07. Dezember 2017

Früherkennung: Roboter, die nützlichen Hightech-Helfer

Roland Siegwart - Früherkennung, Mitglieder, Digitalisierung

In Punkto Robotik ist die Schweiz gut aufgestellt. Die aktuellen dynamischen Entwicklungen eröffnen zudem neue Chancen, die es zu packen gilt.

Wie im Blog-Beitrag zu den Journéés de Réflexion angekündigt, werden ausgewählte Themen aus dem diesjährigen Früherkennungsbericht der SATW im Verlauf des Dezembers an dieser Stelle vertieft. Ich freue mich, mit dem Thema Robotik den Anfang zu machen.

Grosses Potenzial für Serviceroboter
In den letzten Jahren kamen vermehrt kollaborative Roboter auf den Markt, die Hand in Hand mit Menschen arbeiten, ohne diese zu gefährden. Diese Entwicklung wird sich in den nächsten Jahren intensivieren und auf den Dienstleistungssektor ausdehnen. Serviceroboter, die Menschen im Haushalt oder am Arbeitsplatz unterstützen, sind Ausgangspunkt der nächsten Robotik-Revolution. Hier ergeben sich grosse Chancen für die Schweiz. Unsere Maschinenindustrie kennt sich mit der Herstellung komplexer, sicherer und präziser Maschinen aus und die hiesige Forschung verfügt über die notwendigen Kompetenzen und personellen Ressourcen. So weist unser Land die weltweit höchste Dichte an jungen Leuten aus, die in Robotik ausgebildet wurden. Doch um dauerhaft erfolgreich zu sein, braucht es auch ein unternehmerfreundliches Umfeld und langfristiges Risikokapital. Deshalb freue ich mich über die Gründung der «Swiss Entrepreneurs Foundation», für die Bundesrat Johann Schneider-Ammann persönlich das Patronat übernahm. Der Fonds soll über 500 Millionen Franken äufnen, um Schweizer Start-ups mit Risikokapital auszustatten. Der Hauptfokus liegt auf der zweiten Phase der Unternehmensgründung; der Umwandlung des Prototyps in ein marktreifes Produkt. Diese Phase ist sehr finanzintensiv, und das Geld dazu stammt bislang meist aus dem Ausland. Die Foundation soll ab 2018 operativ sein.

Anwendungsfelder: Bau- und Landwirtschaft, Rettung und Logistik
Die Robotik ermöglicht im Bauwesen neue Konzepte, von der Realisierung innovativer Formen über schalungsfreie Bauverfahren bis hin zu vollautomatischen Erdbewegungen, was Menschen körperlich entlastet. Im Ackerbau gilt es, neue Methoden zu entwickeln, um Nachhaltigkeit zu garantieren und den Einsatz von Chemikalien zu verringern. Hochspezialisierte Landwirtschaftsroboter könnten Abhilfe schaffen, sind für viele Landwirte aber unerschwinglich. Günstiger wäre es, Landwirtschaftsroboter am Boden mit Flugdrohnen zu ganzheitlichen Systemen auszubauen. Bodenroboter, die mit Flugrobotern verbunden sind, spielen auch vermehrt bei Search-and-Rescue-Missionen eine wichtige Rolle. Einzelne Komponenten wurden bereits erfolgreich eingesetzt. Im internationalen Drohnenmarkt geniessen Schweizer Start-ups einen exzellenten Ruf. Während der Massenmarkt von China abgedeckt wird, ist die Schweiz im Bereich der professionellen Drohnen für Katastropheneinsätze, Luftaufnahmen, Landwirtschaft oder Photometrie sehr gut aufgestellt.

Yumi, der kollaborative Roboter der ABB, der gefahrlos Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten kann. Bild: ABB

Schliesslich nimmt auch in der Logistik die Bedeutung von Robotern stetig zu. E-Commerce und der Kundenwunsch nach sehr frischen Nahrungsmitteln haben dort in den letzten Jahren zu neuen Anforderungen geführt. Warenlager sind zwar schon seit Jahren automatisiert, doch die Vereinzelung von Waren für die Verteilung in die Filialen oder zum Versand an Kunden wird weiterhin in mühsamer Handarbeit geleistet. Noch komplexer ist die Rückführung von Produkten vom Kunden ins Warenlager. Es ist daher nicht überraschend, dass Firmen wie Amazon viel in neue Technologien investieren und Forschende z. B. über die Amazon Robotics Challenge zur Ideenfindung auffordern. Um die Logistikkette vollautomatisiert zu schliessen, braucht es kooperative Serviceroboter, welche die Vereinzelung von Waren mit minimaler menschlicher Unterstützung bewältigen sowie neue Konzepte für den Transport zum Kunden. Denkbar sind Transporte mittels Drohnen oder unterirdische Versandanlagen, also eine überdimensionierte Rohrpost. Die Schweiz verfügt über ein weltweit führendes Mobilitätsnetz und sehr hohe Kompetenzen in Robotik, Logistik und Automatisierung. Sie kann und sollte daher eine führende Rolle im Bereich «roboterisierte» Logistik übernehmen. Damit können neue Märkte erschlossen und Arbeitsplätze geschaffen werden.

Auskunft
Prof. Dr. Roland Siegwart, Leiter Institut für Robotik und Intelligente Systeme, Tel. +41 44 632 23 58, rsiegwart(at)ethz.ch

Der Autor 
Roland Siegwart ist seit 2006 Professor für Autonome Systeme an der ETH Zürich. Er leitet das Autonomous Systems Lab am Institut für Robotik und Intelligente Systeme. Zudem ist er Co-Direktor von Wyss Zürich, einem Forschungs- und Entwicklungszentrum von Universität Zürich und ETH. Ebenfalls 2006 wurde er zum Mitglied der SATW ernannt und seit 2016 gehört er dem Wissenschaftlichen Beirat an. Sein Forschungsschwerpunkt ist die Entwicklung und Steuerung fahrender, laufender und fliegender Roboter, die in hochgradig komplexen, dynamischen Systemen operieren.

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