Robotik & Automation | Credit Suisse AM Fondsmanager : "Die Schleusen öffnen sich!"

Wir sind der Meinung, dass die «Eintrittsbarrieren» im Roboterbau fallen, sodass die gesamte Branche von einer Innovationswelle erfasst werden dürfte. Diese Innovation und die Tatsache, dass immer intelligentere Systeme zu günstigeren Preisen angeboten werden, öffnen den Robotikmarkt für eine breite Palette neuer Anwendungen und eine grosse Zahl neuer Benutzer. 

In der aktuellen Ausgabe der Thematic Insights erörtern wir die Gründe, weshalb Roboter und Automatisierungssysteme heute leichter zu bauen sind als je zuvor. Die heutigen Marktführer dürften daher unter Druck geraten, andererseits liegt die Vermutung auf der Hand, dass in den nächsten fünf bis zehn Jahren zahlreiche neue Unternehmen und ein viel grösser Markt für Robotik und Automatisierungssysteme entstehen werden. Willkommen zur Robotikrevolution!

Mehr Programmierer

Vor acht Jahren verfasste Tech-Genie Marc Andreessen seinen berühmten Essay «Why software is eating the world» für das Wall Street Journal.[1] Er stellte die These auf, dass sich jedes Unternehmen in Zukunft zu einem Softwareunternehmen wandeln würde. Heute lässt sich diese Idee durchaus als Realität einstufen. Technologie ist inzwischen für viele Menschen in den Alltag integriert und viele Dinge wie Unterhaltungen mit Freunden, Online-Shopping, Reisebuchungen oder auch das Lesen der Nachrichten erfolgen digital. Auch bei physischen Interaktionen, etwa der Kartenzahlung eines Take-Away-Kaffees, einer Fahrt per Uber oder eines Fluges, laufen digitale Technologien unauffällig im Hintergrund. Technologien, die auf Hardware laufen und über Software betrieben werden.

Da der Stellenwert der Software in den letzten 50 Jahren gestiegen ist, gibt es mittlerweile unzählige Menschen, die wissen, wie man Computer programmiert. Im Oktober 2006 schätzte die Evans Data Corporation (EDC) in ihrer ersten derartigen Studie die Zahl der Softwareentwickler weltweit und kam zum Schluss, dass 2005 über 11 Millionen Menschen berufliche Qualifikationen als Programmierer aufwiesen. Seither aktualisiert EDC diese Studie alle sechs Monate und laut Schätzung des letzten Datenpunkts (Datenpunkt 26 in dieser Reihe) ist der Bestand an professionellen Programmierern 2019 auf 23,9 Millionen Menschen angewachsen. EDC geht davon aus, dass dieser Bestand in den nächsten fünf Jahren um weitere fünf Millionen wachen wird (Abb. 1).[2]  

Abbildung 1. «Anzahl der Softwareentwickler weltweit» 

Quelle: Evans Data Corporation (2019), «Global Developer Population and Demographic Study 2019», Band 1.

Junge Talente fördern

Vieles spricht dafür, dass sich das Wissen, wie man Programme schreibt, weiterverbreitet. Die finanziellen Anreize liegen auf der Hand. Fünf der derzeit zehn reichsten Menschen der Welt haben laut der «Real Time»-Liste von Forbes ihr Vermögen mit Software verdient.[3]  

Die schiere Anzahl Internetseiten mit Programmierangeboten für Kinder legt den Schluss nahe, dass Eltern viel daran liegt, ihre Kinder frühzeitig in diese Welt einzuführen. Solche Angebote sind inzwischen ein immenses Geschäft. Schulen und Hochschulen investieren ebenfalls zunehmend in IT-Labore und bieten immer mehr Informatik- und MINT-Kurse an, um den neuen Bedürfnissen der modernen Arbeitswelt gerecht zu werden. Sie investieren verstärkt in technologiebasierte Lösungen, um ihre eigenen Wissensvermittlungsprozesse interessanter und wirksamer zu gestalten.

Der dänische Spielwarenhersteller Lego zählt zu den Vorreitern am Programmiermarkt für Kinder. Das Unternehmen brachte 1998 seine Hardware- und Softwareplattform «Mindstorms» im Rahmen der «LEGO Technics»-Produktlinie heraus und stellte Jugendlichen und jungen Erwachsenen (Altersempfehlung: ab 10 Jahren) damit eine Reihe von Sensoren und Motoren sowie eine grafikbasierte Programmierplattform zu Verfügung, um Roboter zu bauen und zu programmieren. 2017 brachte Lego eine vereinfachte Mindstorms-Version namens «Boost» auf den Markt, die noch jüngeren Lego-Architekten (ab 7 Jahren) Programmierkenntnisse und ein grundlegendes Verständnis der Robotik vermitteln sollte.

Andere Unternehmen haben sich ein Beispiel an Lego genommen. Der «Raspberry Pi» der in Grossbritannien ansässigen Raspberry Pi Foundation ist ein bezeichnendes Beispiel. Die Stiftung brachte einen kleinen Einplatinenrechner auf den Markt, um den Grundlagenunterricht in Informatik und Robotik an Schulen zu fördern. Seit der Markteinführung im Februar 2012 wurden über 30 Millionen Raspberry Pis zu einem Stückpreis von rund USD 30 verkauft.[4]

Technologie wird intelligenter

Parallel zur Anzahl der Programmierer ist auch die Leistungsfähigkeit der Computer weiter angewachsen. Die Rechenleistung von Computerchips ist steil angestiegen und bestätigt damit die Prognose von Gordon Moore, dem Mitbegründer von Intel, aus dem Jahr 1965: 

Was heute allgemein als «Mooresches Gesetz» bezeichnet wird, war ursprünglich eine Vorhersage, dass sich die Zahl der Transistoren auf einem Chip alle zwei Jahre verdoppeln dürfte.[5] Mehr Transistoren führen zu höheren Rechenleistungen der Chips, so die vereinfachte Folgerung. Für viele von uns ist diese stetige Zunahme der Rechenleistung nur schwer nachzuvollziehen. Wenn wir «eine Verdopplung der Transistorenzahl» hören, denken wir fast automatisch an eine lineare Progression. In Wahrheit verläuft die Kurve jedoch exponentiell. Der schnellste 1971 im Handel erhältliche Chip bestand aus 2300 Transistoren⁵, was zur damaligen Zeit eine unglaubliche Leistung war. 1993 war diese Zahl schon um mehr als das 1400-Fache auf 3,3 Millionen Transistoren angestiegen und 2019, weitere 25 Jahre später, um mehr als das 11’000-Fache auf 38,5 Milliarden5.

Um diesen massiven Anstieg der Rechenleistung zu konkretisieren, sollte man sich vergegenwärtigen, wie viel leichter sich Computer, Mobiltelefone und andere Geräte heute benutzen lassen, als dies noch vor fünf, zehn oder zwanzig Jahren der Fall war. Die Bedienung der meisten digitalen Geräte erfolgt inzwischen zumeist intuitiv und erfordert nicht viel mehr als das Antippen von Symbolen auf einem Touchscreen. Die immer populärere Sprachsteuerung dürfte die Interaktion mit Computern in Zukunft zusätzlich vereinfachen. Vergleichen Sie diese Benutzererfahrung mit den Heimcomputern der 1980er-Jahre, als wir von einem leeren Bildschirm und einem blinkenden grünen Cursor begrüsst wurden und schon für die Ausführung einfachster Funktionen grundlegende Programmierkenntnisse abrufen mussten.

Preiswertere Komponenten

Der technologische Fortschritt hat nicht nur die Nutzung von Computern vereinfacht, sondern auch dazu geführt, dass leistungsfähigere Computer komplexe Anweisungen schneller ausführen und sich für vielfältigere Aufgaben einsetzen lassen. Dieser Prozess der Intelligenzsteigerung von Computern hat ferner dazu geführt, dass ihre Herstellung deutlich günstiger wurde.

Das weltweite Wachstum der Technologiebranche auf ein riesiges Ausmass führte zu Skaleneffekten und Diversifikationsvorteilen, die die Kosten für die Herstellung von Chips, Sensoren und anderen Komponenten senkten. Daten aus dem «Shift Index» von Deloitte zeigen, wie extrem die deflationären Kräfte im Technologiesektor tatsächlich waren. In den drei wichtigsten Technologiebereichen (Rechenleistung, Speicherung und Vernetzung) sind die Preise in den letzten zwei Jahrzehnten massiv gefallen.

Abbildung 2. Preisverfall in drei Kernbereichen der Technologie 

Quelle: Credit Suisse, Quelle: «Shift Index 2016», Deloitte University Press. Effektive Kosten in USD umgerechnet.

Mit dem Preisrückgang nahm die Zahl der Anwendungen und Anwender zu, sodass der Technologiemarkt insgesamt wuchs. Diese Entwicklung ist eine «Aufwärtsspirale», in der das Grössenwachstum zu Produktionseffizienzen führt und Preissenkungen ermöglicht, die ihrerseits die Nachfrage anheizen und damit Produktionssteigerungen nach sich ziehen.

Im Technologiebereich ist dieser Trend kein Einzelfall: In den 1970ern waren Grossrechner Regierungen und grossen Unternehmen vorbehalten, in den 1980er-Jahren waren Heimcomputer ein Nischenmarkt, ein Luxusprodukt für wohlhabende Familien, und in den 1990ern waren Mobiltelefone vor allem im Besitz von hochrangigen Führungskräften und Wall-Street-Brokern. Auch die Entwicklung von Autos, Fernsehern, Armbanduhren (ursprünglich Taschenuhren), Kameras und zahlreichen anderen Technologien folgte diesem Muster. Preisrückgänge riefen neue Teilnehmer auf den Markt und die betreffenden Produktkategorien entwickelten sich zu einem Massenmarkt.

Plattformtechnologien

Dank der Aufwärtsspirale ist heutzutage eine breite Palette an Chips und Sensoren zu attraktiven Preisen im Handel erhältlich. Diese Chips sind nicht nur billiger, sondern auch leistungsstärker als je zuvor. Ausserdem gibt es weltweit mehr Programmierer, die mit ihren Fachkenntnissen diese digitalen Bausteine in neuartiger und innovativer Weise zusammensetzen können. Erfolgskritisch ist auch, dass mehr Kapital zur Finanzierung neuer Softwareunternehmen zur Verfügung steht, einschliesslich einer wachsenden Zahl von Crowdsourcing-Organisationen (wie Kickstarter, GoFundMe und Indiegogo). 

Doch das ist noch nicht alles. Es gibt heutzutage auch eine Reihe von Plattformtechnologien, die grosse Chancen für digitale Innovationen schaffen. Eine dieser Plattformen ist die schiere Menge an vernetzten Geräten, die aktuell genutzt werden. Ericsson schätzt, dass ihre Anzahl bis 2022 auf 29 Milliarden steigt (2016: 16 Milliarden)[6]. Diese Geräte fungieren als «Eingang» für das System, indem sie Informationen über Menschen und die Welt sammeln. Sie können aber auch als «Ausgang» dienen, indem sie dem Endnutzer Informationen liefern. Die Verbreitung vernetzter digitaler Geräte hat zu einer abrupten Ausweitung des täglich produzierten Datenvolumens geführt. Nach Schätzung von IBM wurden mehr als 90 % aller Daten weltweit allein in den letzten zwei Jahren generiert[7]. Daten können als ein weiterer Wegbereiter angesehen werden, da sie bei der Entwicklung künstlicher intelligenter Systeme basierend auf Deep Learning und Mustererkennung eine wichtige Rolle spielen.

Datenzentren und schnelle Mobilfunknetze sind ebenfalls von grosser Bedeutung: Dank ihnen lassen sich diese enormen Datenmengen speichern und in Echtzeit aus den vernetzten Geräten erheben bzw. mit diesen teilen.

Robotik und Automatisierung

Es dürfte somit kaum überraschend sein, dass immer mehr technologische Innovationen und neue Unternehmen in den Markt eintreten. In den letzten 50 Jahren konzentrierten sich die meisten IT-Innovationen auf traditionelle computerzentrierte Technologie – von Grossrechnern, Servern, PCs und Mobiltelefonen bis hin zum Internet. Nun verschiebt sich der Fokus hin zur Betriebstechnologie (Operational Technology, OT) und dem Internet der Dinge (Internet of Things, IoT): Physische Gegenstände, von Strassenlaternen über Düsentriebwerke und Werksmaschinen bis hin zu Autos, können mit Sensoren nachgerüstet und vernetzt werden, um neue Dienstleistungen sowie mehr Effizienz und Automatisierungsmöglichkeiten zu bieten.

Für die Robotik bieten sich Chancen, da sich zahlreiche alltägliche Aufgaben theoretisch durch Automatisierung mit wenigen einfachen Sensoren und etwas Rechenleistung effizienter und zweckmässiger erledigen lassen. Das Potenzial ist enorm: Während der klassische IT-Markt für Computer, Server und Mobiltelefone bereits gut erschlossen und etabliert ist, befindet sich die Erschliessung der realen Welt durch OT und IoT noch in einem sehr frühen Anfangsstadium. Das Potenzial ist zudem sehr vielfältig: angefangen bei Automatisierungslösungen zur Verringerung des Energieverbrauchs im Haushalt und zum Putzen bis hin zu intelligenten Technologien zur Steuerung von Warenflüssen in einem E-Commerce-Verteilzentrum, oder der Identifizierung von Schädlingen und Krankheiten bei landwirtschaftlichen Nutzpflanzen, um grossflächige Kontaminationen zu verhindern.

Der Markt für Robotik und Automatisierungslösungen stellte aufgrund der hohen Preise und unflexiblen Systeme bis vor kurzem eine kleine Nische dar, die sich nur für grosse Unternehmen, d. h. in erster Linie Massenhersteller, eignete. Inzwischen kommen preiswertere und leichter zu bedienende Robotik- und Automatisierungssysteme auf den Markt, sodass sich die Branche heute stetig von einem kleinen Nischenmarkt zu einem deutlich grösseren Massenmarkt entwickelt. Im Zuge der Marktentwicklung werden mehr Systeme und Geräte geschaffen, die die neue Nachfrage abdecken sollen: Qualcomm brachte kürzlich seinen RB3-Chip auf den Markt, um die Entwicklung von intelligenten und kostengünstigen Robotern zu beschleunigen. Das ROS (Robot Operating System) ist ein frei verfügbares Open-Source-Betriebssystem, das als Basis für Roboterentwicklungen dienen soll, und OpenCV ist eine Open-Source-Bibliothek von SLAM-Algorithmen, die in der Robotik bei der Entwicklung autonomer Navigationssysteme zum Einsatz kommen. Dies sind nur einige Beispiele für die wachsende Zahl von Komponenten- und Systementwicklungen, um die steigende Nachfrage im Robotik- und Automatisierungsmarkt zu decken. Mit dem anhaltenden Marktwachstum wird auch die Menge solcher Bausteine zunehmen.

Schlussbemerkung

Brauchen wir mehr Automatisierung? Stellt sie nicht eine Bedrohung für Arbeitsplätze dar? Die Antwort ist natürlich, dass wir nicht unbedingt mehr Robotik- und Automatisierungssysteme «brauchen», die Menschen aber über eine unstillbare Neugier und einen ebensolchen Wissensdrang verfügen, wodurch Innovationen gefördert, Technologien vorangetrieben und in vielen Fällen geschäftliche Chancen geschaffen werden. Obschon die Idee eines langsameren Wandels und die Rückkehr zur «guten alten Zeit» allenfalls ihren Reiz haben könnte, so müssen wir in der Realität feststellen, dass wir den Wandel nicht aufhalten können. Innovationen legen oft den Grundstein für weitere Innovationen und ein technologischer Durchbruch öffnet häufig die Türen für Weitere.

Eine langsamere Übernahme von Innovationen oder eine Besteuerung der Automatisierung, der Robotik oder anderer effizienzsteigernder Tools können auf kurze Sicht Arbeitsplätze sichern, früher oder später sinkt hierdurch jedoch unsere globale Wettbewerbsfähigkeit. Wir sollten nicht vergessen, dass die technologischen Fortschritte der letzten 100 Jahre trotz der offensichtlichen Verwerfungen der Arbeitsmärkte positive Folgen für die Gesellschaft hatten, indem sie dem Durchschnittshaushalt Zugang zu einem höheren Lebensstandard, zu einer besseren Gesundheitsversorgung und Lebenserwartung sowie zu höherer Bildung und mehr Wissen verschafften und unser Leben in der Regel angenehmer und komfortabler gestalteten.

Nicht vergessen sollen wir auch, dass die deutlich gestiegenen Lohnkosten sowie der Anstieg des weltweiten Wohlstands und die Verbesserung der Bildungsstandards dazu geführt haben, dass viele Aufgaben von Menschen nur zu hohen Kosten oder unwillig erledigt werden können. Robotik und Automatisierungssysteme können zur Lösung dieses Problems beitragen, da sie immer billiger und intelligenter werden und immer einfacher zu bedienen sind.

Fazit

Ursprünglich begeisterte uns Robotik und Automatisierung als langfristige Anlagechance, da der Markt immer mehr Innovationen, erweiterte Anwendungen und neue Unternehmen hervorbrachte. Heute sind die Bausteine für technische Innovationen, einschliesslich Robotik- und Automatisierungslösungen, leichter zugänglich und erschwinglicher als je zuvor. Zudem steigt die Anzahl der Menschen, die wissen, wie man diese Bausteine nutzt.

Wir sind überzeugt, dass die Bahn für beschleunigte Innovationen im Technologiesektor dank dieser Bausteine und mit der Unterstützung etablierter Plattformtechnologien nun frei ist. Der niedrige Erschliessungsgrad und das grosse Marktpotenzial von Robotik- und Automatisierungssystemen in zahlreichen Wirtschaftszweigen legen für uns die Prognose nahe, dass sich diese Innovationswelle grossteils auf die Themen Robotik und Automatisierung konzentrieren könnte. Wir sind daher überzeugt, dass es sich hier nach wie vor um ein überzeugendes, langfristiges Thema für Anleger mit einem längeren Zeithorizont handelt.