Was die Automatisierung 2024 geprägt hat

Eher warm war es im Januar mit einem Temperaturmittel von 1,5 Grad Celsius, das bislang wärmste Jahr seit Beginn der Wetteraufzeichnungen hat schon ganz zu Beginn ordentlich Anlauf genommen. Ziemlich kalt erwischt hat es im Januar aber den französischen Automatisierungskonzern Schneider Electric, der Opfer einer Ransomware-Attacke wurde. So weit, so unangenehm. Skurril wurde die Angelegenheit im November dieses Jahres, als Schneider offenbar erneut gehackt wurde. Da forderte die Hacker-Gruppe 'Hellcat', die bei Schneider mehr als 40 Gigabyte Daten geklaut hatte, ein Lösegeld von 125.000 US-Dollar – zahlbar in Form von Baguettes... Ob die "Zahlung" erfolgt ist, wurde leider nicht bekannt.

Dass mittlerweile fast kein elektronisches Gerät mehr vor Cyber-Attacken sicher ist, zeigte im Januar eine Sicherheitswarnung von Nozomi Networks. Deren Forscher hatten eine Reihe von Schwachstellen in einem vernetzten Winkelschrauber von Bosch Rexroth entdeckt. Durch die Schwachstellen sei es beispielsweise möglich, Ransomware auf den anfälligen Werkzeugen zu installieren oder darauf laufende Programme sowie Display-Ausgaben zu manipulieren, erklären die Forscher in ihrem Bericht.

Jedenfalls wollte man sich im ersten Monat des Jahres gerne in wärmere Regionen träumen - etwa nach Miami in Florida, wo das modernste Kreuzfahrtschiff der Welt, die "Icon of the Seas" erstmals in See gestochen ist. Denn die Icon ist nicht nur ein riesiger schwimmender Abenteuerspielplatz, sondern auch ein Meisterwerk der Konstruktion. Dafür sorgt unter anderem Pearl. Das ist eine Stahlkugel mit mehr als 15 Metern Durchmesser und dem Gewicht einer Boeing 747. Sie sorgt für soviel Stabilität, dass der Kreuzfahrer riesige Panoramafenster in den Seiten des Rumpfes haben kann. Was die Icon of the Seas technologisch noch auszeichnet.

Kreuzfahrten sind teuer, aber Ingenieure gehören ja schließlich auch zu den besser verdienenden - vor allem, wenn sie männlich, schon etwas älter und in Führungsverantwortung sind. Wieviel genau sie einstreichen, hat eine Gehaltsstudie der Arbeitgebervergleichsplattform Kununu ermittelt.

Der Februar ist mein persönlicher Hassmonat: dunkel, kalt - aber wenigstens kurz. Auch nachrichtentechnisch war im Februar 2024 nicht allzu viel los. Zumindest ein technischer Weltrekord war zu verzeichnen: Indem sie zwei unterschiedliche Gitterstrukturen miteinander verwoben haben, konnten Forschende in Australien die vermutlich stärkste Gitterstruktur der Welt erschaffen. Mithilfe des 3D-Druckverfahrens Laser Powder Bed Fusion war es möglich, die neu entwickelte Leichtbau-Struktur auch tatsächlich zu fertigen. Ein als Testobjekt aus Titan gedruckter Würfel zeigt eine Stabilität, die um 50 % höher liegt als bei einem Guß mit der Magnesiumlegierung WE54, die stärkste Legierung mit ähnlicher Dichte, die in der Luft- und Raumfahrt verwendet wird.

Vielleicht noch - weil es schon bald wieder soweit ist - ein Hinweis auf den 7. Februar: An diesem Tag wird der "Love your Robot Day" begangen. Wir bei Automation NEXT kennen jedenfalls (mindestens) sieben Gründe, warum man seinen Roboter einfach lieb haben muss.

Das muss für diesen Un-Monat genügen, decken wir das Mäntelchen des Schweigens über den Februar.

Gleich zu Beginn des März ist ja der Weltfrauentag und auch im stark männerdominierten Bereich des Engineering gibt es (noch viel zu wenige) Frauen, die ihr Technologiethema mit Ausdauer und Kreativität vorantreiben. Nehmen wir zum Beispiel Prof. Berna Özkale Edelmann von der TU München. Sie entwickelt winzige Roboter, die sich durch Zellverbände navigieren lassen, und Zellen gezielt stimulieren können. Mehr über sie und vier andere Vorreiterinnen im Engineering.

Dass Automatisierungstechnik nicht immer langweilig aussehen muss, haben im März wieder einmal die iF Design Awards bewiesen. Die Palette der außergewöhnlich designten Produkte reicht vom Gasdetektor im Minions-Look bis zur autonome Scheuersaugmaschine im Design eines Raumfahrtzeugs. Und falls Sie von schöner Technik dann noch immer nicht genug haben: hier geht es zu 30 Industrieprodukten mit dem Red Dot Award 2024.

Ein Jubiläum gab es im März zu verzeichnen: Am 27. März 1994 hatte der erste Prototyp des Eurofighter Typhoon abgehoben. Damit ist der Eurofighter mittlerweile 30 Jahre in der Luft unterwegs und wird das auch noch für Jahrzehnte bleiben, auch wenn mittlerweile an zukünftigen Konzepten wie dem Future Combat Aircraft System FCAS gearbeitet wird. Auch bei Eurofighter hatte es von Beginn der Entwicklung 1971 bis zum Erstflug mehr als 20 Jahre gebraucht.

Mit dem April sind wir im Hannover-Messe-Monat und der Winterschlaf hat endgültig ein Ende. Die Messe wird von einem - damals noch - gut gelaunten Olaf Scholz eröffnet. Wirtschaftsminister Robert Habeck nennt sie das „Zugpferd des beginnenden Aufschwungs“. Stagnierende Besucher- und Ausstellerzahlen zeigen aber deutlich, dass die deutsche Fertigungsbranche tief in der Krise steckt. Der Aufschwung lässt auch am Jahresende auf sich warten. Trotzdem sehenswert: Impressionen und Highlights der Hannover Messe 2024.

Vielleicht muss sich die Automatisierungsbranche ja einfach nur neue Anwendungsbereiche erschließen. Eine slowenische Firma hat den Dreiklang Sensorik, Steuerung und Antriebstechnik ganz neu gedacht. Ihre KI-basierte Überwachungskamera ist mit einer Vorrichtung zum Abschuss von Paint Balls oder Pfefferspray-Patronen ausgestattet. In unserer Redaktionskonferenz hat das Konzept für angeregte Diskussionen über mögliche Einsatzszenarien im Büro gesorgt...

Aber bleiben wir ernst, schließlich entspricht das Lage - etwa jener der deutschen Infrastruktur. Die bröckelt munter vor sich hin und Geld für Instandsetzung ist auch immer knapper. Umso wichtiger wird die Überwachung, etwa von Bauwerken. Eine grundlegend neue Technologie für Dehnungssensoren braucht keinen Strom. Damit ließe sich eine flächendeckende Überwachung auch ohne explodierenden Energieverbrauch realisieren.

Der Mai kommt mit einer Überraschung: Trotz wirtschaftlicher Talfahrt erreichen die Stellenausschreibungen für Ingenieure im ersten Quartal neue Höchstwerte, so der Fachkräfte-Index Engineering des Personaldienstleisters Hays. Leider ist der Boom nur kurzlebig und kein Indikator für eine Besserung der Lage. Denn schon im zweiten Quartal bricht die Ingenieur-Nachfrage genauso dramatisch wieder ein, wie sie zuvor in die Höhe geschossen war.

Zumindest in der Nachbarschaft von Deutschland gibt es positive Signale: Die dänischen Robotik-Unternehmen UR und MiR, die beide zum US-Konzern Teradyne gehören, eröffnen in Odense einen neuen gemeinsamen Hauptsitz mit einer Fläche von 20.000 Quadratmetern. Ujjwal Kumar, Group President von Teradyne Robotics: „Wir haben nun das ideale Umfeld, um unsere technologischen Fähigkeiten, die bereits jetzt stark nachgefragt sind, weiterzuentwickeln."

Die Zahlen, die der VDMA Mitte Juni vorlegt, sind bitter: Für den Bereich Robotik + Automation halbiert der Verband die Wachstumsprognose auf nur noch 2 Prozent. Im Vorjahr hatten die Unternehmen mit einem Umsatzplus von 13 Prozent noch einen Rekord erzielt. Wieviel am Ende wirklich herauskommen wird für 2024 - noch unklar.

Zumindest im Bereich Robotik gibt es aber auch positive Entwicklungen: Mehrere Spitzenstandorte der Robotik in Deutschland haben sich zu einem Konsortium zusammengeschlossen, um das neue Robotics Institute Germany (RIG) aufzubauen. Die Technische Universität München (TUM) führt die Gruppe an, der zehn Universitäten und vier außeruniversitäre Forschungseinrichtungen angehören. Das RIG verfolgt das Ziel, mit der Robotik an Innovationen in der Chemie, der Pharmazie und der Automobilindustrie anzuschließen, die Deutschland in der Vergangenheit als Industrienation etabliert und über Jahrzehnte Wohlstand und Wachstum gesichert haben. „Deutschland hat das Potenzial, eine Vorreiterrolle in der verkörperten KI einzunehmen“, erläutert die RIG-Koordinatorin Prof. Angela Schoellig. „Intelligente Roboter könnten der nächste große Exportschlager 'Made in Germany' werden.“

Dazu bräuchte es vermutlich etwas mehr Technologiebegeisterung in diesem Lande. Während sich Deutschland mit der Elektromobilität noch ziemlich schwertut, ist zum Beispiel China schon erheblich weiter - und das betrifft nicht nur die Elektromobilität auf der Straße. Das stärkste Elektrofahrzeug der Welt ist dort mit schlappen 28.800 kW unterwegs

Das Thema, dem man 2024 in der Automatisierungsbranche nicht entgehen konnte, ist die Künstliche Intelligenz. Die bietet ohne Frage hochinteressante Anwendungen für die Automation: 7 Beispiele, wie KI die Industrie revolutioniert. Dass die Technik aber noch weit davon entfernt ist, menschlichem Sachverstand gleichzuziehen, zeigt ein Beispiel aus dem Juli. Da hat die KI auf Basis von 100.000 Simulationen doch glatt vorausgesagt, dass Frankreich Europameister wird. Bekanntlich haben es dann Spanien und England ins Finale geschafft und der Siegerpokal ging auf die iberische Halbinsel.

Ganz in echt gewonnen hat dagegen die KI-Expertin Cordelia Schmid, und zwar den Europäischen Erfinderpreis 2024. Die Deutsche, die in Frankreich forscht, hat dynamische, selbstregulierende Modelle für maschinelles Lernen entwickelt, mit denen große Mengen an Bilddaten schnell interpretiert werden können. Kurz gesagt, hat sie Robotern das Sehen beigebracht.

Dass man bei allen Fortschritten, die uns KI bringt, zugleich auch eine gesunde Skepsis an den Tag legen sollte, zeigt ein Anwendungsbeispiel aus Japan. Die Supermarktkette AEON hat dort ein KI-System eingeführt, um das Lächeln ihrer Mitarbeiter zu bewerten und zu standardisieren. Schöne (?) neue Welt.

Dass Olympia mittlerweile zu einem "höher, schneller, weiter" auch der Technologie geworden ist, haben die Spiele von Paris gezeigt: Auch wenn es mit geplanten Passagiertransport per Flugtaxis nicht geklappt hat, Technik war allgegenwärtig. Die Palette reicht von Digitalen Zwillingen der Sportstätten über Ziellinienkameras mit 40.000 Bildern pro Sekunde bis zu KI-basierten Auswertung von Dopingtests.

Bei Events wie Olympia geht es ja um viel Geld und das verbindet den Sport mit der Tech-Branche. Welches Technologieunternehmen macht den meisten Gewinn pro Mitarbeiter? Das hat der Online-Aktienhändler BestBrokers ermittelt. Wenig überraschend: An der Spitze liegt ein KI-Unternehmen. Wieviel Kohle dort jeder Mitarbeiter für seine Company scheffelt, lässt einen schon die Luft anhalten.

Die Zahl der weltweit in Fabriken tätigen Roboter hat 2023 einen neuen Rekord von über 4 Millionen Einheiten erreicht, gab der Roboterverband IRF im September bekannt. Kein Wunder: Die jüngsten Krisen haben das politische Bewusstsein für inländische Produktionskapazitäten in strategischen Branchen geschärft. Die Automatisierung ermöglicht es den Herstellern, die Produktion in die entwickelten Volkswirtschaften zu verlagern, ohne die Kosteneffizienz zu beeinträchtigen. Ebensowenig überraschend: Jeder zweite neue Industrieroboter wurde in China installiert.

Dabei erobern sich Roboter auch immer neue Anwendungsbereiche: Ein revolutionäres Verfahren der ETH Zürich macht den Bau von Häusern nachhaltiger: Roboter schießen Lehmbälle, um Mauern aufzubauen, ganz ohne Zement. Dank dieser schnellen, klimafreundlichen Methode rückt der zementfreie Hausbau in greifbare Nähe.

Der Vorgang fällt im weitesten Sinne in den Bereich des 3D-Drucks. Dort gab es 2024 einige Fortschritte, auch wenn das Thema nicht mehr so im Fokus steht wie noch vor ein paar Jahren. Vielleicht auch gerade deswegen. Jedenfalls ist erstmals der Metall-3D-Druck im Weltall gelungen. Keine einfache Aufgabe, das Drucken in der Schwerelosigkeit braucht ein besonders umsichtiges Vorgehen.

2024 wird vermutlich in die Geschichte eingehen als das Jahr, in dem die Roboter in vielen Bereichen zu den Menschen aufgeschlossen haben. Da läuft ein Humanoider durch die Wüste Gobi, der Atlas von Boston Dynamics sortiert autonom Autoteile, und - an praktischer Bedeutung kaum zu übertreffen - ein Roboterarm lernt, das Bad zu putzen! Etwas, was etwa die (männliche) Hälfte der Menschheit auch in Jahrtausenden der Entwicklung noch nicht geschafft hat. Keine Frage, die kognitive Robotik hat 2024 riesige Fortschritte gemacht.

In den Oktober fällt ja per Definition auch Halloween (wann wird das eigentlich endlich ein offizieller Feiertag?). An diesem Tag verteilt man Süßigkeiten und darf sich gruseln. Wie Ingenieure diese beiden Aufgaben auf besondere Weise lösen.

Der November war geprägt von der SPS. Und die SPS war geprägt von der Krise. Nicht vordergründig, denn die Messe konnte sogar ein Besucherplus verzeichnen. Doch die Trends, die in Nürnberg zu sehen waren, deuten auf eine Neuorientierung der Branche hin: Automation soll schneller, einfacher und günstiger werden und so neue Anwenderschichten erschließen. Das kann auf viele Arten geschehen: Die Palette umfasst Komplettlösungen und Baukastensystemen, Miniaturisierung, oder Softwaretools für die schnelle Einführung von Lösungen. Ein Trend, der vielfach zu sehen war, sind abgespeckte Produkte, die zu einem Bruchteil des Preises einen Großteil der Funktionalität ihrer "großen" Pendants liefern.

Leider war im November auch ein Trauerfall zu beklagen: Gisela Sick ist am 1. November 2024 im Alter von 101 Jahren verstorben. Sie hat das Unternehmen SICK von der ersten Stunde an begleitet. Als Dr. Erwin Sick 1946 in einer Baracke in Vaterstetten bei München die Lizenz für ein selbständiges Ingenieurbüro erhielt, organisierte Gisela Sick auf 20 Quadratmetern in einer Baracke ohne Strom und fließend Wasser das Unternehmen und das Familienleben. Sie führte die Buchhaltung und schrieb auf ihrer Schreibmaschine die ersten Patentanmeldungen für optoelektronische Geräte.

Bevor wir uns alle nun den Geschenken und Weihnachtsbräuchen speziell von und für Ingenieure widmen, noch ein letzter kurzer Blick auf das Thema KI. Allerdings soll es diesmal um die Hardware gehen, sozusagen die Gehirnmasse der künstlichen Intelligenz. Die hat es nämlich in sich und das in mehrfachen Hinsicht. Denn KI hat einen unglaublichen Energieverbrauch. Das Training des Modells GPT-4 mit mehr als 1000 Milliarden Parametern verbrauchte in 100 Tagen rund 62,3 Millionen Kilowattstunden Strom, 48 Mal mehr als beim Vorgänger GPT-3. Das kann nicht so weiter gehen.

Muss es vielleicht auch nicht: Halbleiterhersteller Infineon etwa setzt auf ultradünne Silizium-Wafer. Sie sind nur ein Viertel so dick wie ein Menschenhaar und brauchen signifikant weniger Strom. Noch ein paar Schritte weiter geht das Massachusetts Institute of Technology, das neuronale Netze komplett auf einem photonischen Chip laufen lässt, der Strom durch Licht ersetzt und so viel sparsamer mit Energie umgeht.