Industrielle Robotiksimulation für Physical-AI-Implementierung

ABB Robotics und NVIDIA arbeiten zusammen, um NVIDIA-Omniverse-Simulationsbibliotheken in die Engineering-Umgebung RobotStudio von ABB zu integrieren. Ziel der Kooperation ist es, die Entwicklung und Implementierung von KI-gestützten Industrierobotern zu verbessern. Der Schwerpunkt liegt darauf, die Zuverlässigkeit von Roboterschulungen in virtuellen Umgebungen zu erhöhen und trainierte Modelle effizient in reale Produktionsprozesse zu übertragen.

Kontext der Zusammenarbeit
Industrieroboter nutzen zunehmend künstliche Intelligenz, deren Modelle zunächst in simulierten Umgebungen trainiert werden, bevor sie in realen Produktionsanlagen eingesetzt werden. Unterschiede zwischen Simulation und realen Bedingungen – häufig als „Sim-to-Real-Gap“ bezeichnet haben jedoch bislang die Zuverlässigkeit virtueller Trainingsmethoden eingeschränkt.

ABB Robotics entwickelt Industrieroboter und Engineering-Software für Produktionsautomatisierung. NVIDIA stellt Hochleistungsrechenplattformen und Simulationsumgebungen bereit, die für KI-Entwicklung eingesetzt werden. Die Kooperation kombiniert Robotik-Engineering-Werkzeuge mit fortschrittlicher Simulationsinfrastruktur, um skalierbare Anwendungen der industriellen Automatisierung und von Physical AI zu ermöglichen.

Kern der Zusammenarbeit ist die Integration von NVIDIA-Omniverse-Bibliotheken in die RobotStudio-Software von ABB, wodurch physikalisch realitätsnahe Simulationen von Roboterzellen, Produktionslinien und Fabrikumgebungen möglich werden.

Technische Lösung und Verantwortlichkeiten
ABB stellt die Engineering-Plattform RobotStudio bereit, die einen virtuellen Controller enthält, der mit derselben Firmware arbeitet wie die physischen Industrieroboter. Dadurch können Programme und Steuerungslogik, die in der Simulation entwickelt werden, direkt auf reale Robotersysteme übertragen werden.

NVIDIA liefert Omniverse-Simulationsbibliotheken sowie beschleunigte Rechenplattformen für physikalisch präzise digitale Umgebungen. Diese Technologien simulieren Beleuchtung, Materialien, Oberflächenstrukturen, Objektgeometrien und Umweltbedingungen, wie sie in Produktionsanlagen auftreten.

Das gemeinsame System, RobotStudio HyperReality, ermöglicht die Generierung großer Mengen synthetischer Trainingsdaten für KI-Modelle. Roboter können dadurch in simulierten Produktionsszenarien trainiert werden, bevor sie in realen Anlagen eingesetzt werden.

Zusätzlich verbessert ABBs Absolute-Accuracy-Technologie die Übereinstimmung zwischen Simulation und realem Betrieb. Sie reduziert Positionsabweichungen von etwa 8–15 mm auf rund 0,5 mm. In Kombination mit dem identischen Firmware-Controller erreicht das System eine Simulations-zu-Realitäts-Genauigkeit von bis zu 99 %.

Implementierung und Integration
RobotStudio HyperReality soll in der zweiten Hälfte des Jahres 2026 für die weltweite RobotStudio-Nutzerbasis von ABB verfügbar sein. Die Plattform lässt sich in bestehende Robotik-Controller und Engineering-Workflows industrieller Produktionsanlagen integrieren.

Darüber hinaus prüft ABB die Integration der NVIDIA-Jetson-Edge-Computing-Plattform in seine OmniCore-Controllerarchitektur. Diese Integration könnte Echtzeit-KI-Inference direkt am Produktionsstandort ermöglichen, ohne auf externe Rechenressourcen angewiesen zu sein.

Anwendungen und Einsatzbereiche
Die Lösung richtet sich an Branchen mit hohen Anforderungen an Präzision und flexible Produktionsprozesse, darunter Elektronikfertigung, Automobilproduktion und Logistikautomatisierung.

Foxconn testet die Technologie derzeit in der Montage von Unterhaltungselektronik. In diesem Umfeld müssen Roboter kleine Bauteile handhaben und unterschiedliche Produktvarianten unterstützen. Durch virtuelle Trainingsszenarien können Pick-and-Place- sowie Montageprozesse in verschiedenen Produktionssituationen optimiert werden, bevor sie auf die reale Fertigungslinie übertragen werden.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel kommt vom US-Unternehmen WORKR, das auf dieser Basis robotergestützte Fertigungslösungen für kleine und mittelständische Hersteller bereitstellt.

Ergebnisse und erwartete Auswirkungen
Physikalisch realitätsnahe Simulation und synthetische Trainingsdaten ermöglichen es Herstellern, robotergestützte Produktionssysteme bereits vor der physischen Installation zu entwickeln und zu validieren. Nach Analyse von ABB kann die virtuelle Inbetriebnahme die Einrichtungs- und Inbetriebnahmezeiten um bis zu 80 % reduzieren. Gleichzeitig können Entwicklungskosten um bis zu 40 % gesenkt und die Markteinführung komplexer Produkte beschleunigt werden.

Durch die Kombination von Robotik-Engineering-Software, hochpräziser Simulation und KI-Trainingsmethoden soll die Zusammenarbeit die skalierbare Einführung intelligenter Robotersysteme in globalen Produktionsumgebungen unterstützen.

Prepared with AI assistance and edited by Sucithra mani.

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