Automatisierung Die neue Revolution der Roboter rollt an

Die Robotertechnik macht einen weiteren Entwicklungssprung. In der "Fabrik 4.0" verbreiten sich smarte Maschinen, mit weit reichenden Folgen für Wirtschaft und Gesellschaft. Mittelständler aus Deutschland mischen vorn mit.
Science-Fiction-Szenario: Maschinen übernehmen mehr Aufgaben von Menschen

Science-Fiction-Szenario: Maschinen übernehmen mehr Aufgaben von Menschen

Foto: Corbis

Hamburg - Baxter ist der neue Held. Der humanoide Roboter erinnert mit seinem Augenpaar auf einem rechteckigen Display zwar etwas an Spielzeug. In deutschen Robotikforen mokieren sich die Ingenieure über im Vergleich zu etablierten Industrierobotern schlechten Leistungswerte in puncto Präzision und Geschwindigkeit.

Und doch verspricht Baxter - oder sein Hersteller Rethink Robotics - nicht weniger als eine neue industrielle Revolution. Neben der leichten Bedienbarkeit soll der Verkaufspreis von 22.000 Dollar dafür sorgen, dass immer mehr Firmen (und auch Privatleute) Roboterhilfe für immer mehr Aufgaben in Anspruch nehmen. Baxter steht für einen Trend in der Branche, der für die Robotertechnik das sein könnte wie einst der PC für die Computerindustrie.

Zusammen mit anderen Innovationen wie 3D-Druckern, die Kostenvorteile für lokale und maßgefertigte Produktion bieten, sieht Ökonom George Magnus von der UBS eine "globale industrielle Revolution" nahen. Marktnähe und Wissen zählen mehr, Massenproduktion und Lohnkosten weniger. So verschiebe sich der ökonomische Vorteil wieder zugunsten westlicher Unternehmen, weg von Asiens Billiglohnzentren - die allerdings bereits reagieren: Die taiwanische Elektronikschmiede Foxconn, die in China eine Million Arbeiter beschäftigt, will bis 2014 ebenso viele Roboter anschaffen.

Produktion kehrt zurück in die traditionellen Industrieländer

Als Macher von Baxter erhofft sich Rodney Brooks eine Rückkehr der Industrie in die USA. "Irgendwann findet man einfach keinen Ort mehr, wo Arbeitskraft noch billiger ist", kritisiert er das Outsourcing der vergangenen Jahre. Brooks kommt von der Innovationsfabrik MIT und hat mit dem Saugroboter Roomba der Firma iRobot bereits dafür gesorgt, die Technik im Alltag zu verbreiten. Jetzt will er mit Geldgebern wie Amazon-Gründer Jeff Bezos im Rücken die Domäne der industriellen Automatisierung aufräumen.

Falls die Attacke Erfolg hat, könnte eine Debatte schnell entschieden werden, die aktuell unter Ökonomen tobt: ob der technische Fortschritt, der das Wachstum der vergangenen Jahrhunderte angetrieben hat, gerade erlahmt oder im Gegenteil einen neuen Schub erhält.

Die erste These vertritt Robert Gordon von der Northwestern University in Chicago. Die Erfindungen des vergangenen Jahrzehnts wie Cloud-Dienste oder Tablet-Rechner seien ja ganz nett, brächten aber wenig für Produktivität und Wohlstand. Auf alles seit 2002 Entwickelte könne die Welt leichter verzichten als auf eine simple, frühere Innovation wie Abwasserrohre. Harvard-Ökonom Ken Rogoff hält dagegen: Die meisten Wissenschaftler, die er kenne, seien überzeugt, "dass ihre Projekte die Welt in noch nie dagewesenem Tempo verändern".

Wozu noch bemannte Raumfahrt?

Gerade die Robotertechnik macht gewaltige Sprünge. Das Mars-Vehikel "Curiosity" hat gerade erstmals Gesteinsproben entnommen, die Spuren von Rost und damit Wasser auf dem Roten Planeten zeigen. Die USA planen zwar noch eine bemannte Mars-Mission bis 2030, doch die Frage ist schon, warum eigentlich? Maschinen können mit geringeren Kosten und Risiken bessere Ergebnisse in der Raumfahrt liefern als Menschen. So ließe sich der Rückgang der bemannten Raumfahrt auch als Zeichen des Fort- statt des Rückschritts deuten.

Ein anderer Ort, der derzeit für Menschen nicht zu betreten ist, wird zum Tummelplatz für Roboter: die Reaktorruine von Fukushima. Japanische Hersteller wie Mitsubishi , Toshiba  oder Hitachi  entwickeln Automaten, die dort den Schaden sichten und in Zukunft auch aufräumen sollen - eine Aufgabe, für die in Tschernobyl noch hunderttausende menschliche "Liquidatoren" gebraucht wurden.

Toshibas Raupenroboter soll ab dem Sommer Trockeneis gegen die Wände blasen und die so freigesetzten radioaktiven Substanzen aufsaugen. Mitsubishi stellte Ende Februar eine "Supergiraffe" für Fukushima vor, die mit einem siebengelenkigen Arm bereits Ventile auf- und zuschrauben kann, künftig aber auch schweißen und bohren können soll. Ein von Toshiba Erkundungsroboter zeigte zu Jahresbeginn allerdings eine geradezu menschliche Schwäche: Er fiel eine Treppe hinunter.

Noch zehn Jahre bis zu tauglichen Pflegerobotern

Das sollte den Geräten, die in Zukunft in der personalintensiven Pflege alter und kranker Menschen helfen sollen, nicht passieren. Forscher der Universität Bremen sehen sich mit ihrer neuen Entwicklung "PR 2" auf Stand der Technik: Der lernfähige Roboter kann schon Popcorn machen und Pfannkuchen wenden. In zehn Jahren sollen Nachfolger eine echte Unterstützung für Pflegebedürftige leisten.

Ob die Automatisierung von immer mehr Lebensbereichen - Autos, Börse, Medizin - die Menschheit voranbringt, ist auch eine Frage des Standpunkts. Laut einer neuen Studie von Gesundheitsökonomen hat die drastische Zunahme robotergesteuerter Gebärmutteroperationen in den USA zwar höhere Kosten verursacht, aber keine besseren Ergebnisse gebracht.

Für ethische Bedenken sorgen erfolgreiche Experimente der Duke-Universität mit Gedankensteuerung: Mit Elektroden aufgenommene Hirnströme eines Affen bewegten bereits einen Roboterarm in Japan. Nun wurde auch eine Laborratte in den USA von einer anderen in Brasilien ferngesteuert. Die Technik kann sich aber durchaus als nützlich erweisen: indem beispielsweise Gelähmte ihren Willen zum Ausdruck bringen können.

Die Revolution der Bedientechnik von der fränkischen Apfelwiese

Ken Rogoff jedenfalls ist überzeugt, dass der Fortschritt zumindest nicht an einem Mangel technischer Möglichkeiten scheitert. "Wenn ich als Ökonom an stagnierende Innovation denke, sorge ich mich darum, wie maßlose Monopole Ideen unterdrücken", sagt Rogoff. Patente und Kopierverbote würden eingesetzt, um Konkurrenz auszubremsen. Izabella Kaminska vom Blog "Alphaville" der "Financial Times" nennt eine wichtige Gegentendenz: Erschwinglichere und von öffentlich geteiltem Wissen getragene Technik "entgleitet der Kontrolle der Konzerne".

Demnach wäre es eine gute Nachricht, dass die Robotertechnik gerade in Deutschland von einer Vielzahl mittelständischer Unternehmen vorangetrieben wird, die keine Aussicht auf Monopolrenditen haben. Der Maschinenbauverband VDMA zählt in seinem Bereich Robotik & Automation etwa 500 Unternehmen mit mehr als 33.000 Beschäftigten und einem erwarteten Umsatz von 10,8 Milliarden Euro.

Deutschland ist nach Angaben der beim VDMA in Frankfurt ansässigen International Federation of Robotics nicht nur das Land mit der dritthöchsten Roboterdichte (nach Südkorea und Japan), sondern auch das mit der breitesten Streuung der Anwender: Während die Autoindustrie überall und die Elektroindustrie vielerorts stark automatisiert seien, gelte das hierzulande auch für Metall-, Chemie- oder Nahrungsmittelbranche. Die Verbreitung leicht bedienbarer Roboter in kleinen und mittleren Unternehmen sorge für zweistellige Wachstumsraten.

Roboterboom macht Kuka und Dürr immun gegen Autoflaute

"Weltweit gibt es einen stabilen Trend für weiteres Wachstum, der unsere Branche vorantreiben wird", sagt Michael Wenzel, Chef von Reis Robotics - einem Familienunternehmen, das nach eigenen Angaben 1957 als Spritzgussbetrieb auf einer Apfelwiese in Obernburg am Main entstand und heute mit dem "Reispad" wirbt, einer ans iPad erinnernden Bedienkonsole, die das Steuern von Robotern intuitiv, übersichtlich und wesentlich schneller machen soll.

"Damit unerfahrene kleine und mittlere Betriebe in Automatisierung investieren, brauchen sie Lösungen, die einerseits leicht zu bedienen sind, andererseit aber auch flexibel, schnell, genau und Energie sparend", sagt Manfred Gundel, Chef von Kuka . Das Augsburger Unternehmen nimmt für sich bereits in Anspruch, mit der ersten PC-basierten Robotersteuerung 1996 das "Zeitalter der echten Mechatronik" eingeläutet zu haben. Heute sei man einige Stufen weiter: "Unterstützt durch neue Greifer- und Sensortechniken werden bisher undenkbare Roboteranwendungen möglich."

Dank der Sonderkonjunktur für Roboter hat Kuka, Ausrüster vieler großer Autowerke, bisher der europäischen Branchenkrise getrotzt, ebenso wie der schwäbische Maschinenbauer Dürr . "In etablierten Märkten gibt es einen zunehmenden Modernisierungszwang", bestätigt Dürr-Chef Ralf Dieter den Trend. Die Hersteller ernten Rekordergebnisse.

Wie ein Roboterorchester die "Fabrik 4.0" voranbringt

Zu den besonders experimentierfreudigen Roboterkonstrukteuren zählt Festo - und doch hat die Firma, deren Aufsichtsrat Ex-BMW-Chef Joachim Milberg vorsteht, der Eignerfamilie Stoll einen Platz unter den hundert reichsten Deutschen gesichert. Festo, das die "Fabrik 4.0" propagiert, erweitert gerade die Esslinger Zentrale für 130 Millionen Euro und plant dort 400 neue Arbeitsplätze.

Mit der Sparte "Future Concepts" präsentiert Festo auf Messen gerne Entwicklungen, die zunächst wie Spielereien anmuten: einen sich selbst in die Luft schwingenden Blechvogel nach Vorbild einer Silbermöwe etwa oder ein Roboterorchester, das fünf Instrumente mit eigenen Kompositionen spielt. Damit ziele das Unternehmen darauf, dass die Maschinen "eigene autonome Verhaltensmuster in der Gruppe entwickeln und Entscheidungen selbst treffen, die nicht unmittelbar von Menschen beeinflusst werden müssen", erklärt Festo.

Zu den meistbewunderten Exponaten auf der Hannover Messe 2012 zählte Festos Exohand, eine Art Roboterhandschuh, der wahlweise die Fingerbewegungen des Trägers mit mehr Stärke und Ausdauer unterstützt oder einem Programm folgt. Die Idee entstand, um Nerven von Schlaganfallpatienten in der Rehabilitation zu trainieren, könnte aber auch für teilautomatische Produktion genutzt werden. "Daran fehlt es eigentlich in der Industrie: Entweder ist die Fertigung voll automatisiert oder manuell", erklärte Boris Vaksic von der am Projekt beteiligten Münchener Firma Robotics Technology Leaders.

Continental will Autopiloten ans Steuer setzen

Auch große Unternehmen suchen Chancen in neuen Formen der Kooperation von Mensch und Maschine. Der Autozulieferer Continental  vereinbarte im Januar mit BMW  eine Kooperation. Deren Ziel sei im kommenden Jahrzehnt "eine sichere und für den Endkunden bezahlbare Hochautomatisierung der Autobahnfahrt", erklärte Conti-Chef Elmar Degenhart.

Für den Schweizer Industrieriesen ABB  ist die Automatisierungssparte, mit wichtigen Standorten in Mannheim und dem hessischen Friedberg, im vergangenen Jahr erstmals zum wichtigsten Gewinnbringer aufgestiegen. Der Umsatz wuchs um 10 Prozent auf mehr als neun Milliarden Euro. ABB, mit bereits mehr als 200.000 installierten Robotern weltweit, setzt auch auf spielerische Elemente: Der kleinste Industrieroboter IRB 120 war der Star in einer Werbekampagne der Ibis-Hotelkette; er setzte die mit Sensoren aufgenommenen Schlafmuster von Gästen in Gemälde um.

Als Science-Fiction-Fan ist Wirtschaftsnobelpreisträger Paul Krugman von den neuen Optionen angetan. In einer Welt, in der Roboter die gleichen Fähigkeiten wie Menschen hätten, "gäbe es keine Grenzen mehr für das Pro-Kopf-Einkommen, solange man die Roboter nicht zu den Köpfen zählt", schrieb er in seinem "New-York-Times"-Blog. Ein solches Szenario sei zwar fern, es gebe aber durchaus Fortschritte in Richtung intelligenter Maschinen, die Aufgaben von Menschen übernehmen.

Sorgen bereite ihm aber die ungleiche Verteilung der wachsenden Einkommen. Bereits in den vergangenen Jahren lasse sich beobachten, dass der Besitz von Kapital in Form von Robotern und anderen Maschinen zum entscheidenden Faktor werde, während gesellschaftlicher Aufstieg durch Bildung kaum noch funktioniere. "Wir könnten auf eine Gesellschaft zusteuern, die immer reicher wird, in der aber alle Gewinne denjenigen zufallen, die die Roboter besitzen", schrieb Krugman. Zur Gewissheit wolle er diese Entwicklung noch nicht erklären, "aber etwas potenziell sehr Wichtiges passiert gerade".

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