Hardware voor humanoïde robots: Nieuwe perspectieven voor de industriële toegevoegde waarde in Europa

De productie van hardwarecomponenten voor humanoïde robots biedt veel marktpotentieel. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

Voor met name technisch hoogwaardig uitgeruste humanoïden vormen de hardwarekosten een aanzienlijke prijsdrijver. © Fraunhofer IPA/P3

Samen met het bedrijfsadviesbureau P3 heeft het Fraunhofer IPA onderzocht hoe componentenfabrikanten kunnen profiteren van de productie van hardware-onderdelen voor humanoïde robots. De resultaten zijn gratis beschikbaar in het whitepaper »De waarde-keten van humanoïde hardware: Kan de Europese maakindustrie profiteren van de humanoïde momentum?«

De snelheid waarmee humanoïde robots zich momenteel ontwikkelen, is hoog. De voorspelde groeipotentieel is enorm en ze lijken het marktpotentieel van de automobielindustrie te willen overtreffen of zelfs verdringen. En in de media en op beurzen staan ze als voorbeeld van een »embodied AI«, dus een volledige integratie van kunstmatige intelligentie (AI) met machinale componenten of volledige systemen, centraal. Vooral de markten in de VS en Azië krijgen veel aandacht, waar zowel software- als hardwareontwikkelingen zeer ver vooruitgang boeken.

Ook in Europa zijn er veel activiteiten. Daarnaast moet de maakindustrie in deze regio een structurele verandering doormaken. Daarom rijst de vraag: Hoe kan de lokale industrie profiteren van deze bloeiende technologie en mogelijk nieuwe markten aanboren? Een team van auteurs van het Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA en het bedrijfsadviesbureau P3 heeft deze vraag onderzocht. In het nu gepubliceerde whitepaper hebben ze gekeken naar de rol van de hardware van deze robots en waarom productiebedrijven in Europa hierin sterk geïnteresseerd zouden moeten zijn.

Want ondanks de vorderingen op het gebied van AI bepalen hardwarecomponenten grotendeels de economische haalbaarheid, betrouwbaarheid en schaalbaarheid van humanoïde robots. Momenteel ontbreken echter gestandaardiseerde hardware-architecturen. Bovendien voldoen belangrijke componenten voor dit type robot, zoals actuatoren, tandwielen, batterijen en sensoren, slechts gedeeltelijk aan de industriële eisen op het gebied van robuustheid, levensduur en kostenstructuur.

Deze marktleemtes, gekoppeld aan de eerder genoemde zeer goede marktprognoses, vormen een grote kans. Een vroege betrokkenheid bij de onderliggende waardeketen is daarom relevant voor bedrijven die al lange tijd uitgebreide expertise hebben op het gebied van automatisering, mechatronica en industriële productie.

Om het marktpotentieel beter te kunnen inschatten, heeft het team van auteurs de waardeketen van de hardware voor humanoïde robots, inclusief sensoren, actuatoren, structuur en energie, geanalyseerd en een bottom-up kostenmodel ontwikkeld. Dit kostenmodel is toegepast op drie scenario's en maakt een gestructureerde vergelijking mogelijk tussen kosteneffectieve, middenprijs- en high-end humanoïde configuraties. Het illustreert bovendien hoe verschillende hardwarebeslissingen de totale systeemkosten beïnvloeden. De analyse benadrukt hardwarecomponenten die de totale uitgaven domineren en de grootste uitdagingen vormen voor kosteneffectieve schaalvergroting, vooral voor humanoïde systemen die bedoeld zijn voor continu industrieel gebruik. Flexibele handen vormen momenteel nog de grootste knelpunt.

Fraunhofer IPA brengt uitgebreide markt- en technologische kennis in

Vincent Bezold, hoofd van het bedrijfssegment bij het Fraunhofer IPA en medeauteur van het whitepaper, vat de aanbevelingen als volgt samen: »Om deze groeimarkt te kunnen betreden, is het essentieel dat bedrijven zich gericht inzetten voor de ontwikkeling en industrialisatie van kosteneffectieve en prestatiegerichte hardwarecomponenten. Ze moeten ook streven naar een vroege en nauwe samenwerking met fabrikanten van humanoïde robots.«

Het whitepaper maakt deel uit van uitgebreide technologische en strategische werkzaamheden van het Fraunhofer IPA rond humanoïde robots. Deze variëren van het verkrijgen van gedegen wereldwijde marktkennis en behoefteanalyses tot de ontwikkeling van technologische componenten of volledige toepassingen.

Om bedrijven precies de kennis te bieden die ze nodig hebben voor investeringsbeslissingen, zal het instituut in het eerste kwartaal van 2026 verdere publicaties uitbrengen: Een benchmark maakt het mogelijk om humanoïde robots uitgebreid te testen en ze te vergelijken op zes criteria, waaronder energie-efficiëntie, functionele en IT-veiligheid. Met behulp van een »Readiness Navigator« kunnen bedrijven zowel robots als toepassingen beoordelen op basis van bepaalde eisen en indelen in vijf rijpheidsniveaus.