BMW lleva robots humanoides con IA a su fábrica de Leipzig

Mientras que C-3PO era ciencia ficción en la primera película de Star Wars en 1977, los robots humanoides ya son una realidad en las naves de producción de BMW. Tras introducir Figure 2 en la planta de Spartanburg, en Estados Unidos, BMW también está desplegando robots humanoides en su planta alemana de Leipzig.

Figure 2 ya ha demostrado de lo que son capaces los robots humanoides en la planta de BMW en Estados Unidos. Durante una fase piloto de diez meses en la construcción de carrocerías, trabajó en turnos de diez horas y contribuyó a la producción de más de 30.000 BMW X3. Funcionaba en tándem: mientras un robot trabajaba, el otro cargaba los vehículos.

En Europa, sin embargo, la empresa no confía en el fabricante estadounidense para sus robots humanoides, sino en Hexagon Robotics, con sede en Zurich, una filial de la sueca Hexagon AB.

El robot Aeon de Hexagon, que se está introduciendo actualmente en la planta de BMW en Leipzig, es un robot polivalente que se distingue por una característica particular: a diferencia de Figure 2 en EE. UU., se desplaza sobre ruedas. Según sus desarrolladores, este es el método más eficiente para cubrir largas distancias dentro de una fábrica, con una velocidad de 2,5 metros por segundo.

Inteligencia basada en IA física

Con 22 sensores y 34 grados de libertad, Aeon puede manipular componentes y también realizar controles de calidad de alta precisión en las puertas de los vehículos mediante escáneres integrados. Además, puede sustituir su batería de forma autónoma en menos de 30 segundos para seguir funcionando sin largas interrupciones para recargarla.

Aeon se utilizará en la planta de Leipzig, concretamente en el montaje de baterías y en la fabricación de componentes. A diferencia de los robots colaborativos anteriores, que a menudo fallaban en la práctica debido a su limitada inteligencia, Aeon cuenta con IA física. Esto permite a esta generación de robots aprender a través de simulaciones, aprendizaje por imitación y modelos del mundo. Por ejemplo, Aeon utiliza cámaras de 360 grados para reaccionar en tiempo real ante obstáculos o empleados que pasan por delante.

iFactory en acción

La IA de Aeon funciona integrada con iFactory, el sistema del fabricante de automóviles. Esto permite a Aeon operar dentro del entorno de la fábrica sin necesidad de una programación rígida. iFactory es el plan maestro global de BMW para un sistema de producción radicalmente flexible, sostenible y, sobre todo, totalmente digitalizado.

Con iFactory llega el fin de la era de los sistemas heredados, caracterizados por bases de datos aisladas para calidad, logística y mantenimiento que apenas se comunicaban entre sí. BMW ha puesto fin a esta situación. La base técnica es una base de datos estandarizada y la interconexión global de todas las ubicaciones.

Cuatro niveles de madurez de la IA

El núcleo de iFactory es un servicio de streaming en el que todas las máquinas introducen sus datos en tiempo real. Esta nube de datos es el combustible de la IA. Aunque BMW comenzó sus primeras incursiones en la IA hace 15 años, el sistema actual se encuentra en un nuevo nivel. En la actualidad hay más de 1.100 casos de uso de IA activos en toda la red de producción, lo que ya supone un ahorro de más de 30.000 euros por caso al año.

La propia BMW divide la evolución del uso de la IA en la fábrica en cuatro niveles de madurez técnica:

Rutinas operativas: sencillos sistemas de cámara y ordenador (visión artificial) comprueban si los componentes están correctamente montados.

Control de procesos: la IA ya no se limita a decidir si algo es «correcto o incorrecto», sino que controla activamente los procesos de producción basándose en datos de la nube.

Planificación con IA generativa: los modelos de lenguaje de gran tamaño (LLM) permiten a los ingenieros realizar análisis complejos y planificar la fábrica de forma más eficiente.

IA autónoma: la disciplina más avanzada, en la que la IA toma sus propias decisiones y navega de forma independiente por los requisitos de fabricación.

Agentes de IA autónomos

Para BMW, estos agentes de IA autónomos representan el nivel más alto de evolución de la IA dentro de la producción. A diferencia de los sistemas de IA más simples, estos agentes están diseñados para generar sus propias decisiones y desenvolverse de forma independiente en los complejos requisitos de fabricación.

Además, BMW tiene previsto integrar estos agentes en el gemelo digital de sus fábricas para apoyar la toma de decisiones en la planificación diaria de la producción. Estos agentes virtuales se basan en LLM y utilizan la amplia base de conocimientos de los expertos de BMW para optimizar las tareas de planificación.

El gemelo digital de las fábricas se creó en colaboración con Nvidia. Para ello, se escanearon todas las plantas del mundo con escáneres láser, algunas de forma manual y otras de forma automática. El resultado es un mundo virtual que reproduce la realidad con precisión milimétrica. En este omniverso, ingenieros de distintos continentes pueden colaborar simultáneamente: pueden mover robots, simular flujos logísticos o analizar la ergonomía de los puestos de trabajo antes de que se haya apretado un solo tornillo. Los agentes de IA mencionados anteriormente también pueden utilizarse en este mundo virtual para apoyar los procesos de toma de decisiones.

Sostenibilidad y flexibilidad

En BMW, la digitalización no es un fin en sí mismo, sino una herramienta para lograr una mayor sostenibilidad. Dado que las fuentes de energía renovables, como la eólica y la solar, fluctúan, BMW utiliza la IA para adaptar la demanda energética de la producción al suministro disponible.

Los sensores y los sistemas de control equilibran los picos de carga y optimizan el consumo en tiempo real, un proceso que sería demasiado complejo para los sistemas convencionales debido al enorme número de parámetros implicados.

Además, la estrategia iFactory abre la puerta a una mayor flexibilidad para BMW. Por ejemplo, permite cambiar el tipo de sistema de propulsión que se instala en una línea de producción. Asimismo, la secuencia de pedidos puede modificarse hasta seis días antes del inicio de la producción.