Megatrends

Hier sind die Roboter

Autor: Benedikt Sarreiter
Noch spielen Roboter in unserem Leben eine untergeordnete Rolle. Das wird sich bald ändern - dank Firmen aus Europa.

Vor etwas mehr als einem Jahr hatte ein menschenarmähnliches Gerät einen großen Auftritt. Die künstliche Gliedmaße aus zwei metallisch schimmernden Streben und sechs schwarzen Gelenken schlug mit einer exakten Bewegung, wie sie nur Maschinen gelingt, die Glocke der New Yorker Technikbörse Nasdaq. Das Erklingen der Glocke bedeutete zweierlei: Es beendete den Handelstag und zelebrierte die Einführung des Robo-Stox, eines Aktienindex, der erstmals die Wertentwicklung von Robotikunternehmen aufzeichnet und Investitionsmodelle in der Automatisierungssparte anbietet.

Zur Feier des Tages hatte man einen Primus der Branche geladen, den Roboterarm U5 von Universal Robots (YouTube-Link). Der U5 kam aus einer Welt nach New York, die sich selten der Öffentlichkeit zeigt, die aber das Rückgrat unserer Wirtschaft bildet und sich gerade wieder verändert: die Welt der Fabriken. Roboter arbeiten dort schon lange, als wichtige Stützen in voll automatisierten Produktionslinien. Seitdem es sie gibt, bündeln sich Hoffnungen und Ängste gleichermaßen in den neuen Kollegen. Doch während noch nicht ganz klar ist, ob Roboter am Ende mehr Wohlstand schaffen werden, als durch den Wegfall von Arbeitsplätzen verloren gehen wird, bahnt sich nach einer einigermaßen zögerlichen Entwicklung der vergangenen Jahrzehnte nun ein großer technologischer Sprung in der Robotik an.

Nie zuvor war die Technik so günstig

Während früher relativ viel Know-how und Equipment nötig waren, um auch nur einen mittelmäßigen Roboter zu bauen, so findet sich nun günstige Hardware wie bewegungsregistrierende Kameras schon in Spielekonsolen wie der Microsoft Kinect. Gleichzeitig kann sich jeder Ingenieur ein Betriebssystem wie das Robot Operating System (ROS) herunterladen, das von der Non-Profit-Organisation Open Source Robotics Foundation kostenlos zum Download und Weiterentwickeln angeboten wird. Dies macht sich bereits bemerkbar: So stieg der weltweite Umsatz mit Industrierobotern in den vergangenen Jahren im Schnitt um sieben Prozent pro Jahr.

Und noch etwas ist neu: Anders als in vielen anderen Hightechbranchen sind europäische Firmen vorne mit dabei und prägen die Diskussion über den Einsatz von Robotern. Der CEO von Universal Robots aus dem dänischen Odense (Standortlage 1 in der Karte), Enrico Krog Iversen, ist etwa davon überzeugt, dass ein Roboter dem Menschen mehr hilft als schadet, weil er ihm nicht nur eintönige Arbeit abnimmt, sondern auch ein verlässlicher Partner sein kann, der zum Beispiel schwere Bauteile anhebt und in der richtigen Höhe hält, damit ein Handwerker an ihnen arbeiten kann. „In der Mensch-Roboter-Kollaboration sehen wir großes Potenzial für die Zukunft“, sagt Iversen.

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Der Technologiesprung steht an

Bisher standen dieser Zusammenarbeit vor allem Sicherheitsbedenken im Weg. Roboterarme und Konsorten bewegen sich schnell, sie sind massiv und hart. Gut für präzises, verlässliches Produzieren, schlecht aber für die Köpfe von unvorsichtigen Arbeitern. Doch die Maschinen neuerer Generation stoppen im Bruchteil einer Sekunde, wenn sie Gefahr laufen, auf Gegenstände oder Körper zu treffen, die nicht dort sind, wo sie sein sollen. Besonders geeignet als intelligente Helfer sind leichte Roboter, wie sie Universal Robots herstellt.

Mit ihren flexiblen Roboterarmen sind die Dänen in nur elf Jahren zu einem der erfolgreichsten Unternehmen in der Automationsbranche geworden, auch weil sie sich einen neuen Markt erschlossen haben. „Unsere Vision war es von Anfang an, Leichtbauroboter für kleine und mittelständische Unternehmen zu entwickeln. Charakteristisch für die Firmen ist, dass sie zum einen über eingeschränkte Platzverhältnisse verfügen, zum anderen aber auch finanziell nicht in der Lage sind, Unsummen für den Roboter an sich, aber auch dessen Programmierung und Wartung auszugeben“, sagt Iversen. Der U5 von Universal Robots kostet 22000 Euro, der etwas größere U10 28000 Euro.

Preise, die weit unter denen der Kuka AG aus Augsburg liegen (Standortlage 2 in der Karte), einem der großen Global Player der Robotikbranche, der die Hälfte seines Umsatzes aus der Zusammenarbeit mit der Autoindustrie erzielt. Kuka-Roboter bauen weltweit Autos von BMW, Mercedes-Benz oder Ford zusammen. Mit ihrer reduzierten Form und der auffälligen orangen Farbe haben die Industrieroboter Designpreise gewonnen und wurden mit einer Rolle in einem James-Bond-Film bedacht. In „Stirb an einem anderen Tag“ droht eine riesige Maschine mit orangefarbenen tentakelartigen Gliedern, Pierce Brosnan und Halle Berry mit Lasern zu zerteilen (YouTube-Link). Für diese schweren Maschinen, die ganze Produktionslinien bestücken, ist Kuka bekannt.

Doch das soll sich in Zukunft ein wenig verändern. Der Vorstandsvorsitzende Till Reuter sagte letztes Jahr auf der Jahreshauptversammlung: „Kuka-Roboter sollen zukünftig leistungsfähiger, leichter, mobiler und intelligenter werden.“ So bringt auch Kuka dieses Jahr einen Leichtbauroboter auf den Markt und hat mobile Roboter entwickelt, die selbst durch Fabrikhallen navigieren und Hol- und Bringdienste ausführen können. Diese Maschinen stellen auch die ersten Schritte aus der Industrieproduktion in andere Felder wie Alten- und Krankenpflege oder private Haushalte dar.

Wieviel Kontrolle wollen wir an Roboter abgeben?

Für solche Aufgaben müssen Roboter aber mehr über ihre Umgebung wissen, sie müssen „intelligenter“ werden, wie Till Reuter sagt. Das ist aber nicht so einfach. Von einer künstlichen Intelligenz (KI), wie sie gerne in Science-Fiction-Filmen dargestellt wird, von selbst denkenden Robotern also, sind wir noch weit entfernt. Denn hinter Dingen, die für uns alltäglich sind, wie einen Hund von einer Katze zu unterscheiden, stehen komplexe Gehirnvorgänge, die von einer KI eine gewaltige Rechenleistung verlangen. Trotzdem hat die maschinelle Wissensverarbeitung, das „Deep Learning“, wie es in der KI-Forschung heißt, in den letzten Jahren Fortschritte gemacht. Bei „Deep Learning“ wird die neuronale Struktur des menschlichen Gehirns nachgebildet, indem viele aneinandergekoppelte Computerchips ein dichtes Netz von Nervenzellen simulieren. Ein solches Gehirn kann sich Dinge, Bilder, Wörter merken, es lernt aus Erfahrung, wie es Gesichter voneinander unterscheiden kann. Das größte seiner Art ist derzeit das Google Brain mit einer Million simulierter Neuronen und einer Milliarde simulierter Verbindungen. Neben Apple und IBM ist Google ein mächtiger und finanzstarker Innovationstreiber auf diesem Gebiet. Google X, die KI-Abteilung des Tech-Riesen, sucht nach Wegen, um Roboter in neue, bisher automationsferne Bereiche einzuführen. Und so gelingt es mittlerweile dem Google Car (TED-Video-Talk), sich ohne Fahrer durch den Verkehr von Kalifornien zu schieben. Es kann Schilder lesen, weiß, wann es wie schnell fahren darf, und findet seinen Weg allein. Es wäre also schon heute möglich, sich von einem Auto zu einem Abendessen bringen zu lassen. „In Zukunft wird es darum gehen, inwieweit man die Kontrolle abgeben will als Fahrer“, sagt Björn Hein, Professor für Industrierobotik am Karlsruher Institut für Technologie. Das gilt auch für andere Sphären. Möchte man einem Haushaltsroboter ein Messer zum Tomatenschneiden in die Metallklaue legen?

Die Zukunft wird automatisch

Fragen einer fernen Zukunft? Eher nicht. „In den nächsten Jahren werden wir einen Rausch erleben. Eine Menge Leute werden auf den Deep-Learning-Zug aufspringen“, sagte vor Kurzem Jitendra Malik, Experte für computergestützte Bilderkennung an der University of California in Berkeley, in einem Interview für das Magazin Nature. Roboter werden schneller und genauer lernen als in den letzten Jahrzehnten. Und voneinander. Seit 2009 entwickeln europäische Informatiker und Ingenieure eine Art Wikipedia für Roboter. Auf RoboEarth können sich Roboter selbstständig einwählen und Wissen sammeln. Hat also ein Haushaltsroboter in Taiwan gelernt, wie man einen Toaster bedient, kann er seine Erfahrung auf RoboEarth mit Kollegen teilen. Noch steht solchen Szenarien neben dem Know-how vor allem der Preis im Weg. Doch auch Computer und Handys waren einmal nur wenigen vorbehalten. Das änderte sich innerhalb kurzer Zeit. So wird es auch mit den Helfern aus Metall, Kunststoff und Platinen sein. In der Fabrik, in der Küche, auf der Autobahn.

Mensch gegen Maschine: Timo Boll, eine Legende im Tischtennis, tritt gegen einen Roboter von Kuka an (YouTube-Video).

Die Welt der Fabriken: Was der Primus der Branche, der Roboterarm U5 von Universal Robots, so alles kann (YouTube-Video).

Superkräfte in Hollywood: Die legendäre KUKA-Roboter-Sequenz im James-Bond-Film „Stirb an einem anderen Tag“ (YouTube-Video).