Sicherheitsanforderungen, Zertifizierungsprozesse und steigende regulatorische Vorgaben werden für Robotikentwickler zunehmend zur Herausforderung. Eine aktuelle Studie von QNX zeigt, dass insbesondere in Deutschland die softwareseitigen Grundlagen über den Erfolg künftiger Robotik- und KI-Projekte entscheiden.

Foto: QNX Jim Hirsch, Global VP of General Embedded Markets bei QNX Die Robotikbranche steht vor einem tiefgreifenden Wandel. Während in der Vergangenheit vor allem die Hardware die Leistungsfähigkeit moderner Systeme bestimmte, rücken heute Softwarearchitektur, Sicherheit und regulatorische Anforderungen zunehmend in den Mittelpunkt. Zu diesem Ergebnis kommt die Studie „Inside the Robot: Architecture Benchmark Report“ von QNX, einer Division von BlackBerry. Für die Untersuchung wurden weltweit 1.000 Robotikentwickler befragt.

Die Ergebnisse zeigen, dass insbesondere deutsche Unternehmen vor der Herausforderung stehen, hochkomplexe Robotiksysteme mit steigenden Anforderungen an Sicherheit, Echtzeitfähigkeit und Compliance in Einklang zu bringen. Gleichzeitig wächst der Druck, neue Technologien wie Physical AI schnell produktiv einzusetzen.

Physical AI treibt Innovationen voran

Eine der wichtigsten technologischen Entwicklungen ist nach Ansicht der Befragten Physical AI. Darunter versteht die Studie KI-gestützte Systeme, die ihre Umgebung wahrnehmen, Entscheidungen treffen und autonom handeln können. Für 89 Prozent der deutschen Robotikentwickler ist diese Technologie bereits heute ein entscheidender Bestandteil ihrer zukünftigen Strategie.

Gleichzeitig werden die zugrunde liegenden Systemlandschaften immer komplexer. Mehr als die Hälfte der deutschen Unternehmen (65 Prozent) arbeitet mit hybriden Robotikarchitekturen, die Sicherheits-SPS, Vision-Computer, Hauptrechner und Mikrocontroller miteinander kombinieren. In diese Umgebungen müssen neue KI-Funktionen integriert werden, ohne dabei Sicherheit oder Zuverlässigkeit zu beeinträchtigen.

Die praktische Umsetzung bleibt jedoch anspruchsvoll. Zwar zeigen sich viele Entwickler optimistisch hinsichtlich der Weiterentwicklung autonomer Systeme, die Fähigkeit, unter realen Bedingungen jederzeit sichere und vorhersehbare Entscheidungen zu treffen, stellt jedoch weiterhin eine zentrale Herausforderung dar. Besonders in dynamischen Umgebungen, in denen Menschen und Maschinen direkt zusammenarbeiten, steigen die Anforderungen an deterministisches Verhalten und verlässliche Reaktionen erheblich.

Parallel dazu nimmt auch die technische Komplexität der Projekte zu. Jeweils 41 Prozent der Befragten nennen Integrationsaufwand und lange Entwicklungszyklen als größte Herausforderungen. Hinzu kommt ein erheblicher wirtschaftlicher Druck: 79 Prozent der Robotikentwickler geben an, dass Zeit- und Budgetvorgaben dazu führen können, dass bei sicherheitskritischen Aspekten ungewollte Kompromisse entstehen.

Zertifizierungen und Regulierung verlängern Entwicklungszyklen

Mit der zunehmenden Verbreitung autonomer Systeme wachsen auch die Anforderungen an funktionale Sicherheit, Cybersecurity und regulatorische Konformität. Entsprechend betrachten 92 Prozent der deutschen Entwickler deterministisches Echtzeitverhalten mittlerweile als unverzichtbare Grundvoraussetzung für den sicheren Betrieb ihrer Systeme.

Gleichzeitig verschärfen neue Vorgaben die Rahmenbedingungen für Entwicklungsprojekte. Cybersecurity-Anforderungen, funktionale Sicherheitsstandards und regulatorische Regelwerke für KI zählen laut Studie zu den größten Herausforderungen im Robotikumfeld.

Besonders deutlich wird dies bei Zertifizierungsprozessen. Bevor Robotiksysteme produktiv eingesetzt werden können, müssen Software, Maschinen und teilweise auch die beteiligten Mitarbeitenden umfangreiche Prüf- und Zertifizierungsverfahren durchlaufen. Laut Studie führen diese Prozesse bei 70 Prozent der deutschen Unternehmen zu spürbaren Projektverzögerungen.

Damit gehören regulatorische Anforderungen mittlerweile zu den wichtigsten Faktoren, die Entwicklungszyklen beeinflussen. Gleichzeitig müssen Unternehmen sicherstellen, dass ihre Systeme trotz wachsender Komplexität leistungsfähig, sicher und regelkonform betrieben werden können.

Software wird zum entscheidenden Wettbewerbsfaktor

Die Studienergebnisse zeigen, dass sich der eigentliche Engpass der Robotikentwicklung zunehmend von der Hardware auf die Software verlagert. Während neue Prozessoren, Sensoren und KI-Beschleuniger kontinuierlich leistungsfähiger werden, kämpfen viele Unternehmen mit den Herausforderungen ihrer Softwarearchitekturen.

Trotz steigender Anforderungen an Echtzeitfähigkeit und Sicherheit setzen 89 Prozent der Entwickler zumindest teilweise weiterhin auf allgemeine Betriebssysteme – auch in sicherheitskritischen oder echtzeitfähigen Anwendungen. Gleichzeitig deutet die hohe Wechselbereitschaft darauf hin, dass viele Unternehmen mit ihren bestehenden Softwaregrundlagen zunehmend unzufrieden sind.

„Es geht nicht mehr nur um neue Funktionen oder höhere Rechenleistung, sondern um die Frage, wie sich komplexe Systeme sicher, zuverlässig und regelkonform betreiben lassen“,

erklärt Jim Hirsch, Global VP of General Embedded Markets bei QNX.

Nach Ansicht von Hirsch entscheidet die Softwarebasis zunehmend darüber, ob sich Robotiksysteme wirtschaftlich und regelkonform skalieren lassen.

„Eine geeignete Softwarebasis, in der dieses Problem bereits von Beginn an adressiert wird, ist daher entscheidend, um die komplexen Zertifizierungsprozesse beherrschbar zu machen.“

Die Studie verdeutlicht zudem, dass Robotiksysteme immer häufiger außerhalb kontrollierter Industrieumgebungen eingesetzt werden. In Deutschland geben bereits 85 Prozent der Entwickler an, dass ihre Systeme heute in direkter Nähe zum Menschen arbeiten oder dies in den kommenden Jahren geplant ist. Damit steigt die Bedeutung sicherer und vorhersehbarer Systemreaktionen weiter an.

Aus Sicht von QNX markiert diese Entwicklung einen Wendepunkt für die gesamte Branche. Fortschritte werden künftig weniger von der Hardware begrenzt als von der Fähigkeit, komplexe Softwarearchitekturen sicher, zuverlässig und regelkonform zu betreiben. Für Unternehmen wird die Wahl der richtigen Softwarebasis damit zunehmend zu einer strategischen Entscheidung, um Entwicklungsrisiken zu reduzieren, regulatorische Anforderungen zu erfüllen und langfristig skalierbare Robotiksysteme aufzubauen.