Flächendeckender Einsatz industrieller physischer KI

„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. „Seit mehr als 50 Jahren treibt ABB Robotics intelligente industrielle Automation voran. Wir haben Pionierarbeit bei der Entwicklung der ersten Generation vollelektrischer Industrieroboter geleistet, Simulationen mit digitalen Zwillingen mithilfe von RobotStudio eingeführt und einen neuen Typ autonomer und vielseitiger mobiler Roboter auf den Weg gebracht. Durch die Zusammenarbeit mit Nvidia machen wir nun den flächendeckenden Einsatz physischer KI in der Industrie möglich.“

Die Zusammenarbeit ermöglicht es, ABB Robotics’ Programmier- und Simulations-Suite RobotStudio mit den Simulationsfähigkeiten der Nvidia Omniverse-Bibliotheken zu kombinieren, die physikalisch realistische Simulationen durchführen können. Durch diese Kombination lässt sich die seit langem bestehende technologische „Sim-to-Real“-Lücke schließen. Entwickler sind in der Lage, Roboter als digitale Zwillinge in einer Simulation abzubilden und synthetische Daten zu sammeln, die zum Trainieren physischer KI-Modelle eingesetzt werden können. Diese Technologie ermöglicht es Unternehmen unabhängig von ihrer Größe oder der jeweiligen Branche, KI-gesteuerte Robotik für verschiedene industrielle Arbeitsabläufe einzusetzen.

Die daraus resultierenden realistischen Simulationen und Foundation Models werden in 'RobotStudio HyperReality' immer weiter optimiert. Das System wird durch Rückmeldungen aus der Praxis kontinuierlich verbessert. Mithilfe der Foundation Models kann jede beliebige Anzahl von ABB-Robotern an jedem Ort auf der Welt mit der von der Industrie geforderten Zuverlässigkeit und Genauigkeit trainiert werden.

„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.“

Schließung der „Sim-to-Real“-Lücke

Bisher gab es einen entscheidenden Unterschied zwischen der Theorie am Computer und der Praxis in der Fabrik: die „Sim-to-Real“-Lücke. Unterschiede bei Licht oder Materialien machten es schwierig, Fertigungsprozesse rein virtuell zu planen.

ABB Robotics schließt diese Lücke nun gemeinsam mit Nvidia. Dank hochpräziser Simulationen und synthetischer Daten in Nvidia Omniverse erreichen intelligente Roboter eine Übereinstimmung von 99 Prozent zwischen Modell und Realität. Als einziges Unternehmen verfügt ABB über einen so genannten Virtual Controller, einer exakten Kopie der Originalsoftware, die den Roboter steuert. Dadurch stimmen Simulation und reale Performance nahezu perfekt überein. Zusammen mit der Absolute-Accuracy-Technologie, die Ungenauigkeiten von ursprünglich 8 bis 15 mm auf 0,5 mm minimiert, bietet ABB ein Level an Präzision, das bisher in der virtuellen Welt undenkbar war.

Hersteller können Produktionslinien nun rein virtuell entwerfen, testen und optimieren. Das Ergebnis sind große Effizienzgewinne: Die Einrichtungs- und Inbetriebnahmezeiten verkürzen sich um bis zu 80 Prozent, während der Verzicht auf Prototypen die Kosten um bis zu 40 Prozent senkt. Zudem beschleunigt sich die Markteinführung komplexer Produkte, wie etwa in der Unterhaltungselektronik, um die Hälfte.1

ABB Robotics prüft zudem die Integration der Jetson Edge-Computing-Plattform von Nvidia in seine OmniCore-Steuerung. Ziel ist es, Echtzeit-KI direkt am Roboter für das gesamte Portfolio verfügbar zu machen.

Reale Anwendungen schon heute

'RobotStudio HyperReality' unterstützt Industriekunden aller Größen und Branchen bei vielfältigen Anwendungen. Erste Pilotkunden testen die Funktionen bereits vor der offiziellen Markteinführung, die in der zweiten Jahreshälfte 2026 für alle 60.000 RobotStudio-Nutzer von ABB Robotics erfolgt.

Foxconn, der weltweit größte Auftragsfertiger für Elektronik, pilotiert den ersten gemeinsamen Anwendungsfall in der Fertigung von Unterhaltungselektronik. Die Automatisierung der Montage von Kleinteilen in dem Bereich ist besonders anspruchsvoll, da verschiedene Modellvarianten unterschiedliche Produktionsmethoden erfordern. Zudem verlangt die empfindliche Metallstruktur filigraner Bedienelemente eine hochpräzise Steuerung beim Greifen und Montieren, was bisher oft zu zeitaufwendigem Debugging und hohem Einsatz von Engineering-Ressourcen führte. Mithilfe von RobotStudio HyperReality trainiert Foxconn seine Montageroboter nun virtuell. Durch den Einsatz synthetischer Daten werden reale Produktionsprozesse in verschiedenen Szenarien perfektioniert, bevor sie mit einer Genauigkeit von 99 Prozent in die Produktionslinie übernommen werden. Diese virtuelle Optimierung reduziert Einrichtungszeiten und Kosten, da physische Tests entfallen. Die Markteinführung neuer Unterhaltungselektronik wird so erheblich beschleunigt.

„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.“