BMW Group i Embotech poinformowały o przemieszczeniu miliona pojazdów za pomocą technologii Automated Driving In-Plant. System działa w czterech zakładach w Niemczech i Wielkiej Brytanii, gdzie przejął część przejazdów między produkcją, parkingami i obszarami logistycznymi. Skala wdrożenia ma znaczenie, ponieważ wiele projektów autonomicznego transportu w przemyśle nadal nie wychodzi poza etap pilotażowy.
System przejmuje przejazdy wykonywane wcześniej przez kierowców
Po zjeździe samochodu z linii produkcyjnej pracownik zwykle wsiada do pojazdu i przewozi go na parking albo do miejsca, z którego auto trafi na ciężarówkę. BMW automatyzuje te krótkie, powtarzalne przejazdy w określonych obszarach zakładu. Samochody mogą przemieszczać się bez kierowcy, ale pozostają częścią bieżącego procesu produkcyjnego i logistycznego.
Automated Driving In-Plant nie jest przypisany do jednej marki ani konkretnego modelu pojazdu. Rozwiązanie korzysta z istniejących funkcji drive-by-wire, czyli elektronicznego sterowania takimi elementami jak kierowanie, hamowanie i napęd. Dzięki temu BMW może stosować wspólną architekturę przy różnych typach samochodów i w odmiennych procesach realizowanych w poszczególnych fabrykach.
Menedżer floty pobiera miejsca docelowe z systemów zaplecza producenta, wyznacza trasy i zarządza komunikacją między pojazdami. Automatyzacja obejmuje więc nie tylko sterowanie pojedynczym samochodem, lecz także koordynowanie przepływu całej grupy aut. Według Embotech pozwala to stabilizować pracę i ograniczać zależność tych operacji od obsady poszczególnych zmian.
Czujniki w hali zastępują wyposażenie autonomiczne w autach
Najważniejszym założeniem technicznym jest przeniesienie percepcji z pojazdu do infrastruktury zakładu. Samochody nie potrzebują własnych lidarów ani dodatkowych zestawów czujników przeznaczonych do jazdy autonomicznej. Lidary Hesai zamontowane w otoczeniu produkcyjnym obserwują obszar, po którym poruszają się auta.
Architektura wdrożona przez Embotech obejmuje następujące elementy:
- lidary Hesai rozmieszczone w infrastrukturze produkcyjnej,
- ujednolicony interfejs programistyczny działający w zakładzie,
- zewnętrzne komputery i serwery obliczeniowe,
- oprogramowanie AI do percepcji, przewidywania i planowania ruchu.
Serwery optymalizują trajektorie jazdy 10 razy na sekundę. Oprogramowanie analizuje sytuację w otoczeniu, przewiduje jej rozwój i planuje ruch pojazdów w złożonym środowisku przemysłowym. Obliczenia odbywają się poza samochodami, dlatego instalacja nie wymaga sprzętowej przebudowy każdego auta zjeżdżającego z linii.
Embotech oddziela funkcje oparte na AI od deterministycznej architektury bezpieczeństwa. Ta druga wyznacza granice działania systemu i egzekwuje je niezależnie od warstwy odpowiedzialnej za percepcję oraz planowanie. TÜV SÜD niezależnie certyfikował architekturę bezpieczeństwa. Producent technologii przedstawia Automated Vehicle Marshalling i Autonomous Tractor Solution jako rozwiązania SAE Level 4 zbudowane na wspólnej platformie.
Automatyczne auta pracują obok ludzi i pojazdów ręcznych
System zaprojektowano do działania w istniejącym zakładzie, a nie w wydzielonej przestrzeni dostępnej wyłącznie dla maszyn. Automatycznie sterowane samochody mogą pracować obok pracowników i pojazdów prowadzonych ręcznie. Według Embotech technologia radzi sobie również w różnych warunkach pogodowych, co jest istotne przy przejazdach obejmujących place i inne przestrzenie poza halami.
Trasy muszą uwzględniać ograniczenia przestrzenne fabryk oraz wymaganą precyzję ustawiania pojazdów. Embotech wskazuje, że jednym z powodów wdrażania rozwiązania jest ograniczenie błędów i uszkodzeń związanych z ręcznym prowadzeniem. Materiał źródłowy nie podaje jednak liczby kolizji, interwencji operatorów ani porównania szkód przed uruchomieniem systemu i po nim.
Istotnym parametrem pozostaje dostępność rozwiązania, ponieważ nieplanowany postój mógłby zakłócić kolejne operacje produkcyjne i logistyczne. BMW i Embotech osiągnęły ponad 99,5% dostępności przy około 3 500 przemieszczeń pojazdów dziennie. Firmy nie ujawniły w materiale, jak definiują niedostępność ani jak często procedury odzyskiwania wymagają udziału człowieka.
BMW przeszło od pilotażu do czterech zakładów
Pierwszy pilotaż rozpoczął się w 2022 r. Później rozwiązanie trafiło do zakładów BMW w Dingolfing, Leipzig i Regensburg w Niemczech oraz do MINI Plant Oxford w Wielkiej Brytanii. W każdym z tych miejsc technologia obsługuje określone obszary produkcyjne i logistyczne, dostosowane do lokalnego procesu.
Wdrożenie objęło różne marki, typy pojazdów i scenariusze transportowe. Pierwsze 500 000 automatycznych przemieszczeń zrealizowano w ciągu 15 miesięcy. Kolejne 500 000 zajęło siedem miesięcy, co według Embotech pokazuje przyspieszenie wynikające z rosnącej skali i doświadczenia operacyjnego.
Zespół Embotech w Monachium współpracował z BMW nad narzędziami do wdrażania, monitorowania, diagnostyki i przywracania działania systemu. Dane i doświadczenia z produkcji służą do ulepszania oprogramowania odpowiedzialnego za percepcję, przewidywanie oraz planowanie. Kolejne wydania systemu mogą dzięki temu wykorzystywać problemy i przypadki rozpoznane podczas rzeczywistej pracy.
BMW zapowiada dalsze wdrażanie technologii na świecie. Embotech wskazał także zakład BMW Spartanburg w Karolinie Południowej jako jedną z kolejnych lokalizacji, przy czym uruchomienie zapowiedziano na rok następujący po publikacji materiału. Nie podano harmonogramu dla pozostałych fabryk.
Jakie wnioski daje wdrożenie dla zakładów w Polsce
Przypadek BMW pokazuje model automatyzacji, w którym inteligencja i czujniki znajdują się głównie w infrastrukturze, a nie w każdym przemieszczanym produkcie. Taka architektura pozwala objąć jednym systemem różne samochody, o ile mają zgodne funkcje elektronicznego sterowania i mogą komunikować się z warstwą zarządzającą.
Dla producentów ważna jest też integracja z systemami zaplecza. Cel przejazdu, trasa i koordynacja floty wynikają z bieżących potrzeb produkcji, dlatego autonomiczna jazda stanowi część większego procesu logistycznego. Embotech wiąże ten model z płynniejszym przepływem pojazdów, pracą przez całą dobę i mniejszą zależnością od dostępności kierowców na zmianie.
Dla zakładów w Polsce oznacza to, że podobny projekt wymaga oceny istniejących funkcji drive-by-wire, pokrycia obszaru czujnikami oraz integracji z systemami produkcyjnymi i logistycznymi. Wyniki BMW potwierdzają możliwość osiągnięcia dużej skali, ale materiał nie podaje kosztu instalacji, czasu wdrożenia w pojedynczej fabryce ani danych potrzebnych do obliczenia zwrotu z inwestycji.
