Vom digitalen Zwilling zur physischen Anlage - Simulation dynamischer Roboterpfade

Volkswagen nutzt Wandelbots NOVA, um eine Pick-and-Place-Anwendung mit dynamischem Roboterpfad in NVIDIA Omniverse virtuell zu planen und zu simulieren. Unterschiedliche Abholpositionen werden per Vision-System erkannt und innerhalb der NOVA-Omniverse-Erweiterung in Roboterbewegungen übersetzt.

Use Case Overview

Wenn Bauteile an unterschiedlichen Positionen liegen, müssen Roboter ihre Bewegungen dynamisch anpassen. Solche Anwendungen direkt an der realen Anlage zu entwickeln, ist aufwendig und kostspielig.Volkswagen nutzt Wandelbots NOVA und NVIDIA Omniverse, um die automatisierte Signalhornmontage zunächst virtuell zu planen. Ein 3D-Vision-System erkennt die Position der Bauteile, während NOVA die passenden Roboterbewegungen erzeugt.Im digitalen Zwilling lassen sich Roboter, Werkzeuge und Abläufe frühzeitig optimieren. Das reduziert den Aufwand bei der späteren Inbetriebnahme und beschleunigt den Weg zur fertigen Anlage.

VW horn assembly simulation in NVIDIA Omniverse/Isaac Sim, showing a robotic arm picking horn components from a parts bin on an automated workcell.

ABOUT

Die Gläserne Manufaktur der Volkswagen Sachsen GmbH ist Produktionsstandort des VW ID.3 und ein Erprobungsstandort für innovative Produktionslösungen innerhalb der Volkswagen-Gruppe.

OBJECTIVE

Die Pick-and-Place-Anwendung für die Signalhornmontage soll virtuell geplant werden, um die Cycle-Time zu optimieren und die spätere physische Zelle präziser vorzubereiten.

SOLUTION

Über die NVIDIA-Omniverse-Integration in Wandelbots NOVA wurde ein digitaler Zwilling der Automatisierungszelle mit Roboter, Werkzeug, Vision-System und dynamischen Roboterpfaden geplant.

IMPACT

Die ideale Zellkonfiguration konnte ohne Hardwareinvestition erarbeitet werden. Durch die Übertragung der virtuellen Planung in die physische Zelle wird die Time-to-Market deutlich reduziert.

Challenges & process

Mit steigender Nachfrage nach Elektrofahrzeugen werden effiziente Fertigungsprozesse für Automobilhersteller noch wichtiger. Volkswagen wollte die Signalhornmontage optimieren, indem Roboter, Werkzeuge und Konfigurationen zuerst virtuell getestet werden. Der Roboter greift Signalhörner aus einer Box, wobei sich die Abholpositionen unterscheiden. Ein 3D-Vision-System erkennt Position und Ausrichtung und übermittelt die Daten an das NOVA-Roboterprogramm, damit der Greifer präzise arbeiten kann. Damit virtuelle Planung Entwicklungszyklen wirklich verkürzt, muss sie zuverlässig in die reale Roboterzelle überführt werden. NOVA verbindet Omniverse Isaac Sim mit der Roboterplanung und hilft Volkswagen, Prozesse virtuell zu testen, zu iterieren und abzusichern.

“Wir erhoffen uns von der Planung mit NOVA in Omniverse, dass wir bestehende digitale Planungswerkzeuge weiter nutzen und deutlich früher auf eine digitale Baustelle gehen können.”

Dr. Dirk Thieme

Leiter Neue Mobilität und Innovationen, Volkswagen Sachsen GmbH

Impact & results

Volkswagen plante die gesamte Anlage zunächst virtuell und konnte Automatisierungsvorteile ohne anfängliche Hardwarebeschaffung nachweisen. Die 3D-Modelle in NOVA erleichtern die Erstellung digitaler Zwillinge und die Auswahl einer geeigneten Zellkonfiguration. Roboterpfade und Bewegungen aus der Omniverse-Planung können anschließend in die physische Implementierung übertragen werden. Dadurch steigt die Effizienz der Produktentwicklung und die Zeit bis zur Inbetriebnahme sinkt.