Smart Data Analytics und Künstliche Intelligenz


Produktionssystem der BMW Group: Wirksame Anwendungen helfen, Komplexität besser zu beherrschen

Dreißig Produktions- und Montagestandorte in 14 Ländern, eine Tagesproduktion von rund 10.000 Fahrzeugen mit einem hohen Anteil individuell konfigurierter Aufträge: eine leistungsfähige IT und Methoden der künstlichen Intelligenz helfen unseren Mitarbeitern, Kundenträume vom maßgeschneiderten Premiumautomobil wahr zu machen. Dabei wird Digitalisierung zielgerichtet eingesetzt – damit das Produktionssystem wettbewerbsfähig bleibt und die stetig zunehmende Komplexität in der gesamten Wertschöpfungskette noch besser beherrscht werden kann. Wichtige Glieder dieser Kette sind die passgenaue Zuordnung von Kundenaufträgen zu den Produktionswerken, eine optimale Auftragssteuerung innerhalb des Werkes zur gleichmäßigen Auslastung der Montage, eine präzise und effiziente Teilelogistik sowie die fehlerfreie Fertigung der Fahrzeuge.

Komplexität durch Produktvielfalt – ein Maximum an Individualisierungsmöglichkeiten für Kunden

Mit mehr als 40 Modellvarianten der Marken BMW, MINI und Rolls-Royce verfügt die BMW Group über ein breit gefächertes Produktportfolio. Jeder BMW, jeder MINI bietet zahllose Individualisierungsmöglichkeiten und eine wachsende Anzahl digitaler Assistenten; allein die neue BMW 3er Limousine bietet 1.000.000.000 Kombinationsmöglichkeiten. Das Angebot elektrifizierter oder vollelektrischer Antriebe wird weiter ausgebaut. In wenigen Jahren wird das autonome Fahren Realität sein. Schon seit vielen Jahren können Kunden bis zu sechs Tage vor Montagestart Änderungen an ihrer Fahrzeugbestellung vornehmen. Die Möglichkeit zur Individualisierung endet daher schon seit längerem nicht mit der Unterschrift auf dem Kaufvertrag; seit diesem Jahr endet sie nicht mehr zwangsläufig im Produktionswerk: Auch einige Zeit nach der Fahrzeugauslieferung können Kunden der Marke MINI ausgewählte Nachrüstprodukte in einem Online-Shop selbst gestalten und mit verschiedenen 3D-Druck-Verfahren herstellen lassen.

Komplexität beherrschen bedeutet Wettbewerbsfähigkeit.

Die Grundlage eines wettbewerbsfähigen Produktionssystems sind schlanke und stabile Prozesse. Wirksame Digitalisierungslösungen können dazu beitragen, diese Prozesse weiter zu verbessern und die Integration neuer Produkte oder Anlagen in bestehende Produktionsstrukturen zu unterstützen. Dazu ist es erforderlich, neue digitale Anwendungen reibungslos in die Produktions-IT integrieren zu können. Die schnelle und unkomplizierte Anbindung an die Intranet-of-Things-Plattform ist ein wesentlicher Erfolgsfaktor gerade für Data Analytics Anwendungen.

Auf diese Anwendungen setzen wir verstärkt, denn der Mehrwert von Datenanalysen für die kontinuierliche Verbesserung im Produktionssystem nimmt deutlich zu. Die Anlagenverfügbarkeit steigt dank der vernetzten Produktion; im 60-Sekunden-Takt der Automobilproduktion bedeutet jede gewonnene Minute ein zusätzlich gebautes Fahrzeug. Ein Algorithmen unterstütztes Datenmanagement erlaubt genauere Prognosen zum Verschleiß von Anlagen und garantiert deren gleichbleibend hohe Qualität. Kosten und Aufwand sind dabei überschaubar. In allen Fertigungsbereichen und in der Logistik leisten die aus intelligenten Datenanalysen gewonnenen Erkenntnisse einen messbaren Beitrag zu Qualität und Effizienz.

Künstliche Intelligenz verstehen wir in unserem Produktionssystem als Teil des Digitalisierungsfelds Smart Data Analytics; maschinelles Lernen wird als effektives Werkzeug für Datenanalysen genutzt. Dabei achten wir darauf, dass die Komplexität der erforderlichen IT-Systeme in den Algorithmen abgebildet wird, damit die Bedienoberflächen für die Mitarbeiter bei Initialisierung und Betrieb einer Anwendung möglichst einfach gehalten werden kann. Bereits an mehreren Standorten werden zur Qualitätskontrolle erste Anwendungen selbstlernender Algorithmen eingesetzt. Algorithmen des maschinellen Lernens ermöglichen eine höhere Vorhersagegenauigkeit nicht zuletzt in Fällen mit schmaler Datengrundlage und sind flexibel einsetzbar. Diese Flexibilität erlaubt, Prüfungen direkt im Fertigungsprozess durchzuführen – ohne zeitraubendes Ausschleusen von Fahrzeugen. Lernende Systeme helfen, Qualitäts-Regelkreise deutlich zu verkürzen, da soeben ‚Gelerntes‘ sofort zur Verfügung steht. Im Ergebnis wird die Nacharbeitsaufwände nochmals deutlich reduziert.

Anforderungen von Gesetzgebern und Regulierungsbehörden erfüllen

Die BMW Group vertreibt ihre Fahrzeuge in mehr als 140 Ländern. Dabei müssen sehr umfangreiche gesetzgeberische und regulatorische Anforderungen beachtet werde. Ein einfaches Beispiel: Hinweisschilder in den Fahrzeugen müssen immer häufiger in der jeweiligen Landessprache verfasst sein, eine Beschränkung etwa auf einige wenige ‚Weltsprachen‘ genügt meist nicht. Produktionsmitarbeiter müssen die richtigen Schilder anbringen, es wäre aber zu viel verlangt, entsprechende Sprachkenntnisse vorauszusetzen. Hier hilft uns eine smarte Applikation, die optische Komponenten mit Bausteinen der Künstlichen Intelligenz verbindet. Die Applikation gibt das richtige Hinweisschild frei und bestätigt abschließend, dass der Mitarbeiter das Schild korrekt angebracht hat.

Selbstbestimmte Arbeitswelt: Künstliche Intelligenz unterstützt den Menschen

Nicht alles, was technisch möglich ist, ist auch sinnvoll: Je wirkungsvoller eine technische Lösung entlastet und unterstützt, umso besser können Mitarbeiter ihre Stärken produktiv einsetzen. In der Mensch-Roboter-Kollaboration übernimmt der Roboter wiederholgenau und ermüdungsfrei anstrengende physische Tätigkeiten – der Mensch kann dank dieser Entlastung noch besser seine sensitiven, taktilen und adaptiven Fähigkeiten einsetzen. Ganz ähnlich verhält es sich mit der künstlichen Intelligenz. Ein ‚smart companion‘ kann Teile, die es in vielen, optisch kaum unterscheidbaren Varianten gibt, eindeutig identifizieren und dem Mitarbeiter so anreichen, dass dieser sich ganz auf das Einbauen konzentrieren darf – mit dem Feingefühl, das eine wesentliche menschliche Stärke darstellt.

So verstehen wir die Wirksamkeit einer Anwendung: der zielgerichtete Einsatz eines (digitalen) Werkzeugs genau dort, wo es einen Mehrwert bringt. In einem digitalen Werkzeugkasten werden Mitarbeitern Hilfsmittel bereitgestellt, die sie zu eigenen Lösungen kombinieren und ‚plug and play‘ anwenden können. Der Mensch bleibt im Mittelpunkt der Wertschöpfung, sein Gestaltungsraum erweitert sich. Das ist auch gut so: Nur der Mensch sieht das Produkt mit den Augen des Kunden.

Dr. Markus GrüneislDr. Markus Grüneisl
Leiter Produktionssystem, Digitalisierung
BMW Group

Dieser Beitrag ist Teil der Ausgabe des Handelsblatt Journals „Die Zukunft der Industrie“, das Sie hier erhalten können.

 


 

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