Arbeitgeber sowie Demografen in der entwickelten Welt müssen sich keine Sorgen machen: Der Mangel an Arbeitskräften wird durch Roboter ausgeglichen. In Südkorea, einem Land mit der niedrigsten Geburtenrate der Welt, ist einer von zehn Arbeitern ein Roboter. Wie das größte Finanzmagazin der Welt, Japans Nikkei, berichtet, gibt es in diesem Land 1.012 Roboter auf zehntausend Arbeiter. Singapur belegt den zweiten Platz in Bezug auf die Roboterdichte auf dem Arbeitsmarkt mit 730 Robotern pro zehntausend Arbeiter. In Südkorea wird jedoch die Anzahl der Roboter in allen Sektoren weiter steigen, da die Regierung plant, bis 2030 2,3 Milliarden Dollar in die ‚K-Robotic Economy‘ zu investieren, um global wettbewerbsfähig zu werden und den Arbeitskräftemangel auszugleichen. Das koreanische Ministerium für Handel, Industrie und Energie hat die Entwicklung der Robotikindustrie als Schlüsselstrategie identifiziert, mit dem Ziel, dass die Roboterexporte bis 2030 3,9 Milliarden Dollar erreichen. Zum Vergleich: Im Jahr 2021 wurde sie auf 850 Millionen Dollar geschätzt.
Entwicklung Hier und Dort
In Südkorea sind Pläne vorhanden, bis 2030 eine Million Roboter in der Fertigung, Landwirtschaft, Logistik, Dienstleistungen, Verteidigung, Sozialversicherung und medizinischer Versorgung zu integrieren. Dies sind ‚omnipotente‘ Roboter: Sie steigen Treppen, füllen achtzig Tassen Kaffee in einer Stunde… Obwohl die Roboterwirtschaft in Kroatien nicht floriert, arbeiten kroatische Robotiker an komplexen Projekten, von denen einige bald kommerzialisiert werden, wie der medizinische Roboter RONNA, während einige inländische Unternehmen wie Gideon Roboter entwickeln, die bereits auf ausländischen Märkten verkauft werden. Im Regionalen Zentrum für Exzellenz in Robotiktechnologien (CRTA) an der Fakultät für Maschinenbau und Schiffsarchitektur der Universität Zagreb (FSB) ist das Spektrum der Forschungs- und Entwicklungsprojekte sehr breit.
– Wissenschaftlich sind wir besonders daran interessiert, Methoden für das Lernen von Robotern zu entwickeln. Im Bereich der Industrierobotik arbeiten wir an kollaborativen Robotern und autonomen Systemen, die in unstrukturierten und sich verändernden Arbeitsumgebungen operieren können. Wir entwickeln seit etwa zwanzig Jahren mobile Roboter. Das interessanteste Projekt ist ein mobiler Roboter zur Inspektion von Baustellen, der sich auf vertikalen Flächen bewegt. Im Labor für medizinische Robotik entwickeln wir eine neue Generation von medizinischen Robotern, die für verschiedene Verfahren in der Neurochirurgie, Orthopädie oder therapeutischen Verfahren eingesetzt werden können – erklärt der Leiter von CRTA, Akademiker Bojan Jerbić.
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Am Nächsten zur Kommerzialisierung
Er fügt hinzu, dass ihr neurochirurgischer Roboter RONNA am nächsten zur Kommerzialisierung steht, für den sie vor zwei Jahren ein Spin-off-Unternehmen RONNA Medical gegründet haben, um das Forschungs- und Entwicklungsprojekt in ein Produkt gemäß den höchsten europäischen Standards (MDR) zu transformieren. Die neueste Generation des neurochirurgischen Robotersystems RONNA G6 wurde kürzlich in Bologna auf der größten Medizintechnikmesse Italiens, ‚Exposanità 2024‘, vorgestellt.
– Die sechste Generation dieses Robotersystems befindet sich derzeit im europäischen Zertifizierungsprozess, um in den kroatischen und europäischen Krankenhäusern verfügbar zu sein. Das neueste RONNA ist eine außergewöhnliche Errungenschaft in der medizinischen Robotik und bietet viele Lösungen, die in der klinischen Praxis noch nicht existieren. Es handelt sich um ein mobiles Robotersystem, das sich autonom im Operationssaal entsprechend der Position des Patienten und dem chirurgischen Plan positioniert. Mit seinen eigenen Batterien ist das System energieunabhängig und kann bis zu vier Stunden ohne Netzstrom betrieben werden. Es ist hochgradig autonom und gewährleistet höchste Präzision bei minimalinvasiven chirurgischen Eingriffen, wodurch der Chirurg von technisch und physisch anspruchsvollen Aufgaben entlastet wird. Die Steuerungs- und Kliniksoftware werden vollständig von RONNA Medical entwickelt und bieten den Chirurgen eine intuitive Benutzeroberfläche und Benutzerfreundlichkeit. Viele mechanische und elektronische Komponenten stammen ebenfalls von den besten jungen Ingenieuren von RONNA Medical. Es ist das erste System seiner Art, dessen Gehäuse mit der neuesten 3D-Drucktechnologie aus nicht brennbaren Materialien hergestellt wird, die ausschließlich in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie in der Medizin verwendet werden. RONNA G6 ist der Beweis für den starken Einfluss, den modernste technologische Innovationen auf die klinische Praxis haben können – erklärt Jerbić.
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Benutzerzentriert
Er erklärt, dass die neue Generation des RONNA-Robotersystems der Höhepunkt des benutzerzentrierten technologischen Designs ist, bei dem jede Funktion darauf ausgelegt ist, die chirurgischen Ergebnisse zu verbessern, den Arbeitsablauf zu optimieren, mit dem ultimativen Ziel, die Patientenversorgung zu verbessern.
– Für Hochtechnologien wie Robotik und künstliche Intelligenz sind kroatische Unternehmen äußerst interessiert, und CRTA bemüht sich in erster Linie um den Wissenstransfer im Rahmen gemeinsamer europäischer Projekte, aber aus unserer akademischen Perspektive wären wir zufriedener, wenn es mehr Entschlossenheit und Mut im realen Sektor für die Einführung neuer Technologien und Investitionen in diese gäbe. Heute ist es nicht möglich, die technologische Entwicklung ausschließlich auf den Kauf fertiger Lösungen zu stützen; man muss sich an der technologischen Entwicklung beteiligen, um die entsprechenden Kompetenzen zu entwickeln, die für die erfolgreiche Anwendung, Verbesserung und Wartung solcher modernen technischen und Informationssysteme erforderlich sind – betont Jerbić.
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Von Hand zum Hafen
An der Fakultät für Elektrotechnik und Informatik der Universität Zagreb (FER) decken sie vier Bereiche der Robotik mit drei wissenschaftlichen Laboren ab: das Labor für mobile Robotik (LAMoR), das Labor für Robotik und intelligente Steuerungssysteme (LARICS) und das Labor für Unterwasser-Systeme und -Technologien (LABUST).
– Diese drei Labore gehören zu den aktivsten Forschungsgruppen an der FER. Sie decken fünfzehn bis zwanzig Prozent der Projekte ab, die wir durchführen, und beschäftigen im Durchschnitt einhundert Forscher. Derzeit sind etwa fünfzehn Projekte im Gange – sagt der stellvertretende Dekan für Forschung und Innovation der FER, Prof. Dr. Sc. Stjepan Bogdan.
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Seinen Angaben zufolge beschäftigt sich LARICS mit der Entwicklung und Forschung im Bereich der Luftrobotik: unbemannte Luftfahrzeuge, die nicht nur als fliegende Kameras dienen, sondern auch verschiedene Geräte montiert haben, sowie kleine Roboterarme und Mechanismen zur Interaktion mit der Umgebung. Sie können Gegenstände transportieren oder die Umgebung berühren; zum Beispiel kann ein Sensor, der Vibrationen misst, an einem Brückenpfeiler installiert werden, wodurch die Notwendigkeit entfällt, Kletterer für diese anspruchsvolle Aufgabe zu engagieren. In diesem Labor führen sie auch Forschungen in der Industrierobotik durch. Dies sind verschiedene Roboterarme, die zum Manipulieren von Objekten verwendet werden, wie das Hinzufügen von Gegenständen zu Maschinen oder Verpackungen. Die dritte Forschungsgruppe befasst sich mit der Anwendung von Robotik in der Landwirtschaft, beispielsweise mit Plattformen, die in Weinbergen arbeiten können – Raupenroboter, die den Zustand von Weinbergen und Obstgärten erfassen und einfache Aufgaben wie Sprühen durchführen. In LABUST werden schwimmende Roboter und solche, die unter Wasser eingesetzt werden, entwickelt, sowie Steuerungs- und Navigationssysteme für autonome Schiffe, die unabhängig operieren können – ohne Eingreifen der Besatzung können sie Hindernisse vermeiden und anlegen. An solchen Schiffen können auch Roboterarme montiert werden, die es beispielsweise einem autonomen Schiff ermöglichen, sich einem anderen Schiff zu nähern und Fracht zu übertragen oder eine bestimmte Operation durchzuführen. Im Bereich der Unterwasserrobotik werden Unterwasserdrohnen entwickelt, die von einem Schiff aus gesteuert werden. Roboterarme zur Manipulation von Objekten unter Wasser können an ihnen montiert werden. Nebenbei entwickelt LABUST Drohnen, die autonom Aufgaben mithilfe intelligenter Algorithmen ausführen, die Daten von Sensoren, Sonaren und Kameras verarbeiten. Das dritte Labor, LAMOR, beschäftigt sich mit mobilen Robotern, die sich an Land bewegen und verschiedene Aufgaben ausführen, wobei der Schwerpunkt auf der Entwicklung ihrer Wahrnehmung und Navigation im Raum unter Verwendung von Informationen aus Kameras und LIDAR liegt.
Unternehmen nähern sich
Solche Roboter werden zum Transport von Fracht/Paketen in großen Logistikzentren eingesetzt.
– Als wissenschaftliche Forschungseinrichtung lizenzieren wir die neuen Technologien, die wir im Rahmen von Projekten entwickeln, an Unternehmen, meist Startups, die in Zusammenarbeit mit FER-Mitarbeitern gegründet wurden, die dann die endgültige Entwicklung und Markteinführung neuer Technologien übernehmen. Basierend auf Forschungen im Zusammenhang mit Robotik wurden mehrere Startups gegründet, und unsere Doktoranden Edin Kočo und Josip Ćesić sind Mitbegründer von Gideon, einem Unternehmen, das sich auf Robotik und Automatisierung spezialisiert hat, insbesondere in der Lagerlogistik – sagt Bogdan und fügt hinzu, dass die Robotik in Kroatien nicht so entwickelt ist, wie sie sein könnte, insbesondere im Vergleich zu Europa und der Welt. Derzeit sind nur einige Dutzend Unternehmen in diesem Bereich tätig, und das im weitesten Sinne des Verständnisses dieses Feldes.
– Roboter werden jedoch in allen Branchen eingesetzt, weshalb Unternehmen, die nicht ausreichend automatisiert und robotisiert sind, sich mit spezifischen Bedürfnissen an die FER wenden, die meist mit der Verbesserung arbeitsintensiver, monotoner und repetitiver Aufgaben verbunden sind. Mit solchen Unternehmen reicht die FER als Partner Projekte ein, die hauptsächlich mit EU-Mitteln finanziert werden – erklärt Bogdan.
Im Rahmen des Nationalen Wiederaufbau- und Resilienzplans, d.h. des Aufrufs zur ‚Gezielten Wissenschaftlichen Forschung‘, hat die FER mehr als siebzig Projekte mit Partnerunternehmen und -institutionen eingereicht, von denen etwa zehn Anträge sich auf Robotik und deren Anwendung in Industrien beziehen, z.B. Fleisch, Landwirtschaft, Metallverarbeitung und Inspektion von Industrieanlagen mit autonomen Robotersystemen.
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Export von Lagerrobotern
Als Antwort auf eine journalistische Anfrage, die an einige kroatische Unternehmen gerichtet war, die Roboter entwickeln, antwortete nur Gideon, das sich mit der Entwicklung autonomer mobiler Roboter und verwandter Lösungen zur Automatisierung dominanter manueller Prozesse in Lagern und Verteilungszentren beschäftigt.
– Unsere Lösungen konzentrieren sich auf zwei Schlüsselanwendungen: autonomes Laden und Entladen von Lastwagen und Auftragskommissionierung, um die Arbeit der Menschen und der Roboterflotte zu optimieren. Das System basiert auf Computer Vision und künstlicher Intelligenz, die den Robotern Schlüsselkompetenzen wie autonomes Verhalten, räumliches Verständnis, Durchführung zugewiesener Missionen und Integration in bestehende Prozesse und Systeme bietet. Heute konzentriert sich Gideon darauf, Roboter für reale Operationen an Kunden in Nordamerika zu liefern. Das Potenzial für die Anwendung flexibler Robotiklösungen zur Automatisierung von Logistikprozessen in westlichen Volkswirtschaften ist äußerst groß. Es wird geschätzt, dass allein in den USA die jährlichen Kosten für Logistikprozesse, auf die sich Gideon konzentriert, etwa 95 Milliarden Dollar betragen – sagt Klaudija Šarkanj, Direktorin der Geschäftsbetriebe von Gideon.
Ihr zufolge ist die Atlantic Group ein gutes Beispiel für ein Unternehmen unter den kroatischen Unternehmen, das kontinuierlich in die Verbesserung der Logistikoperationen durch den Einsatz von Robotik und Automatisierungssystemen investiert.
