BMW Group AG / Werk Steyr

Fast jedes zweite neu verkaufte Fahrzeug der BMW Group verfügt über ein „Herz“, also einen Antrieb aus dem größten Motorenwerk des Konzerns im österreichischen Steyr. Dort fertigen 4.400 Mitarbeiter jährlich mehr als 1 Mio. Motoren sowie ca. 12 Mio. Komponenten in mehreren Produktgruppen.

Vor wenigen Jahren rief das Werk eine eigene Leitinitiative „Digitalisierung“ ins Leben, die sich bis heute werksübergreifend mit unterschiedlichen Aspekten der digitalen Transformation befasst. Diese Initiative dient nicht dazu, neue Einzelanwendungen zu pilotieren. Stattdessen ist sie darauf ausgerichtet, das gesamte Werk zu befähigen, einen Gesamtansatz zur digitalen Transformation zur verfolgen und zu realisieren.

Neben dem Einsatz von KI-Technologien, etwa zur Leergutsteuerung und Qualitätsprüfung, ist daher die konzeptionelle Ausrichtung dieses Gewinner-Projektes mustergültig. In deren Fokus steht die Lösung von zwei Aufgabenstellungen: Welche strukturellen, organisatorischen und kulturellen Veränderungsprozesse müssen in Gang gesetzt werden, um die Digitalisierung fortlaufend in den unterschiedlichen Abteilungen im Werk zu integrieren? Und wie lässt sich darüber hinaus das Wachstum an Digitalisierungslösungen weiter beschleunigen?

Das Team des Werkes nutzt eine Austauschveranstaltung, die sog. „Digitalisierungsplattform“, um regelmäßige neue, abteilungsspezifische Digitalisierungsthemen zu sammeln. Zudem werden in diesem Rahmen die bereits initiierten Themen und Projekte fachbereichsübergreifend diskutiert, angepasst oder weiterentwickelt. Drei beispielhafte Aspekte der Umsetzung der digitalen Transformation im Werk sind:

• Digitaler Index: Messung und Bewertung der digitalen Reife in sämtlichen Werksabteilungen, zusätzlich wurde dies auf Werksebene aggregiert. Somit lassen sich Potentiale identifizieren und eine kontinuierliche Verbesserung erzielen.

• Arbeitsorganisation: Benennung von Wegen, um die bestehende Arbeitsorganisation weiterzuentwickeln. Schwerpunkt ist u.a. die flächenwirksame Nutzung neuer Methoden einer „Toolbox 4.0“ wie KI, Process Mining, und Data Analytics.

• Werksdatenzugriff: Definition von drei Schwerpunkten – Wertstrom, Qualität und Prozesseffizienz – zur bereichsübergreifenden Datenverknüpfung.

Die Schnittstelle zur Koordination aller Digitalisierungsaktivitäten im Werk ist das „InnoLab“. Dieses stellt u.a. in einer Digitalisierungslandkarte einen Überblick aller werksinternen Lösungen bzw. Technologien für die gesamte Belegschaft transparent zur Verfügung. Zu den Aufgaben des InnoLabs zählt allerdings nicht nur die funktionale Orchestrierung von rund 200 Industrie 4.0-Technologien (Stand: 2023), sondern auch die Befähigung aller Mitarbeiter und Ebenen zum Umgang mit diesen Tools und zu einer mehrwertorientierten Datennutzung.

Je Bauteiltyp sind in der Motoren- und Komponentenfertigung des Werkes mehr als 100 verschiedene Qualitätsmerkmale zu überprüfen. Mittels KI und Machine Learning identifiziert der Preisträger Anomalien am Bauteil und trainiert die KI mit “In Ordnung” (IO)-Bildern. Produktionsprozesseinflüsse wie Reinigungsrückstände oder Fräsriefen auf Bauteilflächen können sich negativ auf die optischen Eigenschaften auswirken, ohne dabei die Bauteilqualität zu beeinflussen. Dies führt wiederum zu deutlich erhöhten Pseudofehlerraten.

Mithilfe eines selbst entwickelten, speziellen Algorithmus zur Anomalieerkennung wandelt das Werk nach dem Prinzip des „Style Transfer“ künstlich erzeugte Bilder so um, dass sie wie echte Fotos aussehen. Somit lassen sich unendlich viele Bilder aller möglichen Fehler-Typen selbst erzeugen, was wiederum die Pseudofehlerraten deutlich reduziert. Ein weiterer Vorteil dieser KI-Anwendung ist seine Skalierbarkeit: Das System funktioniert unabhängig von den Eingangsdaten bei unterschiedlichen Bauteilen wie Kurbelgehäusen, Zylinderköpfen oder E-Motorgehäusen.