Diese fünf Trends prägen 2024 den Roboter-Markt

Die International Federation of Robotics hat fünf Trends identifiziert, die die Robotik und Automatisierung im Jahr 2024 prägen werden:

In der Robotik und Automation wird der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) und Machine Learning immer häufiger. Eine Untergruppe der KI, die sogenannte generative KI, eröffnet neue Lösungen. Diese spezialisiert sich darauf, durch Trainings zu lernen und daraus etwas Neues zu schaffen. Online-Tools wie ChatGPT haben bereits gezeigt, was damit möglich ist.

Roboterhersteller entwickeln generative KI-gesteuerte Schnittstellen, um Roboter intuitiver programmieren zu können. Die Anwender programmieren mit natürlicher Sprache anstelle von Code. Dadurch benötigen die Arbeiterinnen und Arbeiter 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. Hersteller können durch vorausschauende Wartung Kosten für Maschinenausfallzeiten einsparen. In der Automobilzulieferindustrie verursacht jede ungeplante Ausfallstunde
Kosten in Höhe von etwa 1,3 Millionen US-Dollar, wie die Information Technology & Innovation Foundation berichtet.

Daher bietet die sogenannte Predictive Maintenance ein enormes Kosteneinsparpotenzial. Mithilfe von Algorithmen des maschinellen Lernens können außerdem die Daten mehrerer synchronisierter Roboter analysiert und die Prozesse auf dieser Grundlage optimiert werden. Im Allgemeinen gilt: Ein Algorithmus für maschinelles Lernen wird umso besser, je mehr Daten er erhält.

Die Mensch-Roboter-Kollaboration bleibt ein wichtiger Trend in der Robotik. Fortschritte bei der Entwicklung von Sensoren, Bildverarbeitungstechnologien und intelligenten Greifern ermöglichen es Robotern, in Echtzeit auf Veränderungen in ihrer Umgebung zu reagieren und sicher mit Menschen zusammenzuarbeiten.

Kollaborative Roboteranwendungen unterstützen menschliche Arbeitskräfte bei ihrer täglichen Arbeit. Sie übernehmen Aufgaben wie schweres Heben, repetitive Bewegungen oder Arbeiten in gefährlichen Umgebungen.

Immer mehr Roboterhersteller bieten Einsatzgebiete für kollaborative Anwendungen an. Eine aktuelle Marktentwicklung ist die Zunahme von Roboterschweißanwendungen. Diese wurde durch den Mangel an qualifizierten Fachkräften in diesem Segment ausgelöst. Diese Nachfrage zeigt, dass Automatisierung nicht zu einem Arbeitskräftemangel führt. Im Gegenteil, sie trägt als Mittel zur Lösung des Personalmangels bei. Kollaborative Roboter ergänzen Investitionen in klassische Industrieroboter, die mit viel höheren Geschwindigkeiten arbeiten, anstatt sie zu ersetzen. Die herkömmliche Industrierobotik bleibt wichtig, um die Produktivität als Reaktion auf enge Produktmargen zu verbessern.

Zudem drängen neue Wettbewerber auf den Markt. Sie konzentrieren sich speziell auf kollaborative Roboter. Mobile Manipulatoren, die Kombination aus kollaborativen Roboterarmen und mobilen Robotern (AMRs), bieten neue Anwendungsfälle. Diese dienen dazu, die Produktivität zu steigern.

Mobile Manipulatoren, auch bekannt als 'MoMas', automatisieren die Handhabung von Material in verschiedenen Branchen wie der Automobilindustrie, Logistik oder Luft- und Raumfahrt. Sie kombinieren die Mobilität von Roboterplattformen mit der Geschicklichkeit von Manipulatorarmen. Dadurch können sie sich in komplexen Umgebungen bewegen und mit Objekten umgehen.

Diese Fähigkeit ist besonders wichtig bei Anwendungen in der Fertigung. Diese Roboter führen Inspektionen und Wartungsarbeiten an Maschinen und Anlagen durch. Sie sind mit Sensoren und Kameras ausgestattet und können unmittelbar mit menschlichen Arbeitskräften zusammenarbeiten. Der Fachkräfte- und Personalmangel für Fabrikarbeitsplätze dürfte die Nachfrage künftig weiter steigern.

Digitale Zwillinge werden immer häufiger genutzt, um die Leistung von physischen Systemen mithilfe ihrer virtuellen Abbilder 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.

Der Zwilling kann als reines Computermodell unter Stressbedingungen getestet und verändert werden, ohne dass dabei Verschleiß oder ein Sicherheitsrisiko entsteht. Digitale Simulationen sparen im Vergleich zu Tests mit physischen Systemen erhebliche Kosten. Der Vorteil: Digitale Zwillinge überbrücken die Kluft zwischen der digitalen und der physischen Welt.

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

Das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie (MIIT) Chinas hat kürzlich detaillierte Ziele veröffentlicht. Bis 2025 sollen Humanoide in Serie produziert werden. Das MIIT geht davon aus, dass Humanoide ähnlich wie Computer oder Smartphones eine bahnbrechende Technologie darstellen werden. Sie könnten die Art und Weise, wie wir Waren produzieren und leben, verändern.