Robotics Venture Report
Die Zukunft des Robotikmarkts: Wachstum und Potenzial
Roboter haben sich zu einem integralen Bestandteil unserer modernen Gesellschaft entwickelt, da sie in der Lage sind, automatisch komplexe Aktionen auf Basis von Computerprogrammen auszuführen. Roboter sind mit Sensoren ausgestattet, die ihre Aktionen an ihre Umgebung anpassen können. Industrieroboter sind Mehrzweckmanipulatoren mit drei oder mehr Achsen, die in industriellen Anwendungen zum Einsatz kommen. Service-Roboter erledigen nützliche Aufgaben für Menschen oder Geräte, wobei zwischen professionellen Service-Robotern und Domestik-Service-Robotern unterschieden wird.
Der globale Robotikmarkt wächst kontinuierlich und wird bis 2027 voraussichtlich einen Wert von 189 Milliarden US-Dollar erreichen. Der Markt wird durch eine wachsende Nachfrage nach komplexen Automatisierungs- und Sicherheitslösungen, erschwinglichen und energieeffizienten Robotern sowie den stabilen Anstieg von Arbeits- und Energiekosten angetrieben.
Die COVID-19-Pandemie beschleunigt das Wachstum des Robotikmarkts in verschiedenen Branchen wie Gesundheitswesen, Lieferketten und Fertigung, da menschliche Arbeitnehmer durch Roboter ersetzt werden, um die Auswirkungen des Virus zu reduzieren und langfristig die Digitalisierung zu fördern.
Der größte Wachstumstreiber in den kommenden Jahren wird im Bereich der Robotersoftware mit einer erwarteten jährlichen Wachstumsrate von 45,7% bis 2026 und im Bereich der kollaborativen Roboter mit einer erwarteten jährlichen Wachstumsrate von 41,8% bis 2027 liegen. Bis 2027 wird voraussichtlich 30% aller Roboter im Robotikmarkt kollaborative Roboter (Cobots) umfassen.
Die Zukunft des Robotikmarkts sieht vielversprechend aus und bietet ein enormes Potenzial für Unternehmen und Endverbraucher.
Entwicklung von KI in der Robotik: Treiber, Investitionen und Wachstumspotenzial
Künstliche Intelligenz (KI) wird zunehmend in der Welt der Robotik eingesetzt. Das Ziel ist, eine anwendungsbereite KI zu schaffen, die in verschiedenen Branchen und Anwendungsbereichen eingesetzt werden kann. Gegenwärtig bieten Unternehmen jedoch eher spezifische industrielle Lösungen wie Pick-and-Place oder Sortierung an.
Es gibt mehrere Treiber hinter der Entwicklung von KI im Bereich der Robotik. Zum einen haben Fortschritte in angrenzenden Technologien wie der Bildverarbeitung den Weg für größere Fähigkeiten in der Robotik geebnet. Darüber hinaus steigt die Nachfrage nach kollaborativer Robotik in der Fertigung, was das Wachstum von KI in der Branche weiter antreibt.
Die Investitionen in die Entwicklung von KI für die Robotik nehmen ebenfalls zu. Im Oktober 2020 sammelte Robust AI in einer Serie-A-Finanzierungsrunde 15 Millionen US-Dollar ein, um eine kognitive Engine für Roboter zu entwickeln. Ähnlich wurde im November 2020 der Robotics Intelligence-Entwickler Kindred für 262 Millionen US-Dollar von der Online-Lebensmittelautomatisierungsfirma Ocado Group übernommen. Auch bei AWS RoboMaker und GoogleX werden signifikante Forschungsanstrengungen unternommen.
Schließlich treibt die APAC-Region derzeit den Markt für KI in der Robotik an, gefolgt von den USA. Wenn sich die Technologie weiterentwickelt, können wir eine breitere Anwendung in einer Vielzahl von Branchen erwarten, die erhebliche Fortschritte bei der Automatisierung und Effizienz mit sich bringen wird.
Die Zukunft der Endeffektoren: Entwicklungen und Trends in der Automatisierungstechnik
Die digitale Automatisierung von Produktionsprozessen in verschiedenen Branchen ist ein wichtiger Trend in der Endeffektor-Entwicklung. Ein weiterer Trend ist die Entwicklung von Richtlinien für kollaborative Endeffektoren sowie die Entwicklung von weichen Greifern zur Handhabung empfindlicher Gegenstände in der Elektronik- und Landwirtschaft. Die zunehmende Verwendung von additiver Fertigungstechnologie trägt ebenfalls zur Entwicklung von Endeffektoren bei.
Wachsende Nachfrage nach modular aufgebauten Endeffektoren, die Flexibilität, Geschwindigkeit und hohe Präzision bieten, treibt die Branche an. Auch die zunehmende Verwendung von kollaborativen Robotern (Cobots) führt zu einem wachsenden Bedarf an speziellen Endeffektoren für diese Anwendungen. Komplexe Aufgaben erfordern immer anspruchsvollere Werkzeuge.
RightHand Robotics hat im Juli eine Serie-B-Finanzierungsrunde mit einem Volumen von 6 Millionen US-Dollar abgeschlossen. OnRobot war eines der ersten Start-ups, das eine breite Palette von Endeffektoren für kollaborative Roboteranwendungen anbot. Zimmer Group, Soft Robotics, ABB und Kuka gehören zu den wichtigsten Playern auf dem Markt. Die APAC-Region, insbesondere China, Südkorea und Indien, ist die aktivste Region, gefolgt von Europa.
Entwicklung von Vision und Sensorik-Systemen für die Automatisierung
Die Anwendung von Vision- und Sensortechnologien umfasst Aufgaben wie Inspektion, Identifizierung, Zählung, Messung, Barcode-Lesen, Steuerung von Navigation sowie Pick-and-Place-Aktionen. Technologien wie 2D- und 3D-Visionssysteme, LiDar, Natural Language Processing und kapazitive Touch-Systeme werden dabei eingesetzt.
Ein wichtiger Treiber für die Entwicklung von Vision- und Sensorik-Systemen sind Anforderungen an höhere Präzision und Genauigkeit bei intelligenten automatisierten Prozessen, zum Beispiel in der Nanomaterialherstellung. Zudem ist die Reduktion von Konfigurations- und Kalibrierungsaufwand und -kosten ein wichtiger Faktor. Der wachsende Einsatz von kollaborativen Robotern (Cobots), autonomen Robotern (AMVs) und unbeaufsichtigten Robotern (z.B. bei der Handhabung gefährlicher Materialien) erfordert auch immer anspruchsvollere Visionssysteme.
Im Jahr 2020 wurden mehrere Investitionen in Visionssysteme getätigt, darunter Neurala (6 Millionen US-Dollar in Serie B im Juni 2020) und Yi Shi Zhi Hao Technology (unbekannte Serie B im November 2020) sowie andere. Zu den jüngsten Übernahmen gehören der Unterwasserlaser-Entwickler 2G Robotics durch Sonardyne (Februar 2020) sowie die Robotik-Entwickler Canvas Technology durch Amazon (April 2019) und XPerception durch Baidu (April 2017).
Kontrollsysteme als Schlüssel zur verbesserten Mensch-Roboter-Interaktion
Ein Trend in der Branche ist, dass Anbieter von Vision- und Sensor-Systemen auch gleichzeitig Kontrollsysteme anbieten, um ihr eigenes Produkt einfacher auf gängigen Roboterarmen einsetzen zu können. Zudem gibt es Ansätze zur Steuerung von Robotern durch Demonstration Learning.
Der Treiber hinter dieser Entwicklung ist, dass Kontrollsysteme es ermöglichen, neuartige Vision- und Sensor-Produkte aktiv einzusetzen. McKinsey betont, dass dies die Fähigkeiten von Robotern verbessert. Besonders bei der Mensch-Roboter-Interaktion in Cobots ist es wichtig, dass Roboter in der Lage sind, Daten von Vision- und Sensor-Systemen in Echtzeit zu verarbeiten. Zudem müssen Roboter, die gefährliche Aufgaben übernehmen, auch ohne Aufsicht arbeiten können.
Bei Investitionen in der Branche gibt es derzeit 101 Startups, von denen 43 finanziert wurden. Aktuelle Finanzierungsrunden umfassen Symb (Series B – $11,5M – Sep 2020), Humatics (Series B – $30M – Sep 2020) und Seizet (Series A – nicht veröffentlicht von Bytedance – Juli 2020). Dabei verschieben sich die Investitionen allmählich von Seed- und Series-A-Finanzierungen hin zu Series-B-Finanzierungen. Zu den jüngsten Übernahmen gehören die Akquisition von Kinema Systems durch Boston Dynamics (Apr 2019) sowie die Akquisition von Control Systems und AR-Entwickler Blue Vision Labs durch Lyft (Oct 2018).
Trends in Simulation und Programmierung in der Robotikbranche
Im Bereich Simulation und Programmierung gibt es derzeit einige wichtige Trends, die die Robotikbranche vorantreiben. Ein wichtiger Trend ist das sogenannte “Demonstration Learning”, bei dem Roboter durch Demonstrationen lernen, bestimmte Aufgaben auszuführen. Ein weiterer wichtiger Trend sind “No-Code”-Programmieranwendungen, die es auch Personen ohne umfangreiche Programmierkenntnisse ermöglichen, Roboter zu programmieren. Darüber hinaus wird an Lösungen gearbeitet, die mit verschiedenen Robotersystemen kompatibel sind.
Die treibenden Faktoren hinter diesen Entwicklungen sind die hohen Kosten für die Konfiguration und Umrüstung von Robotersystemen, der Mangel an qualifizierten Fachkräften, die hohen Kosten und die eingeschränkte Verfügbarkeit von Trainings- und Testumgebungen sowie die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter.
Im Bereich der Investitionen gibt es eine Vielzahl von Startups, von denen einige bereits erfolgreich finanziert wurden. So hat beispielsweise Wandelbots im Juni 2020 in einer Series-B-Runde 34 Millionen US-Dollar an Finanzierung erhalten. Auch andere Unternehmen wie Southie Autonomy, Duality Robotics und Drag&Bot haben bereits erfolgreiche Seed-Runden durchlaufen. Eine interessante Übernahme in diesem Bereich war die des Simulationstest-Plattformentwicklers RightHook durch den Anbieter von Präzisionsmesslösungen Spectris für 3,8 Millionen Pfund im Februar 2019
Plattformen und Marktplätze für Robotics-as-a-Service-Lösungen und Flexibilität in der Fertigung
Die Robotikbranche erlebt derzeit zahlreiche Entwicklungen im Bereich von Plattformen und Marktplätzen. Online-Marktplätze bieten direkten Zugang zu verschiedenen Anbietern und Open-Source-Software, während Anbieter von Robotics-as-a-Service-Lösungen mit Skill-Marktplätzen den Einsatz von Robotik in Unternehmen vereinfachen. Auch die Entwicklung von Software und Hardware aus einer Hand ist ein wichtiger Trend. Dabei gibt es sowohl offene als auch geschlossene Ansätze.
Ein wichtiger Treiber für diese Entwicklungen ist die Flexibilität und Kosteneinsparung in den Fertigungsprozessen. Zudem wird die Nachfrage nach Plattformen und Marktplätzen durch die zunehmende Zusammenarbeit von Mensch und Roboter in den kommenden Jahren stark ansteigen. Die hohe Fragmentierung des Marktes und die mangelnde Kompatibilität von Modulen stellen jedoch eine Herausforderung dar.
Im Bereich der Investitionen sind verschiedene Unternehmen aktiv. So konnte mov.ai im Oktober 2020 in einer Series-A-Runde 4 Millionen US-Dollar sammeln. Ansätze, die stark auf Hardware setzen, wie beispielsweise Robotics-as-a-Service-Lösungen (z.B. Bright Machines), benötigen in der Regel mehr Finanzierung und Reife als Marktplatzansätze. Auch große Unternehmen wie AWS entwickeln aktiv Plattformen, wie beispielsweise RoboMaker, um zentrale Umgebungen zum Kompilieren, Modifizieren, Simulieren und Bereitstellen von Robotik-Lösungen zu schaffen.
End-to-End Robotics Solution - Die Zukunft der Robotik-Bereitstellung
Die Robotik-Branche erlebt eine noch nie dagewesene Nachfrage nach Software- und Hardware-Lösungen von einem einzigen Anbieter. Skill-Marktplätze, die proprietäre und Drittanbieteranwendungen bereitstellen, sowie eine Ein-Stopp-Shop-basierte Bereitstellung von Soft- und Hardware werden immer beliebter. Sowohl offene als auch geschlossene Ansätze in der Entwicklung sind gefragt.
Die kosteneffektiven Produktionsansätze wie beispielsweise 3D-Druck ermöglichen es, dass auch Startups mit etablierten Hardware-Plattformen wie ABB oder Kuka konkurrieren können. Die Nachfrage nach flexiblen Software- und Hardware-Lösungen wird mit der steigenden Verbreitung von kollaborativen Robotern zunehmen. Aufgrund der hohen Fragmentierung des Marktes und der mangelnden Kompatibilität der Module gibt es jedoch noch viele Herausforderungen zu bewältigen.
In jüngster Zeit hat das Start-up Han’s Robot in einer Series-A-Runde 24,3 Mio. US-Dollar aufgebracht und Ocado, ein Online-Lebensmittelautomatisierungsanbieter, hat den Entwickler von kostengünstigen Roboterarmen, Haddington Dynamics, für 25 Mio. US-Dollar erworben (beide im November 2020). Der Aufbau einer End-to-End-Roboterplattform erfordert jedoch hohe Investitionen, und nur wenige Startups konkurrieren derzeit mit etablierten Hardware-Plattformen wie ABB oder Kuka.