Robotik

Robotik 2030: So sieht die Zukunft aus

Der komplexen Frage, wie die Robotik im Jahr 2030 aussehen wird, hat sich die Boston Consulting Group in ihrer aktuellen Studie gewidmet. INDUSTRIEMAGAZIN hat nachgefragt.

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Robotik hat erhebliches Aufwärtspotenzial. Eine differenziertere Analyse ist jedoch, dass etablierte Unternehmen, die Maschinen, Hardware und Software für die industrielle Automatisierung herstellen, sowohl schnell als auch aggressiv sein müssen, um neue strategische und technologische Richtungen nutzen zu können. Es werden sich neue Richtungen an Bedeutung gewinnen, die oftmals nicht den traditionellen Stärken der Unternehmen entsprechen, somit ist Flexibilität in allen Bereichen vorausgesetzt. Kleinere Konkurrenten und Start-ups werden derweil Innovationen in Themen vorantreiben, die das Potenzial haben, hohe Gewinne zu erzielen und die Dimensionen der Robotikindustrie zu verändern. 

Das INDUSTRIEMAGAZIN hat sich mit dem Studienautor, Ralph Lässig, Partner und Associate Director, Head of Center for Digital in Machinery, über die Studie "Robotics Outlook 2030: How Intelligence and Mobility Will Shape the Future" unterhalten:

Die Entwicklung des globalen Robotermarktes fand ihren Anfang im klassischen Industrierobotermarkt der 1970er Jahre, hier war die Produktion in der Automobilindustrie besonders hoch, so der Studienautor, Ralph Lässig.

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Mittlerweile ist die Robotik sogar eine überfüllte Branche mit weltweit mehr als 500 Unternehmen. Diese Roboter lassen sich am besten in folgende vier Kategorien einteilen:

  • konventionelle Industrieroboter und Cobots
  • stationäre professionelle Dienstleistungen (z. B. mit medizinischen und landwirtschaftlichen Anwendungen)
  • mobile professionelle Dienstleistungen (z. B. professionelle Reinigung, Bau und Unterwasseraktivitäten)
  • fahrerlose Transportfahrzeuge (FTS) für den Transport von großen und kleinen Lasten in Logistik- oder Montagelinien
© Boston Consulting Group

Wenn es um die weltweite Aufteilung der Robotikunternehmen geht, dominiert hier klar die westliche Welt, erklärt Lässig. Klassische Roboterproduktion findet sich am häufigsten in Europa und den USA, sowie teilweise in Japan wieder. Serviceroboter werden in den USA und Europa produziert, stationäre Robotik hat in Nordamerika ihre Basis. China und Korea spielen in der Liga der großen Robotikunternehmen bisher keine große Rolle, hier findet man vor allem kleinere Anbieter aus der klassischen Automation und Start Up’s.

„Professionelle Serviceroboter werden die Branche dominieren. Derzeit nur ein kleiner Teil des Marktes, werden professionelle Serviceroboter mehr als doppelt so viel Umsatz erzielen wie konventionelle Roboter und Logistikroboter. Wir gehen davon aus, dass der globale Robotikmarkt von etwa 25 Milliarden US-Dollar in diesem Jahr auf 160 bis 260 Milliarden US-Dollar bis 2030 steigen wird, wobei der Marktanteil für professionelle Serviceroboter bis zu 170 Milliarden US-Dollar beträgt und der Umsatz mit Industrie- und Logistikrobotern bei etwa 80 Milliarden US-Dollar liegt“, so Lässig.

Sich ändernde Verbraucherpräferenzen und gesellschaftliche Trends werden den Bedarf an fortschrittlichen Robotiklösungen beschleunigen. Die verbrauchergetriebene Nachfrage nach schnelleren Lieferungen kundenspezifischer Produkte wird zu einer Erweiterung der Roboterkapazitäten in der Fertigungsindividualisierung und in Logistikanwendungen führen. 

Schlechter bezahlte Jobs werden durch Roboter ersetzt

Roboter werden zunehmend traditionell schlechter bezahlte und weniger qualifikationsintensive Jobs übernehmen. „Bisher waren vor allem in Niedriglohnländern die Arbeitskräfte noch billiger, als Roboter, daher ist die Entwicklung in diesen Ländern weniger weit fortgeschritten“, meint Lässig. Die Kombination aus Arbeitskräftemangel und Lohnerhöhungen in ehemaligen Niedriglohnländern wird aber eine schnellere Ablösung des Menschen durch Roboter vorantreiben. Die Löhne der Fabrikarbeiter in China haben sich seit 2007 verdoppelt und sind in Indien im gleichen Zeitraum um mehr als 50 % gestiegen.

© Boston Consulting Group

„Beim Thema Substitution muss aber klar überlegt werden, was der Roboter ersetzen soll, da es einige Tätigkeiten gibt, wo bei Robotern noch ein deutlicher Performancenachteil vorliegt. Zusammenfassend ist zu sagen, dass bis 2030 durch den neuinstallierten Industrieroboter rund 10 Millionen Jobs wegfallen werden. Das klingt erst mal nach sehr viel, allerdings ist es das, aufgerechnet auf die gesamte Bevölkerung, nicht. Auch wird es nur partiell Substitutionen geben, flächendeckend auf keinen Fall, da nicht in allen Berufen Roboter eingesetzt werden können und hier eben auch noch die soziale Akzeptanz dazu kommt,“ sagt Lässig. Außerhalb der Industrie wird das Thema allerdings erst ab 2030 preislich relevant werden. Vor allem Logistiker warten auf die neue Technik, um zum Beispiel das Nachschlichten in Supermärkten und ähnliche Tätigkeiten durch Roboter ersetzen zu können“, so Lässig.

Künstliche Intelligenz – Mensch und Roboter

Künstliche Intelligenz und andere technologische Fortschritte werden die Interaktion zwischen Mensch und Roboter verbessern. Die rasche Entwicklung von Durchbrüchen bei Technologien mit maschineller Intelligenz, Konnektivität und Steuerung wird erweiterte Roboterfähigkeiten und -umfang ermöglichen und gleichzeitig die Mensch-Roboter-Interaktion vereinfachen. Zu den vielversprechendsten Innovationen gehört Künstliche Intelligenz (KI), die es Robotern ermöglichen wird, unbeaufsichtigte, unerwartete Situationen zu bewältigen; Schwarmintelligenz wird die Flexibilität mobiler Roboter erhöhen, Aufgaben vor Ort zu teilen und zu ändern; und Bildgebungssysteme werden autonome Inspektionen, Analysen und Bewegungen verbessern. Diese Fähigkeiten werden durch 5G-Kommunikationsnetze ergänzt, die die mobile Bandbreite und den Betriebsradius von Robotern erhöhen, sowie sogenannte Edge-Dienste, bei denen es sich im Wesentlichen um Cloud-basierte Netzwerke handelt, die die Rechenleistung von Robotern und Sensoren erweitern.

Roboterfähigkeiten umfassen die Fähigkeit zu lernen. Heute werden Simulationstools verwendet, um Robotern beizubringen, Probleme in der realen Welt zu lösen. Diese Brute-Force-Methode scheint allerdings nicht zufriedenstellend, da es die situative Komplexität oft unmöglich macht, Robotern beizubringen, auf unerwartete Ereignisse flexibel und intelligent zu reagieren.

„Bis 2030 schätzen wir, dass autonome Fahrzeuge der Stufe 3 etwa 8 % des Neuwagenabsatzes ausmachen werden. Bei Level 3 fährt das Fahrzeug temporär auf relativ unbelasteten Straßen und bei klarem Wetter und warnt den Fahrer zur Übernahme, wenn es mit einer Situation konfrontiert wird, die es nicht bewältigen kann. Mobile Roboter der Stufe 3 werden in der Lage sein, in vordefinierten Umgebungen wie einem Lagerhaus, Signalisierung oder Anhalten, wenn Hilfe von einem Menschen benötigt wird, autonom effizient zu navigieren. Die Selbstnavigation der Stufe 4 ist vollständig autonom mit einem Backup-System, das die Maschine in scheinbar seltenen, unerwarteten Situationen abschalten kann, ohne dass ein menschliches Eingreifen erforderlich ist. Wir erwarten, dass die Fähigkeiten von Level 4 um 2030 perfektioniert werden. Wenn dies geschieht, werden wir das Aufkommen mobiler Maschinen sehen, die in bestimmten begrenzten Umgebungen selbstfahrend sind, wie etwa Zimmerservice-Roboter in Hotels oder Lieferroboter für die letzte Meile“, so Lässig. 

Drei Szenarien bis 2030 möglich 

Diese Entwicklungen müssen in den nächsten zehn Jahren sorgfältig beobachtet werden, da das Ausmaß ihrer Auswirkungen auf die Robotik von einer Vielzahl von Faktoren abhängt, darunter die Geschwindigkeit technologischer Durchbrüche, die Entwicklung von „Killeranwendungen“, das globale Wirtschaftswachstum, Verbraucherpräferenzen, und die allgemeine gesellschaftliche Akzeptanz autonomer Maschinen. Betrachtet man die Bandbreite möglicher Ergebnisse, so ergeben sich für den Sektor um das Jahr 2030 drei mögliche Szenarien, die jeweils unterschiedliche Auswirkungen auf etablierte und junge Roboterhersteller haben. Dazu gehören das Aufkommen kundenspezifischer Lösungen, der Roboter als Standard-Automatisierungsgerät und die sogenannte „Google-Welt“.

© Boston Consulting Group

Die gesellschaftliche Akzeptanz von Robotern ist immer noch ein großes Thema, vor allem in privaten Bereichen. „Weltweit ist hier ein gemischtes Bild zu sehen, was erlaubt ist und was nicht. Für viele Menschen, vor allem deutschsprechende Europäer, ist zum Beispiel ein Hotel das ausschließlich von Robotern geführt wird, unvorstellbar. Der Ruf nach der Legislative ist hier laut. Dagegen ist die USA sehr IT- und KI-affin, hier finden sich ein gutes Umfeld und auch die wirtschaftlichen Voraussetzungen für eine gute Inklusion von Robotern. In asiatischen Ländern liegt kein Problem vor was die Akzeptanz angeht, aber die used cases sind aktuell noch sehr gering“, erklärt Lässig.

Einige der kreativeren und leistungsfähigeren potenziellen Anwendungen werden in der Kategorie der mobilen Robotik liegen, die auf vollständig selbstfahrenden Technologien von Maschinen und Fahrzeugen basiert. Der größte Wachstumsbereich dürfte bei professionellen Servicerobotern liegen (anstelle der eher traditionellen Industrieroboter), einschließlich autonomer Hotel- und Verbraucherlieferungsgeräte und Eisenbahn- oder Flughafen-Wartungsroboter.

„Es ist klar, dass Robotikunternehmen schnell viele Entscheidungen treffen müssen. Etablierte Unternehmen, die meist konventionelle Industrieroboter herstellen, müssen sich beispielsweise entscheiden, ob sie in die Märkte der mobilen Robotik einsteigen wollen, in denen viel Wachstum zu erwarten ist. Unabhängig davon wird Software im Robotiksektor eine größere Rolle spielen, und große und kleine Unternehmen müssen feststellen, ob sie in diesem Bereich konkurrieren können. Dazu müssen sie zu den First Movern gehören und möglichst schnell skalieren“, sagt Lässig. Dies sind nur zwei der offensichtlichsten unmittelbaren Fragen, aber es gibt auch andere. Im Allgemeinen müssen Robotikunternehmen aller Art ihre angeborenen Fähigkeiten, DNA, Kundenbasis, Produktdesignpläne und Ressourcen in Einklang bringen und gleichzeitig entscheiden, ob sie ihre aktuellen Geschäftsmodelle verdoppeln oder ändern möchten. 

"Eine Verdoppelung kann nur als kurzfristige Antwort funktionieren, da sich die Landschaft der Branche schnell verändert und eine Google-Welt letztendlich vorherrschen wird. Dennoch werden einige Unternehmen als Anwendungsanbieter erfolgreich sein können, wenn sie in einer bestimmten Nische die Besten sind, und andere haben bereits kostengünstige Produktionsstandorte entwickelt, die ihnen helfen können, als Hersteller von Massenprodukten zu bestehen. Das Problem ist jedoch, dass keiner dieser Ansätze einen sich ständig erweiternden Wachstumshorizont haben wird. Letztendlich ist für jedes Unternehmen, das im Robotiksektor erfolgreich sein will, eine Rolle im Technologieumfeld – entweder als Zulieferer oder als Führungskraft – erforderlich", so Lässig.

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Ein Deep Dive zum Thema findet demnächst im Rahmen einer Online-Podiumsdiskussion statt. Diese veranstaltet das INDUSTRIEMAGAZIN gemeinsam mit Arthur D. Little und Baker McKenzie.

Genauere Informationen und die Anmeldung finden Sie hier: https://industriemedien.at/project/robotik2030/