Auf Basis der „Edge Cloud 4 Production“

So bringt Audi künstliche Intelligenz in die Fertigung

Audi setzt ab sofort in seinem gesamten Produktionsnetzwerk cloudbasierte Steuerungssysteme und KI-gestützte Tools ein. Die Plattform „Edge Cloud 4 Production“ soll massiv Industriecomputer einsparen und KI-Use-Cases in die Breite der Fertigung bringen.

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Audi setzt in Neckarsulm weltweit erstmals die virtuelle Steuerung im Karosseriebau in Großserie ein.

Audi beschleunigt den Einsatz künstlicher Intelligenz in seinen Produktionsstätten und führt Systeme ein, die Fertigungsprozesse über Cloud-Plattformen statt über stationäre Fabrikcomputer steuern. Im Werk Neckarsulm schleifen Roboter nun Schweißspritzer an den Unterböden von Karosserien ab, nachdem KI-gestützte Kameras Unvollkommenheiten identifiziert und mit Licht markiert haben.

Das System eliminiert eine körperlich anstrengende Aufgabe und zeigt gleichzeitig, wie maschinelles Lernen in die Großserienfertigung integriert werden kann. Sechs weitere Installationen sind für den Audi-Standort Ingolstadt geplant.

„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. Erste KI-gesteuerte Roboter übernehmen vollständig ergonomisch anstrengende Aufgaben und Chatbots sorgen zusätzlich für Entlastung“, erklärt Gerd Walker, Audi-Vorstand für Produktion und Logistik.

Die Technologie baut auf Partnerschaften mit Institutionen wie dem Innovation Park Artificial Intelligence (IPAI) in Heilbronn auf, der Zugang zu neuen Anwendungen und Forschungstalenten bietet. Der Ansatz von Audi kombiniert jahrzehntelange Fertigungskompetenz mit externen Innovationen und schafft so ein Entwicklungsmodell, das den Transfer von Laborideen zu serienreifen Systemen beschleunigt.

„Edge Cloud 4 Production“ ersetzt Tausende von Computern

Die Grundlage für diese Transformation bildet die „Edge Cloud 4 Production“, eine virtualisierte Steuerungsarchitektur, die Audi entwickelt hat, um einzelne Industriecomputer in seinen Werken zu ersetzen. Das System nutzt lokale Server in den Werken, um die Datenverarbeitung und -verteilung mit einer Latenz im Millisekundenbereich zu übernehmen und ermöglicht so die zentrale Verwaltung von Produktionsanlagen, Robotern und fahrerlosen Transportfahrzeugen.

In der Montage in deutschen Werken erhalten die Mitarbeiterführungssysteme nun Echtzeitinformationen zu Fahrzeugspezifikationen und regionalen Varianten aus zentralisierten Cloud-Quellen. Durch die Migration konnten bereits mehr als 1.000 Industrie-PCs eingespart werden, wodurch der Wartungsaufwand für die Hardware reduziert und die Cybersicherheit durch standardisierte Softwarebereitstellung verbessert wurde.

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.

Gerd Walker, Audi-Produktionsvorstand

Edge Cloud 4 Production wurde in der Karosseriewerkstatt A5 und A6 in Neckarsulm einem groß angelegten Test unterzogen, bei dem virtuelle speicherprogrammierbare Steuerungen die lokale Hardware in den Produktionslinien ersetzten. Rund 100 Roboter koordinieren ihre Arbeit über die Cloud-Plattform mit einer Präzision, die ausreicht, um täglich mehrere hundert Fahrzeugkarosserien in drei Schichten zu fertigen. Damit wurde ein solches System erstmals in der Großserienfertigung von Automobilen eingesetzt.

Die Architektur vereinfacht auch Software-Updates und Sicherheitspatches, die zuvor während Produktionspausen auf jedem Gerät einzeln installiert werden mussten. Mit der cloudbasierten Bereitstellung können Änderungen gleichzeitig auf mehreren Systemen implementiert werden, was Ausfallzeiten reduziert und die Einführung neuer Fertigungsmöglichkeiten beschleunigt.

KI erkennt Fehler und sagt Ausfälle voraus

Die KI-Anwendung ProcessGuardAI bündelt beispielsweise für die kathodische Tauchlackierung menschliches Wissen mit Maschinen- und Sensordaten.

Die „ProcessGuardAI“-Plattform von Audi kombiniert Expertenwissen mit Maschinen- und Sensordaten, um Fertigungsschritte in Echtzeit zu überwachen. Das System erkennt Anomalien frühzeitig und alarmiert Spezialisten, sodass schneller eingegriffen werden kann, bevor sich Fehler in der Produktionskette ausbreiten.

In der Lackiererei in Neckarsulm laufen derzeit zwei Pilotprojekte, die sich auf die Dosierungsoptimierung in der Vorbehandlung und die Erkennung von Anomalien bei der kathodischen Tauchlackierung konzentrieren. Beide Anwendungen sollen im zweiten Quartal 2026 in die Serienproduktion eingeführt werden. Es ist geplant, das System als zentrales Werkzeug für die vorausschauende Wartung und Qualitätssicherung auf alle Fertigungsprozesse auszuweiten.

Die Plattform entstand aus der „P-Data Engine“ von Audi, einer werksübergreifenden Initiative, die System- und Anlagendaten auf einem einheitlichen Qualitätsniveau standardisiert. Diese konsolidierte Datenbank ermöglicht es Datenwissenschaftlern, KI-Anwendungen schnell zu entwickeln und zu skalieren und so modulare Lösungen zu schaffen, die im gesamten Produktionsnetzwerk des Volkswagen-Konzerns eingesetzt werden können.

Zukünftige Versionen von ProcessGuardAIn werden datenbasierte Empfehlungen liefern und Mitarbeiter über mobile Anwendungen durch Korrekturmaßnahmen führen. Der Fortschritt von der Erkennung zur Empfehlung stellt eine Veränderung in der Art und Weise dar, wie KI Fertigungsentscheidungen unterstützt, und geht über die passive Überwachung hinaus hin zur aktiven Problemlösung.

Automatisierung des Kabelbaum-Einbaus

Das Projekt „Next2OEM“ befasst sich mit einem der nach wie vor manuell durchgeführten Arbeitsschritte in der Automobilfertigung. In Zusammenarbeit mit zehn Partnern demonstriert Audi an seinem Standort in Ingolstadt die vollständige Digitalisierung und Automatisierung der Kabelbaumfertigung und -montage, von der Herstellung beim Zulieferer bis zum Einbau im Fahrzeug. Derzeit sind branchenweit weniger als zehn Prozent der Arbeiten an Kabelbäumen automatisiert.

Bislang ist die Kabelbaumfertigung wenig automatisiert. Audi will das nun ändern.

Ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderter Demonstrator bildet die gesamte Prozesskette ab, einschließlich der Kabelbaumfertigung, der Vormontage in der Mittelkonsole mit automatisierungskompatiblen Steckverbindern und der automatisierten Installation, die von einem zentralen System gesteuert wird. Dieser Ansatz reduziert die logistische Komplexität und verkürzt die Vorlaufzeiten für technische Änderungen von Wochen auf Minuten.

Audi testet außerdem in seiner Lackiererei in Neckarsulm einen KI-gestützten Trocknerbetrieb, der in Zusammenarbeit mit der Initiative appliedAI und der CVET GmbH entwickelt wurde. Das System verbindet Temperatur- und Luftmengenregler in Längstrocknern mit einem KI-Modell und ermöglicht so eine schnellere Reaktion auf Geschwindigkeitsschwankungen in der Produktionslinie. Die Tests werden bis zum Sommer 2026 fortgesetzt, um das Energieeinsparpotenzial zu messen.

Kollaboration treibt die Einführung von KI

Rund 60 Spezialisten im „Audi Production Lab“ und in der „P-Data Factory“ treiben die Technologieentwicklung vom ersten Konzept bis zur Umsetzung in der Produktion voran. Das Unternehmen arbeitet mit Broadcom, Cisco und Siemens an Edge Cloud 4 Production und integriert dabei Virtualisierungsplattformen, Netzwerkinfrastruktur und Automatisierungstechnologie.

Der Entwicklungsprozess orientiert sich an menschenzentrierten Designprinzipien. Die Teams erstellen frühzeitig Demonstrationen und Prototypen und holen Feedback von den Produktionsmitarbeitern ein, um sicherzustellen, dass die Schnittstellen den Anforderungen in der Fertigung entsprechen. Dieser Ansatz spiegelt die branchenweit verbreitete Erkenntnis wider, dass eine erfolgreiche Digitalisierung nicht allein von der technischen Leistungsfähigkeit abhängt, sondern auch von der Akzeptanz durch die Bediener.

Audi Ungarn bewertet systematisch seine Wertschöpfungskette, um Digitalisierungsmöglichkeiten zu identifizieren und die Fertigungsprozesse von der Planung bis zur Qualitätssicherung transparenter und effizienter zu gestalten. Bei Audi México nutzt das Management KI-gestützte Produktionsberichte, um Kennzahlen in Echtzeit anzuzeigen und Entscheidungen auf der Grundlage aktueller Betriebsdaten aus dem Werk in San José Chiapa zu treffen.

Verhaltenskodex für Datenaustausch

Der Automobilhersteller hat klare Governance-Rahmenbedingungen für den Einsatz von KI geschaffen. Sein Verhaltenskodex und seine Grundsatzerklärung zur künstlichen Intelligenz verpflichten das Unternehmen zu Respekt, Sicherheit und Transparenz bei KI-Anwendungen. Ein Verhaltenskodex für den Datenaustausch stellt sicher, dass der Umgang mit Daten mit den Unternehmenswerten im Einklang steht und ermöglicht gleichzeitig die für die Skalierung digitaler Innovationen erforderliche werksübergreifende Zusammenarbeit.

Walker betont das transformative Potenzial der Kombination von internem Fachwissen mit externen Partnerschaften. „Gemeinsam mit unseren Partnern setzen wir Standards für die datengetriebene Produktion der Zukunft: entschlossen und zugleich verantwortungsvoll.“