ABB Robotics erweitert seine Simulationsumgebung für industrielle Robotik und integriert künftig die Omniverse-Bibliotheken von Nvidia. Ziel ist es, physische KI in realen Produktionsumgebungen einfacher nutzbar zu machen. Durch die Verbindung der Robotersimulation mit physikalisch präzisen digitalen Modellen sollen Hersteller Robotikanwendungen vollständig virtuell entwickeln und anschließend zuverlässig in die Praxis übertragen.
Nach Angaben von ABB Robotics erreicht die Technologie eine Übereinstimmung von bis zu neunundneunzig Prozent zwischen Simulation und realem Verhalten. Damit adressiert die Kooperation eine zentrale Herausforderung der industriellen Automatisierung: die sogenannte „Sim-to-Real“-Lücke zwischen virtueller Planung und realem Einsatz.
ABB Robotics erweitert Simulationsumgebung um KI-basierte Modelle
Im Mittelpunkt der Entwicklung steht die Integration der Nvidia-Omniverse-Bibliotheken in die Programmier- und Simulationsplattform „RobotStudio“. Entwickler können Roboter dort als digitale Zwillinge modellieren und synthetische Daten erzeugen. Diese Daten dienen als Grundlage zum Trainieren physischer KI-Modelle, die später in realen Produktionsprozessen eingesetzt werden.
„Dank der Simulationstechnologien von Nvidia haben wir die so genannte Sim-to-Real-Lücke geschlossen. Dadurch ist der Weg frei, physische KI in der Industrie weltweit Realität werden zu lassen“, sagt Marc Segura, President von ABB Robotics.
Das Unternehmen entwickelt seit mehr als fünfzig Jahren Automatisierungstechnologien für industrielle Anwendungen. Dazu zählen vollelektrische Industrieroboter, digitale Zwillinge in der Simulation sowie autonome mobile Robotersysteme. Durch die Zusammenarbeit mit Nvidia erweitert ABB Robotics diese Technologien nun um KI-basierte Trainingsmethoden.
Neue Simulationsplattform soll industrielle Entwicklung beschleunigen
Ein zentraler Bestandteil der Kooperation ist die neue Plattform „RobotStudio HyperReality“, deren Markteinführung für die zweite Jahreshälfte zweitausendsechsundzwanzig geplant ist. Die Technologie verbindet Simulation, synthetische Daten und KI-Modelle in einer virtuellen Entwicklungsumgebung für industrielle Produktionsprozesse.
Nach Angaben von ABB Robotics lassen sich Einrichtungs- und Inbetriebnahmezeiten um bis zu achtzig Prozent reduzieren. Gleichzeitig kann der Verzicht auf physische Prototypen die Kosten um bis zu vierzig Prozent senken. Auch die Markteinführung neuer Produkte soll sich deutlich verkürzen.
„Der Industriesektor benötigt physikalisch präzise Simulationen, um die Lücke zwischen virtuellem Training und dem realen Einsatz von KI-gesteuerter Robotik flächendeckend zu schließen“, sagt Deepu Talla, Vice President of Robotics and Edge AI bei Nvidia. „Die Integration von Nvidia Omniverse-Bibliotheken in RobotStudio verbindet unsere fortschrittliche Simulation und Rechenleistung mit der einzigartigen virtuellen Steuerungstechnologie von ABB Robotics. Das beschleunigt den Prozess, mit dem Hersteller jeder Größe komplexe Produkte auf den Markt bringen.“
Digitale Zwillinge verbessern die Produktionsplanung
Ein wesentlicher Bestandteil der Technologie ist der sogenannte Virtual Controller von ABB Robotics. Dabei handelt es sich um eine exakte Kopie der realen Robotersteuerung innerhalb der Simulation. Dadurch lassen sich virtuelle Prozesse nahezu identisch in reale Anwendungen übertragen.
Ergänzt wird dieser Ansatz durch die Absolute-Accuracy-Technologie von ABB Robotics. Sie reduziert Positionsabweichungen von ursprünglich acht bis fünfzehn Millimeter auf etwa null Komma fünf Millimeter. Zusammen mit den physikalisch präzisen Simulationen von Nvidia entsteht eine virtuelle Entwicklungsumgebung mit hoher Realitätsnähe. Hersteller können Produktionslinien damit vollständig digital planen, testen und optimieren, bevor die Umsetzung in der realen Fertigung erfolgt.
Erste Anwendungen von ABB Robotics in der Elektronikfertigung
Erste industrielle Anwendungen werden bereits getestet. Der Elektronikfertiger Foxconn nutzt die Technologie in einem Pilotprojekt für die Montage von Unterhaltungselektronik. Dabei werden Montageroboter zunächst in einer virtuellen Umgebung trainiert und anschließend in die reale Produktion übertragen.
„In der Fertigung von Unterhaltungselektronik ist Präzision alles. Bisher war dieses Maß an Genauigkeit und Detailtreue in Simulationen und digitalen Zwillingen schlichtweg nicht erreichbar“, erklärt Dr. Zhe Shi, Chief Digital Officer von Foxconn. „Wir sehen enormes Potenzial in der Zusammenarbeit von ABB Robotics und Nvidia. Dank fortschrittlicher KI-Inferenz können wir Engineering-Prozesse parallelisieren, die Produktion schneller hochfahren und unsere Produktentwicklung insgesamt deutlich beschleunigen.“
KI-basierte Robotersysteme für kleine und mittlere Fertigungsunternehmen
Auch das Robotik-Unternehmen Worksr setzt auf diese Technologie. Es entwickelt KI-basierte Robotersysteme für kleine und mittlere Fertigungsunternehmen. Die Systeme werden ausschließlich mit synthetischen Daten trainiert und lassen sich ohne Programmierkenntnisse bedienen. „Bei dieser Zusammenarbeit geht es darum, industrielle KI schon heute praxistauglich zu machen“, erklärt Ken Macken, CEO und Gründer von Workr. „Gemeinsam mit ABB und Nvidia beweisen wir, dass fortschrittliche Automatisierung für Hersteller jeder Größe funktioniert.“
