Amerika kann China bei Innovationen ohne Maschinenbauingenieure und Roboter nicht übertreffen

In der heutigen Welt sind Roboter nicht nur Science-Fiction, sondern alltägliche Realität in Fabriken. Im Jahr 2023 überholte China Deutschland und Japan bei der Roboterdichte und erreichte laut der International Federation of Robotics 470 Roboter pro 10.000 Beschäftigte. Das ist nicht nur eine Zahl – es ist ein Signal dafür, dass die USA bei ihren Bemühungen, die Produktion ins eigene Land zurückzuholen, ins Hintertreffen geraten. Das größte Hindernis ist der Mangel an Maschinenbauingenieuren. Während China jedes Jahr mehr als 350.000 dieser Fachkräfte hervorbringt, bilden die USA weniger als 45.000 aus. Dabei sind andere wichtige Fachrichtungen wie Industrie-, Steuerungs- oder Fertigungstechnik, die für die Zukunft der amerikanischen Produktion ebenso wichtig sind, noch gar nicht mitgerechnet.

Shaun Edwards, Mitbegründer und technischer Direktor von Plus One Robotics, der über mehr als 20 Jahre Erfahrung in Robotik und Automatisierung verfügt, warnt vor diesem Ungleichgewicht. Er arbeitete in nationalen Forschungslaboren, Start-ups und offenen Projekten und beobachtete dabei immer dasselbe Muster: Man braucht Menschen und Werkzeuge. Erfahrene Ingenieure entwickeln und integrieren Lösungen, während die Automatisierung kleinen Teams ermöglicht, große Ergebnisse zu erzielen. Wenn wir die Produktion in die USA zurückholen wollen, reicht Politik allein nicht aus – wir brauchen eine nationale Strategie, die in die Bildung in den Bereichen Naturwissenschaften, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik (STEM) sowie in die praktische Roboterautomatisierung investiert.

Der Mangel an Ingenieuren verhindert die Rückverlagerung der Produktion aus China

Maschinenbauingenieure bilden das Fundament der Produktion. Sie entwickeln Systeme, lösen Integrationsprobleme und verbinden Software mit der physischen Umsetzung. Doch in den USA steigen die Bildungskosten, und die öffentliche Wahrnehmung der Produktion bleibt veraltet, was Studierende von diesen Karrierewegen abschreckt. Nur wenige sind sich bewusst, welchen Einfluss diese Berufe auf die globale Wettbewerbsfähigkeit haben.

China hingegen nimmt die Ausbildung von Ingenieuren ernst. Seine Investitionen umfassen Universitäten, Berufsschulen und staatliche Ausbildungsprogramme. Dieses nationale System schafft industrielle Kapazitäten, die sich leicht skalieren lassen. Die USA sollten einen ähnlichen Ansatz verfolgen: Kinder so früh wie möglich für STEM begeistern, ein Ingenieurstudium leichter zugänglich machen und zeigen, wie moderne Produktion aussieht – automatisiert, präzise und softwaregesteuert.

Weitere Informationen aus dem Internet zeigen, dass China beim Produktionsumfang und bei der Integration von Lieferketten führend ist. Dort schließen jährlich mehr als 350.000 Studierende ein Maschinenbaustudium ab, verglichen mit weniger als 45.000 in den USA. Dies verschafft China einen enormen Vorteil bei der Entwicklung und Herstellung von Robotern. Die USA sind zwar bei künstlicher Intelligenz (KI) und Robotersoftware führend, mit Unternehmen wie Tesla oder Boston Dynamics, doch der Mangel an Ingenieuren verhindert die Skalierung. Die Herstellung eines Roboterarms ist in den USA aufgrund von Lücken in den Lieferketten etwa 2,2-mal teurer als in China.

Roboter nehmen keine Arbeitsplätze weg – sie fördern das Wachstum

Bei der Automatisierung geht es nicht darum, Menschen zu ersetzen, sondern Ingenieuren und Technikern zu ermöglichen, mit weniger Aufwand mehr zu erreichen. Dies gilt vor allem für kleine und mittlere Hersteller, die nicht über die Ressourcen für große Teams oder hochmoderne Systeme verfügen.

Shaun Edwards hat erlebt, wie die richtige Automatisierungsplattform die Leistung eines einzelnen Ingenieurs vervielfachen kann. Doch häufig sind diese Werkzeuge aufgrund ihrer Kosten, Komplexität und technischen Anforderungen nicht zugänglich. Deshalb half er vor mehr als zehn Jahren dabei, das Projekt ROS-Industrial zu starten, um Robotik offen, modular und skalierbar zu machen. Open-Source-Code allein reicht jedoch ohne Bildung, Schulung und Unterstützung nicht aus. Wir brauchen politische Maßnahmen, die all dies miteinander verbinden.

China investiert enorme Summen in die Robotik – beispielsweise über einen staatlichen Fonds im Wert von rund 138 Milliarden Dollar für einen Zeitraum von 20 Jahren, um sowohl die Herstellung als auch den Einsatz von Robotern zu beherrschen. Die USA verfügen bislang über keine vergleichbare zentralisierte Strategie, was den Wettbewerb im Bereich intelligenter Roboter und autonomer Systeme erschwert.

Warum gerade jetzt?

Trotz jahrelanger Diskussionen über die Rückverlagerung der Produktion in die USA hat die Handelspolitik allein keinen wirklichen Aufschwung bewirkt. Die Fabrikproduktion bleibt uneinheitlich, die Lieferketten sind anfällig, und vielen kleinen Herstellern fehlen sowohl die Arbeitskräfte als auch die Technologien für Wachstum. Globale Wettbewerber wie China investieren aggressiv in Automatisierung, Infrastruktur und technische Bildung und schaffen damit nicht nur Kapazitäten, sondern auch Widerstandsfähigkeit.

Die USA hinken bei der Vorbereitung auf die neue Arbeitswelt hinterher. Automatisierung ist nicht länger die Zukunft – sie ist die Gegenwart. Dennoch erfolgt ihre Einführung nur bruchstückhaft, und die Schulungen reichen nicht aus, um den Anforderungen der Industrie gerecht zu werden. Wenn sie jetzt nicht handeln, während die Dynamik für eine Rückverlagerung der Produktion real ist und parteiübergreifende Unterstützung besteht, werden sie ein enges Zeitfenster verpassen. China baut bereits die Systeme und Arbeitskräfte auf, die es braucht, um die nächste Ära industrieller Innovationen zu dominieren. Es geht nicht nur um Arbeitsplätze – es geht darum, strategische Kapazitäten zu erhalten, die Produktivität zu steigern und langfristige wirtschaftliche Stabilität zu gewährleisten.

Investitionen in Menschen und Werkzeuge

Die Zukunft der amerikanischen Produktion hängt von zwei Dingen ab: von den Menschen und den Werkzeugen, die sie stärken. Die Finanzierung der Bildung in den STEM-Bereichen (Naturwissenschaften, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik) muss neu überdacht, der Zugang zu Ingenieurberufen erweitert und die Automatisierung denjenigen zugänglich gemacht werden, die sie am dringendsten benötigen.

Die Rückverlagerung der Produktion in die USA wird nicht gelingen, wenn Bildung, Personalentwicklung und Robotik als getrennte Bereiche betrachtet werden. Sie sind eng miteinander verknüpft. Es werden Maschinenbauingenieure benötigt, um Systeme zu entwickeln, und Automatisierung, um das Wachstum zu unterstützen. Ohne beides werden die USA hinter ihren industriellen Zielen zurückbleiben.

Shaun Edwards, der einen Masterabschluss in Maschinenbau von der Case Western Reserve University besitzt, war zuvor als leitender Ingenieur am Southwest Research Institute (SWRI) tätig, wo er Forschungsarbeiten leitete und Automatisierung in Bereichen wie Luftfahrt, Lebensmittelindustrie und Logistik einführte. Seine Erfahrungen unterstreichen, dass der Schlüssel in der Kombination aus menschlichem Talent und robotischer Unterstützung liegt.