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Special | Schweiz | Robotik

Schweiz bietet optimale Bedingungen für Robotik

Aufgrund des exzellenten Forschungsumfelds wird die Schweiz das "Silicon Valley der Robotik" genannt. Zwei der weltweit führenden Hersteller sind dort ansässig. 

Von Benedict Hartmann | Bonn

  • Branchenüberblick: Forschung und Entwicklung an der Weltspitze

    Die Schweiz ist Weltspitze in der Robotik-Forschung. Die Anzahl installierter Industrieroboter hat sich in den letzten Jahrzehnten verdoppelt.

    Die Produktion in der Schweiz ist im internationalen Vergleich überdurchschnittlich automatisiert. Ein wichtiger Indikator dafür ist die sogenannte Roboterdichte, die jährlich vom Fachverband für Robotik (International Federation of Robotics- IFR) errechnet wird. Im Jahr 2020 lag die Anzahl der in der Schweiz eingesetzten Industrieroboter bei 181 pro 10.000 Beschäftigte. Damit erreichte das Land international Rang 18. Zum Vergleich: Weltweit kommt ein Land im Schnitt auf 126 Roboter pro 10.000 Beschäftigte. In der Europäischen Union (EU) lag dieser Wert bei 123. In der Schweiz hat sich der Robotereinsatz im letzten Jahrzehnt nahezu verdoppelt. 

    Im Coronajahr 2020 nahmen schweizerische Unternehmen 1.428 Industrieroboter in Betrieb. Damit wurde das stetige jährliche Wachstum erstmals unterbrochen. 2019 waren es noch 1.546 Exemplare, die neu installiert wurden. Dennoch lässt sich ein Aufwärtstrend erkennen. So dürften Unternehmen gerade aufgrund der Covid-19-Pandemie mehr denn je auf automatisierte Produktionsmechanismen angewiesen sind. Gegenwärtig sind rund 10.446 Industrieroboter in den Produktionsstätten der Schweiz aktiv. 

    Deutschen Unternehmen bieten sich im Robotiksektor vielfältige Geschäftschancen. Dies vor allem in den Bereichen Pharma und Medizintechnik. Viele deutsche Maschinenhersteller arbeiten bereits mit Unternehmen aus der Schweiz zusammen. Die beiden größten schweizerischen Roboterhersteller ABB und Stäubli sind in Deutschland ansässig und kooperieren eng mit deutschen Zulieferern und Dienstleistern. Weitere Schwerpunkte der Kooperation ergeben sich in der Automobilbranche, der Verpackungs- und Lebensmittelindustrie sowie in der Transportlogistik. 

    Pharmaindustrie ist zunehmend auf Industrieroboter angewiesen

    Die chemische Industrie ist gegenwärtig der größte Abnehmer von Industrierobotern. Zwischen 2015 und 2020 stieg die Zahl der eingesetzten Roboter in diesem Bereich um 21 Prozent. Im Jahr 2020 wurden in der Branche 400 neue Exemplare installiert. Einen wesentlichen Anteil daran hatte der Pharmasektor, der als "Lokomotive" der schweizerischen Exportwirtschaft gilt. Er gehört zu den Gewinnern der Coronakrise. Umsatz, Gewinn und Exporte konnten seit Ausbruch der Pandemie gesteigert werden. Bei Forschung und Entwicklung sowie dem Automatisierungsrad in der Produktion ist der Standort weltweit führend.

    Im Jahr 2020 wurden im Maschinenbau und der Metallindustrie 370 neue Industrieroboter in Betrieb genommen. Die beiden Branchen bilden die zweitwichtigsten Abnehmer. Hier verzeichnete das Roboterwachstum eine negative Tendenz, wenngleich die Lage im Maschinenbau 2021 bereits wieder freundlicher aussah. Das Auftragsvolumen lag im 4. Quartal um fast 16 Prozent über dem Vorkrisenniveau. Es hätte sogar noch positiver ausfallen können, wären nicht die Probleme bei den Lieferketten hinzugekommen. 

    Die Branchen Elektronik und Elektrotechnik sind der drittgrößte Bereich für den Einsatz von Industrierobotern. Hier konnten 2020 sogar 32 Prozent mehr Roboter installiert werden als ein Jahr zuvor. Dieser Anstieg ist auf die zunehmende, weltweite Nachfrage nach Halbleitern zurückzuführen, bei dessen Produktion die Schweiz eine bedeutende Rolle einnimmt. Während viele Länder noch eine Strategie für die eigene Produktion anstreben, sind die Weichen in der Schweiz bereits gestellt. Große Tech-Unternehmen wie VAT oder ST Microelectronics fuhren ihre automatisierte Halbleiterproduktion weiter hoch. 

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    Bedarf an Automatisierung bleibt weiter hoch

    Wenngleich in vielen Branchen die Produktion bereits auf einem hohen technischen Niveau ist, klagen manche Unternehmen über ineffektive Fertigungsprozesse. Der Bedarf an automatisierter Produktion ist höher denn je. 

    In einer internationalen Umfrage im Januar 2021 wurden 1.650 große und kleine Unternehmen bezüglich ihres Automatisierungsgrades befragt. 84 Prozent der Befragten gaben an, in den nächsten zehn Jahren in Automatisierungsmaßnahmen zu investieren. In der Schweiz waren es sogar 92 Prozent der befragten Unternehmen, die Robotik-  und Automatisierungsanwendungen planten. 

    Forschung und Entwicklung lockt internationale Tech-Konzerne

    Multinationale Unternehmen lassen sich zunehmend in der Schweiz nieder. Für Konzerne wie Google, Apple, Amazon und Facebook sind insbesondere die gut ausgebildeten Absolventen der schweizerischen Hochschulen interessant. Internationale Spitzenplätze erlangt der wissenschaftliche Standort vor allem aufgrund der traditionell guten Zusammenarbeit zwischen Maschinenbauunternehmen und Forschungseinrichtungen. Die weltbekannte Präzisionsarbeit in der Uhrenherstellung sowie der Optik tragen ebenfalls zur schweizerischen Roboterforschung bei. Mittlerweile bilden die größten Universitäten im Lande, die Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) sowie die École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), genauso viele Robotikspezialisten aus wie die Bay Area in Kalifornien. 

    Cobots – die großen Profiteure der Pandemie

    Der Bedarf an automatisierter Produktion wurde vor allem während der Coronapandemie deutlich. Aufgrund der Lockdowns konnten Mitarbeiter ihre Arbeit nicht mehr ausführen. Die Produktion kam zeitweise komplett zum Erliegen. Industrieroboter hätten in einer solchen Notsituation in vielen Betrieben eine große Unterstützung sein können. So können kollaborative Roboter (Cobots) zum Beispiel dabei helfen, Sicherheitsabstände einzuhalten.

    Auch im Pflege- und Gesundheitswesen werden in der Schweiz seit der Pandemie vermehrt Projekte gefördert, die den Einsatz von ferngesteuerten Robotern ermöglichen, wie beispielsweise in der Chirurgie. Aber auch in der Pflege werden diverse Programme getestet, mit dem Ziel, humanoide Roboter für die Belange der Patienten zur Verfügung zu stellen. Bei humanoiden Robotern spricht man von Servicerobotern, die eine dem Menschen ähnliche Gestalt haben. Im Projekt I-Dress, vom Forschungsinstitut Martigny im Unterwallis, helfen Roboter etwa beim Ankleiden von Pflegepatienten. 

  • Produktion: Roboter aus der Schweiz international nachgefragt

    Schweizerische Hersteller von Industrierobotern gehören zu den Top-10 der Welt. Technologietransfer ermöglicht Geschäftschancen für mittelständische Pioniere aus dem Ausland. 

    Schweizerische Hersteller von Industrierobotern mischen ganz oben mit

    Die Schweiz ist nicht nur stark im Bereich der Forschung und Entwicklung, sondern weist auch eine umfangreiche Produktion von Industrie- und Servicerobotern auf. Im Jahr 2020 waren weltweit circa 3 Millionen Industrieroboter im Einsatz. Knapp 500.000 davon kommen aus den Werken des schweizerischen Unternehmens ABB, mit Hauptsitz in Zürich. Nur die beiden japanischen Unternehmen FANUC und Yaskawa haben bislang mehr Roboter auf den Markt gebracht. Die Industrierobotersparte von ABB erwirtschaftete 2020 einen Umsatz von knapp 3 Milliarden Euro. Die Bandbreite der Abnehmerbranchen ist groß. Laut eigener Aussage ist ABB das einzige Unternehmen in der Industrieautomation, das eine integrierte Hardware- und Softwarelösung für Steuerung, Aktorik, Robotik, Sensoren, Analyse und Elektrifizierung anbietet. Auch im Bereich der kollaborativen Roboter, die den Menschen bei Fertigungsprozessen unterstützen sollen, ist ABB aktiv. In Kooperation mit dem schweizerischen Start-up Sevensense möchte das Unternehmen das Produkt "YUMI" (ein Zwei-Arm-Roboter) durch Computer Vision und Algorithmen mit künstlicher Intelligenz ausstatten.

    Mit knapp 150 Millionen US-Dollar investiert ABB zudem in den Bau der, nach eigenen Angaben, "weltweit fortschrittlichsten Roboterfabrik" in Shanghai. ABB ist in China mit Abstand der größte Roboterhersteller und will mit dem Vorhaben weiteren Boden an der Spitze gut machen. 

    Neben ABB hat es auch der Hersteller Stäubli in die Top-10 der größten Roboterunternehmen der Welt geschafft. Ebenfalls mit Sitz in der Nähe von Zürich, hat sich Stäubli auf die Fertigung von Industrierobotern konzentriert. Die Bandbreite der eingesetzten Roboter reicht von Scara (Selective Compliance Assembly Robot Arm), Sechs-Arm-Industrieroboter und Cobots bis hin zu mobilen Robotersystemen. Die Einsatzgebiete sind in der Automobilindustrie sowie in der Metall-, Porzellan- und Lebensmittelindustrie zu finden. 

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    Roboterhersteller stark von Zulieferungen aus dem Ausland abhängig

    Seit dem Frankenschock im Jahr 2015 sind die großen Unternehmen in der Schweiz auf Zulieferungen aus dem Ausland angewiesen. Damals hatte die Inlandswährung Franken um bis zu 40 Prozent gegenüber dem Euro aufgewertet. Die Folge: Zulieferungen aus der Schweiz verloren an Attraktivität. 

    Gerade die zwei größten Hersteller von Industrierobotern, ABB und Stäubli, sind nach wie vor von diesen Entwicklungen betroffen. Generell setzt die schweizerische Robotikbranche stark auf internationale Zusammenarbeit. 

    Geschäftschancen für kleine und mittelständische Unternehmen aus Deutschland bestehen vor allem im Bereich der Automobilbranche. Die Sparte ist zwar in der Schweiz weniger relevant, wird aber umso wichtiger, sobald die Roboter in der Produktion in Deutschland eingesetzt werden. Deutsche Mittelständler können genau hier ihre Expertise anbieten und das Portfolio ergänzen. 

    Bei Servicerobotern ist noch Luft nach oben

    Bei Servicerobotern liegt die Schweiz lediglich im Mittelfeld. Die 37 ansässigen Unternehmen, die in der Branche tätig sind, bilden im internationalen Vergleich eine relativ kleine Szene. Die Weltspitze wird von den USA mit 249 Unternehmen angeführt. Deutschland erlangt mit 94 Unternehmen Rang zwei der weltweit führenden Nationen im Bereich Serviceroboter.  

    Forschungen zu Anwendungsgebieten insbesondere im medizinischen Bereich spielen in der Schweiz eine wichtige Rolle. Der Einsatz von Simulationen in der Gesundheitserziehung ist relevant geworden, um die Patientensicherheit und Versorgungsqualität zu verbessern. Der von der deutschen 3B Scientific GmbH vertriebene Geburtssimulator SIMone wurde in einer schweizerisch-deutschen Kooperation entwickelt. Mit dem Projekt ist den Entwicklern ein Meilenstein in der medizinischen Versorgung gelungen. Die realistische Simulation einer Geburt wird audiovisuell und haptisch angezeigt. Ein Prozess, der in Realität einmalig ist und sich schwer als Lernsituation eignet. 

    Ein weiteres erfolgreiches Start-up im MedTech Bereich ist der Roboterhersteller MyoSwiss. Das Unternehmen befähigt Menschen mit Bewegungseinschränkungen, am Alltag wieder teilzunehmen. Computer basierte Roboterprothesen können Patienten bei Bewegungsabläufen unterstützen. Das Unternehmen geht als Spinoff der gut aufgestellten Forschungsabteilung der ETH Zürich hervor. Die einzigartige Kombination aus Roboter- mit Textiltechnologie ist günstiger als voll motorisierte Exoskelette und eröffnet dem Start-up eine attraktive Perspektive im B2C-Markt. MyoSwiss ist nun daran, eine Version für Privatpersonen zu entwickeln. Das benötigte Kapital dafür könnte aus EU-Fördermitteln stammen.

  • Strategien und Ziele: Förderung zielt auf Kooperationen ab

    Das Robotik-Ökosystem ist von strategischen Partnerschaften aus Politik, Wissenschaft und Wirtschaft geprägt. Kooperationsmöglichkeiten bestehen vor allem für Start-ups.

    Innovationsfähigkeit als Schlüssel zur Wettbewerbsfähigkeit 

    Der Einsatz von Robotern sowie die Automatisierungsbereitschaft werden in der Schweiz als Schlüssel zur Standortattraktivität und Wettbewerbsfähigkeit gesehen. Daher hat sich die Regierung in Bern zum Ziel gemacht, die digitale Transformation proaktiv voranzutreiben.

    Bereits 2001 wurden die ersten sogenannten Nationalen Zentren für die Kompetenz in der Entwicklung (NCCR)  etabliert. Sie werden vom Schweizer Nationalfonds (NFS) finanziert und verfolgen das Ziel, langfristig angelegte Forschungsprojekte zu Themen, die für den Forschungs- und Innovationsstandort Schweiz von strategischer Bedeutung sind, zu fördern. Staatlich reguliert und koordiniert, kommen neben privaten Unternehmen auch Universitäten und andere Forschungsinstitute zusammen. In bislang 42 NCCR Projekten investierten der Staat, Universitäten sowie externe Beteiligte insgesamt 3,03 Milliarden Euro. 

    Seit 2010 existiert das NCCR Robotics, das acht Forschungsinstitutionen und Universitäten vereint. Forschungsschwerpunkte sind tragbare Roboter, Rettungsroboter sowie Bildungsroboter. Dreh und Angelpunkt sind die Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) in Zürich sowie die École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) in Lausanne. 

    Beste Voraussetzungen für junge Start-ups 

    Das Potenzial der Zusammenarbeit zwischen Wirtschaft und Wissenschaft wird aktiv durch die Schweizerische Agentur für Innovationsförderung vorangetrieben. Sie bietet Forschungseinrichtungen und Unternehmen gleichermaßen die Möglichkeit, innovative Ideen voranzubringen. In Form von Weiterbildungen sowie Finanzierung und Begleitung werden Jungunternehmer bei innovativen Geschäftsideen unterstützt. 

    Die Hochschulen verleihen der Start-up-Szene der Schweiz eine starke Dynamik. Die EFPL sticht dabei mit ihrem Innovation Park besonders hervor. Mehr als 120 Start-ups sind dort heute ansässig. Auch das einzige Schweizer Einhorn (Einhörner sind Unternehmen, mit einer Bewertung von über 1 Milliarde US-Dollar), Mindmaze, ist der EFPL erwachsen. Das Unternehmen baut Hard- und Software, um Patienten nach Schlaganfällen mithilfe von Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) zu behandeln. Die Kombination aus Neurowissenschaft und Robotik-Ingenieurwesen bildet das Fundament des Unternehmenserfolgs.  

    Neben den privaten und kantonalen Finanzierungsangeboten bietet das gewerbeorientierte Bürgschaftswesen, die Schweizerische Gesellschaft für Hotelkredit (SGH) und der Technologiefonds auch auf Bundesebene Hilfen für Unternehmensgründer, leichter an Kredite oder Darlehen heranzukommen. Der Technologiefonds ist zudem sehr stark auf Nachhaltigkeit fokussiert. Darlehen werden hauptsächlich an schweizerische Unternehmen vergeben, deren neuartige Produkte eine Verminderung von Treibhausemissionen ermöglichen. Die Kommission für Technologie und Innovation (KTI) bietet Unternehmen Trainingsprogramme an und begleitet junge Firmengründer mit professionellen Coachings.

    So gelang es zuletzt der schweizerischen KEMARO AG eine Kreditbürgschaft in Höhe von 1 Million US-Dollar zu erhalten. Nach Aussage des Unternehmens ist die Unterstützung durch den Technologiefonds ein wichtiger Schritt zur Marktexpansion. Die KEMARO AG gehört damit zu einer exklusiven Gruppe von über 100 Schweizer Firmen, die seit dem Jahr 2013 vom Technologiefonds des Bundes unterstützt wurden.

    Das Silicon Valley für Drohnen

    Nicht nur die innovationsfreundliche Wirtschaft macht es für ausländische Robotikunternehmen leicht, in der Schweiz Fuß zu fassen. Auch die pragmatische Haltung der Regulierungsbehörden erleichtert innovative Entwicklungen. So konnte zum Beispiel für den Bereich der Drohnen bereits eine Gesetzesgrundlage ausgearbeitet werden. Im Mittelpunkt der inhaltlichen Beratung stand das Schweizer Drohnen und Robotik-Zentrum (SDRZ). Die Schweiz war 2017 zudem das erste Land, das unter realen Bedingungen das U-Space Konzept testete. Dabei handelt es sich um die Integration von unbemannten Drohnen in das bestehende Luftraummanagementsystem. Dadurch wurde ein Grundstein für die internationale Drohnennutzung auf geschäftlicher und privater Ebene gelegt. 

    Robotikforschung für die Katastrophenhilfe 

    Die Schweiz setzt in Sachen Katastrophenhilfe auf die Unterstützung von Robotern. Das Bundesamt für Rüstung, armasuisse, hat hierzu das Projekt ARCHE (Advanced Robotic Capabilities for Hazardous Environments) ins Leben gerufen. In Kooperation mit dem SDRZ setzt sich das Projekt zum Ziel, den Technologiereifegrad und die Anwendungstauglichkeit der schweizerischen Robotik für die Katastrophenhilfe der Zukunft zu beurteilen. 

    Unter der Leitung von armasuisse arbeiten der Lehrverband Genie/Rettung/ABC (LVb G/Rttg/ABC), die ETH Zürich und der nationale Forschungsschwerpunkt NCCR Robotics zusammen. Aus dieser Kooperation ist beispielsweise der vierbeinige Roboter ANYmal hervorgetreten, der auf unebenen Untergründen das Gebiet erkunden kann. Die Forschungsgruppe bietet gute Voraussetzungen zur Umsetzung vielseitiger innovativer Ideen. 

    Ausgewählte Investitions- und oder Forschungsprojekte in der Robotik in der Schweiz

    Akteur/Projekt

    Investitionssumme in Mio. USD 

    Anmerkungen

    ABB Robotic Factory in Shanghai

    150

    Erste Produktion für 2022 geplant. 

    Förderung NCCR Robotics (inklusive Drittmittel)

    60

    Der SNF fördert den NCCR Robotics in seiner dritten Förderperiode.

    Das verfügbare Gesamtbudget wird außerdem durch eigene Gelder der Projektbeteiligten sowie Drittmittel, die in der Regel aus der Industrie stammen, weiter erhöht.

    Forschungsprogramm RobotX der ETH

    2,5

    ABB und die Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH) haben ihre langjährige Zusammenarbeit weiter ausgebaut.

    World Robotic Olympiad Schweiz

    n.a.

    Die World Robot OlympiadTM wird unter anderem vom Bildungsministerium gefördert. Sie ist ein Robotik-Wettbewerb für technikbegeisterte Kinder und Jugendliche. 

    Quelle: Recherche von Germany Trade & Invest


  • Rahmenbedingungen: Europäisches Robotergesetz nicht priorisiert

    Das Nein zum Rahmenabkommen mit der Europäischen Union trifft schweizerische Unternehmen empfindlich. Spezielle Richtlinien für Roboter gibt es in der Schweiz nicht. 

    Gescheitertes Rahmenabkommen mit EU trifft auch Maschinenbauer

    Der Abbruch der Verhandlungen des Schweizer Bundesrates über ein Rahmenabkommen mit der Europäischen Union (EU) trifft vor allem Medizintechnikfirmen, aber auch die Maschinenbaubranche. Letztere rechnet in den nächsten Jahren mit technischen Handelshemmnissen.

    Das Ende der Verhandlungen bedeutet für die Branchenunternehmen, dass die gegenseitige Anerkennung von Konformitätsbewertungen künftig nicht mehr gültig sein wird. Diese hatte schweizerischen Unternehmen bislang einen ungehinderten Zugang zum europäischen Binnenmarkt garantiert. Durch das fehlende Rahmenabkommen wird das Abkommen über die gegenseitige Anerkennung von Konformitätsbewertungen (Mutual Recognition Agreement) jedoch nicht mehr aktualisiert. Ändert sich die Rechtslage, fällt die gegenseitige Anerkennung weg. Das ist nun der Fall: Der europäische Gesetzgeber überarbeitet zurzeit die Maschinenrichtlinie. Nach Abschluss der Revision müssten die eidgenössischen Unternehmen sich in der EU Zertifizierungsstellen für ihre Produkte suchen oder gleich Niederlassungen in der EU gründen, was mit hohen Kosten verbunden ist. 

    Europäisches Robotergesetz wird nicht weiter verfolgt

    Sowohl für Industrie- als auch für Serviceroboter gilt die von der International Organisation für Normung vorgenommene ISO 8873:2012 Begriffsdefinition. Danach sind alle Begriffe definiert, die im Zusammenhang mit Robotern und Robotergeräten verwendet werden. 

    Regelungen für ein europäisches Robotergesetz wurden erstmals 2016 vom Europäischen Parlament diskutiert. Gerade in Hinblick auf die haftungsrechtlichen Grundlagen wurden brisante Aspekte debattiert. Weitere Schritte sind bislang nicht erfolgt. 

    Hinsichtlich der Normierung gelten die einschlägigen EU-Richtlinien (siehe etwa Deutsches Institut für Normung e.V.).

    Germany Trade & Invest stellt ausführliche Informationen zum Wirtschafts- und Steuerrecht sowie zu Einfuhrregelungen, Zöllen und nichttarifären Handelshemmnissen zur Verfügung.

  • Kontaktadressen

    Bezeichnung

    Anmerkungen

    Germany Trade & Invest/Schweiz

    Außenhandelsinformationen für die deutsche Exportwirtschaft

    AHK Schweiz

    Anlaufstelle für deutsche Unternehmen

    Eidgenössische Zollverwaltung (EZV), Oberzolldirektion

    Bundesamt für Statistik

    Schweizerische Normen-Vereinigung

    NCCR- Robotics

    Nationales Forschungs- und Kompetenzzentrum für die Entwicklung von Robotertechnik

    Verband Schweizer Maschinen-, Elektro- und Metallindustrie (Swissmem)

    Switzerland Global Enterprise

    Förderung im Auftrag von Bund und Kantonen, um Investitionen und Ansiedlungen in der Schweiz zu etablieren. Spezieller Fokus auf Robotik, KI und Life Science.

    SMM Schweizer Maschinenmarkt

    Automation-Electronics Zuerich 2022

    Die Messe automation & electronics Zürich ist die schweizerische Messe für Industrie und Wissenschaft.

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