbranche hin entwickelt wurden. Jeder Standort wird Anwendungen für seine Maschinen, Werkzeuge und Anlagen direkt aus der Industrial Cloud beziehen und damit noch effizienter produzieren können (App-Store-Ansatz). Mit Neckarsulm und Ingolstadt sind die ersten beiden Audi-Standorte bereits angebunden; die übrigen drei folgen bis Ende 2021. Die Standorte werden so Teil einer offenen Plattform, die sukzessive auch die globale Lieferkette und industrielle Partner einbinden soll. Zudem strebt Volkswagen gemeinsam mit Partnern die Schaffung eines Marktplatzes für Industrie-Applikationen an. Alle Beteiligten könnten dann ihre Anwendungen untereinander tauschen, erwerben und nutzen. Audi kann dann Best-Practice-Anwendungen tauschen und selbst einsetzen.

Welche Chancen birgt die 5G-Technologie für die Produktion?

Eine leistungsfähige Netzwerkinfrastruktur, die in Echtzeit reagieren kann, ist für die agile und flexible Produktion der Zukunft von entscheidender Bedeutung. Daher setzt Audi auf den Einsatz der 5G-Technologie in einer smarten Produktion. Netzanbieter versprechen eine hohe Datenrate von mehr als 10 Gigabit pro Sekunde und minimale Latenzzeiten von höchstens einer Millisekunde. Die Funkverbindungen gelten als robust, sie verbrauchen nur wenig Strom, und die Zuverlässigkeit beträgt nahezu 100 Prozent. Hinzu kommt die Fähigkeit, eine große Anzahl von Industriegeräten drahtlos zu koppeln. Eine über 5G verbundene Maschine kann in Echtzeit auf Impulse der Steuerungsanlage reagieren. Das Unternehmen hat diese Vorteile früh erkannt und mehrere Pilotprojekte aufgesetzt. Bereits jetzt im Einsatz: Fahrerlose Transportsysteme, die Material und Komponenten just in time und zielgenau für die Produktion anliefern. Das ist nur ein Beispiel dafür, was die schnelle 5G-Technologie bei Audi künftig möglich macht. Im Audi Production Lab (P-Lab) werden derzeit mehrere Anwendungen unter realen Produktionsbedingungen getestet, um formulieren zu können, welche Anforderungen das Produktionsumfeld von Audi an die 5G-Technologie stellt. Seit Mitte 2020 ist in Ingolstadt ein exklusives Frequenzspektrum, also ein werkinternes 5G-Campusnetz, im Einsatz. Diese lokale Frequenz ist eine wichtige Voraussetzung für den erfolgreichen Einsatz von 5G in der Produktion.

Wofür setzt Audi den 3D-Druck in der Produktion ein?

Audi nutzt den digitalen 3D-Druck schon seit mehr als 20 Jahren in Produktionsprozessen. Ursprünglich lieferte das Verfa