Wie VW mithilfe von Kameras effizienter produzieren will

Die Digitalisierung hält Einzug in der Autoproduktion. Industrielle Cloud-Systeme und 5G sind bekannte Beispiele. Bei VW kommt jetzt noch die „Computer Vision“ dazu.

Die Werke des Volkswagen-Konzern sollen effizienter werden. Deshalb muss die Produktivität in den Fahrzeugfabriken in der Dekade zwischen 2016 und 2025 um 30 Prozent steigen, so die interne Vorgabe des Wolfsburger Autoherstellers. Einen wesentlichen Anteil daran haben digitale Verfahren, mehr Computer und neue Software.

Das nächste neue Einsatzfeld auf der Ebene des gesamten Konzerns sind optische Systeme: Bilderkennung und Bildverarbeitung, „Computer Vision“ genannt. „Der Einsatz der Technologie bietet großes Potenzial, um unsere Fertigungen noch effizienter zu machen“, sagt Gerd Walker, Leiter Produktion im VW-Konzern.

In einem ersten Schritt kalkuliere Volkswagen über alle Marken hinweg mit jährlichen Einsparungen im zweistelligen Millionenbereich. Die eigenen Investitionen des Konzerns bis zum Jahr 2024 erreichen hingegen einen einstelligen Millionenbetrag.

Bislang haben einzelne Konzernmarken ihre optischen Projekte häufig nur für sich verfolgt. Das soll jetzt anders werden, die „Computer Vision“ wird zu einem zentralen Projekt des gesamten Konzerns. Die Marken sollen zwar weiterhin ihre eigenen Ideen verfolgen und umsetzen. Die neuen Projekte sollen dann aber gleich auch an andere Tochtermarken weitergereicht werden, um auf Konzernebene maximale Einsparungen zu erreichen.

Die Sportwagen-Tochter Porsche liefert ein Beispiel dafür. Der Stuttgarter Hersteller hat eine App entwickelt, die die Abnahme eines Autos vereinfacht. An jedem hergestellten Fahrzeug sind mehrere Etiketten angebracht, etwa die detaillierten Fahrzeuginformationen und die Hinweise für die Airbags.

Viele dieser Aufkleber enthalten länderspezifische Informationen und sind in der Sprache des Kunden verfasst. Ein deutscher Porsche-Mitarbeiter hat also allein schon mit sprachlichen Problemen zu kämpfen.

Eine neue Lösung aus dem Bereich der „Computer Vision“ sorgt dafür, dass die Etiketten richtig angebracht werden. Im Porsche-Werk in Leipzig scannt neuerdings ein Mitarbeiter an der Linie die Fahrzeugnummer, um das Fahrzeug zu identifizieren. Anschließend macht er Fotos von jedem im Auto angebrachten Etikett.

Die App überprüft die Bilder in Echtzeit auf den richtigen Inhalt und die Sprache. Sie gibt dem Mitarbeiter ein Feedback, ob auch wirklich alles in Ordnung ist. Dies spart pro produziertem Fahrzeug mehrere Minuten. Im nächsten Jahr soll die neue App auch an Schwestermarken im Konzern weitergereicht werden.

Kameras erkennen kleinste Risse

Auch Audi hat ein Verfahren im Programm, das bald überall im Konzern verwendet werden kann. Schon seit zwei Jahren gibt es in der Ingolstädter Audi-Fabrik ein optisches Verfahren zur Qualitätsprüfung im Presswerk. Dort werden die großen Blechteile eines Autos wie etwa Kotflügel oder die Motorhaube gepresst.

Im Presswerk erkennen Kameras kleinste Risse und Normabweichungen an den Bauteilen. Solch ein Verfahren konzernweit anzuwenden, liegt eigentlich nahe. „Ein kleinster Schaden im Blech sieht in Ingolstadt genauso aus wie in Wolfsburg“, sagt Frank Göller, der den Bereich digitale Produktion bei Volkswagen leitet.

Die in der Produktion eingesetzten Kameras benötigen allerdings auch Unterstützung: Künstliche Intelligenz (KI). Die KI wird gebraucht, um die vielen Informationen auszuwerten, die die Kameras liefern. Die KI-Verfahren ähneln der menschlichen Fähigkeit, Bilder zu erfassen, zu verarbeiten und zu analysieren.

Allerdings gibt es dabei auch Grenzen: Höhere Komplexitätsgrade schaffen die selbstlernenden Maschinen am Ende dann doch nicht. Wenn es zu kompliziert wird, bleibt der Mensch vorerst unschlagbar. VW versucht, solche Einsatzmöglichkeiten zu finden, die sich am besten für die künstlichen optischen Systeme eignen, sie also auch nicht überfordern.

Dass der VW-Konzern jetzt verstärkt auf optische Verfahren und die „Computer Vision“ zurückgreifen will, hat seinen Grund im technischen Fortschritt. „Die Technologie hat sich rasant weiterentwickelt“, betont Jakob Engelmann, Projektleiter Digitalisierung bei Volkswagen.

Rechnerkapazität und Rechengeschwindigkeit seien deutlich besser geworden. Das mache es lohnenswert, die Technik jetzt viel häufiger in der Fahrzeugproduktion von Volkswagen einzusetzen. Die Kameras seien parallel verbessert worden – und auch günstiger geworden.

Volkswagen baut zugleich zusammen mit Amazon und Siemens eine industrielle Cloud für die eigenen Werke auf, die dadurch miteinander verbunden werden. Teil dieser Cloud sind auch die neuen optischen Systeme der „Computer Vision“: Die Cloud macht es für die VW-Ingenieure einfacher, die neuen Kameras in der Fahrzeugproduktion einzusetzen.

Die Cloud sorgt zudem für einen gewissen Grad von Zentralisierung. Der Konzern kann Projekte wie aus der „Computer Vision“ einfacher an die beteiligten Werke weiterreichen.

Die Zahl der in der Produktion verwendeten Kameras wird in nächster Zeit bei Volkswagen zunehmen. Digital-Chef Göller spricht von einem „Vielfachen“ der heutigen Anzahl. Das sorgt aber zugleich für datenrechtliche Probleme. Persönliche Daten der Mitarbeiter können nicht ohne Weiteres vom Unternehmen genutzt werden. Die Kameras dürfen außerdem nicht zu einem Kontrollinstrument werden, die Anonymität der Beschäftigten muss gewahrt bleiben.

Das hat ganz einfache praktische Konsequenzen. „Erfasste Bilder mit erkennbaren Gesichtern und eindeutige Kennzeichnungen wie Tätowierungen werden von Anfang an verpixelt. So wahren wir grundsätzlich die Persönlichkeitsrechte“, sagt Frank Göller. „Es geht darum Qualität zu erhöhen und Abläufe zu verbessern, aber keinen Überwachungsapparat aufzubauen“, betont er. Tätowierungen sind mitunter sehr individuell und lassen eine Identifikation von einzelnen Mitarbeitern zu.