
Roboter unterstützen uns immer häufiger, was sich auch an dem Höchststand installierter Industrie-Roboter widerspiegelt. Im Bild handhabt YuMi medizinische Proben im Karolinska-Krankenhaus. (Bild: ABB)
Der Marktwert der weltweit installierten Industrieroboter hat mit 16,5 Mrd. US Dollar einen historischen Höchststand erreicht. Die künftige Nachfrage wird von technologischen Innovationen, neuen Marktentwicklungen und der Erschließung neuer Geschäftsfelder getrieben. Die International Federation of Robotics berichtet über die wichtigsten Trends, die die Robotik und Automation im Jahr 2025 prägen werden:
1 - Künstliche Intelligenz - Physisch, analytisch, generativ
Der Trend zum verstärkten Einsatz künstlicher Intelligenz hält an: In der Robotik helfen verschiedene KI-Technologien, eine Vielzahl von Aufgaben effizienter zu erledigen:
Analytische KI ermöglicht die Verarbeitung und Analyse großer Datenmengen, die von Robotersensoren erfasst werden. Dies hilft, auf unvorhersehbare Situationen oder sich ändernde Bedingungen im öffentlichen Raum oder in der Produktion von 'High-Mix-Low-Volume'-Aufgaben zu reagieren. Mit Bildverarbeitungssystemen ausgestattete Roboter analysieren ihre Arbeitsschritte, um Muster zu erkennen und Arbeitsabläufe zu optimieren. Ziel ist es beispielsweise, Geschwindigkeit und Präzision zu steigern.
Warum sind KI-gesteuerte Roboter ein Gamechanger?
Roboter- und Chiphersteller investieren derzeit in die Entwicklung spezieller Hard- und Software, die Umgebungen aus der realen Welt simuliert. Diese so genannte physische KI ermöglicht es Robotern, sich selbst in solchen virtuellen Umgebungen zu trainieren. Die dabei gewonnenen Erfahrungen ersetzen die herkömmliche Programmierung. Solche generativen KI-Projekte zielen darauf ab, einen 'ChatGPT-Moment' für die physische KI zu schaffen.
Es wird erwartet, dass sich die KI-gesteuerte Simulationstechnologie für Roboter sowohl in typischen industriellen Umgebungen als auch in Anwendungen der Servicerobotik durchsetzen wird.
2 - Humanoide
Roboter in Menschengestalt erregen große Aufmerksamkeit in den Medien. Die Vision: Roboter werden zu Allzweckwerkzeugen, die selbstständig eine Spülmaschine beladen und auch anderswo am Fließband arbeiten können. Robotik-Start-ups arbeiten an solchen humanoiden Alleskönnern.
Industrielle Hersteller konzentrieren sich dagegen auf Humanoide, die zunächst einzelne Aufgaben übernehmen. Die meisten dieser Pilotprojekte laufen in der Automobilindustrie. Diese Branche spielt seit jeher eine Vorreiterrolle bei der Entwicklung von Roboteranwendungen. Dies gilt sowohl für die Industrierobotik als auch für Logistik und Lagerhaltung. Aus heutiger Sicht bleibt jedoch abzuwarten, ob humanoide Roboter einen wirtschaftlich tragfähigen und skalierbaren Business Case für den breiten industriellen Einsatz darstellen, insbesondere im Vergleich zu bereits existierenden Lösungen.
Dennoch gibt es zahlreiche Anwendungen, die von der humanoiden Form profitieren könnten und ein Marktpotenzial für die Robotik bieten, zum Beispiel in der Logistik und Lagerhaltung.
3 - Nachhaltigkeit und Energieeffizienz
Die Einhaltung der Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen (UN) und der entsprechenden Vorschriften weltweit wird zu einer wichtigen Voraussetzung, um sich als Lieferant zu qualifizieren. Roboter spielen für die Hersteller eine Schlüsselrolle bei der Erreichung dieser Ziele.
Grundsätzlich reduziert die Robotik durch ihre Präzisionsarbeit die Materialverschwendung und verbessert das Verhältnis von Output zu Input in Fertigungsprozessen. Diese automatisierten Systeme gewährleisten auch eine konstante Qualität, die für Produkte mit langer Lebensdauer und minimalem Wartungsaufwand unerlässlich ist. Bei der Herstellung umweltfreundlicher Energietechnologien wie Solarzellen, Batterien für Elektroautos oder Recyclinganlagen sind Roboter für eine kosteneffiziente Produktion unerlässlich. Sie ermöglichen es den Herstellern, ihre Produktion schnell zu skalieren, um die wachsende Nachfrage der Kunden zu befriedigen, ohne Kompromisse bei Qualität oder Nachhaltigkeit einzugehen.
Darüber hinaus wird die Robotertechnologie verbessert, um Maschinen energieeffizienter zu machen: Die Leichtbauweise beweglicher Roboterkomponenten senkt beispielsweise deren Energieverbrauch ebenso wie neue Standby-Modi, die die Hardware in eine energiesparende Parkposition bringen. In der Greifertechnologie gibt es Fortschritte bei der Anwendung bionischer Lösungen, um beispielsweise eine hohe Greifkraft bei sehr geringem Energieverbrauch zu erreichen.
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4 – Neue Geschäftsfelder und Kundenbranchen für die Robotik
In der Fertigungsindustrie gibt es insgesamt noch viel Potenzial für die Automation mit Robotern. Die meisten Betriebe im produzierenden Gewerbe zählen zu den kleineren und mittelgroßen Unternehmen (KMU). Aktuell stellen hohe Anfangsinvestitionen und Gesamtbetriebskosten für KMU jedoch eine Hürde für den Einsatz von Industrie-Robotern dar. Geschäftsmodelle wie Robot-as-a-Service (RaaS) sollen es Unternehmen erleichtern, von der Roboterautomatisierung zu profitieren, ohne eine festgelegte Kapitalsumme investieren zu müssen. RaaS-Anbieter, die sich auf bestimmte Branchen oder Anwendungen spezialisiert haben, können schnell anspruchsvolle Lösungen liefern.
Welche Branchen profitieren am meisten von neuen Robotik-Trends?
Darüber hinaus bietet die Low-Cost-Robotik Lösungen für potenzielle Kunden, für die ein Hochleistungsroboter überdimensioniert wäre. Viele Anwendungen haben geringe Anforderungen an Präzision, Traglast und Lebensdauer. Die Low-Cost-Robotik adressiert dieses neue ‚good enough‘-Segment.
Abseits des produzierenden Gewerbes gehören Bauwirtschaft, Laborautomation und Lagerhaltung zu interessanten neuen Kundensegmenten. Branchenübergreifend wird die Nachfrage darüber hinaus von einem Ausbau inländischer Produktionskapazitäten in strategisch wichtigen Branchen angetrieben, deren Bedeutung aufgrund der jüngsten Krisen ins politische Bewusstsein gerückt ist. Die Automatisierung ermöglicht Herstellern eine Rückverlagerung von Produktionskapazitäten näher zum Kunden ohne Einbußen bei der Kosteneffizienz.
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5 - Roboter als Lösung für den Arbeitskräftemangel
Nach Angaben der Internationalen Arbeitsorganisation (ILO) leidet das verarbeitende Gewerbe weltweit nach wie vor unter Arbeitskräftemangel. Einer der Hauptgründe dafür ist der demografische Wandel, der die Arbeitsmärkte in führenden Volkswirtschaften wie den USA, Japan, China, der Republik Korea und Deutschland belastet. Auch wenn die konkreten Auswirkungen von Land zu Land unterschiedlich sind, so sind sie doch überall in der Lieferkette ein Thema.
Wie verändert die Mensch-Roboter-Kollaboration die Produktion?
Durch den Einsatz von Robotern lassen sich die Auswirkungen des Arbeitskräftemangels in der Produktion deutlich verringern. Durch die Automatisierung gefährlicher, schmutziger oder repetitiver Tätigkeiten können sich menschliche Arbeitskräfte auf interessantere und höherwertige Aufgaben konzentrieren. Roboter übernehmen zum Beispiel ermüdende visuelle Qualitätskontrollen, gesundheitsschädliche Lackierarbeiten oder das Heben schwerer Lasten. Technologische Innovationen wie einfache Bedienbarkeit, kollaborierende Roboter oder sogenannte mobile Manipulatoren helfen, Lücken im Arbeitsprozess zu schließen, wann und wo immer sie benötigt werden.
Quelle: IFR