Von der Science-Fiction zur Fabrikhalle: Die Revolution der physischen KI nimmt Gestalt an

Die Roboter aus unseren Science-Fiction-Fantasien sind längst keine Fiktion mehr. Sie optimieren Stromnetze, verwalten Transportnetze und Lieferketten und revolutionieren Fabriken. Die Frage ist nicht, ob KI diese und andere Branchen verändern wird, sondern wie schnell Unternehmen die Lücke zwischen digitaler Intelligenz und physischer Realität schließen können, um zu den Vorreitern zu gehören.

Die KI-Evolution: Vier Wellen der Intelligenz

KI hat sich rasant durch eine Reihe unterschiedlicher Phasen entwickelt, die auf verschiedene Weise definiert werden. Mir gefällt die Übersicht von NVIDIA, die dieses Jahr in der CES-Keynote vorgestellt wurde. Sie beginnt mit der Perzeptions-KI, die Maschinen das Sehen beigebracht hat (z. B. das Analysieren medizinischer Bilder, das Erkennen von Mustern und Sprache sowie das Verarbeiten von Videostreams). Als Nächstes kam die generative KI, die Maschinen Kreativität verlieh – die Fähigkeit, Eingaben zu synthetisieren und diese zu nutzen, um Inhalte zu erstellen und Konzepte anhand einfacher Prompts zu erweitern.

Zuletzt (und hier wird es richtig spannend) folgte die agentenbasierte KI (Agentic AI), die intelligente, agentengesteuerte Planung, Entscheidungsfindung, Workflow-Automatisierung und Prozessoptimierung ermöglicht.

Nun folgt die vierte Phase, die physische KI (Physical AI), mit einer Intelligenz, die nicht nur wahrnimmt oder erschafft, sondern handelt. Diese Systeme steuern autonome Fahrzeuge und Roboter, optimieren intelligente Räume und Fertigungsprozesse und verwalten kritische Infrastrukturen – und das alles in Echtzeit.

Beschleunigung der physischen KI mit NVIDIA RTX PRO Servern

Unter den KI-Phasen besitzt diese Welle der physischen KI das größte Potenzial, die Art und Weise, wie die Welt arbeitet, zu verändern. Das liegt daran, dass sie alle operativen und informatorischen Fäden in einer Vielzahl wichtiger globaler Branchen wie Energie, Transport und Fertigung verknüpft – alles Bereiche, auf die sich die Hitachi Group konzentriert.

Aus dieser Perspektive verändert das Zusammenwachsen von digitaler Intelligenz und physischen Systemen alles. Es ermöglicht KI-Lösungen, die physische Prozesse mit einer Geschwindigkeit und Präzision verstehen, vorhersagen und steuern können, die menschliche Fähigkeiten übertrifft.

Hitachi gehört weltweit zu den ersten Unternehmen, die NVIDIA RTX PRO Server einsetzen, die auf der GPU NVIDIA RTX PRO 6000 Blackwell Server Edition basieren. Diese Server wurden entwickelt, um die anspruchsvollsten agentenbasierten und physischen KI-Workloads zu beschleunigen. Dadurch können Unternehmen ihre Rechenzentrumsinfrastruktur so transformieren, dass sie KI-gestützte industrielle Anwendungen unterstützt.

In der Ankündigung von NVIDIA fasste Toshiaki Tokunaga, CEO von Hitachi, Ltd., die Bedeutung für unsere Organisation und unsere Kunden zusammen und wies darauf hin, dass Hitachi mit NVIDIA RTX PRO „den digitalen Zwilling und die Optimierung physischer Assets, einschließlich sozialer Infrastrukturen, durch die Beschleunigung von KI-Reasoning und physischer KI ermöglichen und gleichzeitig neue Möglichkeiten erschließen wird, wie etwa die Verbesserung der Produktivität bei allen geschäftlichen Aktivitäten“.

Digitale Zwillinge: Wenn Simulation auf Realität trifft

Digitale Zwillinge bilden das Fundament dieser Transformation – es handelt sich um virtuelle Nachbildungen physischer Systeme, die Echtzeitsimulationen, Optimierungen und vorausschauende Wartung ermöglichen. Ihre Erstellung erfordert jedoch eine Rechenleistung, die gleichzeitig komplexe Physik, zahlreiche Variablen, Echtzeit-Interaktionen und fotorealistische Renderings verarbeiten muss. Dies führt zu zusätzlichen Komplexitätsebenen, die mit traditionellen Systemen nur schwer zu bewältigen sind.

Die Herausforderung für die IT-Infrastruktur ist real. Jüngste Fortschritte in der GPU-Technologie – wie die NVIDIA RTX PRO 6000 Blackwell GPUs als hervorragendes Beispiel – werden den Rechenanforderungen der komplexesten industriellen KI-Anwendungen endlich gerecht. Und das kommt keinen Moment zu früh.

Drei kritische Bereiche veranschaulichen dieses Potenzial:

1. Intelligenz für Stromnetze
   Das globale Stromnetz – bestehend aus Millionen miteinander verknüpften Komponenten, die in perfekter Harmonie arbeiten – stellt eines der komplexesten Systeme der Menschheit dar. KI-gestützte digitale Zwillinge können gesamte Netzabschnitte simulieren, sodass Versorgungsunternehmen Stromausfälle vorhersagen, die Integration erneuerbarer Energien optimieren, Verschwendung reduzieren und mit noch nie dagewesener Geschwindigkeit auf Störungen reagieren können. Hitachi hat kürzlich eine Partnerschaft mit dem Southwest Power Pool (SPP) und NVIDIA bekannt gegeben, um eine Lösung zu entwickeln, die die Bearbeitungszeit für Generator-Einspeiseprüfungen um 80 % verkürzt. Die Lösung nutzt KI-basierte Leistungssimulation, die KI-fähige Infrastruktur von Hitachi iQ, erweitertes Modellieren und Predictive Analytics.
   
   
2. Transportnetze
   Digitale Zwillinge von Bahnsystemen simulieren Tausende von Szenarien gleichzeitig und helfen Betreibern dabei, Fahrpläne zu optimieren, den Wartungsbedarf vorherzusagen und die Sicherheit der Fahrgäste zu gewährleisten. Moderne Transportnetze – vom Hochgeschwindigkeitszug bis zum Nahverkehr – erfordert diese rechnerische Raffinesse. HMAX von Hitachi Rail ist eine mit NVIDIA entwickelte, KI-gestützte Plattform für das Management digitaler Assets, die die Art und Weise verändert, wie Betreiber Züge, Signaltechnik und Infrastruktur verwalten, indem sie die Verarbeitung von Daten direkt am Ort des Geschehens (am Zug oder an der Infrastruktur) in Echtzeit ermöglicht.
   
   
3. Die Fertigungsrevolution
   „Lights-out“-Fabriken arbeiten völlig autonom und bewahren dabei höchste Qualität und Effizienz. KI-Systeme passen sich in Echtzeit an veränderte Bedingungen an und treffen in Bruchteilen von Sekunden Entscheidungen, die das Produktionsergebnis beeinflussen. Das ist keine einfache Automatisierung – das ist Intelligenz. Wir arbeiten derzeit mit JR Automation zusammen, um intelligente, anpassungsfähigere Fabrikumgebungen zu schaffen. Durch die Integration von KI für vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) und autonome Logistik helfen wir Herstellern, ihre Effizienz zu steigern, Mitarbeiter fortzubilden und schnell auf veränderte Anforderungen zu reagieren.

Plattformen wie NVIDIA Omniverse ermöglichen die Erstellung fotorealistischer digitaler Zwillinge und kollaborativer 3D-Workflows. Zuvor stießen solche Projekte aufgrund langer Rechenzeiten und begrenzter GPU-Verfügbarkeit in Cloud-Umgebungen häufig auf erhebliche Einschränkungen.

Eine moderne GPU-Infrastruktur ermöglicht eine schnelle Iteration großer 3D-Modelle und schafft so digitale Zwillinge, die nicht nur visuell akkurat, sondern auch physikalisch präzise sind. Diese Simulationen können alles von Roboterbewegungen bis hin zu Stromnetzschwankungen mit nie dagewesener Detailgenauigkeit und Geschwindigkeit abbilden.

Für Hitachi Vantara sind die Auswirkungen enorm. Um effektive Systeme für physische KI zu entwickeln, müssen Unternehmen ihre Roboterflotten in einer Simulation testen und optimieren, bevor sie in realen Fabriken eingesetzt werden. Durch die Zusammenarbeit mit NVIDIA RTX PRO Servern, der NVIDIA Blackwell GPU-Technologie und Lösungen wie Hitachi iQ bieten wir unseren Kunden hochentwickelte industrielle und physische KI-Lösungen, die eine höhere Leistung für Workflows in den Bereichen digitaler Zwilling, Simulation und Generierung synthetischer Daten ermöglichen. In Kombination mit unserer tiefgreifenden Fachkompetenz im Bereich der Betriebstechnologie (OT) sind wir in der Lage, unseren Kunden dabei zu helfen, bahnbrechende Lösungen für Omniverse-basierte digitale Zwillinge und physische KI zu realisieren.

Rechenzentrumsleistung und -kontrolle. Cloud-Skalierbarkeit und Agilität.

Unternehmen, die industrielle KI entwickeln, stehen vor einer entscheidenden Frage: Sollen sie auf die Flexibilität von Cloud-basierten Systemen (OpEx) oder auf die Kontrolle durch On-Premises-Infrastrukturen (CapEx) setzen?

Die Rechnung ist überzeugend: Bei Workloads für die KI-Entwicklung kann eine On-Premises-Rechenzentrumsinfrastruktur im Vergleich zu Cloud-Ausgaben Kosteneinsparungen von 40 bis 60 % erzielen.

Aber die Kosten sind nicht der einzige Faktor, der für das Rechenzentrum spricht. KI-Lösungen für kritische Infrastrukturen wie Stromnetze oder Verkehrssysteme erfordern einen garantierten Zugriff auf rechenintensive Ressourcen. Die Unvorhersehbarkeit der Cloud passt nicht zu den Anforderungen an die industrielle Zuverlässigkeit.

Zusätzliche Herausforderungen Cloud-basierter KI-Lösungen verschärfen das Problem:

• GPU-Knappheit: Stark nachgefragte GPUs sind in Cloud-Umgebungen oft nicht verfügbar oder teuer.
• Entwicklungsgeschwindigkeit: Eine On-Premises-Infrastruktur eliminiert Latenzen und Planungsengpässe.
• Datensouveränität: Industrielle Anwendungen, die sensible Infrastrukturdaten verarbeiten, erfordern erhöhte Sicherheit.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Rechenzentren müssten eigentlich gewinnen. Doch das war nicht immer so. Traditionelle On-Premises-Lösungen waren für erste KI-Experimente oft überdimensioniert und zu teuer, was eine Hürde für die Einführung darstellte.

Die modulare Natur der NVIDIA RTX PRO Server ändert diese Dynamik. Sie versetzt uns in die Lage, mit einer Vielzahl von Kunden für unterschiedlichste Anwendungsfälle zusammenzuarbeiten – etwa indem wir Großunternehmen dabei unterstützen, in einer kontrollierten Umgebung klein anzufangen und erst dann zu skalieren, wenn das System bereit dafür ist.

 „Wir werden den RTX PRO Server in Kombination mit Hitachi iQ nutzen, um den sich wandelnden Kundenanforderungen gerecht zu werden, insbesondere bei der Bewältigung komplexer industrieller und unternehmensweiter KI-Herausforderungen“, so Octavian Tanase, Chief Product Officer bei Hitachi Vantara. „Dies ermöglicht schnellere Iterationen, detailreichere Simulationen und die Entwicklung von KI-Lösungen, die vom ersten Tag an produktionsbereit sind.“

Die industrielle KI-Revolution beginnt jetzt

Kürzlich sagte NVIDIA-Präsident und CEO Jensen Huang: „Unternehmen auf der ganzen Welt bauen ihre Rechenzentren für die industrielle KI-Revolution um.“ Der Übergang von Allzweck-Computing zu einer beschleunigten Computing-Infrastruktur stellt einen grundlegenden Wandel in der Art und Weise dar, wie Unternehmen in der KI-Ära mit Technologie umgehen müssen.

Diese Transformation geht über ein einzelnes Unternehmen hinaus. Und es geht nicht nur darum, neue Technologie einzuführen. Es geht darum, Unternehmen an der Schnittstelle von digitaler Intelligenz und physischer Realität zu positionieren. Da KI-Systeme immer besser in der Lage sind, die physische Welt zu verstehen und zu manipulieren, werden Unternehmen, die umfassende Fachkompetenz im Bereich der Betriebstechnologie mit modernsten KI-Fähigkeiten kombinieren, voraussichtlich die Zukunft der Industrieautomation prägen. Physische KI wandelt die Automatisierung von einer Ansammlung intelligenter Maschinen in ein einheitliches Nervensystem für die Zivilisation selbst um. Wenn jede Fabrik, jedes Kraftwerk und jeder Verkehrsknotenpunkt in Echtzeit kommunizieren, koordinieren und kollektiv optimieren kann, verändern wir nicht nur die Art und Weise, wie Dinge hergestellt werden – wir verändern grundlegend, wie die Gesellschaft im großen Stil funktioniert.

Die Vision intelligenter Roboter und autonomer Systeme aus der Science-Fiction wird rasant zur Realität. Doch statt menschliche Arbeitskräfte zu ersetzen, erweitern diese Systeme die menschlichen Fähigkeiten und machen industrielle Prozesse sicherer, effizienter und nachhaltiger.

Wenn wir auf eine Zukunft blicken, in der KI nicht nur Informationen verarbeitet, sondern aktiv unsere physische Welt gestaltet, werden Investitionen in die Infrastruktur der physischen KI darüber entscheiden, welche Unternehmen diese Transformation anführen, anstatt nur darauf zu reagieren.

Die Roboter sehen vielleicht nicht genau so aus wie in „Blade Runner“ oder „Battlestar Galactica“, aber ihr Einfluss auf unseren Alltag ist mittlerweile ebenso tiefgreifend. Die Frage, vor der jedes Unternehmen in jeder Branche steht, lautet, wie sichergestellt werden kann, dass diese KI-gestützte Zukunft den kritischsten Bedürfnissen der Menschheit dient – darunter eine zuverlässige Stromversorgung, sichere Transportwege und eine effiziente Fertigung.

Da wir alle gemeinsam an der Entwicklung und Bereitstellung innovativer Lösungen über das gesamte KI-Spektrum hinweg arbeiten, ist es unerlässlich, sofortigen Zugriff auf modernste Software und Infrastruktur zu haben, um die bestmöglichen KI-Ergebnisse für Unternehmen zu erzielen. Die richtigen Partner sind dabei ebenso wichtig.

Melden Sie sich gerne, wenn Sie sich austauschen möchten. Ich freue mich immer über den Austausch.

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