Beobachtungen aus der Frontlinie der Roboterindustrie: Der aktuelle Stand des nächsten Motors der chinesischen Wirtschaft

Letzte Woche reiste ich nach Jining in der Provinz Shandong, um die Fertigungsfabrik eines börsennotierten Robotikunternehmens zu besichtigen.

Das Unternehmen heißt Rokae, ist an der Hongkonger Börse notiert und zeichnet sich durch Kernsteuerungstechnologie für Roboterarme aus. Es ist in der chinesischen Industrieroboterbranche unverzichtbar. Das B2B-Geschäft konzentriert sich traditionell auf Gewinne statt auf Öffentlichkeitsarbeit, und da es an der Hongkonger Börse notiert ist, ist seine öffentliche Bekanntheit natürlich geringer als die von Unitree, Agibot (Swancor New Materials) und anderen Namen, die häufig in den Nachrichten auftauchen.

Der Veranstalter dieser Veranstaltung war JD.com. Der uns bekannte E-Commerce-Riese wird sehr wahrscheinlich auch das zentrale Infrastrukturnetzwerk der zukünftigen chinesischen Robotikindustrie sein.

Neben dem Fabrikbesuch nahm ich auch an einem Podiumsgespräch teil: Teilnehmer waren JD Industrial, Rokae Robotics, Huaqin Technology und Zhongke Motong. Vier Akteure, die genau vier Abschnitte der Industriekette entsprechen – Plattform, Roboterhersteller, Auftragsfertigung und Ausrüstung.

An der Frontlinie lassen sich Dinge erkennen, die hinter der Markthype verborgen bleiben. Nach einem halben Tag habe ich acht Punkte notiert.

01 Das Segment der Komponenten erreicht zuerst eine große Skalierung

JD Industrial hat eine Reihe von Zahlen vorgelegt.

Auf der Plattform kaufen mehr als 500 Unternehmen Roboterkomponenten ein, darunter Unitree, Agibot, Honor und Huawei; es gibt über 1600 Komponentenlieferanten, allein im letzten Monat kamen über 300 neue hinzu; es gibt mehr als 60.000 verkaufsfähige Produkte; der Einkaufswert von Komponenten stieg im Jahresvergleich um fast 300 %.

Die Skalierung von kompletten Geräten liegt noch in der Zukunft. Das Segment der Komponenten ist bereits in Bewegung.

Hier gibt es ein Detail: Rund 30 % der Einkäufe dieser 500 Unternehmen werden „still“ abgewickelt. Ohne den Kundenservice zu fragen, ohne Angebote einzuholen, wird direkt bestellt, und die Produkte werden nach dem Erhalt selbst zusammengebaut.

Im Grunde spiegelt dies den aktuellen Überlebenszustand von Labors und kleinen Teams wider, bei dem sogar der Schritt der Angebotseinholung übersprungen wird und die Ware nach der Lieferung selbst zusammengesetzt wird. In gewisser Weise beweist dies, dass der Keim der Industrie noch in der Anlaufphase steckt: Die Bestellungen sind verteilt, vertraulich und werden ohne Ausschreibung vergeben.

JD.com selbst drückt ebenfalls Nachfrage in den Markt. Die Konzernplanung sieht vor, innerhalb von fünf Jahren 3 Millionen Roboter, 1 Million fahrerlose Fahrzeuge und 100.000 Drohnen einzukaufen; die Verkaufsziele für Roboter auf der Einzelhandelsplattform überschreiten jährlich 10 Milliarden Yuan; bereits mehr als 300 Marken für komplette Geräte arbeiten mit JDs Eigenvertrieb zusammen. Auf der Ebene der Anwendungszenarien verfügt das Unternehmen außerdem über 20.000 stationäre Geschäfte, 700.000 Logistikmitarbeiter und eigene Fabrikproduktionslinien, die täglich echte Betriebsbedingungen erzeugen.

Eine Plattform, die bereit ist, zuerst als Nutzer und dann als Vertriebskanal zu agieren, zeigt, dass sie überzeugt ist, dass der Engpass derzeit auf der Angebotsseite liegt.

02 Hersteller von Komponenten wünschen sich Standards, Hersteller von Robotergeräten fürchten sich vor Standards

Der Leiter des Robotikgeschäfts von JD Industrial hat diese Angelegenheit ganz offen ausgedrückt:

„Hersteller von Komponenten wollen unbedingt Standardisierung, da dies die Effizienz stark steigern und die Kosten senken kann. Aber Hersteller von Robotergeräten wollen keine Standardisierung, denn sobald die Standardisierung eintritt, verlieren ihre Produkte an Wert.“

Dieser Satz erläutert im Grunde den aktuellen internen Widerspruch in der Industriekette.

Komponentenhersteller verdienen Geld mit der Auslieferungsmenge: Je einheitlicher die Spezifikationen, desto weniger Kosten für Formen, desto niedriger die Stückkosten. Hersteller von Robotergeräten verdienen Geld mit Unterschieden: Je einheitlicher der Standard, desto leichter lassen sie sich von Konkurrenten ersetzen, desto geringer ist die Verhandlungsmacht.

Daher besteht ein Widerspruch bei dem Begriff „Kostensenkung“ in der ersten und zweiten Phase der Roboterindustrie.

Dies erklärt auch, warum Branchenstandards seit Jahren angekündigt werden, aber nur langsam vorankommen: Diejenigen, die wirklich Standards vorantreiben, sind Plattformen und Hersteller von Komponenten und Ausrüstung; die Gruppe mit der größten Öffentlichkeitsarbeit verbringt die meiste Zeit damit, ihre Produkte zu präsentieren.

03 Die inländische Substitution hat die Mengen gewonnen, aber noch nicht den Preis

Song Bin, Vizepräsident von Rokae Robotics, nannte zwei Zahlen: Weltweit werden jährlich etwa 650.000 Industrieroboter ausgeliefert, davon 350.000 auf dem chinesischen Markt, was mehr als der Hälfte entspricht; der Anteil inländischer Marken ist von 15 % im Jahr 2015 auf etwa 55 % im Jahr 2025 gestiegen.

Zehn Jahre, von 15 % auf 55 %. Das ist die Wachstumskurve, mit der Chinas Fertigung am besten vertraut ist.

Aber die tatsächliche Qualität muss klar erkannt werden. In vier großen Technologiebereichen hinken inländische Produkte noch hinterher. Die einzige Kategorie, bei der die Überholung gelungen ist, sind kollaborative Roboter – in diesem Segment gibt es im Ausland im Grunde nur noch Universal Robots, alle anderen Unternehmen sind chinesisch.

In der Kategorie der Standardprodukte gewinnt man durch Marktanteile, in neuen Kategorien durch die Vorreiterposition, nur letztere sichert Preisgestaltungsmacht.

Rokae ist ein wichtiger Akteur in diesem Bereich. Im Juli wurde das Unternehmen an der Hongkonger Börse notiert und wirbt als „erstes börsennotiertes Unternehmen für intelligente Roboter der gesamten Serie“; seine industrielle Produktlinie reicht von 3 kg bis 300 kg Traglast, die Armlänge von 475 mm bis 3,2 m; die kollaborative Linie reicht von 3 kg bis 45 kg; weltweit wurden fast 50.000 Einheiten mit mehr als 1.000 Kunden eingesetzt. Bei leichten flexiblen kollaborativen Robotern steht das Unternehmen in China an erster Stelle, bei mehrachsigen Robotern unter inländischen Anbietern an dritter und weltweit an siebter Stelle.

Zertifizierungen sind eine weitere Hürde. Rokae verfügt über die erste nationale chinesische MTBF-Zertifizierung für 80.000 Stunden fehlerfreien Betrieb, die erste in China und zweite weltweit erteilte IEC-Zertifizierung für chirurgische medizinische Anwendungen, sowie CE-Zertifizierungen und Zertifizierungen für funktionale Sicherheit.

Der Erfolg des Unternehmens beruht im Wesentlichen darauf, dass industrielle Kunden keine Geschichten hören, sondern nur die Fähigkeit zur Lösung praktischer Probleme anerkennen.

04 Der wahre Engpass sind Daten, und diese Art von Daten wurde noch nie erfasst

Herr Song erläuterte ein technisches Detail: Mit Greifer A, Greifer B und Greifer C kann dasselbe Programm ausgeführt werden, ohne dass eine Neuprogrammierung erforderlich ist.

Für Außenstehende klingt das trivial, aber Insider wissen um die Bedeutung: Wenn das Werkzeug gewechselt wird, ändert sich die Position des Roboterendes, und die Bahn für die gleiche Bewegung muss neu geschrieben werden. Die Fähigkeit zur selbstständigen Anpassung basiert auf räumlichen Modellen.

Eine Ebene tiefer liegen die Daten. Seine ursprüngliche Aussage lautet: „In der Geschichte der Menschheit wurden noch nie gezielt Daten über physische Handlungen erfasst.“

Sprachmodelle können jahrzehntelange Internet-Texte erfassen, aber für Betriebsdaten von Robotern gibt es kein entsprechendes Internet. Prozesse wie Schleifen, Kleben, Schraubenziehen, Transport und Schweißen in Fabriken sind alle Fähigkeiten, die erfahrene Arbeiter beherrschen, und wurden noch nie zu trainierbaren Datensätzen aufgezeichnet.

Daher werden derzeit zwei Arten von Daten erfasst: Daten, die auf echten Geräten gesammelt werden, und Daten, die in Simulationen erzeugt werden (Sim2Real). Beide werden mit demselben Zeitstempel versehen, Kraftwahrnehmung, Berührung und Bild werden ausgerichtet, und nach der Korrektur werden sie an Weltmodelle übergeben.

Die marktwirtschaftliche Bedeutung dieser technischen Erklärung lässt sich in einem Satz zusammenfassen: Wer über Anwendungszenarien verfügt, hat auch die Daten.

JD.com verfügt über 20.000 Geschäfte, 700.000 Logistikmitarbeiter und eigene Fabriken; Rokae hat fast 50.000 in Betrieb befindliche Geräte und mehr als 1.000 Kunden; Huaqin verfügt über Produktionslinien für 200 Millionen Produkte pro Jahr.

Diese Dinge wurden vor einigen Jahren als Anlagevermögen bezeichnet, heute heißen sie „Minen“.

05 Der ChatGPT-Moment erreicht die Fabrik wahrscheinlich früher als das Wohnzimmer

Die gängige Erzählung lautet: Erst wenn allgemeine humanoide Roboter in Haushalte einziehen, Tee servieren und ältere Menschen pflegen, ist der ChatGPT-Moment erreicht.

Die Aussagen, die ich an der Frontlinie gehört habe, widersprechen dem.

Am Beispiel der Pflege älterer Menschen: Das Modell muss mit sich ständig ändernden Echtzeitsituationen umgehen und zudem Sicherheits- und Ethikanforderungen erfüllen – der Weg dorthin ist sehr lang. Im industriellen Bereich ist die Umsetzung am einfachsten: Die Fabrikumgebung ist standardisiert, die Aufgaben sind festgelegt, es reicht, die Variationen in einem bestimmten Arbeitsschritt zu erlernen, ohne alles können zu müssen.

Allwissende und allmächtige Modelle sind hier nicht nützlich. Was benötigt wird, ist ein Modell, das für eine Branche oder ein Endgerät ausreichend funktioniert.

Diese Einschätzung verdient Beachtung. Die gängige Erzählung setzt ihre Hoffnungen auf allgemeine Modelle, während die Menschen an der Frontlinie ihre Kräfte auf Endgeräte konzentrieren.

Die Kundenliste von Rokae spricht bereits für sich: Die automatisierte Produktionslinie für Gelenkmodule von Schaeffler nutzt seine radgestützten humanoiden Roboter; die lichtlosen Fabriken von Xiaomi setzen seine Industrieroboter ein; bei Foton Cummins sind mehr als 100 Einheiten im Einsatz; Honglu Steel Structure nutzt sie für das Schweißen von Stahlkonstruktionen, wodurch die Bearbeitungskosten auf zwei Drittel des Niveaus von Konkurrenten gesenkt wurden; Bosch, ZTE, Seres Power und weitere Unternehmen zählen zu den Kunden.

In der Fabrik gibt es keine Zuschauer, nur die echten Bedürfnisse der chinesischen Fertigung. Ob ein Roboter nutzbar ist und gut funktioniert, lässt sich innerhalb eines Tages feststellen.

07 Die Logik der Roboterherstellung ist umgekehrt zur Herstellung von Mobiltelefonen

Als Herr Wu von Huaqin diesen Satz sagte, habe ich ihn anfangs nicht ganz ernst genommen, aber nach der Erklärung habe ich es verstanden.

Die SMT-Automatisierungsrate einer Mobiltelefonlinie kann über 95 % erreichen, die Montagelinie über 70 %, sodass auf einer 300 Meter langen Linie fast keine Menschen mehr arbeiten. Mobiltelefone werden nach der endgültigen Auslegung in großem Maßstab produziert, pro Modell werden mehrere zehn Millionen Einheiten hergestellt.

Bei Robotern ist es anders: Jede Einheit ist unterschiedlich, Kunden bestellen möglicherweise nur 2 oder 3 Einheiten, höchstens einige Dutzend oder hundert Einheiten.

Daher wurde die 300 Meter lange Mobiltelefonlinie in fast 20 kleine Zellinien unterteilt. Jede Zelle montiert ein Modul, prüft es, bevor es zur Endmontage auf die Hauptlinie gelangt.

Aus Investitionssicht ist dieser Schritt derzeit sehr teuer, aber er ist notwendig. Die Skalenlogik der Unterhaltungselektronik lässt sich derzeit nicht übertragen, aber das Qualitätssystem kann übernommen werden: MES, Datenrückverfolgung und Testfälle lassen sich wiederverwenden; Produktionskapazität und Taktzeit lassen sich nicht übertragen.

Die Tests sind ebenfalls unterschiedlich. Unterhaltungselektronik wird in einer festen Umgebung auf Funktionen getestet; Roboter benötigen Testumgebungen, die an die Einsatzorte der Kunden angepasst sind. Ob zweibeinig oder radgestützt mit zwei Armen – je nach Anwendungszenario unterscheiden sich die Testfälle für die Alterungsprüfung.

Derzeit betrachten viele Unternehmen der Unterhaltungselektronik Roboter als neue Wachstumskurve und setzen darauf, dass die „Stabilität der Massenproduktion“ früher oder später zu einer Hürde wird.

08 Drei noch ungelöste Knoten: Kosten, Standards, Auslandsgeschäft

Der folgende Teil der Erkenntnisse aus erster Hand stammt von Dr. Yan von Zhongke Motong.

Der erste Knoten, der die Robotikindustrie einschränkt, liegt in der Fertigungstechnik.

Beispielsweise werden Kugelgewindespindeln derzeit geschliffen, wodurch eine hohe Genauigkeit erreicht wird, aber die Kosten lassen sich nicht senken. Inländische Lieferanten beliefern internationale Spitzenunternehmen und geben an, dass „die angegebenen Kosten möglicherweise nicht einmal die Herstellungskosten decken“.

Die Lösung besteht darin, vom Schleifen auf das Drehen umzusteigen oder die Verformung durch Laser-Wärmebehandlung zu begrenzen. Zhongke Motong hat dafür die weltweit erste vollautomatische Linie für Rollengewindespindeln gebaut: eine Taktzeit von 30 Sekunden pro Einheit; 25 Sekunden für Hohlbecher-Motoren; 30 Sekunden für Gelenkmodule; 50 Sekunden für rahmenlose Drehmomentmotoren, bei Bedarf kann die Taktzeit auf 30 Sekunden gedrückt werden.

Der zweite Knoten liegt vor der Phase der Konvergenz.

Für geschickte Hände gibt es derzeit vier technische Wege – Gestänge, Seilzug, Vierzylinder-Antrieb und kleine Gelenkmodule – keiner davon hat sich durchgesetzt, eine einzelne Hand kostet 200.000 bis 300.000 Yuan. In den Sechskraftsensoren gibt es zu viele flexible Drähte für Dehnungsmessstreifen, sodass eine automatisierte Montage nicht möglich ist und nur Prüfstände verwendet werden können.

Für Roboter gibt es derzeit keine verbindlichen Standards. Die Branche übernimmt daher TS16949 aus der Automobilindustrie und Analysen potenzieller Ausfallmuster zur Qualitätskontrolle.

Wenn eine Branche die Standards einer anderen Branche zur Qualitätssteuerung nutzen muss, spricht dies Bände über ihren Reifegrad.

Der dritte Knoten liegt im Dienstleistungsradius.

Ein einzelner Hersteller von Roboterarmen kann nicht alleine erfolgreich sein, er muss sich zusammenschließen und auf große Partner setzen. Im Aus