BMW steigert Produktionseffizienz mit fortschrittlicher Virtual Factory-Technologie

Die Automobilindustrie befindet sich in einem dynamischen Wandel, in dem technologische Innovationen essenziell sind, um Produktionsprozesse zu optimieren und wettbewerbsfähig zu bleiben. Der BMW Konzern geht dabei mit der fortschrittlichen Virtual Factory-Technologie neue Wege, um die Planung und Steuerung seiner Produktionsanlagen auf ein neues Level zu heben. Die Virtual Factory, ein digitaler Zwilling der realen Produktionswelt, ermöglicht es BMW, Produktionsprozesse präzise zu simulieren, Risiken zu minimieren und die Effizienz in der Fertigung signifikant zu steigern. Mit dem virtuellen Abbild von mehr als 30 weltweiten Produktionsstandorten hat BMW eine umfassende digitale Plattform geschaffen, auf der zukünftige Fahrzeugmodelle in ihrer Herstellung bereits vorab virtuell getestet und optimiert werden können. Dabei setzt das Unternehmen auf modernste 3D-Simulationen kombiniert mit genauer Datenerfassung aus den Bereichen Gebäude, Anlagen, Logistik und Fahrzeugfertigung.

Diese umfassende Vernetzung aller relevanten Faktoren ist zentraler Bestandteil der unternehmenseigenen iFACTORY-Strategie, welche die Produktion von Morgen flexibel, ressourcenschonend und effizient gestalten soll. Ein entscheidender Vorteil der Virtual Factory besteht darin, dass bislang langwierige und kostenintensive Anpassungen im realen Produktionsumfeld bereits im digitalen Modell getestet und verifiziert werden können. So verkürzt sich die Zeit für Produktionsplanung und -optimierung drastisch. Prozesse, die vormals mehrere Wochen in Anspruch nahmen, lassen sich mit den Simulationswerkzeugen innerhalb von wenigen Tagen durchführen. Insbesondere bei der Vorbereitung neuer Fahrzeugmodelle profitieren die Produktionsplaner von dieser Technologie.

BMW plant, bis zum Jahr 2027 über 40 neue oder aktualisierte Modelle in das globale Produktionsnetzwerk zu integrieren, wobei jede Modellaufnahme bereits durch virtuelle Simulationen abgesichert wird. Dies minimiert das Risiko von Produktionsstörungen und erhöht die Stabilität an den Fertigungsstandorten enorm. Die Grundlage der Virtual Factory-Technologie bildet eine intelligente 3D-Metaverse-Anwendung, die auf der Plattform Nvidia Omniverse entwickelt wurde. Diese ermöglicht die Echtzeit-Simulation verschiedenster Szenarien in der Fertigung, sei es bei der optimalen Anordnung von Produktionslinien, der Integration von Robotiksystemen oder der Logistik innerhalb der Werke. Durch diese virtuelle Umgebung können Veränderungen geplant, deren Auswirkungen untersucht und effiziente Lösungsmöglichkeiten erarbeitet werden – und das alles, ohne den laufenden Produktionsbetrieb zu beeinträchtigen.

Darüber hinaus integriert BMW modernste KI-Technologien, insbesondere generative und agentische Künstliche Intelligenz, um die Anwendungsbereiche der Virtual Factory kontinuierlich zu erweitern. Diese künstlichen Intelligenzsysteme helfen dabei, komplexe Datenmengen auszuwerten, Handlungsempfehlungen in Echtzeit zu generieren und automatisierte Planungen vorzunehmen. Ein Beispiel hierfür ist die automatisierte Kollisionsprüfung von Fahrzeugen im Produktionsprozess, die ehemals manuell sowie zeitaufwendig war. Mit der KI-gestützten Simulation können mögliche Kollisionen von Fahrzeugkarossen mit Anlagen innerhalb der Produktionslinie innerhalb von nur drei Tagen erkannt werden statt der zuvor notwendigen vier Wochen. Dies reduziert nicht nur die Kosten, sondern vermeidet auch Produktionsausfälle und minimiert die Belastung für Mitarbeiter, die früher oft am Wochenende eingesetzt wurden, um Probleme zu lösen.

Die Virtual Factory umfasst zudem Funktionen zur Simulation menschlicher Tätigkeiten, welche die manuelle Arbeit im Produktionsprozess betreffen. Mittels digitaler Zwillinge und Bewegungsanalysen lassen sich Arbeitsschritte in der Fertigung optimieren und ergonomischer gestalten, was die Produktivität der Mitarbeiter erhöht und gleichzeitig gesundheitlichen Belastungen entgegenwirkt. Ein weiterer innovativer Aspekt der Plattform ist die automatisierte Kartierung der Werkstätten und Umgebungen mit vorhandenen 3D-Scans. Diese präzisen Digitalisate helfen dabei, intelligente Transportsysteme zu verbessern, mit denen beispielsweise Bauteile und Materialien innerhalb der Werke effizient und sicher bewegt werden. Somit leistet die Virtual Factory auch einen Beitrag zur nachhaltigen und ressourcenschonenden Gestaltung der Logistikketten.

Besonders beim sogenannten Paint Shop, einem sehr komplexen und kostenintensiven Abschnitt der Fahrzeugproduktion, zeigt sich der Vorteil der virtuellen Planung eindrucksvoll. Früher mussten bei Anpassungen und Tests oft die Tauchbecken für die Beschichtung entleert und gereinigt werden, was erheblichen Aufwand und Kosten verursachte. Durch die Virtual Factory kann dieser Prozess nahezu vollständig simuliert werden, wodurch Unterbrechungen vermieden und Ressourcen deutlich geschont werden. BMW hat mit der Virtual Factory nicht nur ein Werkzeug zur Steigerung der Effizienz geschaffen, sondern auch eine Plattform für zukünftige Innovationen. Das Unternehmen plant, die Möglichkeiten digitaler Simulationen weiter auszubauen und neue Fahrzeuggenerationen von Anfang an virtuell abzubilden.

Dadurch gelingt es, den Innovationszyklus zu verkürzen und schneller auf Marktanforderungen zu reagieren. Zusätzlich zur Produktionsoptimierung fördert die Virtual Factory die Nachhaltigkeit in der Automobilfertigung. Durch präzise Planung und Simulation können Materialverschwendung und Energieverbrauch reduziert sowie CO2-Emissionen minimiert werden. Mit Blick auf die ehrgeizigen Klimaziele, die BMW sich gesteckt hat, leistet die Digitalisierung somit einen wichtigen Beitrag zu mehr Umweltschutz und Verantwortung in der Industrie. Im Kontext der E-Mobilität setzt BMW mit der Virtual Factory ebenfalls auf Fortschritt.

So wird das Unternehmen bald neue Batterietechnologien, darunter großformatige All-Solid-State-Batteriezellen (ASSB) vom Partner Solid Power, mithilfe dieser Plattform für Testfahrzeuge wie den BMW i7 vorbereiten und in die Fertigung integrieren. Dies verdeutlicht, wie eng die digitale Fabrik mit zukunftsweisenden Technologien und Produktentwicklungen verzahnt ist. Die Virtual Factory zeigt eindrucksvoll, wie Industrie 4.0 und digitale Transformation im Automobilbau konkret umgesetzt werden können. BMW setzt dabei auf eine ganzheitliche und integrierte Digitalisierung, welche die gesamte Wertschöpfungskette von der Planung über die Fertigung bis hin zur Logistik umfasst.

Solche Modelle werden zukünftig zum Standard werden, um weltweit wettbewerbsfähig und zugleich nachhaltig zu produzieren. Abschließend lässt sich sagen, dass die Virtual Factory-Technologie BMW einen erheblichen Wettbewerbsvorteil verschafft. Durch den Einsatz digitaler Zwillinge und moderner KI-Methoden revolutioniert BMW die Produktionsplanung und Fertigung – schneller, kosteneffizienter und umweltfreundlicher. Die kontinuierliche Weiterentwicklung der Plattform unterstreicht das Bestreben des Unternehmens, nachhaltige Innovationen voranzutreiben und den Wandel in der Automobilindustrie aktiv mitzugestalten.