Raffaello D'Andrea
Die meisten Unternehmen können nicht zwischen Automatisierung, die in einer kontrollierten Umgebung funktioniert, und Automatisierung, die Abläufe in großem Maßstab verändert, unterscheiden. Die Kluft zwischen einem Proof of Concept und einer Million eingesetzter Roboter ist ein Problem der Systemgestaltung, kein technologisches. Führungskräfte, die diesen Unterschied verstehen, treffen fundiertere Entscheidungen darüber, wo autonome Systeme echten Mehrwert schaffen – und wo sie kostspielige Ablenkung bedeuten.
Raffaello D’Andrea, Professor für Dynamische Systeme und Regelungstechnik an der ETH Zürich und Mitbegründer von Kiva Systems (heute Amazon Robotics), unterstützt Unternehmen dabei, zu verstehen, was tatsächlich erforderlich ist, um autonome Systeme von der Forschung in den kommerziellen Einsatz im industriellen Maßstab zu überführen.
Full Profile
Warum Unternehmen mit Raffaello D'Andrea zusammenarbeiten
- Er hat zwei kommerziell eingesetzte autonome Systeme von Grund auf aufgebaut – Kiva Systems, heute die Architektur, die über eine Million Amazon-Roboter in mehr als 300 Einrichtungen antreibt, und Verity, dessen autonome Indoor-Drohnen an fast 200 Standorten weltweit im Einsatz sind. Die meisten Technologie-Referenten haben beobachtet, wie andere in großem Maßstab etwas aufgebaut haben; D'Andrea hat es zweimal getan.
- Seine Darstellung der Kluft zwischen akademischer Forschung und industriellem Einsatz ist nicht spekulativ. Er wechselte vom Cornell-Professor zum Mitbegründer, zum technischen Chefberater der ETH-Fakultät und wieder zurück zum Gründer – wobei er in jeder Phase praktische Verantwortung für die Technik trug. Dieser Werdegang bietet Unternehmen einen seltenen Einblick aus erster Hand, was autonome Systeme in der Praxis scheitern lässt oder zum Erfolg führt.
- Die Kiva-Geschichte – eine 775-Millionen-Dollar-Übernahme, die zum operativen Rückgrat des weltweit größten E-Commerce-Unternehmens wurde – ist eine vollständig dokumentierte, öffentlich zugängliche Fallstudie zur Neugestaltung des Logistikmodells einer ganzen Branche rund um autonome Systeme. D'Andrea kann als Architekt des Kernsystems aus erster Hand über diesen Fall berichten.
- Seine aktuelle Forschung an der ETH Zürich, unter anderem über Plattformen wie CyberRunner, Cubli und die Flying Machine Arena, bewegt sich an der Schnittstelle von autonomem Lernen und Steuerung. Das Publikum erfährt, was in der Forschung heute tatsächlich gelöst wird, und nicht, was von Analysten prognostiziert wird.
- Als Mitglied der National Academy of Engineering, als Aufgenommener in die National Inventors Hall of Fame für das Kiva-System und als Ausgezeichneter der Logistics Hall of Fame genießt D'Andrea gleichzeitig formelle Anerkennung durch Fachkollegen in den Bereichen Ingenieurwesen, Erfindungen und Industrie – eine Kombination, die unter Technologie-Referenten selten ist.
Biografische Höhepunkte
- Professor für Dynamische Systeme und Steuerung, ETH Zürich; Gründer des Instituts für Dynamische Systeme und Steuerung der ETH
- Mitbegründer von Kiva Systems, das 2012 von Amazon übernommen wurde und heute als Amazon Robotics firmiert, dem autonomen Fulfillment-System, das den Kern von Amazons globalem Lagerbetrieb bildet
- Gründer und CEO von Verity, einem Unternehmen für autonome Indoor-Drohnen, das an fast 200 Standorten weltweit im Einsatz ist und zu dessen Kunden IKEA, Maersk und UPS zählen
- Gewähltes Mitglied der National Academy of Engineering (2020); Aufnahme in die National Inventors Hall of Fame (2022); Aufnahme in die Logistics Hall of Fame (2024)
- IEEE Fellow; IEEE Robotics and Automation Award (2016); Engelberger Robotics Award (2015); Presidential Early Career Award for Scientists and Engineers (2001); in mehr als 40 US-Patenten genannt
- Referent bei TED Global 2013 und TED 2016; TED- und Forschungsvideos mit mehreren zehn Millionen Aufrufen
- Kunstwerke im Bereich Neue Medien in den ständigen Sammlungen der National Gallery of Canada und des französischen FRAC Centre; ausgestellt auf der Biennale in Venedig
Biografie
Die Systeme, die heute in den Lagern von Amazon laufen – mehr als eine Million autonome Roboter in über 300 Einrichtungen – verdanken ihre Kernarchitektur direkt Raffaello D'Andrea. Als Mitbegründer von Kiva Systems entwarf D'Andrea die Navigationslogik, die Algorithmen zur Flottenkoordination und die adaptiven Steuerungssysteme, die die Lagerautomatisierung erstmals im kommerziellen Maßstab wirtschaftlich rentabel machten. Als Amazon Kiva im Jahr 2012 übernahm, benannte das Unternehmen die Firma in Amazon Robotics um und machte sie zur operativen Grundlage seines globalen Fulfillment-Netzwerks.
Diese Arbeit baute auf einer Forschungsbilanz mit echtem Wettbewerbsvorteil auf. Vor Kiva war D'Andrea an der Cornell University tätig, wo er das Robot Soccer Team zu vier aufeinanderfolgenden RoboCup-Weltmeisterschaften führte – wobei er autonome Multi-Agenten-Wettbewerbe als Testfeld für die Art von Koordination und Echtzeit-Entscheidungsfindung nutzte, die groß angelegte Robotik-Einsätze erfordern. Der Wechsel von der akademischen Forschung zum kommerziellen Einsatz und zurück zur akademischen Forschung ist das bestimmende Muster seiner Karriere.
An der ETH Zürich, wo er das Institut für Dynamische Systeme und Steuerung gründete, leitet D'Andrea die Forschung mithilfe praxisorientierter experimenteller Plattformen – CyberRunner, Cubli, die Flying Machine Arena, das Distributed Flight Array –, die die tatsächlichen Grenzen des autonomen Lernens ausloten, nicht dessen theoretisches Potenzial. Im Jahr 2014 war er Mitbegründer von Verity, dessen autonome Indoor-Drohnensysteme mittlerweile an fast 200 Standorten weltweit im Einsatz sind und die Bestandsverfolgung sowie die Erfassung von Betriebsdaten für Kunden wie IKEA, Maersk und UPS automatisieren. Das Unternehmen sammelte 2023 in einer Serie-B-Finanzierungsrunde 43 Millionen US-Dollar ein, wobei Qualcomm Ventures zu den Investoren gehörte.
D'Andrea wurde in die National Academy of Engineering gewählt und sowohl in die National Inventors Hall of Fame als auch in die Logistics Hall of Fame aufgenommen. Er genießt formelle Anerkennung durch Fachkollegen in den Bereichen Ingenieurwesen, Erfindungen und Industrie – eine Kombination, die eine Karriere widerspiegelt, die darauf ausgerichtet ist, die Kluft zwischen dem, was autonome Systeme im Labor leisten können, und dem, was sie im industriellen Betrieb nachhaltig leisten können, zu überbrücken.
Wichtige Vortragsthemen
- Entwurf autonomer Systeme und deren Einsatz im kommerziellen Maßstab
- KI, maschinelles Lernen und physische Intelligenz
- Lagerautomatisierung und Lieferkettenabläufe
- Deep-Tech-Unternehmertum und Venture Building
- Autonomer Flug und Drohnensysteme
- Die Kluft zwischen Robotikforschung und praktischer Anwendung
- Die Zukunft der Mensch-Maschine-Zusammenarbeit in physischen Abläufen
Ideal für
- COOs, Leiter der Lieferkette und Logistikverantwortliche, die autonome Abläufe evaluieren oder skalieren
- CTOs und Technologie-Führungsteams, die Investitionsentscheidungen im Bereich Robotik und KI-Einsatz treffen
- Vorstände und Führungsgremien, die Strategien für autonome Systeme festlegen
- Führungsforen für Innovation und Transformation mit Schwerpunkt auf Betriebstechnologie
Ergebnisse für die Zielgruppe
- Ein Rahmenkonzept für Praktiker zur Unterscheidung zwischen autonomen Systemen, die echten betrieblichen Mehrwert schaffen, und solchen, die zwischen Proof of Concept und Einsatz ins Stocken geraten
- Konkretes Verständnis der Systemdesign-Voraussetzungen, die Robotik im industriellen Maßstab zuverlässig und wirtschaftlich rentabel machen
- Ein Insiderbericht darüber, wie Kiva Systems den Lagerbetrieb neu gestaltet hat – und was dieser Prozess über die tatsächlichen Anforderungen einer groß angelegten autonomen Implementierung verrät
- Ein genaueres Bild davon, wohin KI und Robotik sich entwickeln, basierend auf dem, was bereits im kommerziellen Maßstab funktioniert, und nicht auf Marktspekulationen
- Schärfere Kriterien zur Bewertung von Partnerschaften im Bereich autonomer Technologien, Anbieterangaben und Investitionsprioritäten
Vorträge
Dieser Vortrag, der auf der TED Global 2013 gehalten wurde, demonstriert die körperlichen Fähigkeiten autonomer Flugroboter – Jonglieren, Balancieren auf Stangen, Zusammenarbeit beim Bau von Konstruktionen –, um zu verdeutlichen, was maschinelle Autonomie leisten kann, wenn technische Präzision auf kreativen Ehrgeiz trifft.
Wichtige Erkenntnisse:
- Autonome Systeme können komplexe, koordinierte physische Aufgaben in Echtzeit ohne menschliche Anweisungen ausführen
- Die Prinzipien, die die Beweglichkeit und Koordination von Maschinen bestimmen, finden direkte Anwendung in Logistik, Fertigung und Infrastruktur
- Technische Einschränkungen sind Designprobleme, keine Hindernisse – die leistungsfähigsten Systeme entstehen, wenn man innerhalb physikalischer Grenzen arbeitet, nicht um sie herum
Dieser Vortrag, der auf der TED 2016 gehalten wurde, stellt die nächste Generation autonomer Flugsysteme vor – von richtungsunabhängigen Multirotor-Fluggeräten bis hin zu koordinierten Schwärmen aus Mikro-Quadcoptern – und untersucht, was ihre Fähigkeiten über die Entwicklung autonomer Technologien aussagen.
Die wichtigsten Erkenntnisse:
- Autonomie auf Schwarmebene bringt Koordinationsherausforderungen mit sich, die sich grundlegend von der Steuerung einzelner Systeme unterscheiden – und grundlegend leistungsfähiger sind
- Fortschritte im autonomen Flugverkehr verändern bereits Branchen von der Logistik bis zur Live-Unterhaltung – nicht als Zukunftsmöglichkeiten, sondern als bereits eingesetzte Realitäten
- Die Grenze zwischen Technik und ästhetischem Ausdruck ist produktiver, als es den Anschein hat – Einschränkungen, die künstlerischen Zielen dienen, führen oft zu technisch überlegenen Systemen