產線調試時間減 80%、成本省 40%!ABB 聯手 NVIDIA 瞄準工廠落地瓶頸,鴻海率先試點
ABB 機器人部門(ABB Robotics)近日與 NVIDIA 宣布合作,將 ABB 的 RobotStudio 機器人模擬平台結合 NVIDIA Omniverse 的模擬資料庫,目標是縮小工業機器人在虛擬模擬與真實工廠部署之間的差距。
《金融時報》報導,這項合作旨在推進「支援 AI 的自主機器人(AI-enabled autonomous robots)」發展,而這些可在虛擬條件中訓練的工業機器人,目前已在鴻海(Foxconn)工廠進行試驗。
從「模擬與現實的差距」下手,ABB 要先補上機器人落地工廠前的訓練斷層
《路透社》指出,ABB 將利用 NVIDIA Omniverse 的「模擬資料庫」(simulated data libraries),讓機器人在進入真實工廠前,先在更接近真實環境的模擬條件中受訓。報導提到,這套系統將納入光線、陰影和紋理等細節因素,以改善機器人在真實工廠中的表現。
為說明模擬訓練的必要性,ABB 機器人業務總裁 Marc Segura 向《路透社》解釋,機器人通常對周遭環境的資訊掌握有限,這可能會削弱其運作的準確度、可重複性與速度。他舉例,若工廠機器人在會產生巨大震動的沖壓機旁工作,其效能往往會下降。過去,機器人需要花費時間學習或重新編程來應對震動,但透過這項新技術,機器人能在虛擬環境中預先受訓,因此能「從上線第一天就懂得如何應對」。
這樣的模式更呼應當前產業界的趨勢:企業越來越傾向在數位模擬中先進行生產規畫與機器人設置,以便在實體設備運作前就能及早發現問題。ABB 進一步表示,模擬精準度與真實世界環境之間的落差,長久以來被稱為「模擬與現實的差距」(sim-to-real gap),而這次合作的目標,正是縮小這項差距,並把工業級實體 AI 以規模化方式帶進產業現場。
把設計、測試到部署串成同一套流程,NVIDIA 要讓機器人更快走出虛擬世界
NVIDIA 則表示,這項技術整合將為全球超過 6 萬名機器人工程師帶來統一的工作流程,並讓製造商可先在虛擬環境中設計、編程、測試和驗證整個自動化單元,再部署真實的機器人。
NVIDIA 進一步指出,系統會將 ABB 的 RobotStudio 中完全參數化的機器人工作站,包含機器人、感測器、照明、運動學和零件等,以 USD 檔案格式匯出至 Omniverse 中。接著,再由 ABB 的虛擬控制器執行與實體機器人完全相同的韌體(firmware),以確保模擬與現實的行為達到 99% 的高度一致。
不僅如此,在 Omniverse 中生成的合成影像還能直接輸入至 AI 訓練流程中,讓機器人的視覺模型可以完全在模擬環境下完成訓練。針對實質的商業效益,NVIDIA 表示,這套系統最多可將生產線的設置與調試時間縮短達 80%,並徹底消除對實體原型的需求。這項優勢不僅能將整體部署成本降低高達 40%,更能把複雜產品的上市時間大幅加快 50%。
NVIDIA 機器人與邊緣 AI 副總裁 Deepu Talla 強調,這項整合為 ABB 的虛擬控制器技術帶來先進的模擬與加速運算能力,將加速成千上萬製造商把複雜產品推向市場的進程。
此外,NVIDIA 也透露,雙方正進一步探索將 NVIDIA Jetson 邊緣 AI 運算平台整合至 ABB 的 Omnicore 控制器中,以期在 ABB 廣泛的機器人產品線中實現即時的 AI 推論能力。
鴻海率先試點,RobotStudio HyperReality 開始走向真實產線
NVIDIA 指出,這項名為 RobotStudio HyperReality 的新產品,預計將於 2026 年下半年正式向全球 6 萬名 RobotStudio 客戶推出,目前包含全球最大電子代工廠鴻海在內的客戶,已展開早期試點。
在實際應用場景方面,鴻海正在測試這些能在虛擬條件中受訓,同時能隨著經驗累積進行自我訓練的新型機器人,並使用這項技術來安裝消費電子產品的側邊按鈕。過去,陰影會干擾機器人視覺,使這項任務極難實現自動化,同時消費性電子產品的微小零件組裝也深具挑戰,因為裝置版本繁多、變化頻繁,加上精細的金屬結構需要極度精準的取放與組裝控制,往往得耗費大量除錯時間與工程資源。
為了克服這些挑戰,NVIDIA 表示,鴻海利用這套新系統生成合成資料(synthetic data),先在各種情境的虛擬訓練中完善多項實際生產流程,隨後再部署到實體產線上。這不僅預期能縮短設置時間、消除昂貴的實體測試,還能加速消費電子產品的上市腳步。鴻海科技集團數位長史哲更對此表示:「在消費性電子製造中,精準度就是一切,而直到現在,模擬與數位孿生技術才終於能達到這種精確度與保真度。」
除了鴻海之外,美國加州的機器人公司 WORKR 也是這項技術的早期試用者。該公司正利用由 NVIDIA Omniverse 模擬資料庫訓練出的 ABB 機器人,將先進的自動化技術推廣給美國的中小型製造商,藉此協助企業應對嚴重的勞動力短缺危機。
ABB 與 NVIDIA 的合作,不只是替機器人打造更逼真的模擬訓練環境,更是在重寫工廠導入自動化的流程:先在虛擬世界找出問題、完成訓練,再進入真實產線。隨著鴻海、WORKR 等企業率先試點,工業機器人也正從「能模擬」走向「能量產」,加速實體 AI 進入製造現場的腳步。
*本文開放合作夥伴轉載,參考資料:《Reuters》、《Financial Times》、NVIDIA、ABB,首圖來源:ABB