Top 5 Roboter-Trends 2024

Der weltweite Bestand an Indus­trie-Robot­ern hat mit rund 3,9 Mil­lio­nen Ein­heit­en einen neuen Reko­rd erre­icht. Die starke Nach­frage wird von ein­er Rei­he span­nen­der tech­nol­o­gis­ch­er Inno­va­tio­nen getrieben. Die Inter­na­tion­al Fed­er­a­tion of Robot­ics berichtet über die wichtig­sten Trends, die die Robotik und Automa­tisierung im Jahr 2024 prä­gen werden.

1.

Künstliche Intelligenz (KI) und Machine Learning

In der Robotik und Automa­tion nimmt der Ein­satz Kün­stlich­er Intel­li­genz weit­er zu. Mit der Entwick­lung gen­er­a­tiv­er KI eröff­nen sich neue Lösun­gen. Diese Unter­gruppe der KI ist darauf spezial­isiert, über Train­ings zu ler­nen und daraus etwas Neues zu schaf­fen – mit Online-Tools wie Chat­G­PT sind diese Lösun­gen bere­its bekan­nt gewor­den. Robot­er­her­steller entwick­eln gen­er­a­tive KI-ges­teuerte Schnittstellen, um Robot­er intu­itiv­er zu pro­gram­mieren: Die Anwen­der pro­gram­mieren mit natür­lich­er Sprache anstelle von Code. Die Arbei­t­erin­nen und Arbeit­er benöti­gen damit keine speziellen Pro­gram­mierken­nt­nisse mehr, um die gewün­scht­en Aktio­nen des Robot­ers auszuwählen und anzupassen.

Ein weit­eres Beispiel ist die vorauss­chauende KI, die Leis­tungs­dat­en von Robot­ern analysiert, um den zukün­fti­gen Zus­tand von Anla­gen zu ermit­teln. Durch vorauss­chauende Wartung kön­nen Her­steller Kosten für Maschi­ne­naus­fal­lzeit­en eins­paren. In der Auto­mo­bilzulieferindus­trie kostet jede Stunde unge­planter Aus­fal­lzeit schätzungsweise 1,3 Mil­lio­nen US-Dol­lar, wie die Infor­ma­tion Tech­nol­o­gy & Inno­va­tion Foun­da­tion berichtet. Diese Größenord­nung zeigt das enorme Kosteneinspar­poten­zial der so genan­nten Pre­dic­tive Main­te­nance. Mit Algo­rith­men des maschinellen Ler­nens lassen sich zudem die Dat­en von mehreren gle­ich­laufend­en Robot­ern analysieren und die Prozesse auf dieser Basis opti­mieren. Im All­ge­meinen gilt: Je mehr Dat­en ein Algo­rith­mus für maschinelles Ler­nen erhält, desto bess­er ist seine Leistung.

2.

Cobots für neue Anwendungen

Die Men­sch-Robot­er-Kol­lab­o­ra­tion ist weit­er­hin ein wichtiger Trend in der Robotik. Die ras­an­ten Fortschritte bei der Entwick­lung von Sen­soren, Bild­ver­ar­beitung­stech­nolo­gien und intel­li­gen­ten Greifern machen es möglich, dass Robot­er in Echtzeit auf Verän­derun­gen in ihrer Umge­bung reagieren, um so sich­er an der Seite von Men­schen zu arbeiten.

Kol­lab­o­ra­tive Robot­er­an­wen­dun­gen unter­stützen men­schliche Arbeit­skräfte dabei in der täglichen Arbeit: Auf­gaben wie schw­eres Heben, repet­i­tive Bewe­gun­gen oder Arbeit­en in gefährlichen Umge­bun­gen entfallen.

Die Robot­er­her­steller bieten immer mehr Ein­satzge­bi­ete für kol­lab­o­ra­tive Anwen­dun­gen an. Eine aktuelle Mark­ten­twick­lung ist die Zunahme von Robot­er­schweißan­wen­dun­gen, die in diesem Seg­ment durch den Man­gel an qual­i­fizierten Fachkräften aus­gelöst wurde. Diese Nach­frage zeigt, dass die Automa­tisierung nicht zu einem Arbeit­skräfte­man­gel führt, son­dern umgekehrt als Mit­tel zur Lösung des Per­sonal­man­gels beiträgt. Kol­lab­o­ra­tive Robot­er wer­den in diesem Sinne Investi­tio­nen in klas­sis­che Indus­trier­o­bot­er, die mit viel höheren Geschwindigkeit­en arbeit­en, ergänzen — nicht erset­zen. Die herkömm­liche Indus­trier­o­botik bleibt für die Verbesserung der Pro­duk­tiv­ität als Reak­tion auf enge Pro­duk­t­mar­gen wichtig.

Zudem drän­gen neue Wet­tbe­wer­ber auf den Markt, die sich speziell auf kol­lab­o­ra­tive Robot­er konzen­tri­eren. Mobile Manip­u­la­toren, die Kom­bi­na­tion aus kol­lab­o­ra­tiv­en Robot­er­ar­men und mobilen Robot­ern (AMRs), bieten neue Anwen­dungs­fälle, die die Nach­frage nach kol­lab­o­ra­tiv­en Robot­ern erhe­blich steigern könnten.

3.

Mobile Manipulatoren

Mobile Manip­u­la­toren — so genan­nte “MoMas” — automa­tisieren die Hand­habung von Mate­r­i­al in Branchen wie der Auto­mo­bilin­dus­trie, der Logis­tik oder der Luft- und Raum­fahrt. Sie kom­binieren die Mobil­ität von Robot­er­plat­tfor­men mit der Geschick­lichkeit von Manip­u­la­torar­men. Dadurch sind sie in der Lage, sich in kom­plex­en Umge­bun­gen zu bewe­gen und mit Objek­ten umzuge­hen. Das ist eine beson­ders wichtige Fähigkeit bei Anwen­dun­gen in der Fer­ti­gung. Aus­ges­tat­tet mit Sen­soren und Kam­eras, führen diese Robot­er Inspek­tio­nen und Wartungsar­beit­en an Maschi­nen und Anla­gen durch. Ein­er der entschei­den­den Vorteile mobil­er Manip­u­la­toren ist, dass diese Maschi­nen unmit­tel­bar mit men­schlichen Arbeit­skräften zusam­me­nar­beit­en kön­nen. Der Fachkräfte- und Per­sonal­man­gel für Fab­rikar­beit­splätze dürfte die Nach­frage kün­ftig weit­er steigern.

4.

Digitale Zwillinge

Dig­i­tale Zwill­inge wer­den zunehmend einge­set­zt, um die Leis­tung physis­ch­er Sys­teme mit deren virtuellen Abbildern zu opti­mieren. Da Robot­er in Fab­riken zunehmend dig­i­tal inte­gri­ert sind, kön­nen dig­i­tale Zwill­inge die erfassten realen Betrieb­s­dat­en nutzen, um Sim­u­la­tio­nen durchzuführen und wahrschein­liche Ergeb­nisse vorherzusagen. Als reines Com­put­er­mod­ell lässt sich der Zwill­ing unter Stress­be­din­gun­gen testen und verän­dern, ohne dass dabei Ver­schleiß oder ein Sicher­heit­srisiko entste­ht. Im Ver­gle­ich zu Tests mit physis­chen Sys­te­men sparen solche virtuellen Sim­u­la­tio­nen erhe­bliche Kosten. Der Vorteil: Dig­i­tale Zwill­inge über­brück­en die Kluft zwis­chen der dig­i­tal­en und der physis­chen Welt.

5.

Humanoide Roboter

In der Robotik gibt es bedeu­tende tech­nol­o­gis­che Fortschritte bei den Humanoiden, die ein bre­ites Auf­gaben­spek­trum in ver­schiede­nen Arbeits­feldern übernehmen kön­nen. Das men­schenähn­liche Design mit zwei Armen und zwei Beinen ermöglicht es dem Robot­er, flex­i­bel in Arbeit­sumge­bun­gen einge­set­zt zu wer­den, die eigentlich für Men­schen geschaf­fen wurden.
Er lässt sich beispiel­sweise leicht in beste­hende Lager­prozesse und Infra­struk­turen integrieren.

Chi­nas Min­is­teri­um für Indus­trie und Infor­ma­tion­stech­nolo­gie (MIIT) veröf­fentlichte kür­zlich detail­lierte Ziele für die Ambi­tio­nen des Lan­des, bis 2025 Humanoide in Serie zu pro­duzieren. Das MIIT geht davon aus, dass Humanoide eine weit­ere bahn­brechende Tech­nolo­gie sein wer­den, ähn­lich wie Com­put­er oder Smart­phones, die die Art und Weise, wie wir Waren pro­duzieren und wie wir leben, verän­dern könnten.

Die poten­ziellen Auswirkun­gen von Humanoiden auf ver­schiedene Sek­toren machen sie zu einem span­nen­den Entwick­lungs­bere­ich. Die Ein­führung von Humanoiden auf dem Massen­markt bleibt jedoch eine kom­plexe Her­aus­forderung. Ein Schlüs­selfak­tor sind dabei die Kosten: Der Erfolg wird davon abhän­gen, ob sie sich beispiel­sweise im Wet­tbe­werb mit etablierten Robot­er­lö­sun­gen wie mobilen Manip­u­la­toren rentieren.

„Die Top 5 Robotik- und Automa­tion­strends 2024 zeigen, dass die Robotik ein mul­ti­diszi­plinär­er Bere­ich ist, bei dem sich die Tech­nolo­gien gegen­seit­ig unter­stützen, um intel­li­gente Lösun­gen für eine Vielzahl von Auf­gaben zu schaf­fen”, sagt Mari­na Bill, Präsi­dentin der Inter­na­tion­al Fed­er­a­tion of Robot­ics. „Diese Fortschritte wer­den weit­er­hin das Zusam­menwach­sen von Indus­trie- und Ser­vicer­o­botik und die Zukun­ft der Arbeit prägen.”