Fabricación
Volkswagen Sachsen optimiza la implementación de robótica con Wandelbots NOVA y NVIDIA Isaac Sim
Wandelbots
Objetivo
Wandelbots acelera la automatización de la robótica al combinar su plataforma NOVA, independiente del hardware, con el entorno de trabajo NVIDIA Isaac Sim™. Esto ayuda a fabricantes como Volkswagen Sachsen a programar, simular e implementar robots de forma virtual en entornos físicamente precisos antes de su implementación en el mundo real, lo que reduce drásticamente la complejidad y el tiempo de implementación, al tiempo que garantiza una ejecución perfecta en el mundo real.
Cliente
Volkswagen
Partner
Wandelbots
Caso de uso
Robótica
Productos
NVIDIA Isaac
NVIDIA Omniverse
Aspectos clave
- Programación acelerada de robots de semanas a minutos para tareas de fabricación complejas en las principales instalaciones automovilísticas.Compatibilidad mejorada con robots y facilidad de programación gracias a la integración perfecta con una amplia gama de robots y sensores, mediante la integración de NOVA con Isaac Sim y OpenUSD.
- Implementación fluida de lo virtual a lo físico al permitir que las aplicaciones de robots se desarrollen, simulen y validen digitalmente en entornos físicamente precisos, para luego ejecutarse en la fábrica sin necesidad de reescribir el código.
- Ampliación del acceso de los desarrolladores a la automatización de robótica gracias a la arquitectura agnóstica de NOVA, que permite a desarrolladores de diferentes ámbitos, no solo a expertos en robótica, crear e implementar soluciones de automatización.
Cuello de botella de la automatización en fabricación
El sector de la fabricación de automóviles se enfrenta a una convergencia de desafíos críticos: grave escasez de mano de obra, aumento de los costes operativos, cadenas de suministro volátiles y nuevas presiones en torno al cumplimiento de las normas energéticas y ESG
Tradicionalmente, la implementación de la automatización de robótica ha sido lenta y ha dependido en gran medida de la programación manual, limitada a un puñado de programadores expertos y a software vinculado a un proveedor concreto.
Para Volkswagen Sachsen, el desafío era claro: permitir una implementación rápida y flexible de robots, accesible a un grupo más amplio de ingenieros y adaptable a las líneas de producción en constante cambio.
El proceso de montaje de los revestimientos de techo de Volkswagen presentaba un desafío técnico y operativo muy específico. El revestimiento del techo, un componente grande y flexible que debe instalarse con precisión en el interior de un vehículo, es intrínsecamente difícil de automatizar debido a su tamaño, peso y la necesidad de una manipulación precisa. Los ingenieros de Volkswagen programaron y entrenaron manualmente a los robots, un proceso iterativo que requería muchos recursos y que tardó varias semanas en implementarse. La dificultad se vio agravada por la necesidad de tener en cuenta los sutiles cambios en las propiedades de los materiales, variaciones en el diseño de los vehículos y estrictas tolerancias en las etapas de montaje.
Esto significaba que preparar los robots para el montaje del revestimiento del techo no solo implicaba programar movimientos exactos, sino también repetir pruebas y errores en el taller para optimizar los diseños de pinzas, las trayectorias de los robots y los parámetros del proceso. La ineficacia de este enfoque provocó frecuentes interrupciones del servicio, un aumento de los gastos operativos y un cuello de botella en la ampliación de la automatización a otras estaciones de montaje.
Reducción de los plazos de fabricación con un enfoque basado en la simulación
Wandelbots ayudó a Volkswagen Sachsen a superar estos obstáculos con NOVA, el primer sistema operativo para robots totalmente agnóstico del mundo. NOVA separa el hardware del robot de su software, proporcionando una capa de abstracción unificada compatible con todas las principales marcas de robots.
Un aspecto fundamental del poder de NOVA es su integración con NVIDIA Isaac Sim, un marco de simulación de robótica de referencia basado en NVIDIA Omniverse™ y OpenUSD. Esta base estandarizada e interoperable permite a los usuarios controlar y simular una amplia gama de robots industriales, independientemente del controlador OEM subyacente, normalmente de "caja negra", al tiempo que garantiza un intercambio de datos fluido en toda la cadena de fabricación. Al actuar como una capa de abstracción, NOVA ofrece una interfaz única y flexible.
Esto evita el desafío de interconectarse con la lógica del controlador propietario, lo que hace posible simular, programar y probar variaciones entre diferentes marcas de robots dentro del entorno digital de Isaac Sim. Los desarrolladores pueden construir, simular y perfeccionar flujos de trabajo en gemelos digitales físicamente precisos, simulando todo, desde el comportamiento de los robots hasta la simulación de sensores antes de implementarlos en robots físicos.
Wandelbots
Este enfoque innovador se presentó en la Gläserne Manufaktur (Fábrica Transparente) de Volkswagen Sachsen en Dresde, donde Wandelbots, trabajando en estrecha colaboración con los ingenieros de Volkswagen, exploró nuevos métodos para acelerar el montaje de componentes complejos como los revestimientos de techo. Aunque aún no se ha implementado en la producción en serie, este innovador proyecto demuestra cómo la robótica basada en la simulación puede transformar la fabricación, sentando las bases para una adopción más amplia en toda la red de producción global de Volkswagen.
Al adoptar la plataforma centrada en el software de Wandelbots e integrarla con la plataforma NVIDIA Omniverse basada en OpenUSD, Volkswagen Sachsen pudo abandonar los lentos métodos manuales. La empresa ahora puede iterar y probar nuevos escenarios en el mundo virtual, lo que reduce los tiempos de desarrollo de meses a menos de un día para las nuevas soluciones de montaje robótico y disminuye la dependencia de programadores de robots altamente especializados. La base de OpenUSD garantiza que los gemelos digitales y las configuraciones robóticas desarrolladas para una aplicación puedan reutilizarse y modificarse sin problemas para otras líneas de producción. Esta flexibilidad acelera la escalabilidad en todas las operaciones de fabricación de Volkswagen.
Además de Volkswagen, partners como Grid Dynamics y SmartRay utilizan NOVA para casos de uso como la inspección automatizada de soldaduras, la optimización basada en simulaciones y la experimentación física sin las penalizaciones habituales en términos de tiempo y costes.
Transformación en acción
La plataforma NOVA de Wandelbots, ejemplificada por su exitosa implementación en Volkswagen Sachsen, ha logrado tres resultados sobresalientes:
- Desarrollo radicalmente más rápido: Volkswagen Sachsen ha podido entrenar, probar y validar habilidades avanzadas de robótica en el entorno de gemelos digitales y transferir esas habilidades a los robots en la planta en una fracción que requerían los métodos tradicionales.
- Flexibilidad operativa: la arquitectura independiente del núcleo de la solución permite a Volkswagen adaptar rápidamente la automatización a los nuevos requisitos de producción, lo que reduce la necesidad de costosas integraciones específicas para cada proveedor o de volver a formar al personal.
- Ampliación del grupo de talentos: al reducir las barreras para la programación de robots, NOVA ha permitido que un grupo más diverso de ingenieros y desarrolladores participara en el proceso de automatización. Esto acelera la innovación y reduce la dependencia de los escasos especialistas en robótica.
Redefiniendo la robótica para el futuro de la fabricación
Al asociarse con Wandelbots, fabricantes como Volkswagen están utilizando un flujo de trabajo basado en la simulación para alcanzar nuevos niveles de productividad, adaptabilidad e innovación en robótica. El enfoque definido por software y basado en simulación, con tecnología de NVIDIA, está estableciendo un nuevo estándar para la automatización industrial accesible y rápida.
"Con NOVA, NVIDIA Isaac Sim y NVIDIA Omniverse, estamos conectando TI y las operaciones para crear una fábrica definida por software. Podemos construir, probar e implementar aplicaciones de robótica de forma virtualcon total confianza, lo que hace que la automatización avanzada sea accesible y escalable para todos, incluido Volkswagen, uno de nuestros principales partners".
Christian Piechnick
Fundador y director ejecutivo, Wandelbots
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