KI, Machine Learning und Cobots: Die Roboter-Trends für 2024

Der weltweite Bestand an Industrie-Robotern hat einen neuen Höchststand erreicht. Laut der International Federation of Robotics (IFR), die sich als Sprachrohr der weltweiten Robotikindustrie versteht, sind rund um den Globus rund 3,9 Millionen davon installiert.

Die Nachfrage wird dabei, so die IFR, vor allem durch die technische Weiterentwicklung getrieben. Für die Vereinigung prägen 2024 vor allem fünf Trends die weitere Entwicklung:

Einige der oben genannten Robotik-Trends dürften zumindest für etliche deutsche Unternehmen längst kalter Kaffee sein. So wurde hierzulande beispielsweise schon vor Jahren auf der Hannover Messe im Zusammenhang mit Industrie 4.0 über Cobots diskutiert. Ebenso sollten Digital Twin und Machine Learning für viele IT- und Prozessexperten keine neuen Trends sein, sondern viel mehr alte Bekannte.

Der Einsatz Künstlicher Intelligenz nimmt auch in der Robotik und Automation laut IFR weiter zu. Vor allem GenAI ermögliche hier neue Lösungen.

So entwickeln etwa Roboterhersteller generative KI-gesteuerte Schnittstellen, um Roboter intuitiver zu programmieren. Die Anwender programmieren mit natürlicher Sprache anstelle von Code. Somit werden keine speziellen Programmierkenntnisse mehr benötigt, um die gewünschten Aktionen des Roboters auszuwählen und anzupassen.

Die Robotics-Trends 2024.

Foto: International Federation of Robotics

Ein weiteres Beispiel ist die vorausschauende KI, die Leistungsdaten von Robotern analysiert, um den zukünftigen Zustand der Anlagen zu ermitteln. Unter den Schlagworten Machine Learning und Predictive Maintenance wurde dies zwar bereits in der Vergangenheit von den deutschen Maschinenbauern propagiert.

Doch mit den Techniken der KI ergeben sich hier neue Möglichkeiten. Denn allgemein gilt: Je mehr Daten ein Algorithmus für maschinelles Lernen erhält, desto besser ist seine Leistung. Deshalb dürfte sich hier ein erneutes großes Kosteneinsparpotenzial ergeben.

Die Mensch-Roboter-Kollaboration in Form von Cobots ist weiterhin ein wichtiger Trend in der Robotik. Die Fortschritte bei der Entwicklung von Sensoren, Bildverarbeitungstechnologien und intelligenten Greifern machen es möglich, dass Roboter in Echtzeit auf Veränderungen in ihrer Umgebung reagieren. Auf diese Weise können sie sicher an der Seite von Menschen arbeiten.

Die Roboterhersteller bieten immer mehr Einsatzgebiete für kollaborative Anwendungen an. Eine aktuelle Marktentwicklung ist die Zunahme von Roboterschweißanwendungen, die in diesem Segment durch den Mangel an qualifizierten Fachkräften ausgelöst wurde. Allerdings ist die IFR davon überzeugt, dass kollaborative Roboter klassische Industrieroboter, die mit viel höheren Geschwindigkeiten arbeiten, nicht ersetzen, sondern ergänzen.

Mobile Manipulatoren – kurz MoMas – sind eine Kombination aus Roboterarmen und mobilen Robotern (AMRs). Sie automatisieren die Handhabung von Material in Branchen wie der Automobilindustrie, der Logistik oder der Luft- und Raumfahrt.

Um diese Aufgaben zu übernehmen, sind sie in der Lage, sich in komplexen Umgebungen zu bewegen und mit Objekten umzugehen. Ausgestattet mit Sensoren und Kameras, führen diese Roboter auch Inspektionen und Wartungsarbeiten an Maschinen und Anlagen durch.

Einer der entscheidenden Vorteile mobiler Manipulatoren ist, dass diese Maschinen unmittelbar mit menschlichen Arbeitskräften zusammenarbeiten können. Deshalb dürfte ihre Nachfrage vor dem Hintergrund des Fachkräfte- und Personalmangels für Fabrikarbeitsplätze weiter steigen.

Da Roboter in Fabriken zunehmend digital integriert sind, können digitale Zwillinge die erfassten realen Betriebsdaten nutzen, um Simulationen durchzuführen und wahrscheinliche Ergebnisse vorherzusagen. Im Digital Twin lässt sich der Roboter als Computermodell unter Stressbedingungen testen und verändern, ohne dass dabei Verschleiß oder ein Sicherheitsrisiko entstehen. Unter dem Strich ersparen diese virtuellen Simulationen erhebliche Kosten.

KI gestützt können Humanoide mittlerweile ein breites Aufgabenspektrum in verschiedenen Arbeitsfeldern übernehmen können. Das menschenähnliche Design mit zwei Armen und zwei Beinen ermöglicht es dem Roboter, flexibel in Arbeitsumgebungen eingesetzt zu werden, die eigentlich für Menschen geschaffen wurden.

BMW arbeitet etwa mit dem Startup Figure zusammen, um in seinem US-amerikanischen Werk in Spartanburg humanoide Roboter in der Produktion einzusetzen. Ehrgeizige Ziele in Sachen Humanoide hat man auch in China.

Laut Ministerium für Industrie und Informationstechnologie (MIIT) will das Land bis 2025 Humanoide in Serie produzieren. Das MIIT geht davon aus, dass Humanoide eine weitere bahnbrechende Technologie sein werden, ähnlich wie Computer oder Smartphones, die die Art und Weise, wie wir Waren produzieren und wie wir leben, verändern könnten.