Audi beschleunigt KI-Einsatz in der Produktion

Cloud-Plattform revolutioniert Fertigungssteuerung

Audi nimmt mit der Edge Cloud 4 Production einen Technologiesprung in der Automobilproduktion vor. Die Plattform verbindet klassische Automatisierungstechnik mit der Rechenleistung und Flexibilität der Cloud. Erstmals steuert der Premiumhersteller Produktionsanlagen in der Großserie zentral über eine Cloud-Infrastruktur statt über lokale Rechner. Im Karosseriebau des Neckarsulmer Werks arbeiten rund 100 Roboter über die EC4P auf die Millisekunde genau zusammen. Die Anlage produziert täglich mehrere hundert Karosserien der Baureihen A5 und A6 in drei Schichten.

Virtuelle speicherprogrammierbare Steuerungen ersetzen dabei die Hardware-Steuerungen an den Fertigungslinien. Die Lösung erfüllt höchste Anforderungen an einen reibungslosen Fertigungsablauf und setzt laut Audi einen für die Branche bisher einzigartigen Maßstab. In den Fahrzeugmontagen der deutschen Werke läuft die Werkerführung bereits zentral aus der Cloud. Beschäftigte an der Fertigungslinie erhalten Informationen wie Individualisierungen oder Länderspezifikationen eines Fahrzeugs zentral und aktuell. Der Umzug in die Cloud habe bereits mehr als 1.000 Industrie-PCs eingespart.

Produktionsvorstand Gerd Walker erklärt: „Künstliche Intelligenz ist ein Quantensprung für die Effizienz unserer Produktion. Wir verwandeln mit unserer KI- und Digitalisierungs-Roadmap unsere Werke in denkende Fabriken, in denen KI als Partner unsere Mitarbeitenden passgenau unterstützt." Die EC4P vereinfache Abläufe, verringere die benötigte Hardware vor Ort und ermögliche es, neue Funktionen schneller einzuführen. Dies mache Prozesse stabiler, senke den Wartungsaufwand und erhöhe die IT-Sicherheit.

KI-Anwendungen entlasten Mitarbeiter physisch

Die Weld Splatter Detection erkennt am Standort Neckarsulm Schweißspritzer am Unterboden einer Karosserie und markiert sie per Licht. In einer weiteren Ausbaustufe übernimmt neuerdings ein Roboterarm das Schleifen – eine körperlich anstrengende Aufgabe. Die konzernweit erste KI-gestützte Schweißspritzerkennung geht in Kürze auch an sechs Anlagen in Ingolstadt in Serie. Perspektivisch soll die WSD ebenfalls auf der EC4P laufen, um noch mehr Flexibilität und Skalierbarkeit zu ermöglichen.

Audi entwickelt mit ProcessGuardAIn eine eigene KI-Lösung für die Fertigungsprozessüberwachung. Ermöglicht hat das ein Team von Datenexperten, das in den vergangenen Jahren die werkübergreifende Plattform P-Data Engine aufgebaut habe. Die Plattform vereint verschiedene System- und Anlagendaten der Produktion auf einem einheitlichen Qualitätsniveau. Dank dieser Datenbasis können Data Scientists bei Audi schnell und effizient KI-Anwendungen entwickeln und skalieren.

ProcessGuardAIn bündelt jahrzehntelanges Expertenwissen sowie Anlagen- und Prozessdaten in einem standardisierten, konzernweit skalierbaren Baukasten. Auf Basis von Maschinen- und Sensordaten überwacht die Lösung bereits heute Produktionsschritte in Echtzeit, erkenne Anomalien frühzeitig und informiere die Fachleute. In der Lackiererei Neckarsulm läuft die Pilotphase für zwei Anwendungsfälle: die Dosierungsoptimierung in der Vorbehandlung und die Anomalieerkennung in der kathodischen Tauchlackierung. Der Serienbetrieb sei für das zweite Quartal 2026 geplant. Die frühzeitige Fehlererkennung erleichtere händische Arbeitsschritte und senke Folgekosten.

Automatisierter Kabelbaum-Verbau als Zukunftsprojekt

Im Zukunftsprojekt Next2OEM zeigt Audi am Standort Ingolstadt gemeinsam mit zehn Partnern, wie die Fertigung sowie Montage eines Kabelbaums vollständig digitalisiert und automatisiert erfolgen kann – vom Zulieferer bis zum Einbau im Werk. Bisher seien branchenweit lediglich weniger als zehn Prozent der Kabelbaumfertigung und -montage automatisiert.

In Ingolstadt entstand ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderter Demonstrator, der die komplette Prozesskette abbildet: von der Kabelbaumfertigung über die Vormontage in der Mittelkonsole mit automatisierungsgerechten Steckern bis hin zum automatisierten Einbau ins Fahrzeug – gesteuert über ein zentrales System. Der Nutzen für Audi sei erheblich: weniger Logistikaufwand und deutlich kürzere Reaktionszeiten bei Änderungen – statt Wochen nur noch Minuten. Im nächsten Schritt sollen die gewonnenen Erkenntnisse in die Großserienproduktion künftiger Fahrzeugprojekte einfließen.

Mit der KI-gestützten Trocknersteuerung testet Audi am Standort Neckarsulm den ersten Anwendungsfall aus einer IPAI-Kooperation im Serienbetrieb. Das KI-Modell, auf dem die Anwendung basiert, stammt aus einer anderen Branche. Durch die Zusammenarbeit und den Austausch im IPAI hätten die Fachleute das Potenzial für Audi identifiziert. Aktuell werden unterschiedliche Regler, welche die Temperatur und Luftmenge im Längstrockner steuern, an das KI-System angeschlossen. Damit lasse sich schneller auf kleinste Änderungen in der Fahrweise reagieren, um den Trocknungsprozess so ressourcenschonend wie möglich zu gestalten. Bis Sommer 2026 testet Audi, wie viel Energie sich dadurch einsparen lässt.

Partnerschaften beschleunigen Innovation

Auf dem Weg zur datengetriebenen Fertigung setzt Audi auf die Kombination aus eigenem Know-how und der Expertise starker Partner aus Industrie und Wissenschaft. Innerhalb des Unternehmens treiben rund 60 Fachleute im Audi Production Lab und in der P-Data Factory neue Technologien voran – von der ersten Idee bis zur Anwendung in der Großserie.

Gemeinsam mit Broadcom, Cisco und Siemens realisiert Audi im Rahmen der EC4P das Zusammenspiel aus Virtualisierungsplattform, Netzwerk und Automatisierungstechnik. Darüber hinaus sei das Unternehmen seit 2023 aktiver Partner im Innovation Park Artificial Intelligence in Heilbronn, dem europäischen Hotspot für angewandte KI. Diese Kooperationen ermöglichten den Zugang zu neuesten Entwicklungen, Start-ups und Talenten – und beschleunigten den Transfer von Innovationen in die Serienproduktion.

Walker betont: „Gemeinsam mit unseren Partnern setzen wir Standards für die datengetriebene Produktion der Zukunft: entschlossen und zugleich verantwortungsvoll." Die KI-gestützte Trocknersteuerung sei eine gemeinsame Entwicklung von Audi, der appliedAI Initiative und der CVET GmbH. In den nächsten Entwicklungsstufen soll ProcessGuardAIn datenbasiert Handlungsempfehlungen geben und die Mitarbeitenden per App Schritt für Schritt bei der Lösung begleiten. In Zukunft könne ProcessGuardAIn als zentrales Tool zur vorausschauenden Instandhaltung und Qualitätssicherung in allen Werken zur Überwachung sämtlicher Fertigungsprozesse dienen.

Verantwortungsvoller Umgang mit KI-Technologie

Audi bekennt sich in seinen für alle Mitarbeitenden verbindlichen Verhaltensgrundsätzen und in einer Grundsatzerklärung Künstliche Intelligenz zum verantwortungsvollen Umgang mit KI als Schlüsseltechnologie. Die drei Leitprinzipien Respekt, Sicherheit und Transparenz sollen dabei unterstützen, die Potenziale von KI auszuschöpfen, das Unternehmen und seine Mitarbeitenden zu schützen und die Rechte der Nutzerinnen und Nutzer zu respektieren. Zusätzlich stelle der sogenannte Data Sharing Code of Practice sicher, dass der Umgang mit Daten im Einklang mit den Werten des Unternehmens steht.

Innerhalb des Audi Produktionsnetzwerks wird auf die Skalierung und den regen Austausch verschiedener KI-Anwendungsfälle gesetzt. Das Team von Audi Hungaria analysiere systematisch seine Wertschöpfungskette auf Digitalisierungspotenziale. KI mache Produktionsprozesse im Werk Györ transparenter und effizienter, von der Planung über die Fertigung bis zur Qualitätssicherung.

Bei Audi México nutze das Management das KI-gestützte Tool Production Reports zur Echtzeit-Anzeige von wichtigen Kennzahlen und bei der Entscheidungsfindung auf Basis präziser, tagesaktueller Betriebsdaten im Werk in San José Chiapa. Erste KI-gesteuerte Roboter übernähmen vollständig ergonomisch anstrengende Aufgaben und Chatbots sorgten zusätzlich für Entlastung.

Im Überblick