Am Ende des zweitägigen Events, das zahlreichen Konferenzen, Seminaren und Workshops einen optimalen Rahmen bot, stellte sich niemand mehr die Frage, ob diese Integration stattfinden würde, sondern vielmehr wann ...
Das Zeitalter der menschenähnlichen Roboter ist gekommen: Vom industriellen Prototyp zum Produktionspartner sind alle Bereiche betroffen Dr. André Scholz, Leiter der Innovationsabteilung „Autonomous Factory“, Siemens AG
Angesichts eines chronischen Arbeitskräftemangels und sehr hoher Effizienz- und Sicherheitsanforderungen befindet sich der Industriesektor heute in einer äußerst schwierigen Lage. Vor diesem Hintergrund bieten humanoide Roboter beispiellose Wachstumsperspektiven. Wir wohnen derzeit der Entstehung eines Industriemarktes bei, der Schätzungen zufolge 2035 einen Wert von etwa 100 Milliarden Dollar erreichen wird.
Allerdings stellt ein wirklich produktiver Einsatz menschenähnlicher Roboter die Industrie vor zahlreiche Herausforderungen. In erster Linie geht es um die Eingliederung der „neuen Mitarbeiter” in die bestehenden Systeme, wobei die Sicherheit von zentraler Bedeutung ist. Der wahre Wert humanoider Roboter zeigt sich in der Interaktion mit Menschen und nicht, wenn sie hinter Absperrungen oder in halbgeschützten Bereichen eingeschlossen sind. Die Beseitigung der verschiedenen Sicherheitsbarrieren setzt zunächst voraus, dass diese Roboter die Fähigkeit erlangen, menschliche Absichten besser einzuschätzen; darüber hinaus gilt es, wirksame Sicherheitsmechanismen und spezifische Regulierungsstandards einzuführen.
Eine weitere Herausforderung besteht derzeit darin, dass Roboter die zur Erledigung komplexer industrieller Aufgaben erforderliche Geschicklichkeit erreichen, um es mit der menschlichen Genauigkeit aufnehmen zu können. Die menschliche Hand verfügt über 27 Freiheitsgrade, die eine differenzierte Handhabung ermöglichen. Heute bieten die meisten Roboterhände bei weitem nicht so viele Möglichkeiten und beschränken sich auf einfache Greif- und Positionierungsbewegungen. Die Herausforderung ist nicht nur mechanischer Art, sondern hängt auch mit künstlicher Intelligenz und sensomotorischen Fähigkeiten zusammen. Es werden jedoch große Fortschritte erzielt, und das erforderliche Maß an Genauigkeit könnte dank KI-Modellen erreicht werden, die mit Techniken wie Imitationslernen auf riesigen Datensätzen trainiert werden.
Auch die Batterien gehören nach wie vor zu den problematischen Punkten. Bei den meisten humanoiden Prototypen reicht eine Batterieladung für zwei bis vier Stunden, was von einem acht- bis zwölfstündigen Industriearbeitstag weit entfernt ist. Energiedichte und Ladezeit der Batterie stellen das größte Hindernis dar. Zu den wichtigsten derzeit entwickelten Lösungen gehören austauschbare Batterien, die einen nahezu unterbrechungsfreien Betrieb und schnelles Aufladen gewährleisten.
Auch die Kostenfrage steht im Mittelpunkt der Debatten. Die Beratungskanzlei McKinsey fasst die Situation folgendermaßen zusammen: „Die Diskrepanz zwischen der in Pilotprojekten nachgewiesenen technischen Machbarkeit und der kommerziellen Rentabilität in großem Maßstab ist nach wie vor sehr groß.“
Gemäß André Scholz sind die derzeit auf 150’000 bis 500’000 Dollar geschätzten Kosten von Prototypen ein Hindernis für eine breite Einführung. Es wird ein Stückpreis von 20’000 bis 50’000 Dollar angestrebt, um mit den Gesamtkosten für menschliche Arbeitskräfte konkurrieren zu können. Dieses Level kann nur erreicht werden, indem die Großserienfertigung (aufgabenorientierte Architektur, modulare mechatronische Gelenke und eine Lieferkette im industriellen Maßstab) grundlegend überdacht wird.
Welche Überlegungen müssen hinsichtlich der Gestaltung des nächsten Jahrzehnts angestellt werden?
Despite strong enthusiasm and rapid progress, the integration of humanoids into industry currently raises more questions than it answers. To better understand this situation, much reflection is still needed:
- For technologists: Which element – safety, availability, dexterity, or cost – represents the most crucial engineering challenge to be overcome?
- For business leaders: Which workflows, currently limited by human labour, are most conducive to the integration of humanoids?
- For investors: Which segment of the value chain – vertically integrated equipment manufacturers, critical components (actuators, sensors) or AI model providers – will generate the most value in the long term?
