Mehr Realität für digitale Zwillinge

Robotstudio Hyperreality von ABB ­Robotics im Vergleich zu einem realen Bild derselben Roboter­zelle in einer Fabrik. © ABB
Robotstudio Hyperreality von ABB ­Robotics im Vergleich zu einem realen Bild derselben Roboter­zelle in einer Fabrik. © ABB

KI-Bibliotheken verkleinern Realitätslücke – ABB Robotics erweitert Robotstudio um Nvidia-Omniverse-Technologien. Roboter sollen so realitätsnäher in digitalen Zwillingen trainiert und industrielle Anwendungen präziser von der Simulation in die Fertigung übertragen werden.

Simulation in ­Robotstudio (oben links) im ­ Vergleich zum neuen Robotstudio ­HyperReality von ABB Robotics.© ABB
Simulation in ­Robotstudio (oben links) im ­ Vergleich zum neuen Robotstudio ­HyperReality von ABB Robotics.© ABB

ABB Robotics wird ab sofort die Nvidia Omniverse-Bibliotheken in die hauseigene Software Robotstudio integrieren. Dieser Schritt soll es Industrieunternehmen ermöglichen, physische KI in ihren realen Robotik-Anwendungen zu implementieren. Die Zusammenarbeit ermöglicht es, die ABB Programmier- und Simulations-Suite Robotstudio mit den Simulationsfähigkeiten der Nvidia Omniverse-Bibliotheken zu kombinieren. Diese Bibliotheken erlauben es, physikalisch realistische Simulationen durchzuführen. Durch diese Kombination soll es möglich werden, die seit langem bestehende technologische „Sim-to-Real“-Lücke zu schließen. Entwickler sollen damit in die Lage versetzt werden, Roboter als digitale Zwillinge in einer Simulation abzubilden und synthetische Daten zu sammeln, die zum Trainieren physischer KI-Modelle eingesetzt werden können. Unabhängig von Größe oder Branche soll es leichter werden, KI-gesteuerte Robotik für industrielle Arbeitsabläufe einzusetzen.

Die daraus resultierenden realistischen Simulationen und Foundation Models werden in Robotstudio Hyperreality immer weiter optimiert. Das System wird außerdem 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.

„Dadurch ist der Weg frei, physische KI in der Industrie weltweit Realität werden zu lassen“, erklärt 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.“

„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.“

Von links: Vergleich zwischen der klassischen Robotstudio Simulation und dem neuen Robotstudio Hyper­reality von ABB Robotics sowie einer realen Aufnahme derselben Roboterzelle. Durch die Integration der ­beschleunigten Rechen- und Simula­tionsleistung von Nvidia kann Robotstudio Hypereality riesige Mengen ­hyperrealistischer Simulationen erstellen, mit denen Roboter trainiert ­werden können. Diese Simulationen berücksichtigen unterschiedliche Beleuchtungs­bedingungen, Texturen, Materialien, Farben, Winkel – alles, was ein Roboter in einer realen Fabrikhalle vorfinden würde. © ABB
Von links: Vergleich zwischen der klassischen Robotstudio Simulation und dem neuen Robotstudio Hyper­reality von ABB Robotics sowie einer realen Aufnahme derselben Roboterzelle. Durch die Integration der ­beschleunigten Rechen- und Simula­tionsleistung von Nvidia kann Robotstudio Hypereality riesige Mengen ­hyperrealistischer Simulationen erstellen, mit denen Roboter trainiert ­werden können. Diese Simulationen berücksichtigen unterschiedliche Beleuchtungs­bedingungen, Texturen, Materialien, Farben, Winkel – alles, was ein Roboter in einer realen Fabrikhalle vorfinden würde. © ABB

„Sim-to-Real“-Lücke wird kleiner

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.

Dank hochpräziser Simulationen und synthetischer Daten in Nvidia Omniverse sollen intelligente Roboter eine Übereinstimmung von 99 % zwischen Modell und Realität erreichen. ABB verfügt über einen so genannten Virtual Controller, eine vollfunktionale und erprobte virtuelle Kopie des realen, physischen Controllers, der in der Realität den Roboter steuert. Dadurch stimmen Simulation und reale Performance in beeindruckendem Maße überein. Zusammen mit der Absolute-Accuracy-Technologie, die Ungenauigkeiten von ursprünglich 8 bis 15 mm auf 0,5 mm minimiert, bietet ABB einen neuen Level an Präzision in der virtuellen Welt.

Hersteller können Produktionslinien nun mit deutlich erhöhtem Realitätsfaktor virtuell entwerfen, testen und optimieren. Das Ergebnis sind Effizienzgewinne: Die Einrichtungs- und Inbetriebnahmezeiten sollen sich um bis zu 80 % verkürzen, während der Verzicht auf Prototypen die Kosten um bis zu 40 % senken kann. Nachvollziehbar ist, dass sich so die Markteinführung komplexer Produkte enorm beschleunigen lässt – laut ABB um die Hälfte.

ABB Robotics prüft zudem die Integration der ­Jetson Edge-Computing-Plattform von Nvidia in seine OmnicoreTM-Steuerung. Ziel ist es, Echtzeit-KI direkt am Roboter für das gesamte Port­folio verfügbar zu machen. Bisherige Meilensteine der Zusammenarbeit waren die Integration der Nvidia Jetson-Plattform in autonome mobile Roboter mit KI-gestützter Navigation (Visual-Slam-Technologie) sowie gemeinsame Arbeiten an KI-Rechenzentren im Gigawatt-Maßstab.

Erste Anwendungen schon jetzt in der Praxis

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 erfolgen soll.

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 % in die Produktionslinie übernommen werden. Diese virtuelle Optimierung reduziert Einrichtungszeiten und Kosten, da physische Tests entfallen.

„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.“

Workr, ein in Kalifornien ansässiges Robotik-Unternehmen für industrielle Fertigungslösungen, macht diese Technologie nun auch für kleine und mittlere Firmen in den USA zugänglich. Auf der Nvidia GTC 2026 in San Jose präsentierte Workr KI-gestützte Robotersysteme, die auf ABB-Technologie basieren und mithilfe von Nvidia Omniverse-Bibliotheken ausschließlich mit synthetischen Daten trainiert wurden. Diese Roboter lassen sich ohne jegliche Programmierkenntnisse bedienen. Hierfür wurde industrietaugliche ABB-Robotik mit der eigenen KI-Plattform Workr Core kombiniert. Das Ergebnis unterstützt Hersteller bei der Bewältigung des Fachkräftemangels: Die Roboter erlernen neue Aufgaben innerhalb von Minuten und können von jedem Mitarbeiter bedient werden.
„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.“

Web:
www.abb.de/robotics

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