Physikalische KI zum Leben erwecken

Die Zusammenarbeit von FANUC mit NVIDIA eröffnet neue Möglichkeiten für Fabriken, Forscher und KI-Innovatoren weltweit. In diesem Interview erklärt Robert Koopmann, Chief Technical Officer bei FANUC Europe, wie die Kombination von Industrierobotern und der Omniverse-Plattform von NVIDIA die digitale Konnektivität in Fabriken verbessert. Außerdem gibt er praktische Hinweise, wie man diesen Prozess am besten angeht.

FANUC und NVIDIA haben ihre Zusammenarbeit im Bereich der physischen KI angekündigt. Was bedeutet das für die Industrierobotik?

Die Unternehmen ergänzen sich perfekt. NVIDIA ist mit Isaac Sim, seinem Open-Source-Referenzframework für Robotersimulationen, das auf NVIDIA Omniverse aufbaut, ein etablierter Marktführer im Bereich KI-Computing. FANUC ergänzt dies durch die realitätsnahe Integration von physischen Robotern. Wir bringen reale Robotik in die digitale Welt - NVIDIA stellt die digitale Infrastruktur zur Verfügung.

Was bedeutet das in der Praxis?

Die in FANUC ROBOGUIDE erstellten digitalen Zwillinge lassen sich mit NVIDIA Omniverse integrieren, das wiederum die gesamte Fabrik abbildet - vom Materialfluss und den Maschinen bis hin zu autonomen Transportfahrzeugen und Prozessdaten. Gemeinsam schaffen die Systeme eine realistische End-to-End-Simulation der gesamten Produktionskette. Sie ermöglicht das Testen von Anwendungen in einer echten 1:1-Simulation, die Entwicklung neuer Anwendungen und die schnellere Identifizierung und Lösung von Problemen mit Hilfe von KI. Der Schlüsselfaktor ist die Fähigkeit, reales Roboterverhalten mit nahezu perfekter Genauigkeit nachzubilden, indem dieselben Algorithmen wie beim physischen Roboter verwendet werden.

Welche Vorteile bietet dies den Unternehmen?

Im Gegensatz zu rein digitalen KI-Anwendungen hat die physische KI eine direkte Verbindung zu realen Systemen. KI-fähige Roboter unterstützen den kontinuierlichen, oft unbemannten Betrieb, was die Maschinenauslastung und die Gesamteffizienz erhöht. Dieser Ansatz reduziert Fehler, erleichtert eine systematische Problemanalyse und gewährleistet eine gleichbleibend hohe Qualität. Darüber hinaus unterstützt die KI-gesteuerte Automatisierung die frühzeitige Erkennung von Verschleiß, ermöglicht eine proaktive Wartung und hilft, kostspielige ungeplante Ausfallzeiten zu vermeiden. Kurzum: KI macht bewährte Robotiklösungen noch effektiver.

Wann wird die Lösung verfügbar sein?

Ja, sofort. Wir haben bereits auf der Robotikmesse iREX im Dezember 2025 produktive Anwendungen demonstriert und seitdem Aufträge für mehr als 1.000 KI-fähige Roboter weltweit erhalten. Während Projekte auf der grünen Wiese", also neue Anlagen, ideal sind, können wir auch bestehende Anlagen digital integrieren. In diesen Fällen ist ein iterativer Ansatz unerlässlich.

Wo sollten Unternehmen mit begrenzter KI-Erfahrung ansetzen?

Der logische erste Schritt ist eine strukturierte Analyse der Produktionsumgebung mit einem FANUC Experten, die sich auf manuelle, sich wiederholende Aufgaben mit klarem Automatisierungspotenzial konzentriert.

Sie können mit bewährten Automatisierungslösungen beginnen, wie z.B. mit Robotern, die mit einem Bildverarbeitungssystem ausgestattet sind. Mit zunehmender Komplexität sind KI-gestützte Bildverarbeitungstools, wie AI Bin Picking, der nächste Schritt. HINWEIS: KI-gestützte Anwendungen zur Palettierung und Depalettierung bieten einen niedrigschwelligen Einstieg in die physikalische KI.

Wie geht es weiter?

Mit der Zeit erweitert sich der Fokus von einzelnen Anwendungen auf die gesamte Prozesskette. In einigen Branchen, wie z. B. der Lebensmittelverarbeitung, sind viele Schritte bereits automatisiert, nur die End-of-Line-Aktivitäten werden noch manuell durchgeführt. In anderen Branchen ist es möglich, einzelne Produktionsinseln zu automatisieren, etwa die Montage oder das Schweißen.

Zu einem späteren Zeitpunkt kann eine größere Umstellung erfolgen, die die Integration von Sensortechnik, die Erfassung von Produktionsdaten und die digitale Modellierung der gesamten Fabrik umfasst. Dann kann die vorbeugende Instandhaltung oder die Optimierung des Materialflusses folgen, wobei Unternehmen nach und nach weitere KI-gestützte Lösungen einführen. Wichtig ist, den ersten Schritt zu machen.

Wie weit sind die führenden Unternehmen?

Die großen Unternehmen sind bereits recht weit fortgeschritten, insbesondere bei der Offline-Programmierung und der digitalen Anlagenplanung. Bislang klaffte jedoch eine Lücke zwischen digitaler Planung und physischer Umsetzung, oft aufgrund fehlender Schnittstellen oder Diskrepanzen zwischen realen und simulierten Modellen. Heutige Modelle werden immer realistischer: Sie simulieren Einflussfaktoren wie Lichtverhältnisse oder Sensordaten, während KI-basierte Filter und Wahrscheinlichkeitsprüfungen die Lücke weiter schließen.

Was sind die Grenzen dieser Technologie?

Die derzeitigen Grenzen der physikalischen KI werden weitgehend durch die den Systemen zur Verfügung stehenden Daten definiert. Mit dem zunehmenden Input an Qualitätsdaten von Sensoren und der Einführung zusätzlicher physischer Geräte wird sich die Interaktion mit der Produktionsumgebung weiter verbessern.

Die heutigen KI-Algorithmen sind in erster Linie auf spezifische Anwendungsfälle zugeschnitten, d. h. auf genau definierte Aufgaben in kontrollierten Umgebungen. Doch die Grenzen des Möglichen verschieben sich immer schneller. Die Systeme werden immer allgemeiner und können immer besser mit Unwägbarkeiten umgehen.

Selbst die fortschrittlichsten KI-Algorithmen sind auf robuste physische Hardware angewiesen, um die Idee umzusetzen. Die Roboter von FANUC vereinen hohe Zuverlässigkeit, Präzision und Leistung und schaffen so die stabile Grundlage, die für eine erfolgreiche Implementierung von KI in realen Produktionsumgebungen erforderlich ist.

Sehen Sie auch Risiken?

Physikalische KI bringt zusätzliche Abhängigkeiten mit sich, die genau geprüft werden müssen. Mit unserer Dual Check Safety Sicherheitssoftware bieten wir das notwendige Werkzeug, um diese Risiken anzugehen. Und die CRX-Serie von FANUC kollaborativen Robotern bleibt sicher und TÜV-zertifiziert, auch wenn sie von KI-Software gesteuert wird. Dies ist eine der einzigartigen Stärken unseres Konzepts. Es ist wichtig, dass Sicherheitsarchitekturen vorhanden sind, die es KI ermöglichen, die Leistung zu steigern, ohne den Schutz zu beeinträchtigen. Je nach Anwendung und Autonomiegrad sollten auch KI-Risikobewertungen im Rahmen des EU-KI-Gesetzes in Betracht gezogen werden.

Was bedeutet die Zusammenarbeit mit NVIDIA für FANUC?

Die Partnerschaft senkt die Hürden für KI-Innovatoren erheblich. NVIDIA Omniverse ist eine weit verbreitete Entwicklungsplattform. Durch die Integration von FANUC Robotern eröffnen sich neue Möglichkeiten für Fabriken weltweit. Die Tatsache, dass wir unsere Kunden und Partner weltweit unterstützen und die niedrigsten Gesamtbetriebskosten auf dem Markt bieten, macht uns für Unternehmen, die physische KI-Lösungen skalieren wollen, immer attraktiver.

Neben der NVIDIA-Plattform unterstützt FANUC auch offene Schnittstellen wie unser Streaming Interface oder das Robot Operating System (ROS), das in Forschung und Ausbildung weit verbreitet ist. Unser Ziel ist es, Schnittstellen anzubieten, die den Industriestandards entsprechen und gleichzeitig neue Märkte erschließen. So verfügen wir beispielsweise über Lösungen, mit denen Werkzeugmaschinenanwender Roboter direkt über die CNC steuern können. Indem wir unser Fachwissen mit unseren Partnern teilen, positionieren wir uns als wichtiger Wegbereiter für die nächste Generation der intelligenten Automatisierung.