Ein BMW-Mitarbeiter mit Tablet und eine Mitarbeiterin bei der Cockpitfertigung des iX.

Für die Produktion des Cockpits setzt das BMW Group Werk Landshut auf künstliche Intelligenz und einen sogenannten digitalen Zwilling. Bild: BMW

| von Götz Fuchslocher

Im weltweit größten Komponentenwerk des Automobilherstellers in Landshut fertigen über 400 Mitarbeiter täglich rund 1.250 Instrumententafeln für verschiedene BMW-Modelle. Für den notwendigen Unterbau des iX-Cockpits setzt der OEM nun erstmals keine konventionelle metallische Tragstruktur mehr ein, sondern eine gewichtsarme Hybrid-Tragstruktur. Diese besteht aus einem Materialmix aus Metall und Kunststoff.

Eine Herausforderung bei deren Fertigung ist laut BMW, dass sich die hohen Qualitätsanforderungen und die engen Messtoleranzen für die Werkzeuge zur Herstellung der Instrumententafeln mittels konventioneller Prüfmethoden und Simulationen nicht einfach von Metall auf Kunststoff übertragen lassen. Abhilfe soll künstliche Intelligenz und der Einsatz der Simulationsmethode, des sogenannten digitalen Zwillings, schaffen.

Mit Hilfe von KI wird hierbei die Herstellung der Tragstruktur für das Cockpit so simuliert, als ob ein echtes Bauteil im Spritzgießverfahren gefertigt wird. „Mit einer speziellen KI-Software erzeugen wir einen digitalen Zwilling des echten Bauteils und können so den kompletten Herstellprozess mit allen physikalischen Eigenschaften digital simulieren“, erläutert Projektleiter Bernhard Melzl. So könne man verschiedenste Kombinationen von Bauteil- und Werkzeug-Parametern digital testen und eventuelle Wirkzusammenhänge virtuell erkennen - lange vor der Herstellung der ersten realen Bauteile.

Geringerer Zeitaufwand, weniger Energie und Ressourcen

Zu den Vorteilen der virtuellen Erprobung mit dem digitalen Zwilling zählt laut dem OEM, dass konventionelle Erprobungen, die mehrere Wochen oder Monate an Zeit in Anspruch nehmen, vor dem eigentlichen Produktionsstart größtenteils entfallen. Projektleiter Melzl zufolge wird auch der Einsatz von Ressourcen wie Material und Energie reduziert. Zudem lasse sich mit der digitalen KI-Simulation das optimale Parameter-Set für die spätere Herstellung der BMW iX-Cockpits simulieren.

Bisherige Simulationen beruhen auf einem festgelegten Parametersatz, den ein Ingenieur vorgibt und sich dabei auf Gelerntes sowie seine Intuition verlässt. „Diese Optimierungsmethode ist deshalb revolutionär, weil sie erstmalig nicht auf menschlicher Einschätzung und Erfahrung beruht, sondern das physikalisch mögliche Optimum für unsere Cockpit-Bauteile identifiziert“, sagt Melzl. Der Mensch könne die Physik jedoch nicht in ihrer Gesamtheit überblicken, so der Experte weiter. Erst durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz sei es den Landshuter Cockpit-Experten möglich, die hohen Qualitätsanforderungen auch für den innovativen Metall-Kunststoff-Materialmix – statt der bislang üblichen Metallbauteile – zu erfüllen.

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