Manufatura
Volkswagen Sachsen Simplifica a Implantação de Robótica com Wandelbots NOVA e NVIDIA Isaac Sim
Wandelbots
Objetivo
A Wandelbots acelera a automação robótica ao combinar sua plataforma NOVA independente de hardware com o framework NVIDIA Isaac Sim™. Isso ajuda fabricantes como a Volkswagen Sachsen a programar, simular e implantar robôs virtualmente em ambientes fisicamente precisos antes da implantação no mundo real — reduzindo drasticamente a complexidade e o tempo de implantação, enquanto garante uma execução perfeita no mundo real.
Cliente
Volkswagen
Parceiro
Wandelbots
Caso de Uso
Robótica
Produtos
NVIDIA Isaac
NVIDIA Omniverse
Principal impacto nos negócios
- Programação acelerada de robôs, de semanas a minutos, para tarefas de manufatura complexas nas principais instalações automotivas. Compatibilidade aprimorada com robôs e facilidade de programação, permitindo a integração perfeita com uma ampla variedade de robôs e sensores, graças à integração da NOVA com o Isaac Sim e o OpenUSD.
- Implantação perfeita de virtual a físico, permitindo que as aplicações de robôs sejam desenvolvidas, simuladas e validadas digitalmente em ambientes fisicamente precisos e, em seguida, executadas no chão de fábrica sem precisar reescrever o código.
- Acesso ampliado de desenvolvedores à automação robótica com a arquitetura agnóstica da NOVA que permite que desenvolvedores de diferentes origens, não apenas especialistas em robótica, criem e implantem soluções de automação.
Gargalo de automação da manufatura
O setor de manufatura automotiva enfrenta uma convergência de desafios críticos: grave escassez de mão de obra, custos operacionais crescentes, cadeias de suprimentos voláteis e novas pressões em torno de energia e conformidade ESG.
Tradicionalmente, a implantação de automação robótica tem sido lenta e fortemente dependente da programação manual, limitada a um punhado de programadores especialistas e software bloqueado por fornecedor.
Para a Volkswagen Sachsen, o desafio foi claro: possibilitar a implantação rápida e flexível de robôs, acessível a um grupo mais amplo de engenheiros e adaptável a linhas de produção em constante mudança.
O processo de montagem de revestimentos de teto da Volkswagen apresentou um desafio técnico e operacional distinto. O revestimento do teto, um componente grande e flexível que deve ser instalado com precisão dentro de um veículo, é inerentemente difícil de automatizar devido ao seu tamanho, peso e necessidade de manipulação precisa. Os engenheiros da Volkswagen realizaram a programação e o treinamento dos robôs manualmente, um processo iterativo e com uso intensivo de recursos que levou várias semanas de ajustes para ser implementado. A dificuldade foi agravada pela necessidade de considerar mudanças sutis nas propriedades dos materiais, variações no design do veículo e tolerâncias apertadas nas etapas de montagem.
Isso significava que preparar robôs para a montagem do revestimento do teto não envolvia apenas programar movimentos exatos, mas também tentativa e erro repetidos no chão de fábrica para otimizar designs de garras, trajetórias de robôs e parâmetros de processo. A ineficiência dessa abordagem levou a um tempo de inatividade frequente, aumento das despesas operacionais e um gargalo na expansão da automação para outras estações de montagem.
Reduzindo os cronogramas de manufatura com uma abordagem centrada em simulação
Wandelbots ajudou a Volkswagen Sachsen a enfrentar esses obstáculos com o NOVA, o primeiro sistema operacional de robôs totalmente agnóstico do mundo. A NOVA separa o hardware de robôs de seu software, fornecendo uma camada de abstração unificada compatível com todas as principais marcas de robôs.
O poder do NOVA é sua integração com o NVIDIA Isaac Sim, um framework de simulação de robótica de referência criado no NVIDIA Omniverse™ e no OpenUSD. Essa base padronizada e interoperável permite que os usuários controlem e simulem uma ampla variedade de robôs industriais, independentemente do controlador OEM subjacente, tipicamente de caixa-preta, garantindo a troca de dados perfeita em todo o pipeline de manufatura. Ao servir como uma camada de abstração, a NOVA expõe uma interface única e flexível.
Isso evita o desafio de interagir com a lógica de controlador proprietária, possibilitando simular, programar e testar variações em diferentes marcas de robôs no ambiente digital do Isaac Sim. Os desenvolvedores podem criar, simular e aperfeiçoar workflows em gêmeos digitais fisicamente precisos, simulando tudo, desde o comportamento do robô até a simulação de sensores, antes de implantar em robôs físicos.
Wandelbots
Essa abordagem inovadora foi mostrada na Gläserne Manufaktur (Fábrica Transparente) da Volkswagen Sachsen em Dresden, onde os Wandelbots, trabalhando em estreita colaboração com os engenheiros da Volkswagen, exploraram novos métodos para acelerar a montagem de componentes complexos, como revestimentos de teto. Embora ainda não tenha sido implantado em produção em série, esse projeto inovador demonstra como a robótica focada em simulação pode transformar a manufatura, preparando o terreno para uma adoção mais ampla em toda a rede de produção global da Volkswagen.
Ao adotar a plataforma focada em software da Wandelbots e integrar-se à plataforma NVIDIA Omniverse criada no OpenUSD, a Volkswagen Sachsen conseguiu se afastar de abordagens lentas e manuais. A empresa agora pode iterar e testar novos cenários no mundo virtual, reduzindo os tempos de desenvolvimento de meses para menos de um dia para novas soluções de montagem robótica e reduzindo a dependência de programadores de robôs altamente especializados. A base do OpenUSD garante que gêmeos digitais e configurações robóticas desenvolvidas para uma aplicação possam ser reutilizados e modificados perfeitamente para outras linhas de produção. Essa flexibilidade acelera a escalabilidade em todas as operações de manufatura da Volkswagen.
Além da Volkswagen, parceiros como Grid Dynamics e SmartRay usam a NOVA para casos de uso como inspeção automatizada de soldagens, otimização orientada por simulação e experimentação física sem as penalidades usuais de tempo e custo.
Transformação em ação
A plataforma NOVA da Wandelbots, exemplificada por sua implantação bem-sucedida na Volkswagen Sachsen, ofereceu três resultados de destaque:
- Desenvolvimento mais rápido: a Volkswagen Sachsen foi capaz de treinar, testar e validar habilidades avançadas de robótica no ambiente de gêmeos digitais e transferir essas habilidades para robôs no chão de fábrica em uma fração do tempo exigido pelos métodos legados.
- Flexibilidade operacional: a arquitetura independente do núcleo da solução permite que a Volkswagen adapte rapidamente a automação a novos requisitos de produção, reduzindo a necessidade de integrações ou retreinamento específicos do fornecedor.
- Pool de talentos expandido: ao reduzir a barreira para a programação de robôs, a NOVA permitiu que um grupo mais diverso de engenheiros e desenvolvedores participasse do processo de automação. Isso acelera a inovação e reduz a dependência de especialistas em robótica, que são escassos.
Redefinindo a robótica para o futuro da manufatura
Ao fazer parcerias com os Wandelbots, fabricantes como a Volkswagen estão usando um workflow com foco em simulação para desbloquear novos níveis de produtividade, adaptabilidade e inovação em robótica. A abordagem definida por software e orientada por simulação, impulsionada pela tecnologia NVIDIA, está estabelecendo um novo padrão para a automação industrial acessível e rápida.
"Com a NOVA, o NVIDIA Isaac Sim e o NVIDIA Omniverse, estamos unindo a TI e as operações para uma fábrica definida por software. Podemos criar, testar e implantar aplicações de robótica virtualmente com confiança, tornando a automação avançada acessível e escalável para todos, incluindo a Volkswagen, um de nossos principais parceiros”.
Christian Piechnick
, Fundador e CEO da Wandelbots
Saiba mais sobre simulação de robótica para casos de uso industriais.