Stahl, Sensoren und Silizium: Wie Caterpillar Edge-KI auf Baustellen einsetzt

Auf der CES zeigt Caterpillar, wie es NVIDIA-Technologien – von NVIDIA Jetson Thor bis hin zu Sprachmodellen – integriert, um die Schwerindustrie weltweit zu verändern.
by Madison Huang

Auf der CES in dieser Woche war Zukunftstechnologie zu sehen – und sie war nicht klein. Sie war gelb, aus Stahl und sechs Tonnen schwer. Und sie war zu groß, um auf die Bühne zu passen.

So stand Deepu Talla, Vice President für Robotik und Edge-KI bei NVIDIA, am Ende gemeinsam mit Caterpillar auf der Bühne für das, was — gemessen an seiner schieren Masse — die größte Demo auf der diesjährigen CES ist. Während Caterpillars Keynote auf der Messe schwenkte die Kamera zum Stand des Baugeräteherstellers, wo ein Cat 306 CR Mini-Bagger für eine Live-Demo bereit stand.

Ein Echtzeit-Video-Feed aus dem Innenraum der Fahrerkabine erschien auf den Keynote-Bildschirmen und gab dem Publikum einen genauen Blick darauf, was es Neues im Bereich schwerer Geräte gibt: natürliche Sprachinteraktionen.

„Hey Cat, wie fange ich an?“

Eine Stimme antwortete, erzeugt von einem KI-System, das direkt auf der Maschine läuft. Es interpretierte die Anfrage, griff auf Informationen zu und antwortete mit einer natürlichen Stimme. Auf dem Bildschirm hob sich der Arm. Die Menge neigte sich nach vorn. Für einen Moment war die Zukunft nicht ein Diagramm oder ein Datenblatt. Sie stand direkt dort: in Stahl und Silizium.

Caterpillar baut und treibt laut CEO Joe Creed „die unsichtbare Schicht des modernen Technologie-Stacks der Welt voran.“ Jedes Gerät im Raum sowie jedes Rechenzentrum hinter dem heutigen KI-Boom ist auf Mineralien angewiesen, die aus der Erde gewonnen werden, sowie auf Infrastruktur, die stets verfügbar ist.

„Das ist die Arbeit, die Caterpillar in großem Maßstab auf der ganzen Welt leistet“, sagte Creed.

Auf der CES wurde diese unsichtbare Schicht auf der Bühne gezeigt, gepaart mit KI, die dazu dient, Geräteführern zu helfen, sicherer, effizienter und intuitiver zu arbeiten.

Die Maschinen von Caterpillar sind für Vielseitigkeit in allen Klimazonen und Geländearten sowie bei allen Arbeitsanforderungen gebaut. Und der Cat 306 CR Mini-Bagger, der bereits bekannt ist für Präzision und Bedienungsassistenzfunktionen, ist an großen wie kleinen Baustellen weltweit im Einsatz.

In der Demo lief der Cat AI Assistant auf NVIDIA Jetson Thor, einer Edge-KI-Plattform, die für Echtzeit-Inferenz in industriellen und Robotics-Systemen entwickelt wurde.

  • NVIDIA Riva verarbeitet Sprache und verwendet NVIDIA Nemotron-Sprachmodelle für schnelle und präzise natürliche Sprachinteraktionen.
  • Qwen3 4B, lokal bereitgestellt über vLLM, interpretiert Anfragen und generiert Antworten mit geringer Latenz – ohne Cloud-Verbindung.
  • Die Helios-Datenplattform von Caterpillar liefert einen vertrauenswürdigen Maschinenkontext.

So kam die Technologie auf der CES zu einer Gesamtlösung zusammen:

  • Sicherheit und Grenzen (E‑Ceiling): Die Betreiber demonstrierten, wie sie mithilfe von Assistenzfunktionen die Maschinenpositionierung unterstützen, einschließlich der Begrenzung des Bewegungsbereichs, um Gefahren über oder unter der Erde zu vermeiden. Sprachinteraktion beschleunigt dieses Setup – beispielsweise die Anpassung von Bodengrenzen oberhalb bekannter Versorgungsleitungen.
  • Intuitive Steuerung: In engen Räumen sind die Steuerungsoptionen des Cat 306 wichtig. KI fungiert als Assistent und hilft den Bedienern dabei, Funktionen zu lokalisieren, das Maschinenverhalten zu verstehen und Probleme durch natürlichen Dialog zu beheben.
  • KI-Assistenz im Fahrerhaus: Caterpillar zeigte das Potenzial des Cat AI Assistant auf, personalisierte Tipps anzubieten sowie sicherheitsorientierte Warnungen auszusprechen und Zugriff auf Dokumentation und Ressourcen bereitzustellen.

Caterpillar und NVIDIA untersuchen gemeinsam, wie diese Grundelemente auf Maschinenflotten und Baustellen ausgeweitet werden können, indem sie KI an der Peripherie nutzen, um wachsende Mengen an Maschinendaten in zeitnahe, verwertbare Erkenntnisse zu verwandeln.

Darüber hinaus testet Caterpillar auf NVIDIA Omniverse-Bibliotheken und OpenUSD basierende digitale Zwillinge von Fabriken an Standorten in den USA, von Gebäude- und Bauprodukten sowie großen Bergbaumaschinen.

Die Teams nutzen diese digitalen Zwillinge, um Änderungen der Produktionslinie zu simulieren, Zeitplanszenarien zu testen und den Materialfluss zu optimieren, bevor physische Umrüstungen durchgeführt werden.

Der Aufstieg der KI treibt auch eine neue Nachfrage nach physischer Infrastruktur an: Straßen, Häfen, Energiesysteme und die Ausrüstung für deren Bau und Erhaltung.

Deshalb verpflichtet sich Caterpillar, 100 Millionen Dollar über fünf Jahre für die Ausbildung und Weiterbildung der Belegschaft bereitzustellen, einschließlich eines Global Workforce Innovation-Challenges in Höhe von 25 Millionen Dollar, um Lösungen zu identifizieren und zu skalieren, die Mitarbeiter auf die nächste Generation von KI-gestützten industriellen Systemen vorbereiten.

Mit dem gelb leuchtenden Cat 306 Mini-Bagger auf dem Bildschirm hinterließ Creed dem Publikum noch eine zentrale Botschaft:

„Wenn Sie sich heute eines merken, dann hoffentlich dies: … Caterpillar ist nach wie vor das Unternehmen, das die physische Welt baut und antreibt, auf die Sie sich jeden Tag verlassen – und jetzt machen wir den unsichtbaren Teil des modernen Technologie-Stacks intelligenter.“

Diese Welt wird intelligenter mit Edge-KI, die entwickelt wurde, um Bedienern, Technikern und Flottenmanagern dabei zu helfen, mit Maschinen zu arbeiten, die hören, erklären und unterstützen können. Und das Brummen dieser Maschinen ist der Klang des Beginns der Zukunft.

TECHNISCHE HIGHLIGHTS (Referenz):

  • NVIDIA Jetson Thor: Edge-KI-Plattform für Echtzeit-Inferenz in industriellen und Robotics-Systemen
  • NVIDIA Riva: Sprach-KI-Framework, das Parakeet ASR und Magpie TTS nutzt
  • Qwen3 4B LLM: Kompaktes großes Sprachmodell für Absichtsanalyse und Antwortgenerierung
  • vLLM: Laufzeitumgebung für die effiziente Bereitstellung von LLM-Inferenz am Edge
  • Caterpillar Helios: Einheitliche Datenplattform, die einen vertrauenswürdigen Maschinenkontext bereitstellt
  • NVIDIA Omniverse: Digital Twin- und Simulationsbibliotheken sowie -frameworks für industrielle Workflows