Automatisierung durch Maschinen
Wenn Kollege Roboter zur Hand geht

Der Unternehmer Sami Haddadin will einen feinfühligen und intelligenten Roboter für jedermann erschaffen. Auf der Hannover Messe stellt er ein neues Leichtbaumodell vor, das die Mensch-Maschine-Kooperation erleichtern soll.
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HannoverSie hat erst vor gut einem Jahr das Licht der Welt erblickt, aber lernt dafür erstaunlich schnell. Wer Franka Emika an die Hand nimmt, spürt nur leichten Widerstand, und schon folgt der Arm der menschlichen Führung. Bereitwillig ahmt er alle Bewegungen nach, greift sich einen USB-Stick, hebt ihn über eine Barriere und legt ihn sorgsam an anderer Stelle wieder ab.

Franka Emika ist nicht ein aufgewecktes Kleinkind, sondern eine Maschine – ein sogenannter Leichtbau-Roboter, der in den nächsten Jahren viele Produktionsprozesse revolutionieren soll. „Ziel ist der lernfähige Roboter, der ohne Programmierung auskommt. Der Mensch zeigt nur noch, was gemacht werden soll“, beschreibt Sami Haddadin, der geistige Vater von Franka Emika, das Konzept.

Das Ganze funktioniert über eine App-Steuerung auf dem Display. Das Prinzip Apple lässt grüßen. In diesem Fall braucht es nur ein kurzes Tippen auf die Apps „Greifen“ und „Ablegen“ und eine Vorführung der Bewegung – schon hat Franka Emika die Aufgabe kapiert und den Bewegungsablauf gespeichert. „Ich wollte den Mac der Roboter erschaffen“, sagt Haddadin.

Der Ingenieur und Informatiker wurde vor 36 Jahren als Sohn einer finnischen Mutter und eines jordanischen Arztes in Deutschland geboren. Er ist heute Professor an der Leibniz Universität Hannover und zählt zu den führenden Entwicklern einer neuen Generation von leichten Robotern, die dank ausgeklügelter Sensorik ihre menschlichen Kollegen am Arbeitsplatz unterstützen können – ohne sie durch unkontrollierte Bewegungen zu gefährden. Diese sogenannten Cobots („collaborative robots“) sind flexibler als die großen Industrieroboter, die beispielsweise in den Produktionsstraßen der Autohersteller stehen. Und sie sind leichter zu handhaben. „Bislang brauchen Sie einen Programmierer, um einen Roboter zu steuern“, sagt Haddadin. „Bei der Franka kann das nach kurzer Einweisung jeder normale Mitarbeiter übernehmen.“

Trotz seiner erst 36 Jahre beschäftigt sich Haddadin schon lange mit Cobots. Nach dem Studium in seiner Heimatstadt Hannover und einem Abstecher an die Stanford University in Kalifornien schloss er sich 2006 dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) an, der Kaderschmiede für Roboterwissenschaftler in Europa. Viele Entwickler moderner Roboter, die inzwischen bei den großen Herstellern wie ABB oder Kuka arbeiten, haben hier ihre Karriere begonnen. Haddadin ging eher den Weg der Wissenschaft, um seine Visionen eines feinfühligen, intelligenten und sicheren Roboters für jedermann zu verfolgen. Vor zwei Jahren erhielt er für seine Forschungen den mit einer Million Euro dotierten Alfried-Krupp-Förderpreis für junge Nachwuchswissenschaftler. „Ich glaube fest daran, dass die Roboterwissenschaft dem Menschen helfen kann.“

Vertrieb soll im Frühjahr starten

Die von ihm mitentwickelte Franka Emika ist für ihn ein großer Schritt hin zum flächendeckenden Einsatz solcher Roboter. Vor einem Jahr hat er einen Prototyp mit einer Tragkraft von bis zu drei Kilogramm auf der Hannover Messe vorgestellt, im Frühjahr sollen die ersten marktfähigen Exemplare gefertigt und ausgeliefert werden. Abnehmer sind erst einmal Roboterforscher weltweit und Pilotkunden aus der Industrie, die größere Stückzahlen abnehmen können und aus den Sparten Elektronik, Auto, Chemie oder Logistik kommen. Bis zu einige Hundert Exemplare pro Monat will Haddadin bis Jahresende bei einem Auftragsfertiger in Süddeutschland produzieren lassen, ab 2018 sollen es deutlich mehr sein. Menschen, die ihn gut kennen, trauen ihm einen Erfolg durchaus zu: „Er ist ein genialer Entwickler und auch ein guter Professor“, heißt es. „Wenn auch menschlich manchmal schwierig.“

Für den Bau und Vertrieb der Franka Emika hat Haddadin zusammen mit Finanzpartnern im vergangenen Sommer ein gleichnamiges Start-up gegründet: Derzeit arbeiten 62 Mitarbeiter dort, insbesondere Entwickler und Softwareingenieure. In der Fabrik werden nur zwischen zehn und 20 Beschäftigte pro Produktionslinie werkeln: Die neuen Franka Emikas sollen sich – so die Planung – weitgehend selbst zusammenbauen. „Ich lebe da in zwei Welten“, sagt der Wissenschaftler und Start-up-Unternehmer Haddadin. „Von der Motivation her bin ich Idealist. Aber ich weiß auch, was möglich ist und was nicht.“

Nur vom Elfenbeinturm aus, so glaubt er jedenfalls, lässt sich die Idee des Roboters für jedermann nicht so schnell verwirklichen. Also treibt er das Projekt Franka Emika selbst voran – „Creator“ steht auf seiner Visitenkarte. Seine eigentliche Kundschaft sieht er bei den vielen mittelständischen Unternehmen. Sie hofft er mit einem unschlagbaren Argument zu überzeugen: Weniger als 10.000 Euro soll eine Franka Emika kosten. Das würde das Risiko eines Einstiegs in die Roboterwelt für kleine Firmen erheblich minimieren – Konkurrenzprodukte kosten durchaus das Doppelte oder Mehrfache.

Potenzielle Wettbewerber beobachtet das Projekt mit großem Interesse. „Die Idee ist der unseren sehr ähnlich, nur die Umsetzung ist etwas anders“, sagt Helmut Schmid, Westeuropa-Chef des dänischen Roboter-Herstellers Universal Robots. „Es freut mich, wenn ein neuer Mitspieler auf den Markt kommt. Allein schon, um besser den Mittelstand zu erreichen.“ Über 11.000 der leichten, ohne Schutzzäune arbeitenden Roboter hat Universal Robots bislang weltweit ausgeliefert. Das Segment ist zwar noch klein, weist inzwischen aber die höchsten Wachstumsraten innerhalb der Branche aus. Kein Wunder, dass sich nahezu jeder Hersteller damit beschäftigt: Kuka hat bereits den LBR iiwa, ABB seinen Yumi, auch die japanischen Konzerne wie Fanuc oder Yaskawa arbeiten an solchen Modellen.

Denn der Robotermarkt wächst stark: Wurden zwischen 2010 und 2015 nach Angaben der International Federation of Robotics weltweit rund 1,1 Millionen neue Industrieroboter installiert, sollen es bis 2018 schon 2,3 Millionen sein. Ein Großteil des Zuwachses wird auf die Leichtroboter oder auf für die Mensch-Roboter-Kollaboration geeignete Systeme entfallen. Sie können überall dort eingesetzt werden, wo der Mensch beispielsweise beim Heben von Lasten oder der schwierigen Montage Hilfe gut brauchen kann. „Wenn es allerdings in der Industrie um hohe Taktzeiten geht, ist die Mensch-Roboter-Kollaboration meist nicht die richtige Lösung“, sagt Susanne Oberer-Treitz, Projektleiterin für Roboter- und Assistenzsysteme beim Stuttgarter Fraunhofer IPA. „Dann ist der Mensch der limitierende Faktor.“

Für Haddadin ist der industrielle Einsatz seiner Franka Emika ohnehin nur der erste Schritt. „Ich wollte nie einen reinen Industrieroboter bauen“, sagt er. Noch sei es zu früh, ihn auch in anderen Bereichen des täglichen Lebens einzusetzen: Bei der häuslichen Hilfe oder in der Altenpflege beispielsweise. Aber Haddadin experimentiert bereits mit neuronal gesteuerten Roboterarmen, die fühlen und Schmerz empfinden können. Über die Hirnströme einer querschnittsgelähmten Frau gesteuert, kann ein solcher Cobot mit der nötigen Sensibilität zielgenau eine Wasserflasche samt Strohhalm zum Mund führen.

Da sind andere Vorschläge für mögliche Einsätze der Franka Emika leichter zu realisieren: in der Eisdiele beispielsweise oder als DJ. Oder um Kleinkinder in den Schlaf zu wiegen.

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