Manufactura
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 con respecto al hardware, con el framework NVIDIA Isaac Sim. Esto ayuda a fabricantes como Volkswagen Sachsen a programar, simular e implementar robots virtualmente en entornos físicamente precisos antes de la implementación en el mundo real, lo que reduce drásticamente la complejidad y el tiempo de implementación, a la vez que garantiza una ejecución fluida en el mundo real.
Cliente
Volkswagen
Socio
Wandelbots
Caso de Uso
Robótica
Productos
NVIDIA Isaac
NVIDIA Omniverse
Impacto Empresarial Clave
- Programación acelerada de robots de semanas a minutos para tareas de manufactura complejas en las principales instalaciones automotrices. Compatibilidad con robots y facilidad de programación mejoradas, al permitir una integración fluida con una amplia gama de robots y sensores, gracias a la integración de NOVA con Isaac Sim y OpenUSD.
- Implementación fluida de virtual a físico, permitiendo que las aplicaciones de robots se desarrollen, simulen y validen digitalmente en entornos físicamente precisos, para luego ejecutarse en la fábrica sin reescritura de código.
- Acceso de desarrolladores ampliado a la automatización robótica con la arquitectura agnóstica de NOVA que permite a desarrolladores de diferentes orígenes, no solo a expertos en robótica, desarrollar e implementar soluciones de automatización.
Cuello de botella de la automatización de la manufactura
El sector de la manufactura automotriz enfrenta una convergencia de desafíos críticos: grave escasez de mano de obra, crecientes costos operativos, cadenas de suministro volátiles y nuevas presiones en torno a la energía y el cumplimiento de ESG.
Tradicionalmente, la implementación de la automatización robótica ha sido lenta y ha dependido en gran medida de la programación manual, limitada a un puñado de programadores expertos y software de propiedad exclusiva.
Para Volkswagen Sachsen, el desafío estaba claro: permitir una implementación rápida y flexible de robots accesible a un grupo más amplio de ingenieros y adaptable a líneas de producción en constante cambio.
El proceso de ensamblaje de Volkswagen para los revestimientos de techo presentaba un desafío técnico y operativo particular. El revestimiento del techo, un componente grande y flexible que debe instalarse con precisión dentro de un vehículo, es inherentemente difícil de automatizar debido a su tamaño, peso y la necesidad de una manipulación precisa. Los ingenieros de Volkswagen dependían de la programación y el entrenamiento manual de los robots, un proceso iterativo que requiere muchos recursos cuya implementación requirió varias semanas de ajuste. La dificultad se vio agravada por la necesidad de tener en cuenta los cambios sutiles en las propiedades de los materiales, las variaciones en el diseño de vehículos y las tolerancias estrechas en los pasos de ensamblaje.
Esto significaba que la preparación de robots para el ensamblaje de revestimientos de techo no solo implicaba programar movimientos exactos, sino también repetir el ensayo y el error en el taller para optimizar los diseños de pinzas, las rutas de robots y los parámetros de proceso. La ineficiencia de este enfoque llevó a períodos de inactividad frecuentes, a un aumento de los gastos operativos y a un cuello de botella en el escalado de la automatización en otras estaciones de ensamblaje.
Reducción de los Plazos de Manufactura con un Enfoque Basado en la Simulación
Wandelbots ayudó a Volkswagen Sachsen a abordar estos obstáculos con NOVA, el primer sistema operativo de robots completamente agnóstico del mundo. NOVA separa el hardware de robots de su software, lo que proporciona una capa de abstracción unificada compatible con todas las principales marcas de robots.
Un elemento central para el poder de NOVA es su integración con NVIDIA Isaac Sim, un framework 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", a la vez que garantiza un intercambio de datos fluido en todo el pipeline de manufactura. Al servir como una capa de abstracción, NOVA expone una sola interfaz flexible.
Esto evita el desafío de interactuar con la lógica de controladores de propiedad exclusiva, lo que permite simular, programar y probar variaciones en diferentes marcas de robots dentro del entorno digital de Isaac Sim. Los desarrolladores pueden crear, 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 mostró 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 ensamblaje de componentes complejos como los revestimientos de techo. Si bien aún no se implementó en la producción en serie, este proyecto innovador demuestra cómo la robótica centrada en la simulación puede transformar la manufactura, lo que sienta las bases para una adopción más amplia en toda la red de producción global de Volkswagen.
Al adoptar la plataforma basada en software de Wandelbots e integrarse con la plataforma NVIDIA Omniverse basada en OpenUSD, Volkswagen Sachsen pudo alejarse de los enfoques lentos y manuales. La compañía 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 nuevas soluciones de ensamblaje robótico y reduce 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 de forma fluida para otras líneas de producción. Esta flexibilidad acelera la escalabilidad en todas las operaciones de manufactura de Volkswagen.
Más allá de Volkswagen, socios como Grid Dynamics y SmartRay usan NOVA para casos de uso como la inspección de soldaduras automatizada, la integración de la optimización basada en simulación y la experimentación física sin las penalizaciones habituales de tiempo y costo.
Transformación en Acción
La plataforma NOVA de Wandelbots, ejemplificada por su implementación exitosa en Volkswagen Sachsen, ofreció tres resultados sobresalientes:
- Desarrollo Radicalmente Más Rápido: Volkswagen Sachsen pudo entrenar, probar y validar habilidades avanzadas de robótica en el entorno de un gemelo digital, y transferir esas habilidades a los robots en la planta en una fracción del tiempo requerido por los métodos tradicionales.
- Flexibilidad Operativa: La arquitectura agnóstica al núcleo de la solución permite a Volkswagen adaptar rápidamente la automatización a los nuevos requisitos de producción, lo que reduce la necesidad de costosos reentrenamientos o integraciones específicas por parte del proveedor.
- Grupo de Talentos Ampliado: Al reducir la barrera para la programación de robots, NOVA permitió a un grupo más diverso de ingenieros y desarrolladores participar en el proceso de automatización. Esto acelera la innovación y reduce la dependencia de los escasos especialistas en robótica.
Redefinición de la Robótica para el Futuro de la Manufactura
Al asociarse con Wandelbots, fabricantes como Volkswagen están usando un flujo de trabajo centrado en la simulación para alcanzar nuevos niveles de productividad, adaptabilidad e innovación en la robótica. El enfoque definido por software e impulsado por 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 uniendo la TI y las operaciones para una fábrica definida por software. Podemos desarrollar, probar e implementar con confianza aplicaciones de robótica de forma virtual, lo que hace que la automatización avanzada sea accesible y escalable para todos, incluido Volkswagen, uno de nuestros principales socios".
Christian Piechnick
, fundador y director ejecutivo, Wandelbots
Más información sobre la simulación de robótica para casos de uso industrial.