Markt für kollaborative Roboter Größe und Ausblick, 2022-2030

Marktübersicht

Der weltweite Markt für kollaborative Roboter hatte im Jahr 2021 einen Wert von 808 Millionen US-Dollar . Bis 2030 soll er 3.142 Millionen US-Dollar erreichen und im Prognosezeitraum (2022–2030) mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 18,5 % wachsen.

Kollaborative Roboter sind ein Paradebeispiel für den Wandel der Roboterhardware in den letzten Jahren. Die schnellen, starren industriellen Manipulatoren der Vergangenheit werden im aktuellen Marktszenario durch kollaborative Roboter ersetzt. Kollaborative Roboter werden mit Sicherheitsfunktionen wie integrierten Sensoren, passiver Nachgiebigkeit und Überstromerkennung ausgestattet, da sie für die Zusammenarbeit mit Menschen konzipiert sind. Wenn eine äußere Kraft zu groß ist, erkennen die eingebetteten Sensoren dies und stoppen die Bewegung des Roboters. Cobots sind kostengünstig, sicher und vielseitig einsetzbar. Cobots oder kollaborative Roboter machen die Automatisierung einfacher als je zuvor, selbst für kleine und mittlere Unternehmen auf der ganzen Welt. Cobots sind für die Koexistenz mit Menschen am Arbeitsplatz konzipiert und machen die Automatisierung für Unternehmen zugänglicher als je zuvor. All diese Vorteile haben Cobots zu einem bahnbrechenden Faktor für zahlreiche Anwendungen gemacht.

Dank der Verwendung von Plug-and-Play-Technologien, robusten Sensoren und autonomer Roboterprogrammierung auf Basis von CAD-Daten können Unternehmen jeder Größe mit kollaborativen Robotern wettbewerbsfähig bleiben. Von intelligenten Hebehilfen, die das Gewicht ohne Bewegungskraft sicher heben, bis hin zur Entwicklung der ersten Cobots mit integrierten Sichtsystemen zur Hindernisvermeidung wird ein Wachstum des Marktes erwartet. Darüber hinaus wird erwartet, dass der Bereich der kollaborativen Roboter neue Optionen für die Integration der Automatisierung in die intelligente Fabrik bietet. Unternehmen können die Roboterleistung durch den starken Aufstieg neuer Technologien wie digitale Zwillinge, virtuelle Realität (VR), erweiterte Realität (AR) sowie Fortschritte bei der Offline-Programmierung und Simulationssoftware maximieren. Darüber hinaus können Unternehmen verschiedene Konfigurationen entwerfen und testen, um die optimale Lösung für ihre Anforderungen zu finden.

Marktdynamik

Treiber des globalen Marktes für kollaborative Roboter

Fortschritte im Edge Computing

Edge Computing ist eine innovative neue Art von Netzwerkarchitektur, die es Unternehmen ermöglicht, die Beschränkungen herkömmlicher Cloud-basierter Netzwerke zu überwinden. Edge Computing wird die Gesellschaft erheblich beeinflussen, da neuartige Maschinen wie autonome Roboter und medizinische Sensoren immer häufiger zum Einsatz kommen. Dank der Entwicklungen im Edge Computing sind kollaborative Roboter heute anpassungsfähiger und praktischer zu verwenden als je zuvor. Die Integration dieser Roboter wäre weniger kostspielig, da kaum oder gar keine Programmierung erforderlich wäre. Kontinuierliche Fortschritte im Edge Computing und anderen Technologien wie verknüpften Daten, paralleler Verarbeitung und verteilter künstlicher Intelligenz haben es Cobots ermöglicht, effiziente Entscheidungen zu treffen, was zu einer zuverlässigen und effektiven Ausführung führt. Aufgrund ihrer erhöhten Anpassungsfähigkeit sind kollaborative Roboter jetzt in der Lage, eine Vielzahl neuer Jobs und Anwendungen zu automatisieren.

Dank des Edge-Computing-Frameworks werden Unternehmen ihre Netzwerkdienste auf Bereiche ausweiten, die bisher außerhalb des Zuständigkeitsbereichs herkömmlicher Architekturen lagen. Die Fähigkeit, die Leistung zahlreicher Technologien zu steigern, hat das Potenzial, Leben zu retten. Durch die Identifizierung von Geräteproblemen, bevor sie zu Ausfällen führen, kann Edge Computing dazu beitragen, die Sicherheit industrieller Prozesse zu verbessern. Diese Entwicklungen garantieren, dass Cobots problemlos in den entsprechenden Bereichen implementiert werden können. Der Einsatz von Cobots wird im Prognosezeitraum voraussichtlich zunehmen, da öffentliche Mega-Cloud-Anbieter, Plattformsoftwareanbieter, Content-Delivery-Netzwerke, Telekommunikationsunternehmen und Anbieter von Rechenzentrums-Colocation innovativ sind, um grundlegende Infrastructure-as-a-Service (IaaS) und innovative Cloud-native-Programmierdienste auf verteilter Edge-Computing-Infrastruktur bereitzustellen.

Globale Marktbeschränkung für kollaborative Roboter

Hohe Anfangsinvestitionen und Bedarf an qualifizierten Arbeitskräften

Robuste Hardware und effektive Software sind mit Robotersystemen verbundene Kosten. Automatisierungsgeräte verwenden hochmoderne Automatisierungstechnologien, deren Anschaffung teuer ist. Beispielsweise könnten die Entwicklung, Herstellung und Installation eines automatisierten Systems Millionen kosten. Darüber hinaus müssen diese Produkte regelmäßig gewartet werden, um optimale Leistung zu erzielen, und die Last liegt beim Endbenutzer. Beispielsweise sind die Kosten für den Austausch von Teilen, die durchschnittlich 1.900 USD pro Operation betragen, im Preis des da Vinci-Operationsroboters enthalten, der etwa 1,5 Millionen USD kostet. Daher wird erwartet, dass die hohen Wartungskosten dieser Roboter ihre Einführung behindern werden.

Robotertechnologie erfordert hochqualifizierte Arbeitskräfte, die in der Lage sind, die Roboter zu steuern und die mit dem Roboterbetrieb verbundenen Prozesse zu verstehen. Der Einsatz dieser Technologie wird jedoch durch den Mangel an kompetentem Personal erheblich behindert. Fertigungsunternehmen in Großbritannien nennen häufig den Mangel an qualifizierten Roboterbedienern als erhebliches Hindernis für die Einführung der Roboterautomatisierung, was die Expansion des Marktes einschränkt.

Globale Marktchancen für kollaborative Roboter

Technologische Fortschritte

Kollaborative Roboter oder Cobots sind für die direkte Mensch-Roboter-Interaktion in gemeinsam genutzten Räumen oder an Orten konzipiert, an denen sich Menschen und Roboter nahe stehen. Im Vergleich zu herkömmlichen Industrieroboteranwendungen, bei denen Roboter von Menschen getrennt gehalten werden, bieten Cobot-Anwendungen einen Kontrast. In einigen Anwendungen sind kollaborative Roboter aufgrund mehrerer technologischer Fortschritte Industrierobotern überlegen. Die Nachfrage nach kollaborativen Robotern steigt aufgrund von Flexibilität, Produktivität und Sicherheit. In den nächsten Jahren wird die Nachfrage wahrscheinlich deutlich steigen, wobei für die nächsten zehn Jahre ein stetiges Wachstum erwartet wird.

Die größte Herausforderung für alle Roboter war die ständige Werkzeugbestückung, die bei der Verwendung neuer Materialien erforderlich ist. Mittlerweile sind neue Greiferlösungen für kollaborative Roboter verfügbar, die für die Handhabung großer Teileabmessungen ausgelegt sind. Die neuesten Greiferentwicklungen, die als Softgripper bekannt sind, ermöglichen es Robotern, weiche und starre Teile zu handhaben, indem sie Flüssigkeits- oder Luftdruck auf das flexible Material ausüben. Durch die Integration von maschinellem Lernen und einem System künstlicher Intelligenz (KI) wird ein sehr anspruchsvolles und effektives Robotersystem entwickelt. Maschinelles Lernen verringert die ohnehin minimalen Programmieranforderungen kollaborativer Roboter bei Pick-and-Place-Anwendungen. Es bereitet Cobots auf die Industrie 4.0 vor.

Regionale Analyse

Die Dominanz des asiatisch-pazifischen Raums gegenüber anderen

Nach Regionen wird der globale Markt für kollaborative Roboter in Nordamerika, Europa, im asiatisch-pazifischen Raum und im Rest der Welt analysiert.

Der asiatisch-pazifische Raum wird den Markt dominieren und im Prognosezeitraum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 20,5 % wachsen. Die Expansion des asiatisch-pazifischen Marktes könnte durch die rasche Industrialisierung und Modernisierung der Region sowie durch die Umstellung der meisten Fertigungsindustrien auf die Automatisierung ihrer Prozessmethoden zur Minimierung des Arbeitskräftebedarfs vorangetrieben werden. Darüber hinaus werden kollaborative Roboter zunehmend in der Elektronik-, Automobil- und anderen Branchen eingesetzt, um die Produktivität zu steigern. Laut IFR war Asien im Jahr 2020 der weltweit größte Markt für Industrieroboter.

Im Jahr 2020 wurden 71 % der neu eingesetzten Roboter in Asien gefunden, verglichen mit 67 % im Jahr 2019. Dieser deutliche Anstieg zeigt die schnelle Robotisierungsrate der Region. Darüber hinaus gibt es in der Region eine hohe Präsenz kollaborativer Roboter, was sich positiv auf das Marktwachstum auswirkt. Unternehmen wie die Hanwha Corporation entwickeln fortschrittliche Cobots, die Mobilitäts- und KI-Technologien integrieren. Beispielsweise kombiniert das Unternehmen seine Robotertechnologie mit vorhandenen Logistikautomatisierungssystemen , Sekundärbatterien und displaybezogenen Einrichtungen, um Synergien zu erzeugen und die unterschiedlichen Bedürfnisse seiner globalen Kundschaft zu erfüllen.

Europa wird voraussichtlich bis 2030 587 Millionen USD erwirtschaften und damit eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 16 % erreichen. Europäische Länder, darunter Deutschland, das Vereinigte Königreich und Frankreich, konzentrieren sich auf die Automatisierung, indem sie im Rahmen von Industrie 4.0 mehr Roboter einsetzen, insbesondere kollaborative Roboter für Industriezweige. Die Covid-bedingten Reisebeschränkungen und der Brexit sind einige der Faktoren, die dazu geführt haben, dass die Nachfrage nach Robotern im Vereinigten Königreich in den Jahren 2021 und 2022 dramatisch gestiegen ist. Das Vereinigte Königreich erlebt historische Lieferverzögerungen, Nahrungsmittelknappheit und Personalfluktuation in seinen Versorgungsnetzen.

Neben der Entwicklung flexibler und anpassungsfähiger Automatisierungslösungen für plötzliche Nachfrageänderungen suchen Geschäftsinhaber in Europa nach Möglichkeiten, um zu verhindern, dass Störungen in der Lieferkette zu Geschäftsunterbrechungen führen. Beide Probleme können durch den Einsatz kollaborativer Roboter gelöst werden. Gleichzeitig erwarten Kunden schnellere Lieferzeiten und ein stärkeres Engagement der Marken. Aufgrund des Arbeitskräftemangels ist es für Unternehmen schwierig geworden, eine gute Kundenbasis aufrechtzuerhalten. Um dieses Problem zu bekämpfen, investieren Unternehmen in künstliche Intelligenz und Robotik. So fördert die Regierung des Vereinigten Königreichs das Marktwachstum.

Segmentanalyse

Der globale Markt für kollaborative Roboter ist nach Nutzlast, Endbenutzer, Anwendung und Region unterteilt.

Nach Nutzlastanalyse

Gemessen an der Nutzlast umfasst der globale Markt für kollaborative Roboter weniger als 5 kg, 5–9 kg, 10–20 kg und mehr als 20 kg.

Der Bereich unter 5 kg wird voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 18 % wachsen und im Prognosezeitraum den größten Marktanteil halten. Diese kollaborativen Roboter sind die kleinsten und kompaktesten auf dem Markt und eignen sich daher ideal für Handhabungs- oder Pick-and-Place-Aufgaben, bei denen es auf Genauigkeit ankommt. Sie wurden für leichte Anwendungen entwickelt. Sie werden auch für Inspektionsaufgaben eingesetzt, bei denen kein großes Heben erforderlich ist. Darüber hinaus wird es aufgrund ihres wachsenden Bedarfs in Montageanwendungen wahrscheinlich große Aussichten für die Entwicklung leichter Cobots für solche Anwendungen geben.

Der 5-9 kg-Bereich wird den zweitgrößten Marktanteil haben. Die kollaborativen Roboter mit Nutzlasten von 5 bis 9 kg werden auch als leichte Cobots kategorisiert und eignen sich daher für Kleinteilemontagevorgänge in den Bereichen Konsumgüter, Unterhaltungselektronik und Verpackung. Die schnelle Einführung von Automatisierungslösungen und Industrierobotern in den Branchen Logistik, Montage und Verpackung dürfte erhebliche Wachstumsaussichten für Cobots mit Nutzlasten zwischen 5 und 9 kg schaffen.

Durch Endbenutzeranalyse

Nach Endnutzern betrachtet, umfasst der globale Markt für kollaborative Roboter die Branchen Elektronik, Automobil, Fertigung, Lebensmittel und Getränke, Chemie und Pharmazeutik und Sonstige.

Der Automobilsektor wird wahrscheinlich den größten Marktanteil halten und im Prognosezeitraum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 18,9 % wachsen. Die Anzahl der täglich von der Automobilindustrie produzierten Autos nimmt erheblich zu. Um die Produktionszykluszeiten zu verkürzen und die Produktionsleistung zu steigern, müssen die Maschinen in der Produktionshalle gut gewartet werden. Cobots können die direkten Stückkosten der Produktion effektiv senken. Darüber hinaus kann der Durchsatz je nach Montageprozess höher sein als bei herkömmlichen Robotersystemen. Diese Cobots werden hauptsächlich in der Automobilindustrie eingesetzt, wo sie zur Herstellung von Autoteilen und zur Montage fertiger Fahrzeuge eingesetzt werden können.

Der Elektronikbereich wird den zweitgrößten Marktanteil halten. Die Elektronikindustrie profitiert stark von der Fähigkeit kollaborativer Roboter, Aufgaben zu erledigen, die hohe Geschwindigkeit und Genauigkeit erfordern, was die Verbreitung kollaborativer Roboter beschleunigt. Robotertechnologie in Verbindung mit kollaborativen Robotern bietet Elektronikherstellern zahlreiche Produktionsvorteile und wird derzeit auf verschiedene Weise eingesetzt.

Nach Anwendungsanalyse

Nach Anwendung umfasst der globale Markt für kollaborative Roboter die Bereiche Materialhandhabung, Pick & Place, Montage, Palettieren und Depalettieren und andere.

Der Bereich Materialhandhabung wird voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 16,1 % wachsen und im Prognosezeitraum den größten Anteil halten. Da Materialhandhabung in zahlreichen Endverbrauchsbranchen eingesetzt wird, wird erwartet, dass sie den größten Anteil des weltweiten Marktes für kollaborative Roboter ausmachen wird. Beispielsweise profitiert der Elektronik- und Halbleitersektor erheblich, wenn kollaborative Roboter die Nachfrage nach Hochgeschwindigkeits- und Präzisionsarbeit erfüllen.

Der Pick & Place-Bereich wird den zweitgrößten Marktanteil haben. Bei einer Pick-and-Place-Arbeit muss ein Roboter ein Werkstück aufnehmen und an einen anderen Ort oder in eine andere Richtung bewegen. Die primäre Aktion, mehr als jeder andere Prozess, ist die Handhabung des Werkstücks. Pick-and-Place-Arbeiten sind aufgrund ihrer hohen Wiederholungszahl und Benutzerfreundlichkeit die beliebteste und gefragteste Anwendung für die kollaborative Roboterautomatisierung.

Auswirkungen von Covid-19

Die COVID-19-Pandemie hat Regierungen gezwungen, internationale, zwischenstaatliche und sogar zwischenstädtische Grenzen zu schließen, um soziale Distanzierung zu fördern und so die Ausbreitung der Krankheit zu stoppen. Die WHO warnt, dass Bargeld und Bankkarten die Krankheitsübertragung ebenfalls fördern können, und derzeit sind digitale Zahlungen die sicherste Option. Daher entscheiden sich viele für Online-Transaktionen, zumal Einzelhändler Bargeld ablehnen.

Die Pandemie hat die Aufmerksamkeit der Behörden auf den Ausbau von Online-Zahlungssystemen und kontaktlosen Karten gelenkt. Länder wie die USA und China planen, elektronisches Bargeld zu fördern, um die Ausbreitung des tödlichen Erregers zu bekämpfen. Unternehmen und Regierungen in den Regionen investieren erheblich in digitale Währungen, da diese nicht verloren gehen können und von Wirtschaftsvertretern weitgehend akzeptiert werden. Die robuste Infrastruktur des US-Finanzmarktes für elektronisches Geld, die durch Visa und MasterCard ermöglicht wird, und Chinas jüngste Ankündigung des elektronischen Renminbi (e-RMB) sind einige der besten Beispiele im aktuellen Szenario.

• Globalisierung des Handels
• Wirtschaftliche Globalisierung
• Militärische und geostrategische Globalisierung

Das folgende Diagramm stellt den historischen Wechselkurs des US-Dollars zum chinesischen Yuan dar.

Chinas Markt für digitale Währungen nach COVID-19

• Mit der Unterstützung der PBoC wird der digitale Yuan „tokenisiert“ und der E-RMB wird rasant wachsen und in intensiven Wettbewerb mit Alipay und WeChat Pay treten.
• In Shenzhen, Suzhou, Chengdu, Xiong'an und einigen Austragungsorten der Olympischen Winterspiele 2022 in Peking wird das digitale Geld getestet. Globale Marken wie McDonalds, Starbucks und Subway werden Tests durchführen.
• Das Land strebt in zwei bis drei Jahren eine landesweite Einführung an, um die Druckerei für Bargeld zu reduzieren.
• Die E-Währung wird das traditionelle Bankwesen revolutionieren und aufgrund der allgegenwärtigen Präsenz chinesischer digitaler Geldbörsen auf QR-Code-Basis einen Teil des Bargelds ersetzen.
• Seit Mai 2020 erhalten öffentliche Beamte in mehreren Provinzen die Hälfte ihres Monatsgehalts in e-RMB.

Rest der Welt (RoW)

• Faktoren wie der Rückgang der Bargeldnutzung und der Aufstieg von privaten „Stablecoins“ haben Regierungen auf der ganzen Welt dazu gezwungen, digitalen Zentralbankwährungen (Central Bank Digital Currencies, CBDCs) Vorrang einzuräumen. Die Eidgenössische Finanzmarktaufsicht (FINMA) bestätigte im April, dass sie von einem in Genf ansässigen Verband, der Facebooks geplante Kryptowährung Libra verwaltet, einen Antrag auf eine Lizenz für ein Zahlungssystem erhalten habe.
• In Bezug auf CDBCs machen sowohl die Bank of England (BoE) im Vereinigten Königreich als auch die Zentralbank von Frankreich (Banque de France) Fortschritte.
• Es wird erwartet, dass die wachsenden Kryptowährungsinvestitionen aus Südafrika, dem Nahen Osten und Afrika der Branche weltweit neue Märkte eröffnen werden.

Jüngste Entwicklungen

• 2022 – Universal Robots AS gab die Einführung eines 20 kg schweren Cobots bekannt. Der als UR20 bekannte Cobot ist die neueste Ergänzung der beeindruckenden Cobot-Reihe des Unternehmens und bietet ein völlig neues Design, das auf dem Fachwissen der hochqualifizierten Ingenieure von Universal Robots basiert.