Hohes Entwicklungstempo Trends in der Robotik- und Maschinenbauindustrie 2024

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Die Zukunft der europäischen Robotik steht vor grossen Herausforderungen, denn die rasanten Entwicklungen finden derzeit anderswo statt. Nikolai Ensslen, Gründer und CEO von Synapticon, gibt einen Ausblick auf Entwicklungen und Trends der europäischen und Schweizer Robotik- und Maschinenindustrie im neuen Jahr.

Die Megatrends im Bereich der Robotik- und Maschinenbauindustrie entstehen derzeit leider nicht so sehr in Europa, sondern vor allem in den USA und China, wo sie 2024 weiterhin mit hoher Geschwindigkeit vorangehen werden.

Die europäischen Hersteller werden sich daher bemühen müssen, sich hier stärker einzubringen und mit dem durchaus vorhandenen Innovationspotenzial Präsenz zu zeigen.

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Gerade im asiatischen Markt war zuletzt zu sehen, wie unfassbar schnell sich einige Entwicklungen rund um die Robotik in den vergangenen Monaten vollzogen haben. Es gibt unzählige neue Player am Markt sowie einige Produkte, die selbst Branchenexperten noch nicht in solch einem hohen Reifegrad erwartet haben. Auf bedeutenden Messen wie etwa in Shanghai waren bereits humanoide Roboter zu sehen, die bald für die Massenproduktion bereit sind.

Auch die vor wenigen Wochen vorgestellte letzte Generation des Tesla-Optimus-Humanoiden beeindruckt mit funktionaler Reife. Das Entwicklungstempo ist extrem. Zahlreiche Unternehmen in diesem Feld können sich das Label «From Zero to Hero» mit Recht ans Revers heften. Manche haben in weniger als einem Jahr komplette Neuentwicklungen realisiert.

Wettbewerb globaler denken

Die Innovationen in China haben natürlich auch ganz massive Auswirkungen auf Technologieanbieter, Maschinenbauer und andere Branchenplayer in Europa und damit auch der Schweiz.

Unternehmen hierzulande haben ein solides Fundament, auf dem sie sich nicht ausruhen dürfen, sie müssen im Hinblick auf den Wettbewerb globaler denken denn je und sich öffnen. Dies bedeutet, künftig nicht nur auf den historisch exzellenten Ruf zu setzen, den sie zu Recht haben, sondern offen sein für die Denkweise und die Entwicklungen in anderen Weltregionen. Um langfristig Erfolg zu haben, müssen Schweizer Hersteller wieder innovativer werden als die asiatischen Anbieter, die in vielen Sparten immens aufgeholt haben.

Es ist zudem weiterhin ratsam, Partnerschaften mit chinesischen Herstellern anzustreben, um in diesem wichtigen Markt Fuss zu fassen bzw. eine Relevanz zu behalten, auch wenn dies angesichts politischer Trends riskant erscheint.

Die Schweizer Industrie ist infolge des Fachkräftemangels umso mehr auf Automatisierung und Vernetzung angewiesen. Das Internet der Dinge und Industrie 4.0 sind zugleich die Chancen des Standorts, wett­bewerbsfähig zu bleiben. Viele aktuelle Herausforderungen hängen sehr eng mit der Digitalisierung zusammen.

Da Maschinen nicht immer wieder umgebaut und verbessert werden können, bieten die Optimierung durch Software und die bessere Nutzung von Daten grosses Potential. Die Automatisierer müssen offener werden für Softwareplattformen, offene Schnittstellen und die Abstimmung von Hardware und Software, wie es z. B. Apple und Tesla seit Jahren vormachen.

KI-Modelle in Robotern sinnvoll und sicher nutzbar machen

KI hat sich in diesem Jahr gigantisch entwickelt und wird 2024 noch mehr durchstarten – auch mit vielen direkten und indirekten Folgen für die Schweizer Automationsbranche. Dank KI werden Sprachmodelle als User Interface für Maschinen und Roboter enorm zulegen. Synapticon, mit Hauptsitz im benachbarten Baden-Württemberg, setzt hier auf ein hohes Mass an Integration und arbeitet bereits seit längerer Zeit daran, KI-Modelle in industriell genutzten Robotern sinnvoll und sicher nutzbar zu machen.

2024 werden noch grössere Schritte in Richtung Roboterintelligenz nötig sein. Bislang müssen Menschen die Roboter oder Maschinen «einlernen», was in Zukunft zunehmend KI übernehmen wird. Mittels KI kann Sprache zur Nutzerschnittstelle mit Maschinen werden.

Dies bedeutet letztendlich, dass die Maschine sich den Bewegungsablauf selbst beibringt. Somit könnte dank KI der gesamte Einlernprozess durch den autonomen Software-Stack ersetzt werden. Die Technologie der Sprachmodelle wird auf dieser Ebene viel Innovation in der Automationsbranche ermöglichen. «Diskrete» Steuerungssoftware wird 2024 zunehmend durch neuronale Netze ersetzt werden, damit Roboter noch flexibler, schneller und eigenständiger agieren können.

Es wird dann nicht mehr erforderlich sein, die Bewegungssteuerung/Kinematik von Robotern und Maschinen explizit mit konkreten Angaben in der Software abzubilden. Stattdessen werden sich die Maschinen mit neuronalen Netzen trainieren lassen. Zu sehen ist dies ganz aktuell bereits bei den vierbeinigen Robotern, die eine phänomenale Koordination und Bewegungssicherheit haben, die sie sich im Training in den neuronalen Netzen selbst beigebracht haben. Visionäre Entwicklungen wie diese zeigen das technisch Machbare. Dies bedeutet nicht, dass vierbeinige Roboter bald durch die Produktionshalle springen, aber der Maschinenbau, die Robotik und die Automatisierung können von vielen dieser Innovationen stark profitieren.

Energie maximal effizient nutzen

2024 wird ebenso das Thema Energie ganz wichtig bleiben. Die Stromversorgung in Produktionsumgebungen ist ein grosses Thema, das die Automationsbranche bereits auf dem Schirm hat. Synapticon setzt hier auf Gleichstrom und Kleinspannungen, um Energie maximal effizient zu nutzen.

So lässt sich gerade Solarstrom, der meist mit 50 Volt Gleichstrom vom Fabrikdach kommt, ideal direkt und ohne Umwandlung in Wechselstrom in der Produktionsumgebung nutzen. 2024 dürfte die Elektrifizierung, unter anderem durch integrierte Servoantriebe, in vielen Bereichen die Pneumatik ablösen, die durch Undichtigkeiten zu heute nicht mehr tolerierbaren Energieverlusten führen kann.

Am Schluss bleibt stets die Kostenfrage. Generell ist die Nachfrage nach Robotik-Produkten in erster Linie gekennzeichnet durch das Preisniveau. Hier müssen europäische Anbieter von Robotik-Komponenten Antworten haben, wie sie ihre Produkte kosten­optimiert auf den Markt bringen. Sie müssen es unter anderem den Schweizer Maschinenherstellern ermöglichen, mit diesen Komponenten wiederum kostengünstige Produkte zu fertigen, um auf dem Weltmarkt konkurrieren zu können.

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