Japan und Südkorea setzen auf Roboter im Schiffbau gegen China

Südkorea und Japan beschleunigen ihre Bemühungen, Roboter in ihren Werften einzusetzen, während Chinas Dominanz in der Schiffbaubranche Washington und seine Verbündeten alarmiert. Der Trend zu sogenannten „intelligenten Werften" ist für Seoul und Tokio unverzichtbar geworden, da beide Länder mit tiefgreifenden Arbeitskräftemängeln, langen Auftragsstaus und einem intensivierenden Wettbewerb durch kostengünstigere chinesische Konkurrenten kämpfen. Laut dem Datendienstleister Clarksons sicherten chinesische Werften im vergangenen Jahr 63 Prozent aller Schiffsbestellungen weltweit.

Für die USA sind Japan und Südkorea von entscheidender Bedeutung, um die Abhängigkeit von China beim zivilen und militärischen Schiffbau zu verringern. Die beiden größten Schiffbaunationen nach China machten im vergangenen Jahr 40 Prozent der weltweiten Schiffproduktion aus und verfügen über entscheidende technologische Expertise bei Flüssiggas-Schiffen, U-Booten und Marineantrieben. Allerdings sehen sie sich einer schwierigen Aufgabe gegenüber: Einige Experten geben an, dass chinesische Werften bei der Entwicklung und dem Einsatz von Schweißrobotern und intelligenten Systemen an ihnen vorbeigezogen sind – in einer der schwierigsten Branchen für die Automatisierung überhaupt.

Chinas Vorsprung bei der Automatisierung

„China setzt aggressiver und schneller Roboter für den Schiffbau ein als die beiden anderen Länder", sagte Woo Jong-hun, Professor für Schiffbau und Ozeantechnik an der Nationaluniversität Seoul. Der Schiffbau ist schwer zu automatisieren, da jedes Schiff unterschiedliche Designs und Strukturen aufweist – im Gegensatz zu standardisierten Produkten wie Autos. Werften sind zudem komplexe und gefährliche Arbeitsumgebungen im Freien, mit engen und unregelmäßigen Räumen, die Baustellen für Gebäude ähneln. Daher bleibt der Sektor stark von einem alternden Pool qualifizierter Arbeitskräfte abhängig.

„Unsere zukünftige Wettbewerbsfähigkeit und unser langfristiges Überleben hängen davon ab, ob es uns gelingt, multifunktionale Roboter unter Verwendung von KI und autonomen Technologien zu entwickeln", sagte Ryu Sang-hun, Vizepräsident bei HD Hyundai Samho, einem Tochterunternehmen des größten südkoreanischen Schiffbauers. „Roboter helfen uns, Arbeitskräftemängel auszugleichen und die Produktqualität zu gewährleisten."

Während qualifizierte Arbeiter einzelne Aufgaben möglicherweise schneller erledigen, glänzen Roboter bei der Aufrechterhaltung einer konsistenten Qualität und Ausbeute. Ein Arbeiter kann bis zu 30 Schweißzellen pro Tag abschließen, während Roboter diese Zahl auf bis zu 50 steigern können, so HD Hyundai Samho. Das Unternehmen schätzt, dass die Technologie die Lieferung von Schiffen um Tage beschleunigen könnte.

Fanuc und die Werften in Ulsan

Fanuc, der weltweit größte Hersteller von Industrierobotern, hat seine ersten zwei Schweiß- und Lackiermaschinen produziert, die exklusiv für Schiffbauer maßgeschneidert sind. Das Unternehmen strebt an, so viele Roboter wie Menschen in Japans Schiffbauindustrie einzusetzen, die 75.000 Beschäftigte zählt, um Nachtarbeitsschichten zu ermöglichen. „Schiffbauer erkennen nun die Dringlichkeit der Automatisierung, und ernsthafte Versuche haben begonnen", sagte Kenichiro Abe, Senior Managing Officer bei Fanuc.

In den HD Hyundai-Werften in Ulsan identifizieren Roboter Schweißstellen anhand von Konstruktionsdaten, bewegen sich zwischen Schiffblöcken und führen einfache Schweißarbeiten aus, während Arbeiter die Vorgänge über Computersysteme überwachen. Der Rivale Hanwha Ocean gab an, dass ein menschlicher Bediener bis zu 10 Roboter für standardisierte Schweißarbeiten verwalten könne.

Experten sind gespalten darüber, ob China in der Automatisierung weiter fortgeschritten ist als Südkorea und Japan, die über reiferes Schiffbauwissen verfügen. George Q Huang, Professor für Smart Manufacturing an der Polytechnischen Universität Hongkong, schätzte, dass südkoreanische und japanische Werften beim Einsatz von Robotern wahrscheinlich fünf Jahre voraus seien, China jedoch „in diesem Zeitraum mehr oder weniger in der Lage sein sollte, aufzuholen". Wie in Südkorea und Japan werde der Ausbau in China, wo die Bevölkerung rückläufig ist, durch Arbeitskräftemangel vorangetrieben, sagte Huang, der an einem Projekt zur Einführung von Robotern in einer kleinen Werft in Zhuhai arbeitet. „Die Bedingungen sind schlecht und [die Arbeit] sehr hart, daher wollen junge Leute nicht mehr in diese Branche eintreten."

Das Ziel: die „Dunkelfabrik"

Das ultimative Ziel der Branche ist es, „Dunkelfabriken" zu produzieren, die fast ausschließlich auf Roboter setzen. HD Hyundai plant, einige Produktionslinien vollständig zu automatisieren und bis 2030 eine kleine Dunkelfabrik unter Verwendung von KI, Big Data und „Digital Twins" zu errichten – Repliken der physischen Welt, die in Echtzeit aktualisiert werden, um sichere Tests automatisierter Herstellungsprozesse zu ermöglichen. Hanwha Ocean hat in den vergangenen zwei Jahren 160 Milliarden Won (120 Millionen US-Dollar) in intelligente Werften investiert und beabsichtigt, bis 2030 70 Prozent der Produktion zu automatisieren. Das Unternehmen plant außerdem, die Automatisierung in seinen US-Geschäften einzuführen, während Seoul und Washington die Zusammenarbeit stärken, um den amerikanischen Schiffbau wiederzubeleben.

Doch Woo von der Nationaluniversität Seoul sagte, es werde schwierig sein, viele Prozesse im Schiffbau innerhalb der nächsten fünf Jahre vollständig zu automatisieren, „weil komplexe Arbeiten immer noch die Geschicklichkeit menschlicher Hände erfordern". Ryu von HD Hyundai Samho ergänzte, Roboter könnten mehr als 90 Prozent der einfachen Schweißaufgaben ausführen, hätten jedoch Schwierigkeiten mit komplexeren Arbeiten wie dem Schweißen gekrümmter Blöcke, der Lackierung und der Sanitärinstallation.

Samsung Heavy Industries, einer der drei größten Schiffbauer Südkoreas, gab zu, dass die Automatisierung – obwohl ein „Muss zum Überleben" – technisch weiterhin herausfordernd und kostspielig sei. „Wir befinden uns in einer Ära, in der es extrem schwierig ist, den Zeitpunkt und die Wirksamkeit von Investitionen zu beurteilen", sagte Yukito Higaki, Präsident von Imabari Shipbuilding, Japans größtem Schiffbauer.

Yang Jong-seo, Forscher an der Export-Import Bank of Korea, sagte, Chinas umfangreiche staatliche Unterstützung bedeute, dass seine Industrie Risiken effektiver absorbieren könne. „Roboter sind dringend erforderlich, damit Korea und Japan besser mit China konkurrieren können, da lokale Arbeitnehmer zunehmend schwierige und gefährliche Jobs für relativ niedrige Löhne meiden", sagte er. „Sie müssen jedoch Kosten und Nutzen sorgfältig abwägen, da Automatisierung enorme Investitionen erfordert, während staatlich unterstützte chinesische Schiffbauer die Kosten für Versuch und Irrtum absorbieren können."