Siemens und NVIDIA testen zwei industrielle KI-Arbeitsabläufe in der laufenden Produktion des Siemens-Elektronikwerks in Erlangen, Deutschland. Einer bereitet die Sichtprüfung neuer Leiterplatten mithilfe von Bildern vor, die aus digitalen Zwillingen erzeugt werden. Der andere schlägt Produktionspläne vor, die menschliche Planer vergleichen und in einer Fabriksimulation prüfen können. Siemens stellte die Arbeiten am 19. Oktober als Fortschritt zur autonomen Fertigung vor, bezeichnete Erlangen dabei aber als Entwicklungs- und Teststandort.

Diese Unterscheidung ist für Hersteller wichtig, die ähnliche Systeme erwägen. Die beschriebenen Abläufe gehen zwei konkrete Ursachen von Verzögerungen an: das Warten auf eine physische Platine vor der Prüfvorbereitung und das Abwägen von Produktionsplänen bei Änderungen von Aufträgen oder Materialien. Siemens hat den Prozess und mögliche Vorteile beschrieben, aber keine Studie veröffentlicht, mit der Außenstehende die Einsparungen oder die Leistung der Systeme in anderen Fabriken beurteilen könnten.

Die Prüfung lässt sich vor der ersten Platine vorbereiten

Das Erlanger Werk fertigt Industrieantriebe und Frequenzumrichter, die bestückte Leiterplatten enthalten. Laut der Siemens-Mitteilung vom 19. Oktober musste man für die Prüfvorbereitung einer neuen Baugruppe bislang auf einen physischen Prototyp warten, anschließend Bildverarbeitungssysteme trainieren und Prüfgeräte konfigurieren. Das konnte mehrere Wochen dauern.

Im neuen Ablauf dient ein digitaler Zwilling der geplanten Platine als Grundlage für fotorealistische Bilder zur Prüfvorbereitung. Das Siemens-Faktenblatt zur Veranstaltung erklärt, dass NVIDIA-Cosmos-Weltmodelle Bilder von Platinen mit und ohne mögliche Defekte erzeugen helfen. Ingenieure können damit Prüfgeräte trainieren, bevor ein physischer Prototyp existiert. Die Mitteilung schreibt die Bilderzeugung NVIDIA Cosmos zu; Trainingsdaten, Defektabdeckung und Fehlerquoten des daraus entstehenden Prüfsystems werden nicht offengelegt.

Laut Siemens kann diese virtuelle Produktionsvorbereitung den ingenieurtechnischen Aufwand um bis zu 85 % und die Zeit bis zur Markteinführung um bis zu 40 % senken – bezogen auf neue Leiterplattenbaugruppen. Das sind vom Unternehmen genannte mögliche Vorteile. Die Mitteilung enthält für die beiden Zahlen weder ein Vergleichsprotokoll noch ein unabhängig überprüftes Ergebnis. Sie sind nicht als gemessene Verbesserung für jedes in Erlangen neu eingeführte Produkt zu verstehen.

Ein Agent schlägt Pläne vor, Menschen wählen aus

Der zweite Ablauf betrifft die Produktionsplanung. Ein neuer Auftrag kann das Verhältnis zwischen Linienkapazität, Materialverfügbarkeit, Kosten und Lieferterminen verschieben. Laut Siemens erzeugt ein KI-Agent mehrere Szenarien und zeigt deren Auswirkungen anhand definierter Leistungskennzahlen. Planer vergleichen die Optionen und wählen einen Plan; vor der Umsetzung wird der Vorschlag an einem digitalen Zwilling der Fabrik geprüft. Das Faktenblatt nennt Siemens Intelligence Center X Agents, entwickelt mit dem NVIDIA Factory Operations Blueprint, und beschreibt die Prüfung als physikbasierte Simulation. Laut Mitteilung unterstützen NVIDIA-Omniverse-Bibliotheken virtuelle Tests mit echten Fabrikdaten.

Das ist eine engere Beschreibung als eine Fabrik, die ihre betrieblichen Entscheidungen selbst trifft. Das öffentliche Material beschreibt vom Agenten erzeugte Vorschläge, eine Simulationsprüfung und menschliche Aufsicht. Es besagt nicht, dass das System eigenständig Pläne freigibt, Geräteeinstellungen verändert oder den Standort Erlangen ohne Planer betreibt. Laut Siemens kann der Planungsansatz Kosteneinsparungen von bis zu 20 % ermöglichen, laut Faktenblatt einschließlich Kapitalkosten und Kosten für Eilmaßnahmen. Das Unternehmen hat für diese Schätzung weder eine öffentliche Vergleichsbasis noch einen Messzeitraum oder eine unabhängige Prüfung vorgelegt.

Die große Veränderung

Die im Januar angekündigte Partnerschaft formulierte das Ziel, vollständig KI-gesteuerte, anpassungsfähige Fertigungsstandorte aufzubauen, beginnend mit Erlangen als Blaupause. Das Oktober-Update zeigt zwei konkrete Abläufe, die gemeinsam entwickelt und in der laufenden Produktion getestet werden: synthetische Platinenbilder zur Prüfvorbereitung und einen Agenten, dessen Planungsoptionen im Fabrikzwilling geprüft werden, bevor Menschen sie umsetzen. Die praktische Veränderung besteht darin, dass Teams manche Entscheidungen virtuell vorbereiten und untersuchen können, bevor eine physische Platine oder ein überarbeiteter Produktionsplan die Linie erreicht.

Für andere Hersteller belegt Erlangen, wo Siemens und NVIDIA diese Werkzeuge einsetzen, nicht dass eine autonome Fabrik im großen Maßstab bewiesen wäre. Eine Übertragung der Abläufe würde genaue Produkt- und Fabrikmodelle, Produktionsdaten, die Validierung der Prüfung sowie lokale Betriebskontrollen voraussetzen. Die Unternehmen haben nicht genügend Umsetzungs- oder Ergebnisdaten veröffentlicht, um Kosten, Zuverlässigkeit oder Übertragbarkeit dieses Ansatzes über den beschriebenen Standort hinaus festzustellen. BIG CHANGE hat keinen der beiden Abläufe getestet.

Quellen und weiterführende Informationen