Produzione industriale
Volkswagen Sachsen semplifica la distribuzione della robotica con Wandelbots NOVA e NVIDIA Isaac Sim
Wandelbots
Obiettivo
Wandelbots accelera l'automazione della robotica combinando la piattaforma NOVA indipendente dall'hardware con il framework NVIDIA Isaac Sim™. Questo aiuta i produttori come Volkswagen Sachsen a programmare, simulare e distribuire virtualmente i robot in ambienti fisicamente accurati prima della distribuzione nel mondo reale, riducendo drasticamente la complessità e i tempi di distribuzione e assicurando un'esecuzione fluida nel mondo reale.
Cliente
Volkswagen
Partner
Wandelbots
Scenario di utilizzo
Robotica
Prodotti
NVIDIA Isaac
NVIDIA Omniverse
Punti chiave
- Programmazione dei robot accelerata da settimane a pochi minuti per attività di produzione complesse presso i principali impianti automobilistici.Compatibilità migliorata con i robot e facilità di programmazione attraverso l'integrazione fluida con una vasta gamma di robot e sensori, grazie all'integrazione di NOVA con Isaac Sim e OpenUSD.
- Distribuzione fluida da virtuale a fisica attraverso lo sviluppo, la simulazione e la convalida digitale delle applicazioni robot in ambienti fisicamente accurati, per poi essere eseguite in fabbrica senza riscrivere il codice.
- Maggiore accesso per gli sviluppatori all'automazione robotica grazie all'architettura indipendente di NOVA che consente a sviluppatori con background diversi, non solo agli esperti di robotica, di creare e distribuire soluzioni di automazione.
Ostacoli all'automazione nell'ambiente di produzione
Il settore della produzione automobilistica deve gestire una serie di problematiche critiche: grave carenza di manodopera, aumento dei costi operativi, filiere volatili e nuove pressioni in materia di conformità energetica ed ESG.
Fino a ora, la distribuzione dell'automazione robotica è stata lenta e fortemente dipendente dalla programmazione manuale, ad appannaggio di pochi programmatori esperti e software bloccati dai rispettivi fornitori.
Per Volkswagen Sachsen la sfida era chiara: ottenere una distribuzione più rapida e flessibile di robot accessibili a un gruppo più ampio di ingegneri e adattabili a linee di produzione in continua evoluzione.
Il processo di assemblaggio dei rivestimenti del tettuccio di Volkswagen poneva una sfida tecnica e operativa distinta. Il rivestimento del tettuccio, un componente grande e flessibile che deve essere installato con precisione all'interno di un veicolo, è intrinsecamente difficile da automatizzare a causa delle dimensioni, del peso e della necessità di una manipolazione precisa. Gli ingegneri Volkswagen hanno programmato e addestrato manualmente i robot, un processo iterativo che ha richiesto molte risorse e diverse settimane di adattamenti per essere implementato. La difficoltà era aggravata dalla necessità di tenere conto delle piccole differenze nelle proprietà dei materiali, delle variazioni di progettazione del veicolo e delle tolleranze strette nelle fasi di assemblaggio.
Pertanto, la preparazione dei robot per l'assemblaggio non solo prevedeva la programmazione di movimenti esatti, ma anche di ripetute prove ed errori sul piano di lavoro per ottimizzare i progetti di pinzatura, i percorsi del robot e i parametri di processo. L'inefficienza di questo approccio ha portato a frequenti fermi, a un aumento delle spese operative e a un collo di bottiglia nella scalabilità dell'automazione in altre stazioni di assemblaggio.
Ridurre i tempi di produzione con un approccio basato sulla simulazione
Wandelbots ha aiutato Volkswagen Sachsen ad affrontare questi ostacoli con NOVA, il primo sistema operativo robot completamente indipendente. NOVA scollega l'hardware del robot dal suo software, fornendo un livello di astrazione unificato compatibile con tutti i principali marchi di robot.
Fondamentale per la potenza di NOVA è la sua integrazione con NVIDIA Isaac Sim, un framework di simulazione robotica di riferimento basato su NVIDIA Omniverse™ and OpenUSD. Questa base standardizzata e interoperabile consente agli utenti di controllare e simulare una vasta gamma di robot industriali indipendentemente dal controller OEM sottostante, tipicamente "una scatola nera", garantendo allo stesso tempo uno scambio di dati fluido nell'intera pipeline di produzione. Agendo come livello di astrazione, NOVA espone un'interfaccia unica e flessibile.
Ciò consente di aggirare la sfida di interfacciarsi con la logica proprietaria del controller e simulare, programmare e testare variazioni tra diversi marchi di robot all'interno dell'ambiente digitale di Isaac Sim Gli sviluppatori possono creare, simulare e perfezionare flussi di lavoro in digital twin fisicamente accurati, simulando tutto, dal comportamento del robot alla simulazione dei sensori prima di distribuire i robot fisici.
Wandelbots
Questo approccio innovativo è stato presentato nella Gläserne Manufaktur (fabbrica trasparente) di Volkswagen Sachsen a Dresda, dove Wandelbots, lavorando a stretto contatto con gli ingegneri Volkswagen, ha esplorato nuovi metodi per accelerare l'assemblaggio di componenti complessi come i rivestimenti dei tettucci. Anche se non ancora implementato nella produzione in serie, questo progetto rivoluzionario dimostra come la robotica basata sulla simulazione possa trasformare la produzione, preparando il terreno per un'adozione più ampia nella rete di produzione globale di Volkswagen.
Adottando la piattaforma software-first di Wandelbots e integrandola con la piattaforma NVIDIA Omniverse basata su OpenUSD, Volkswagen Sachsen è stata in grado di allontanarsi dagli approcci manuali e lenti. L'azienda può ora iterare e testare nuovi scenari nel mondo virtuale, riducendo i tempi di sviluppo da mesi a meno di un giorno per le nuove soluzioni di assemblaggio robotico e riducendo la dipendenza da programmatori di robot altamente specializzati. La base OpenUSD garantisce che i digital twin e le configurazioni robotiche sviluppate per un'applicazione possano essere riutilizzate e modificate anche in altre linee di produzione. Questa flessibilità accelera la scalabilità in tutte le operazioni di produzione di Volkswagen.
Oltre a Volkswagen, partner come Grid Dynamics e SmartRay utilizzano NOVA per casi d'uso come ispezione automatizzata della saldatura, cottura con ottimizzazione basata sulla simulazione e sperimentazione fisica senza compromettere tempo e costi.
La rivoluzione in azione
La piattaforma NOVA di Wandelbots, i cui vantaggi sono dimostrati dalla proficua distribuzione presso Volkswagen Sachsen, ha prodotto tre risultati straordinari:
- Sviluppo radicalmente più veloce: Volkswagen Sachsen ha potuto addestrare, testare e convalidare competenze robotiche avanzate nell'ambiente digital twin e trasferire tali competenze ai robot in fabbrica in una frazione del tempo richiesto dai metodi precedenti.
- Flessibilità operativa: l'architettura indipendente della soluzione consente a Volkswagen di adattare rapidamente l'automazione alle nuove esigenze di produzione, riducendo la necessità di costose integrazioni o riqualificazioni specifiche da parte del fornitore.
- Maggiore pool di talenti: eliminando l'ostacolo della programmazione dei robot, NOVA ha consentito a un gruppo più diversificato di ingegneri e sviluppatori di partecipare al processo di automazione. Ciò accelera l'innovazione e riduce la dipendenza dai pochi esperti di robotica disponibili.
Ridefinire la robotica per il futuro della produzione
Grazie alla partnership con Wandelbots, produttori come Volkswagen stanno utilizzando un flusso di lavoro basato sulla simulazione per sbloccare nuovi livelli di produttività, adattabilità e innovazione nella robotica. L'approccio software-defined e basato sulla simulazione, alimentato dalla tecnologia NVIDIA, sta definendo un nuovo standard per un'automazione industriale rapida e accessibile.
"Con NOVA, NVIDIA Isaac Sim e NVIDIA Omniverse stiamo creando un ponte tra IT e operazioni per una fabbrica software-defined. Possiamo costruire, testare e distribuire applicazioni robotiche virtualmente, rendendo l'automazione avanzata accessibile e scalabile per tutti, incluso Volkswagen, uno dei nostri partner principali".
Christian Piechnick
Fondatore e CEO, Wandelbots
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