Diese KI-Roboter sorgen bei BMW für makellose Oberflächen

Seit einigen Monaten setzt BMW am Standort Regensburg auf KI-gesteuerte Roboter, die jedes Fahrzeug ganz individuell nach objektiven Qualitätsstandards nachbearbeiten. Hierdurch sollen stabilere Abläufe, kürzere Durchlaufzeiten sowie ein höheres Qualitätsniveau der Fahrzeugoberflächen ermöglicht werden. Die Roboter warten rund um die frisch lackierte Karosserie in der Bearbeitungskabine und beginnen auf ein automatisiertes Kommando hin mit dem Schleifen und Polieren der Oberfläche. Die automatisierte Oberflächenbearbeitung (AOB) ist seit März 2022 am BMW-Standort in Regensburg im Serieneinsatz. Das Werk nutz das KI-basierte Verfahren bisher als erstes Automobilwerk weltweit in diesem Umfang, so der Hersteller. Ein Rollout des automatisierten Prozesses auf weitere Werke werde derzeit geprüft.

„Das Besondere ist, dass die Roboter jede Karosserie genau da bearbeiten, wo es notwendig ist. Denn die winzigen Einschlüsse oder Unebenheiten, die nach dem Decklack-Prozess auftreten können, sind bei jedem Fahrzeug an einer anderen Stelle“, erklärt Stefan Auflitsch, Leiter Produktion Lack-Applikation und Finish im BMW-Werk Regensburg. Normalweise programmiere man Roboter, damit sie immer dasselbe Schema abarbeiten, bis sie wieder umprogrammiert würden. Durch den Einsatz künstlicher Intelligenz arbeiteten die Roboter nun maßgeschneidert.

Damit dieser Schritt reibungslos funktioniert, ist ein anderes automatisiertes Verfahren vorgeschaltet, das in der Automobilindustrie schon seit einiger Zeit als State of the Art gilt: Die Automatisierte Oberflächeninspektion (AOI), die nach der Decklackierung zunächst die Merkmale der jeweiligen Fahrzeugoberfläche mittels Deflektometrie erfasst. Während große Monitore schwarz-weiße Streifenmuster auf die Fahrzeugoberfläche projizieren, scannen Kameras dieselbe und erkennen durch die Verschiebung im Streifenmuster auch kleinste Veränderungen im spiegelnden Lack. Die Kamera registriert vom Ideal abweichende Stellen und überträgt sie direkt ins angeschlossene Computersystem.

Der Rechner speichert dann die exakte Lage, Form sowie Größe des Merkmals, konstruiert aus den Daten ein digitales 3D-Abbild und ordnet es auf der Basis objektiver Kriterien ein. So werden alle Fahrzeugoberflächen hinsichtlich ihrer Qualität im Sinne der Kunden geprüft und gegebenenfalls bearbeitet. Aus den gesammelten Daten erstellt das System für jede Karosserie ein eigenes Merkmalprofil, das wiederum als Basis für die individuelle Bearbeitung der Oberfläche dient. Doch auch der Einsatz der Roboter hat Grenzen. So können sie zum Beispiel die Ränder der Karosserie oder die letzten Millimeter neben Tür- und anderen Fugen nicht bearbeiten. Auch die Tankklappe ist zu fragil. Und so sind es im Finale doch die geschulten Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, die letzte Hand anlegen und die Karosserie abnehmen.

Die zuvor erfassten Daten der Merkmale unterstützen die Arbeit hier dennoch ein weiteres Mal, denn ein Laserprojektor markiert die jeweiligen Stellen der Karosserieoberfläche digital und stellt so sicher, dass nichts übersehen wird. Die sogenannte Automatisierte Oberflächenmarkierung (AOM) ist damit der bisher letzte Schritt im automatisierten Finish. Doch für die Zukunft gibt es noch weitere Ideen, so Projektleiter Daniel Poggensee, Strukturplaner in der Technologie Oberfläche: „Zum einen erwarten wir, dass wir dank der Daten in der Cloud bei Ungereimtheiten bald noch früher in den Prozess eingreifen können und damit einen möglichen Fehler gar nicht erst entstehen lassen.“ Zum anderen sollen die genutzten Geräte in Zukunft die Arbeitsschritte der Mitarbeiter automatisch erfassen und somit ein bisher für die Dokumentation notweniges ständiges Hin- und Herwechseln zwischen Karosserie und Rechner überflüssig machen. Neben dem geringeren Zeitaufwand soll dies die Komplexität reduzieren und im Gegenzug die entsprechende Wertschöpfung steigern.