Der weltweite Bestand an einsatzfähigen Robotern wird im Jahr 2024 voraussichtlich rund 3,9 Millionen Einheiten erreichen und damit einen neuen Rekord erreichen. Diese wachsende Nachfrage wird durch eine Vielzahl spannender technologischer Innovationen vorangetrieben. Die International Federation of Robotics (IFR) hat kürzlich fünf große Automatisierungstrends für 2024 hervorgehoben:
Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen
Der Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) in der Robotik und Automatisierung ist ein schnell wachsender Trend. Generative KI, eine Teilmenge der KI, eröffnet neue Möglichkeiten durch die Entwicklung von Lösungen auf der Grundlage erlernter Daten und ist durch Tools wie ChatGPT populär geworden. Robotikhersteller entwickeln jetzt KI-gestützte Schnittstellen, die es Benutzern ermöglichen, Roboter mithilfe natürlicher Sprache anstelle von Code zu programmieren, wodurch der Prozess intuitiver und zugänglicher wird. Arbeiter benötigen keine speziellen Programmierkenntnisse mehr, um Roboteraktionen anzupassen.
Ein weiteres wichtiges Beispiel ist die prädiktive KI, die Roboterleistungsdaten analysiert, um den Wartungsbedarf der Ausrüstung vorherzusagen. Durch vorausschauende Wartung können Hersteller erhebliche Kosten einsparen, indem sie ungeplante Maschinenstillstände verhindern. In der Automobilteileindustrie können ungeplante Ausfälle bis zu 130 Millionen US-Dollar pro Stunde kosten, was das enorme Potenzial für Kosteneinsparungen verdeutlicht.
Algorithmen des maschinellen Lernens optimieren auch die Roboterleistung, indem sie Daten von mehreren Maschinen analysieren, die dieselben Aufgaben ausführen. Je mehr Daten diese Algorithmen erhalten, desto besser wird ihre Leistung.
Kollaborative Roboter erschließen neue Anwendungen
Die Mensch-Roboter-Kollaboration bleibt einer der Schlüsseltrends in der Robotiktechnologie. Fortschritte bei Sensoren, Bildverarbeitungstechnologien und intelligenten Greifern ermöglichen es Robotern, in Echtzeit auf Umgebungsveränderungen zu reagieren, wodurch die Zusammenarbeit mit menschlichen Bedienern sicher wird. Kollaborative Roboter (Cobots) erleichtern menschlichen Arbeitern die Arbeit, indem sie bei Aufgaben helfen, die schweres Heben, sich wiederholende Bewegungen oder gefährliche Umgebungen erfordern.
Eine bemerkenswerte Marktentwicklung ist der zunehmende Einsatz von Cobots in Schweißanwendungen, bedingt durch den Mangel an qualifizierten Schweißern. Dies deutet darauf hin, dass die Automatisierung nicht zu Arbeitskräftemangel führt, sondern ihn vielmehr bekämpft. Von Cobots wird erwartet, dass sie herkömmliche Industrieroboter ergänzen und nicht ersetzen, die viel schneller sind und für die Steigerung der Produktivität in kostensensiblen Branchen von entscheidender Bedeutung sind.
Auch neue Akteure dringen in den Markt der kollaborativen Robotik vor, wobei mobile Manipulatoren – eine Kombination aus kollaborativen Roboterarmen und autonomen mobilen Robotern (AMRs) – neue Anwendungsfälle bieten und die Nachfrage deutlich steigern.
Mobile Manipulatoren
Mobile Manipulatoren automatisieren Materialhandhabungsaufgaben in Branchen wie Automobil, Logistik und Luft- und Raumfahrt. Diese Roboter kombinieren die Mobilität von Roboterplattformen mit der Geschicklichkeit von Roboterarmen und ermöglichen es ihnen, durch komplexe Umgebungen zu navigieren und Objekte zu manipulieren. Diese Fähigkeit ist für Anwendungen in der Fertigung von entscheidender Bedeutung. Ausgestattet mit Sensoren und Kameras werden mobile Manipulatoren zunehmend für Inspektions- und Wartungsaufgaben an Maschinen und Anlagen eingesetzt.
Einer der herausragenden Vorteile mobiler Manipulatoren ist ihre Fähigkeit, mit menschlichen Arbeitern zusammenzuarbeiten und sie zu unterstützen. Der Mangel an qualifizierten Arbeitskräften und das mangelnde Interesse an Fabrikjobs könnten die Nachfrage nach diesen Robotern weiter ankurbeln.
Digitale Zwillinge
Der Einsatz digitaler Zwillinge wird immer häufiger als Instrument zur Leistungsoptimierung physischer Systeme durch die Erstellung virtueller Replikate eingesetzt. Da die Robotik immer stärker digital in Fabriken integriert wird, können digitale Zwillinge reale Betriebsdaten nutzen, um potenzielle Ergebnisse zu simulieren und vorherzusagen.
Da es sich bei digitalen Zwillingsrobotern um reine Computermodelle handelt, können sie ohne Sicherheitsbedenken Belastungstests unterzogen und modifiziert werden, was zu Kosteneinsparungen führt. Alle Experimente können verifiziert werden, bevor sie sich auf die physische Welt auswirken, wodurch die Lücke zwischen der digitalen und der physischen Welt geschlossen wird.
Humanoide Roboter
Die Robotiktechnologie verzeichnet erhebliche Fortschritte bei humanoiden Robotern, die für die Ausführung einer breiten Palette von Aufgaben in verschiedenen Umgebungen konzipiert sind. Mit zwei Armen und zwei Beinen können humanoide Roboter in für Menschen konzipierten Arbeitsumgebungen agieren und ermöglichen so eine einfache Integration in bestehende Lagerprozesse und Infrastruktur.
Das chinesische Ministerium für Industrie und Informationstechnologie hat kürzlich das Ziel festgelegt, bis 2025 mit der Massenproduktion humanoider Roboter zu beginnen. Es wird erwartet, dass humanoide Roboter ähnlich wie Computer oder Smartphones zu einer disruptiven Technologie werden und möglicherweise die Art und Weise, wie wir Waren produzieren und leben, verändern werden.
Während die potenziellen Auswirkungen humanoider Roboter in allen Branchen enorm sind, bleibt ihre Markteinführung in großem Maßstab eine komplexe Herausforderung. Die Kosten werden ein entscheidender Faktor sein, und der Erfolg humanoider Roboter wird von ihrer Kapitalrendite abhängen, insbesondere im Vergleich zu etablierteren Lösungen wie mobilen Manipulatoren.
Marina Bill, Präsidentin der International Federation of Robotics, bemerkte: „Diese fünf miteinander verbundenen Automatisierungstrends für 2024 veranschaulichen, wie Robotik ein multidisziplinäres Feld ist, in dem verschiedene Technologien zusammenlaufen, um intelligente Lösungen für ein breites Spektrum von Aufgaben zu schaffen. Diese Fortschritte prägen weiterhin beide.“ die Bereiche Industrie- und Servicerobotik sowie die Zukunft der Arbeit.“
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