Fraunhofer und Audi Sport starten Reallabor für KI und Robotik

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Fraunhofer HNFIZ erforschen gemeinsam mit Audi die Zukunft des
Kommissionierprozesses in der Automobilproduktion Pick-Prozess im Fokus: Zusammen mit Audi Sport testen Forschende der
Fraunhofer HNFIZ im Reallabor im Werk »Böllinger Höfe«, wie moderne
Technologien den Kommissionierprozess in der Automobilproduktion
optimieren können.

Ziel ist es, durch den Einsatz von Künstlicher
Intelligenz (KI) und mobiler Robotik die Effizienz und Ergonomie im
Picking zu steigern.

Der manuelle Kommissionierprozess (Picking) in der Automobil-Produktion
beschreibt die gezielte Entnahme und Zusammenstellung von Fahrzeugteilen
aus verschiedenen Logistikbehältern – dem sogenannten »Supermarkt« – zur
Versorgung der Produktionslinie. In einem Reallabor in den Böllinger Höfen
erforschen die Fraunhofer Heilbronn Forschungs- und Innovationszentren
HNFIZ mit Beteiligung der Fraunhofer-Institute IAO und IPA zusammen mit
Audi, welche technologischen Ansätze sich für den Pick-Prozess bestmöglich
in den Arbeitsalltag integrieren lassen – zum Beispiel, um die Auswahl
falscher Teile zu minimieren, die Produktionsversorgung zu verbessern und
die Mitarbeitenden körperlich zu entlasten.

KI und mobile Robotik als Forschungsfelder

Zunächst identifizierte eine Bedarfsanalyse Umfänge und Tätigkeiten, in
denen das größte Potenzial zur Prozessoptimierung und Entlastung der
Mitarbeitenden steckt. Im nächsten Schritt werden ausgewählte Technologien
in einem eigens eingerichteten Reallabor im Werk »Böllinger Höfe« erprobt.
Auf einer abgegrenzten Fläche im Logistikbereich testen die Forschenden in
einer realitätsgetreuen Kopie des »Supermarkts«, in dem der Pick-Prozess
stattfindet, verschiedene technologische Hilfsmittel und Ansätze.

Zum einen möchten Audi und die beiden Fraunhofer-Institute herausfinden,
welche Einsatzpotenziale KI-basierte Technologien wie beispielsweise
Computer Vision im manuellen Picking bieten und diese technologischen
Lösungen den Menschen bestmöglich unterstützen können. Zum anderen prüfen
die Forschungsteams die Einsatzpotenziale von mobiler Robotik,
beispielsweise von autonomen mobilen Knickarmrobotern, die mit
verschiedenen Greifern und 3D-Sensorik ausgestattet sind. »Die
Kleinserienfertigung in den Böllinger Höfen ist für solche
Forschungszwecke ideal geeignet. Wir produzieren unter anderem die Audi
e-tron GT-Familie. Diese Fahrzeuge haben einen hohen
Individualisierungsgrad, was den Pick-Prozess durch die hohe Anzahl an
unterschiedlichen Teilen besonders komplex und herausfordernd macht«, sagt
Alexander Müller, Leiter Logistik der Audi Sport GmbH.

Forschung im realen Umfeld

Als Testbeispiele dienen echte Fahrzeugaufträge, um den Einsatz der KI-
und Robotik-Lösungen realitätsnah zu simulieren. »Mit dem Reallabor im
Werk Böllinger Höfe bei Audi Sport schlagen wir ein neues Kapitel in der
Zusammenarbeit von Forschung und Unternehmen auf. Hier haben wir erstmals
die Möglichkeit, den Einsatz neuer Technologien in realen Arbeitsprozessen
wissenschaftlich zu erproben. Dabei kommen die zentralen Impulse von den
Werkerinnen und Werkern, die den Nutzen von Künstlicher Intelligenz,
Sensorik oder Robotik in ihrer vertrauten Produktionsumgebung bewerten«,
sagt Bernd Bienzeisler, Leiter des Forschungs- und Innovationszentrums
Kognitive Dienstleistungssysteme KODIS am Fraunhofer IAO.

Automotive Initiative 2025 als Impulsgeber für Anwendungsfälle

Das Projekt baut auf laufende Aktivitäten und die erfolgreiche
Zusammenarbeit im Rahmen der Automotive Initiative 2025 (AI25) auf. Die
Zusammenarbeit innerhalb dieser Initiative zwischen Audi, dem Fraunhofer
IAO, der Technischen Universität München und Implementierungspartnern
bildet ein interdisziplinäres Kompetenznetzwerk, um die digitale
Transformation der Automobilproduktion voranzubringen.