Das Leuchtturmprojekt RoX

Welche Ziele hat RoX?

Bernd Kuhlenkötter: RoX adressiert sowohl die Integration von KI in robotische Systeme als auch die Nutzbarmachung von KI für robotergestützte Applikationen und zielt auf die Umsetzung von Daten-/Dienste-Ökosystemen in diesem Kontext. Hierüber ist das Projekt auch mit weiteren nationalen und europäischen Initiativen vernetzt, wie zum Beispiel mit der Initiative Manufacturing-X, die ein internationales, interoperables Datenökosystem aufspannen möchte, um digitale Innovationen für mehr Resilienz, Nachhaltigkeit und Wettbewerbsstärke in praxisrelevanten Anwendungen zu ermöglichen.
Konkretes Ziel von RoX ist es, ein dezentral organisiertes Daten- und Dienste-Ökosystem zu konzeptionieren und exemplarisch umzusetzen, das dann die Entwicklung fortschrittlicher robotischer Systeme unterstützt, die sich stark auf KI stützen und über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg effizient an sich ändernde Rahmenbedingungen angepasst werden können. Zudem soll das RoX-Ökosystem eine umfassende sowie wertschöpfende Zusammenarbeit aller relevanten Akteure ermöglichen. Datenräume innerhalb digitaler Ökosysteme spielen dabei eine entscheidende Rolle. Sie ermöglichen es, Daten synergetisch, sicher und skalierbar zu nutzen. So können beispielsweise bestehende Robotersysteme und Komponenten mit Hilfe von KI und entsprechenden Werkzeugen auf ein neues Qualitäts- oder Effizienzlevel gehoben werden.

RoX wird auf Multi-Provider Cloud-Edge Infrastrukturen zurückgreifen und ein hohes Maß an technologischer und datenbezogener Souveränität ermöglichen – dies schließt insbesondere den Schutz sensibler und IP-behafteter Daten mit ein. Zudem werden auch Aspekte der Nachhaltigkeit adressiert, etwa die effiziente Verarbeitung großer Datenmengen sowie eine insgesamt energieeffiziente Umsetzung des Ökosystems. Hierzu etabliert das Projekt eine enge Zusammenarbeit mit verschiedenen europäischen Projekten aus dem IPCEI-CIS-Kontext: Kern dieser Initiative ist die IPCEI Cloud, die von mehr als 100 Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus zwölf EU-Mitgliedstaaten vorangetrieben wird.

Wie sieht Ihre Roadmap aus?

Dr. Bernd Kuhlenkötter ist Advisor Strategic Research and Development im Auftrag von ABB. © ABB

Kuhlenkötter: Bis zu seinem Abschluss 2027 wird das Projekt vorrangig an drei Hauptzielen arbeiten, um die deutsche Robotik umfassend auf zentrale Anwendungsfälle in der Produktion und Logistik auszurichten:

In den ersten sechs Monaten wollen wir in allen Anwendungsfällen die detaillierten Anforderungen analysieren und die wesentlichen Gemeinsamkeiten auf der Lösungsseite identifizieren. Neben den robotischen Fähigkeiten stehen insbesondere die zentralen Anforderungen an das interoperable Ökosystem sowie die Integrationswerkzeuge für Anwender und Entwickler im Mittelpunkt. Zusätzlich werden all diese Aktivitäten in einem gemeinsamen Kommunikationskonzept gebündelt, und über die gesamte Projektlaufzeit ein attraktives und tragfähiges Verstetigungskonzept ausgearbeitet.
Bis zur Projekthalbzeit Ende 2025 ist geplant, in allen Anwendungsfällen des Projekts die ersten Versionen der robotischen Demonstratoren aufzubauen und in Betrieb zu nehmen. Dies soll die praktische Evaluierung und Auswertung der neu entwickelten Roboterfähigkeiten sowie der ersten Ökosystemdienste anhand konkreter Beispiele ermöglichen.

Zum Projektende werden insbesondere die Ökosystemdienste praxisnah weiter ausgebaut und die Roboterfähigkeiten optimiert. Und am Ende des Projekts werden vernetzte Robotersysteme mit deutlich intelligenteren Funktionen und erweiterten Einsatzmöglichkeiten als Demonstratoren zur Verfügung stehen, die von den Anbietern kurzfristig in marktfähige Lösungen weiterentwickelt werden können.

Wie hängt das Projekt mit Manufacturing-X zusammen?

Dr. Lukas Sohlbach ist Projektmanager RoX im Auftrag des VDMA Robotik + Automation. © VDMA

Lukas Sohlbach: RoX baut auf den in Factory-X entwickelten ‚Shared technical base layer‘ auf. Dadurch wird eine Anschlussfähigkeit an das Manufacturing-X-Ökosystem gewährleistet. Auch wenn RoX nicht direkt von Manufacturing-X gefördert wird, ist es Aufgabe des Projektes, die Spezifika der Robotikindustrie in den Aufbau eines Manufacturing-X-kompatiblen Datenraums einfließen zu lassen. Dazu arbeitet RoX eng mit dem von Manufacturing-X geförderten ‚Robot-X‘-Projekt zusammen, das die die Nutzung von Datenökosystemen für die vernetzte modellbasierte Entwicklung und den Betrieb von robotischen Systemen untersucht.

Was sind die Beweggründe für dieses Projekt? Wie kam es dazu?

Kuhlenkötter: Die Bundesregierung hat den hohen Stellenwert der KI-basierten Robotik für Deutschlands Innovationsfähigkeit anerkannt. Deswegen widmete sich der Zukunftsrat des Bundeskanzlers im Jahr 2023 diesem Thema und besuchte im Laufe des Jahres viele deutsche Unternehmen sowie wissenschaftliche Forschungseinrichtungen, um deren Einschätzungen, Bedarfe und Angebote hinsichtlich KI-basierter Robotik zu verstehen und zu analysieren.

Ab Herbst 2023 wurden alle interessierten Unternehmen und Forschungseinrichtungen vom Zukunftsrat in mehreren Sitzungen an einen Tisch gebracht, um das Thema und seine Roadmap weiter auszubauen. Schnell wurde klar, dass man durch eine intensivere Zusammenarbeit mit starken und komplementären Partnern wesentliche Herausforderungen der Zukunft adressieren möchte, um innovative Lösungen zu entwickeln. Das Projekt RoX wurde dabei insbesondere durch einen umfassenden Anwenderfokus geprägt, da in der frühen Initiierungsphase vorrangig Robotik-Anwender aus den Schlüsselbranchen der deutschen Industrie im Konsortium vertreten waren.
Unter Leitung von Siemens, des DLR und des Fraunhofer IPA wurden anfänglich die gemeinsamen Hauptanliegen der Anwender herausgearbeitet und als robotische Anwendungsfälle für das Projekt definiert. Auf dieser Basis erfolgte die Einladung und Auswahl der notwendigen unterstützenden Ausrüster, um die festgelegten Projektziele zu realisieren. Bis zum Jahresende 2023 erstellte das Projektkonsortium eine Skizze über das Vorhaben, die in einem kompetitiven Ausschreibungsverfahren eingereicht, durch den Zukunftsrat der Regierung vorgestellt und letztlich durch den Bundeskanzler und den Wirtschaftsminister als richtungsweisend identifiziert und zur Förderung ausgewählt wurde.

In der anschließenden Detaillierungsphase wurde unter dem Konsortialführer ABB mit Unterstützung von Siemens, DLR und Fraunhofer IPA sowie allen Projektpartnern ein umfassender Projektplan ausgearbeitet und dem Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz zur Prüfung vorgelegt. Mit der erfolgreichen Bewilligung durfte das Projekt RoX im September 2024 starten.

Wer ist – federführend – beteiligt?

Sohlbach: Das Projekt vereint führende Industrieunternehmen und wissenschaftliche Einrichtungen mit einer starken Anwendungs- und Produktorientierung im Bereich digitaler Daten- und Service-Ökosysteme und Robotik. In der Koordination wird ABB durch Siemens, das Deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt und die Fraunhofer-Gesellschaft, vertreten durch das Fraunhofer IPA, unterstützt. Partner des RoX-Konsortiums sind ABB, Boehringer Ingelheim Pharma, Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR), DFKI, Fiege Logistik Stiftung, Gluth Systemtechnik, RIF Institut für Forschung und Transfer, Intrinsic Innovation, Invite, Mercedes-Benz, Roboception, Robomotion, Schunk, Sotec, T-Systems International, VDMA Robotics + Automation, Wacker Chemie, Adolf Würth, Yardstick Robotics, Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML, Dürr Systems, Rheinmetall Waffe Munition, Safelog und Siemens.

Welche Rolle hat der VDMA bei dem Projekt?

Sohlbach: Der VDMA ist in zwei Teilprojekten von RoX vertreten. Im Teilprojekt ‚Semantische Modelle‘ soll er die Expertise der im VDMA-Fachverband Robotik und Automation organisierten Industrieunternehmen in die Konzeption des ‚Core-Models‘, der grundlegenden Informationsstruktur im Ökosystem, einfließen lassen. Außerdem ist der VDMA dafür zuständig, dass die bereits im Rahmen von OPC UA Companion Specifications und der AAS geleistete Arbeit in Core-Model oder spezifischen Informationsmodellen Anwendung findet.

Zusätzlich leitet der VDMA das Teilprojekt ‚Internationalisierung, Harmonisierung & Langfristperspektive‘. Neben der Organisation dieses Teilprojekts fungiert der VDMA insbesondere als Schnittstelle zu verwandten Initiativen. Das Teilprojekt soll dabei unterstützen, dass das in RoX entwickelte Daten- und Dienste-Ökosystem die kritische Masse an Teilnehmern erreicht und auch nach Ablauf der Projektlaufzeit nachhaltig angewendet und weiterentwickelt wird. Darüber hinaus soll RoX hinsichtlich der Rahmenbedingungen und des späteren Betriebs mit anderen Datenraum- und Ökosystem-Projekten synchronisiert werden.

Das Projekt RoX wird gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages mit DARP-Mitteln. Finanziert von der Europäischen Union – NextGenerationEU.