Dans l'usine BMW Group de Landshut, environ 3600 employés produisent des composants structurels de moteur, de châssis et de carrosserie en pièces moulées en métal léger, des composants en plastique pour l'extérieur du véhicule, des composants de carrosserie en carbone, des enveloppes de cockpit et d'équipement, des composants pour systèmes de propulsion électrique, des composants spéciaux moteurs et arbres de transmission.

Fabrication utilisant l’intelligence artificielle et le jumeau numérique

Industrie automobile Cockpit BMW iX: fabrication utilisant l’intelligence artificielle et le jumeau numérique

Editeur: Nicole Kareta

Pour la production du cockpit BMW iX, le groupe BMW utilise une simulation de composants basée sur des méthodes d’intelligence artificielle. Le résultat est un mélange de matériaux de plastique et de métal, qui offre les avantages d’économiser de l’énergie et des matériaux et de raccourcir les temps de pré-développement. Avec l’aide de l’IA, des jeux de paramètres optimaux peuvent également être définis.

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Dans l’usine du groupe BMW à Landshut, environ 3600 employés produisent des composants structurels de moteur, de châssis et de carrosserie en pièces moulées en métal léger, des composants en plastique pour l’extérieur du véhicule, des composants de carrosserie en carbone, des éléments de moteurs et arbres de transmission.

(Source: Groupe BMW)

L’usine du groupe BMW à Landshut s’appuie sur l’intelligence artificielle (IA) pour fabriquer le cockpit de la BMW iX, dont la production débutera à Dingolfing à l’été de cette année. Afin d’économiser le poids du véhicule et donc le CO2, une structure de support hybride très innovante et légère est utilisée pour la première fois à la place d’une structure de support métallique conventionnelle pour la sous-structure nécessaire du cockpit BMW iX. Il se compose d’un mélange de matériaux intelligent de métal et de plastique. L’un des défis de la production de cette nouvelle structure de support hybride est que les exigences de qualité élevées et les tolérances de mesure strictes des outils utilisés pour fabriquer les tableaux de bord ne peuvent pas simplement être transférées du métal au plastique à l’aide de méthodes de test et de simulations conventionnelles. L’IA et l’utilisation d’une méthode de simulation innovante connue sous le nom de jumeau numérique offrent un remède.

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Ici, l’IA est utilisée pour simuler la production de la structure de support du cockpit BMW iX comme si un composant réel était en cours de moulage par injection. «À l’aide d’un logiciel IA spécial, nous créons un jumeau numérique du composant réel et pouvons ainsi simuler numériquement l’ensemble du processus de fabrication avec toutes ses propriétés physiques», explique le chef de projet Bernhard Melzl. « De cette manière, nous pouvons tester numériquement une grande variété de combinaisons de paramètres de composants et d’outils – et identifier virtuellement toute relation de cause à effet, bien avant que les premiers composants réels ne soient fabriqués. » Les variables influentes examinées numériquement par le cockpit de Landshut les experts incluent, par exemple, la vitesse d’injection ou de remplissage du plastique, les températures du plastique fondu et des moules, et une variation des épaisseurs de paroi possibles du plastique dans les zones de composants individuelles.

Le concours d'innovation de Kuka se concentre pour la première fois sur l'IA mégatendante.

Les tests virtuels avec le jumeau numérique présentent des avantages significatifs: les tests conventionnels avant le démarrage effectif de la production peuvent être largement évités. Ils prennent du temps et sont coûteux – et peuvent prendre plusieurs semaines, voire plusieurs mois. Les tests virtuels avec le jumeau numérique raccourcissent considérablement les temps de pré-développement. «Nous réduisons également l’utilisation de ressources telles que les matériaux et l’énergie», déclare Melzl. De plus, la simulation numérique de l’IA peut être utilisée pour simuler l’ensemble optimal de paramètres pour la production ultérieure des cockpits BMW iX.

«Cette méthode d’optimisation est révolutionnaire car, pour la première fois, elle n’est pas basée sur une évaluation et une expérience humaines, mais identifie l’optimum physiquement possible pour nos composants de cockpit», explique Melzl. Les simulations précédentes sont basées sur un ensemble fixe de paramètres spécifiés par un ingénieur, en se basant sur ce qu’il a appris ainsi que sur son intuition. «Les humains, cependant, ne peuvent pas superviser la physique dans son intégralité», dit Melzl. Ce n’est que grâce à l’utilisation de l’IA que les experts du cockpit de Landshut sont en mesure de répondre aux exigences de qualité élevées, même pour le mélange innovant de matériaux métal-plastique – au lieu des composants métalliques qui étaient habituels jusqu’à présent. La nouvelle combinaison de matériaux sera utilisée pour la première fois dans la production en série pour les cockpits de la BMW iX.

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