AGILOX präsentiert End-to-End Digital Twin für AMRs

Der detaillierte End-to-End Digital Twin basiert auf der Simulationsplattform NVIDIA Omniverse und enthält den vollständig integrierten Software-Stack von AGILOX. Damit bietet AGILOX eine Lösung, die es Anwender:innen zukünftig ermöglichen wird, Anwendungsszenarien in eine virtuelle Abbildung der Realität zu emulieren und zu testen. Das senkt die Kosten und Risiken bei der Planung und Umsetzung eines AMR-Projekts. Gleichzeitig bieten digitale Zwillinge zukünftig hohe Zuverlässigkeit und Flexibilität für Automatisierungsanwendungen.

Mit Digital Twins in die Zukunft der Robotersimulation

Digitale Zwillinge für AMRs ermöglichen, dass alle Funktionen und Merkmale eines Roboters virtuell getestet, simuliert und optimiert werden, lange bevor er in der realen Welt eingesetzt wird. Die Erstellung dieser digitalen Zwillinge beginnt mit einer CAD-Modellierungssoftware, in der AMR-Modelle entworfen werden. Diese 3D-Modelle werden dann in das Universal Scene Description (USD)-Format umgewandelt, und für die NVIDIA Omniverse-Plattform kompatibel gemacht.

Das USD-Framework von Omniverse bietet eine 3D-Umgebung, in der die visuelle Genauigkeit dieser Modelle verbessert und realistischer dargestellt werden können, während sie zunächst statisch bleiben. Die Anbindung verschiedener Plug-ins, wie beispielsweise Sensormodule, ermöglicht zusätzliche Realitätstreue und Interaktivität. Diese Module simulieren wesentliche Komponenten der AMRs, wie Kameras, LiDAR und andere Sensorfunktionen. Sobald diese Sensoren integriert sind, ist der digitale Zwilling in der Lage eine virtuelle Umgebung so wahrzunehmen, wie die realen Roboter deren Einsatzumgebung.

Mit NVIDIA Isaac Sim kann AGILOX digitale Zwillinge in einer virtuellen Umgebung simulieren und reale Abläufe in Lagern oder Produktionsstätten widerspiegeln. So können verschiedene Parameter getestet und beobachtet werden. Das Reaktionsverhalten der Roboter in der virtuellen Umgebung hilft, potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen und die Roboterfähigkeiten weiter zu optimieren.

Von statischen Modellen zu einer dynamischen Simulationsumgebung

Die Besonderheit des End-to-End Digital Twins liegt in der Verbindung des statischen Modells mit einem Emulator. Dabei handelt es sich um eine maßgeschneiderte, von AGILOX entwickelte Lösung, die den gesamten Software-Stack direkt in den digitalen Zwilling integriert. Durch die Emulation des Verhaltens des gesamten Systems, einschließlich der AMR-spezifischen Kartierung, Navigation, Sicherheitsprotokolle und Lokalisierung, ermöglicht AGILOX einen nahtlosen Übergang von der virtuellen zur realen Anwendung.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Testmethoden, die sich auf isolierte Komponenten konzentrieren, simuliert AGILOX mit seinem Ansatz ganzheitlich alle kritischen Aspekte des AMRs. Dazu gehören Kollisionsvermeidung, Objekterkennung und sensorbasierte Navigation. Durch die Integration aller Softwarekomponenten in den Simulationsprozess stellt AGILOX sicher, dass die Roboter zur Inbetriebnahme bereit sind und minimiert somit die Wahrscheinlichkeit unerwarteter Probleme nach der Implementierung.

Die Innovation hinter AGILOX‘ End-to-End Digital Twin

Der Ansatz von AGILOX hebt sich im Marktumfeld durch zwei zentrale Innovationen ab:

1. Präzision des digitalen Zwillings: Durch den Einsatz digitaler Zwillinge, kann AGILOX umfangreiche virtuelle Tests durchführen, potenzielle Probleme identifizieren und die Leistung optimieren, ohne einen einzigen physischen Prototypen zu benötigen. Dies reduziert die Entwicklungskosten und verkürzt Markteinführungszeiten, da kostspielige und zeitaufwändige physische FATs (Factory Acceptance Testing) nicht mehr erforderlich sind.
2. Vollumfängliche Integration des Software-Stacks: AGILOX integriert seinen gesamten Software-Stack in den digitalen Zwilling, einschließlich kritischer Funktionen wie Kartierung, Lokalisierung, Navigation, Sicherheit und Kollisionsvermeidung. Dieser ganzheitliche Ansatz ermöglicht ein hohes Maß an Realismus in den Simulationen, sodass sich die AMRs genau so verhalten, wie sie es in realen Umgebungen tun würden. Dadurch können sämtliche Funktionalitäten der Roboter in einem Schritt getestet und optimiert werden.

AGILOX hat ein Entwicklungs-Ökosystem geschaffen, das schneller, zuverlässiger und letztlich kostengünstiger ist als traditionelle Robotik-Entwicklungsprozesse. Das wiederum ermöglicht Kund:innen, Lösungen in Zukunft noch schneller umzusetzen.

„Die Entwicklung unseres End-to-End Digital Twins ist ein wichtiger Schritt für AGILOX und die gesamte Robotikbranche. Mit dieser Technologie können unsere Kund:innen Automatisierungsprozesse in einer realistischen virtuellen Umgebung entwerfen, testen und umsetzen. So werden Inbetriebnahmedauer und Betriebsrisiken signifikant reduziert. Die Integration unseres gesamten Software-Stacks – von der Kartierung bis zum Workflow-Handling – in die digitalen Zwillinge sorgt für hohe Genauigkeit, sodass unsere AMRs in der realen Welt wie erwartet arbeiten. Diese Technologie bietet unseren Kund:innen einen schnelleren, sichereren und kostengünstigeren Weg, Automatisierungslösungen umzusetzen.“

– David Niedermaier, CTO, Mitgründer and Managing Director bei AGILOX

Auswirkungen für AGILOX User

• Verbessertes Workflow-Design: Die digitalen Zwillinge von AGILOX ermöglichen es Kund:innen zukünftig, Workflows virtuell zu entwerfen, verschiedene Szenarien zu testen und Anforderungen wie beispielsweise die optimale Anzahl von AMRs in einer Schwarmkonfiguration zu bewerten. Dieser gesamte Prozess kann aus der Ferne durchgeführt werden, wodurch der Bedarf an Vor-Ort-Besuchen entfällt und keine Reisekosten anfallen.
• Faktenbasierte Entscheidungsfindung: Kund:innen können kritische Prozesse in einer virtuellen Umgebung bewerten, potenzielle Probleme identifizieren und notwendige Anpassungen vor einer physischen Inbetriebnahme vornehmen. Dies hilft, kostspielige Störungen zu verhindern und stellt sicher, dass der Workflow ab dem ersten Tag reibungslos läuft.
• Zeit- und Kostenersparnis: Mit den digitalen Zwillingen von AGILOX können Kunden FAT und andere wichtige Tests innerhalb der Simulationsumgebung durchführen, anstatt sie vor Ort testen zu müssen. Dies beschleunigt die Genehmigungsprozesse und reduziert sowohl Transport- als auch Inbetriebnahmekosten.
• Leistungsoptimierung der AMRs: Durch umfassende Tests in einer simulierten Umgebung, die reale Bedingungen nachbildet, kann AGILOX AMRs liefern, die vollständig optimiert und einsatzbereit sind. Dies reduziert den Bedarf an Anpassungen vor Ort und ermöglicht es den AMRs, nach der Bereitstellung sofort mit voller Kapazität zu arbeiten.

Die 360°-Erfahrung mit Digital Twins

Der End-to-End Digital Twin von AGILOX bietet Kund:innen eine interaktive, realistische virtuelle Darstellung ihrer AMRs in einer simulierten Umgebung, die echte Bedingungen nachbildet. So können Kund:innen Workflows oder neue Entwicklungen in einer 3D-Umgebung beobachten, testen und anpassen, ohne durch physische Raum- oder Ressourcenbeschränkungen eingeschränkt zu sein. AMR-Lösungen können in Bezug auf Aufgaben, Schwarmkonfigurationen und kritische Leistungsmerkmale komplett im digitalen Raum getestet werden, was wiederum einen reibungslosen Übergang von der virtuellen in die reale Welt ermöglicht.

Zukünftige Auswirkungen und Brancheneinfluss

Der Ansatz von AGILOX ist nicht nur ein technischer Fortschritt, sondern verändert auch, wie sich Robotik entwickelt und eingesetzt wird. Mit dem neuen Standard für End-to-End Digital Twins die einen kompletten Software-Stack integrieren, hat AGILOX Simulation und Emulation erfolgreich kombiniert, was die Möglichkeiten der Robotik weiter ausweiten wird.

Dies hilft Kund:innen zukünftig Prozesse zu optimieren, Kosten zu sparen und flexibler zu werden. Die digitalen Zwillinge von AGILOX setzen neue Maßstäbe in der Branche und sorgen für mehr Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Effizienz, was die praktische Nutzung für Unternehmen weltweit verbessert.