KI-Robotikplattform integriert IT und OT in der Automation

Die Integration von Robotern in industrielle Produktionsumgebungen erfordert weiterhin umfassendes Engineering durch Systemintegratoren. Gleichzeitig steigt der Bedarf, Programmierung, Inbetriebnahme und Betrieb durch neue Technologien zu vereinfachen. Mit der Plattform MOTOMAN NEXT adressiert Yaskawa diese Anforderungen, indem klassische Automatisierungslogik mit KI-gestützter, adaptiver Robotik in einer einheitlichen Architektur kombiniert wird.

Vereinfachte Programmierung und SPS-Integration
In vielen Anwendungen basieren Roboterprozesse weiterhin auf definierten und wiederholbaren Abläufen. Yaskawa setzt hier auf vereinfachte Programmieransätze, die eine Parametrierung statt klassischer Code-Erstellung ermöglichen. Bedienoberflächen wie Smart Pendant mit SmartFrame-Technologie sowie anwendungsspezifische Software-Werkzeuge unterstützen eine schnellere Inbetriebnahme.

Eine zentrale Erweiterung ist die direkte Integration in SPS-Programmierumgebungen. Über Lösungen wie MotoLogix lassen sich Roboterfunktionen über Funktionsbausteine gemäß IEC 61131-3 programmieren und steuern. Dies ermöglicht die Nutzung vorhandener SPS-Expertise und reduziert den Bedarf an spezialisierten Robotikprogrammierern. Unterstützt werden verschiedene Plattformen, darunter Siemens, Beckhoff, B&R, Rockwell und Codesys.

Adaptive Robotik durch KI und Sensorik
Mit der Integration von Bildverarbeitung, Sensorik und KI erweitert sich der Funktionsumfang robotischer Systeme in Richtung adaptiver Anwendungen. Roboter können situativ auf variierende Bauteile oder Umgebungsbedingungen reagieren, ohne dass alle Prozessschritte vorab programmiert werden müssen.

Diese Fähigkeit ermöglicht die Automatisierung von Prozessen mit hoher Variantenvielfalt oder kleinen Losgrößen, die bisher aufgrund von Programmieraufwand oder Komplexität schwer umsetzbar waren. Insbesondere Aufgaben mit visueller Erkennung und flexibler Handhabung profitieren von dieser Entwicklung.

Plattformarchitektur für IT- und OT-Integration
Die Plattform MOTOMAN NEXT kombiniert klassische Steuerungslogik aus der Operational Technology (OT) mit IT-basierten Entwicklungsumgebungen. Neben der Unterstützung etablierter Automatisierungskomponenten wie SPS, Feldbus und Sicherheitssysteme integriert die Steuerung IT-Technologien wie Linux-basierte Systeme, Containerisierung und datenorientierte Anwendungen.

Eine integrierte CPU/GPU-Plattform auf Basis von NVIDIA-Technologie stellt die notwendige Rechenleistung für KI-Anwendungen bereit. Dadurch können Bildverarbeitung, neuronale Netze und datenbasierte Prozesse direkt auf der Robotersteuerung ausgeführt werden, ohne externe Rechner.

Reduzierter Engineering-Aufwand durch integrierte Services
Die Plattform stellt vorbereitete Funktionen zur Verfügung, die typische Engineering-Aufgaben automatisieren. Dazu gehören unter anderem kollisionsfreie Bahnplanung sowie konfigurierbare Bildverarbeitungssysteme für 2D- und 3D-Anwendungen.

Durch diese Integration wird der Aufwand für Programmierung und Inbetriebnahme reduziert, während gleichzeitig die Flexibilität bei der Anpassung von Anwendungen erhalten bleibt. Dies unterstützt Systemintegratoren bei der Umsetzung komplexer Projekte unter wirtschaftlichen Rahmenbedingungen.

Simulation und digitaler Zwilling
Simulations- und Engineering-Tools spielen eine zentrale Rolle bei der Planung und Optimierung von Robotersystemen. Mit erweiterten Funktionen, wie sie im YNX Robot Simulator integriert sind, lassen sich adaptive Robotikfunktionen bereits in der virtuellen Umgebung abbilden.

Zusätzlich unterstützt die Plattform Entwicklungsumgebungen wie NVIDIA Isaac Sim und Sim2Real, wodurch Trainings- und Testprozesse für KI-Modelle in virtuellen Szenarien durchgeführt werden können. Dies reduziert Risiken und Entwicklungszeiten vor der realen Inbetriebnahme.




Von der Konzeptphase zur industriellen Anwendung
Die Plattform ist darauf ausgelegt, sowohl schnelle Prototypen als auch skalierbare industrielle Lösungen zu unterstützen. Während IT-basierte Ansätze häufig mit experimentellen Konzepten arbeiten, ermöglicht die Integration in eine industrielle Steuerungsplattform die Überführung in stabile Produktionsprozesse.

Bedeutung für Systemintegratoren
Mit der zunehmenden Konvergenz von IT und OT verändert sich die Rolle von Systemintegratoren. Neben klassischem Automatisierungswissen werden Kenntnisse in datengetriebenen Technologien und KI-Anwendungen relevant.
Durch die Kombination aus vereinfachter Programmierung, integrierter KI-Funktionalität und reduzierter Systemkomplexität bietet die Plattform eine Grundlage, um Engineering-Prozesse effizienter zu gestalten und neue Anwendungsfelder in der industriellen Robotik zu erschließen.

Bearbeitet von Maria Brueva, Induportals-Redakteurin – durch KI angepasst.

www.yaskawa.com