Robotik

Wie „intelligente“ Maschinen unser Leben verändern

Lange Zeit prägten Maschinenwesen nur das Bild der Science Fiction. Heute sind sie Realität und aus dem Alltag automatisierter Fertigungsprozesse nicht mehr wegzudenken. Und die Transformation ist weiter voll im Gang. Immer mehr Geschäftsprozesse werden automatisiert und digitalisiert. Das Internet der Dinge vernetzt Maschinen untereinander. Der Einsatz künstlicher Intelligenz schreitet voran. Die künftigen Wertschöpfungspotenziale sind gewaltig.


Der Mensch und die Maschine – eine Spurensuche

Pepper hat es geschafft. Seine Talente sind vielfältig und bei der Berufswahl stehen ihm viele Türen offen: Der einem Menschen nachempfundene Roboter nimmt zum Beispiel Bestellungen in einem Pizzarestaurant entgegen. Auch seine emotionale Kompetenz überzeugt: Auf die Mimik eines Gegenübers reagiert er empathisch. Bis Roboter so weit kommen konnten, haben sie einen weiten Weg zurückgelegt. Wir begeben uns auf eine Spurensuche auf dem Evolutionspfad der Maschinen.

Abbild des Menschen – aber warum?

Pepper ist ein sehr prominenter, aber bei Weitem nicht der einzige Vertreter seiner Art. Überall auf der Welt entwickeln und bauen Ingenieure humanoide Roboter. ARMAR-III zum Beispiel (Bild rechts) kann sich ganz hervorragend im Haushalt orientieren: „Unsere Roboter können viele Aktivitäten in der unstrukturierten Umgebung einer Küche ausführen. Wer das kann, der kommt überall zurecht“, sagt Tamim Asfour, Professor am Karlsruher Institut für Technologie und Leiter des Instituts für Anthropomatik und Robotik. Wir werden in der Zukunft zur neuen Küche den Roboter gleich mitbestellen, so seine Vision.

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Weiß, wie man mit rohen Eiern umgeht: ARMAR-III, humanoider Roboter aus dem Karlsruher Institut für Technologie

Doch warum überhaupt sollten Roboter dem Menschen ähneln? Asfour hat dafür ganz rationale Erklärungen. „Wenn sich der Roboter so bewegt wie ich, dann kann ich seine Handlungen besser einschätzen“, erklärt der Informatiker und Ingenieur. Das verringert das Unfallrisiko und erleichtert es, Mensch und Maschine Seite an Seite arbeiten zu lassen. Zudem sind Umgebungen wie der Haushalt, aber auch Werkzeuge für den menschlichen Körper und dabei insbesondere für die menschliche Hand optimiert. Und nicht zuletzt fördert es die intuitive Interaktion zwischen Mensch und Roboter, „etwa dann, wenn der Arbeiter auf der Leiter steht und sein mechanischer Helfer ihm Werkzeuge anreicht“, so Asfour.
 
Vielleicht steckt aber auch mehr als allein praktische Erwägungen hinter dem Streben des Menschen, sich Maschinen zu erschaffen, die ihm gleichen. Eine Idee davon bekommen wir beim Besuch in der Deutschen Kinemathek in Berlin, wo wir Bertina Schulze-Mittendorff treffen. Ihr Vater, Walter Schulze-Mittendorff, war der Schöpfer des Roboters Maria, einer zentralen Figur im Filmklassiker „Metropolis“ aus dem Jahr 1927:

„Wir versuchen immer wieder, die Grenzen des Machbaren auszutesten"

Berlin, Deutsche Kinemathek. Eine silberne Gestalt, feminin und zierlich: Maria, der Maschinenmensch. Die wohl bekannteste Figur aus „Metropolis“, dem Stummfilmklassiker von Fritz Lang aus dem Jahr 1927, dürfte einer der ältesten und zugleich berühmtesten Roboter des Kinos sein. Stolz und willensstark überblickt er den Raum – fast so, als hätte er eine eigene Persönlichkeit.
 
Als der Maschinenmensch vor rund 90 Jahren seinen ersten Auftritt auf der Leinwand hatte, verkörperte er den Prototyp des Roboters – und damit den Willen des Menschen, sich selbst maschinell zu reproduzieren. „Wir versuchen immer wieder, die Grenzen des Machbaren auszutesten und erfinden im Zuge dessen immer neue Technologien“, erklärt die Historikerin Bertina Schulze-Mittendorff.
 

„METROPOLIS“ – Stummfilmgigant der 1920er-Jahre

„Metropolis“ ist ein Stummfilm im Blockbusterformat. Fritz Lang drehte an 310 Tagen und 60 Nächten, das Filmteam verbrachte bis zu 16 Stunden täglich im Studio. Für die Aufnahmen wurden mehr als 600 Kilometer Film belichtet – das entspricht einer Spielzeit von mehr als 350 Stunden. Der Regisseur scheute für kühne Spezialeffekte keinen Aufwand, die Produktionskosten betrugen am Ende rund 5 Millionen Reichsmark. Damit war „Metropolis“ seinerzeit der teuerste Film der deutschen Filmgeschichte.

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Einer der berühmtesten Roboter des Kinos: der Maschinenmensch aus „Metropolis“ (1927) in der ständigen Ausstellung der Deutschen Kinemathek, Berlin
© Walter Schulze-Mittendorff – WSM art metropolis


Kleine Kulturgeschichte der Roboter

Die Menschmaschine zeigt uns: Lange bevor es technisch ausgefeilte Möglichkeiten zu ihrer Erschaffung gab, haben Roboter im Kino bereits die Herzen der Zuschauer bewegt, für Gänsehaut gesorgt und zum Nachdenken angeregt.

Über den Nutzen, den Maschinen entfalten, und die Risiken, die von ihnen ausgehen, entscheide der Mensch immer wieder selbst, sagt Bertina Schulze-Mittendorff. Viele Filmroboter, die auf die Maschinen-Maria aus „Metropolis“ folgten, thematisierten immer wieder Facetten dieser Entscheidung.


Kennen Sie den? Roboter, die das Kino geprägt haben



Die industrielle Revolution treibt die Maschinenevolution voran

Während der ersten industriellen Revolution automatisierten Maschinen monotone und mühsame Arbeiten und ermöglichten es, Kosten zu senken. Im Zuge der zweiten industriellen Revolution ermöglichte die Elektrizität das Arbeiten bei Nacht sowie eine effizientere Produktionskette.


Der Industrieroboter – ein Meilenstein

Als Geburtsstunde für die Entwicklung der Industrieroboter lässt sich das Jahr 1954 ausmachen: George Devol meldet in den USA ein Patent für einen programmierbaren „Manipulator“ an. Sieben Jahre später setzt General Motors erstmals einen Industrieroboter in einer Fabrikhalle ein – ab da wird die Automation von Produktionsstätten weltweit aktiv vorangetrieben. Bis zum Jahr 2020 werden weltweit voraussichtlich 1,7 Millionen neuer Industrieroboter im Einsatz sein, verteilt über eine Vielzahl an Industriezweigen.

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Zudem entwickelt sich seit den 1970er-Jahren die Technik bei Halbleitern, Sensoren, Netzwerken und Materialwissenschaften in rasantem Tempo. Die dritte industrielle Revolution hält Einzug und trägt zu einer weiteren Automatisierung unter Anwendung von Elektronik und IT bei. Das Ziel: die Digitalisierung so weit vorantreiben, dass Maschinen miteinander vernetzt sind und in Echtzeit Daten austauschen. „Industrie 4.0“ lautet das Stichwort für alle Entwicklungen dieser vierten industriellen Revolution – zum Beispiel das Internet der Dinge, künstliche Intelligenz, smarte Roboter und individualisierte Produkte zu Preisen der Massenproduktion.


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Experten prognostizieren enormes Wachstum

Dass es sich bei Industrie 4.0 um einen Markt mit einem enormen Wachstumspotenzial handeln könnte, belegen die Schätzungen von Experten. So prognostizieren sie für das Jahr 2018 allein in Deutschland einen Umsatz von rund 7,19 Milliarden Euro. Bis 2025 wird für den deutschen Markt ein Wertschöpfungspotenzial von circa 79 Milliarden Euro erwartet.¹
 
Um an diesem Wachstum teilzuhaben, müssen Unternehmen Investitionen tätigen und ihre Geschäftsmodelle schärfen – davon ist Bernd Köcher, Experte der Deka, überzeugt.

Wie stellt sich die deutsche Wirtschaft auf die Industrie 4.0 ein?

Deutsche Unternehmen haben bereits früh auf Automatisierung gesetzt und sind deshalb gut auf Veränderungen eingestellt. Sie zeichnen sich außerdem dadurch aus, dass sie hoch spezialisierte Maschinen entwickeln und so Nischen besetzen. Potenzial besteht in der Entwicklung von Software.

Welche Herausforderungen bestehen für Unternehmen, welche Chancen?

Unternehmen müssen dank veränderter Geschäftsmodelle nicht nur Produkte, sondern darüber hinaus Dienstleistungen anbieten und den Endkunden stärker mit einbeziehen, zum Beispiel über Produktkonfiguratoren nach dem Vorbild der Automobilindustrie. Zudem muss komplizierte Technik mit intuitiver Nutzerführung einfach zu bedienen sein.

Wie können Anleger an diesem Trend teilhaben?

Über Investmentfonds wie Deka-Industrie 4.0 können Anleger an diesem Wachstumsmarkt partizipieren. Der Fonds investiert breit gestreut in bis zu 60 Aktientitel aus den Bereichen Robotik, Software, Internettechnologie, Halbleitertechnologien, Gesundheitswesen, Künstliche Intelligenz und Mobilität, deren Wachstumsaussichten nach unserer Einschätzung über dem Durchschnitt liegen.

¹ Quelle: BITKOM / Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (2014): Industrie 4.0 – Volkswirtschaftliches Potenzial für Deutschland. Wertschöpfungspotenzial ausgewählter Branchen durch Industrie 4.0 bis 2025.

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Bernd Köcher, Fondsmanager von Deka-Industrie 4.0

Wesentliche Chancen

  • Sie nehmen an den Potenzialen des Anlagethemas Industrie 4.0 teil.
  • Die Auswahl von Unternehmen mit Aktivitäten im Anlagethema ermöglicht die Zusammenstellung eines innovativen Portfolios mit hohem Wachstumspotenzial.
  • Chance auf Kursgewinne der im Fonds enthaltenen Unternehmen.
  • Durch die weltweite Streuung reduziert sich das Risiko im Vergleich zu Direktanlagen.

Wesentliche Risiken

  • Die Kurse der Vermögenswerte im Fonds bestimmen den Fondspreis. Diese unterliegen täglichen Schwankungen und können auch fallen.
  • Aktienmärkte unterliegen wirtschaftlichen und politischen Risiken. Schwächen der Aktienmärkte können trotz internationaler Streuung das Ergebnis des Fonds belasten.
  • Im Fonds enthaltene Unternehmen können auf Grund ihres Pionier-Charakters stärkeren Schwankungen unterliegen.

Allein verbindliche Grundlage für den Erwerb von Deka Investmentfonds sind die jeweiligen wesentlichen Anlegerinformationen, die jeweiligen Verkaufsprospekte und die jeweiligen Berichte, die Sie in deutscher Sprache bei Ihrer Sparkasse oder Landesbank oder von der DekaBank Deutsche Girozentrale, 60625 Frankfurt und unter www.deka.de erhalten.


Mittelstand zeigt Innovationskraft

Die deutsche Wirtschaft ist laut Deka-Fondsmanager Bernd Köcher für den internationalen Wettbewerb gut aufgestellt. „Branchen wie der Maschinenbau und die Automobil- und Chemieindustrie sind seit jeher stark im Export, weil sie schon sehr früh die Automatisierung in die Produktion eingeführt haben“, erklärt er.

Eines dieser Unternehmen ist die STiMA GmbH & Co. KG im nordhessischen Breitenbach-Hatterode. Wer durch den weniger als 300 Einwohner zählenden Ort fährt, hat den Firmensitz des auf die Optimierung von Fertigungsprozessen spezialisierten Maschinenbauunternehmens schnell gefunden. In einem alten Bauernhof mit fachmännisch hergerichtetem Fachwerk verbirgt sich hinter einem großen Tor mit blauen Metallsprossen die 400 Quadratmeter große Montagehalle.

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STiMA-Industrieroboter

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Roboter und Mensch ergänzen sich

Dort fertigen hoch qualifizierte Mitarbeiter auf Robotertechnik gestützte Anlagen, die zuvor mithilfe moderner Software geplant und auf spezifische Kundenanforderungen ausgerichtet wurden. Vor einer Anlage zur Fertigung, Kontrolle und Verpackung von Kameralinsen erläutert Geschäftsführer Karl Stieler das Zusammenspiel aus Förderbändern, Roboterarmen und Mensch: „Der Roboter steht an zentraler Stelle. Er entnimmt aus einer Palette einzelne Linsen und führt sie zur Kontrolle in die Kamera ein. Erkennt er eine fehlerhafte Linse, schickt die Steuerung eine Nachricht an den verantwortlichen Mitarbeiter, damit dieser eingreifen kann", führt er aus. Anschließend sortiert der Roboter die Linsen nach Größe und verpackt sie für den Versand an den Kunden.


„Ein Kunde hat dank Robotertechnologie seine LED-Lampen-Produktion von China nach Deutschland zurückgeholt. Dabei sind über 100 Arbeitsplätze entstanden.“

Karl Stieler, Geschäftsführer, STiMA

Als er seine Firma im Jahr 1996 gründete, trat Stieler mit der Vision an, Robotertechnik, die vornehmlich den Automobilherstellern vorbehalten war, auch dem Mittelstand zugänglich zu machen. Seit 2009 nutzt er Roboterarme von Universal Robots, einem Anbieter mit Sitz in Dänemark, um mit diesen Werkzeugen immer wieder neue und sehr spezifische Anlagen für die Produktion zu entwickeln. Das Ziel: seinen mittelständischen Kunden Zeit-, Kosten- und damit echte Wettbewerbsvorteile zu verschaffen – zum Beispiel gegenüber den asiatischen Wettbewerbern. „Dank einer modernen mechatronischen Anlage konnte ein Kunde jüngst die Produktion von LED-Lampen von China nach Deutschland holen. Dabei sind über 100 Arbeitsplätze entstanden“, berichtet Stieler stolz.

Kooperierende Maschinen steigern die Produktivität

Für eine Messe hat der mittelständische Unternehmer Karl Stieler einen Roboterarm mit Sensoren und Kamerasystemen ausgestattet. Der Roboter greift nach unsortiert liegenden Muttern und dreht sie komplett auf ein Gewinde. Man kann sich gut vorstellen, wie er am Fließband diese Tätigkeit immer wiederholt – und damit den Menschen perfekt ergänzt, der sich auf kreative Aufgaben konzentrieren kann. „Dank dieser neuen Generation kooperierender Roboter kann die Produktivität deutlich gesteigert werden“, erklärt Deka-Experte Köcher diesen weiteren Evolutionsschritt der Maschinen.
 
Roboter sind mittlerweile so ausgereift, dass sie nicht mehr allein in der Industrie, sondern in vielen Bereichen des Lebens eingesetzt werden und unterschiedlichste Aufgaben erfüllen. Wir sehen die mechanischen Helfer zu Hause, im Büro, in Restaurants und Hotels, an Flughäfen und in Krankenhäusern. Auch Pepper, das eingangs erwähnte Universaltalent, hat kürzlich bei der Restaurantkette Pizza Hut seinen ersten Job angetreten: In ausgewählten Restaurants im asiatisch-pazifischen Raum nimmt der hoch entwickelte Roboter, ein gemeinsames Projekt des französischen Roboterherstellers Aldebaran Robotics SAS und des japanischen Technologiekonzerns Softbank Corp., als Kellner Bestellungen auf.


Inselbegabte Spezialisten

Obwohl Roboter auf ihrem Evolutionspfad immer leistungsfähiger werden, können sie den Menschen noch sehr lange nicht ersetzen. Bettina-Johanna Krings, Leiterin des Forschungsbereichs Wissenspolitik und Wissensgesellschaft am Institut für Technikfolgenabschätzung (ITAS) in Karlsruhe, ist überzeugt: „Die technische Umsetzung ist von der Vision weit entfernt, es gibt noch unglaublich viele ungelöste Herausforderungen.“ Der viel zitierte Pflegeroboter zum Beispiel „ist vielleicht noch Jahrzehnte entfernt“.
 
Denn: Heutige Roboter verfügen immer über eine sehr spezifische Intelligenz. Sie können eine ganz bestimmte Aufgabe sehr gut erfüllen, im Pflegebereich etwa ein Glas Wasser reichen und messen, ob es auch ausgetrunken wurde. Was dagegen hat die Pflegekraft alles gleichzeitig im Blick, sobald sie einen Raum betritt – fachlich, technisch, emotional, empathisch? Für voll einsatzfähige Pflegeroboter braucht es deshalb eine ganzheitliche, umfassende, emotionale Intelligenz. Von den ganz simplen Herausforderungen einmal abgesehen, galt es zuletzt doch schon als großer Fortschritt, wenn ein Roboter auf zwei Beinen eine Tür öffnen kann, ohne selbst nach hinten umzukippen.
 
Dennoch, die Entwicklung schreitet in großen Schritten voran, und ein Szenario ist zum Greifen nahe: der Assistenzroboter, wie ihn Professor Tamim Asfour vom Karlsruher Institut für Technologie entwickelt.
 
ARMAR-III, der sympathisch ausschauende Helfer mit Vorliebe fürs Kochen, zeigt uns, wohin die Reise vorerst realistisch geht: der Roboter als Assistenzsystem für den Menschen.

„Automatisierungsprozesse führen nicht zum Verlust von Arbeitsplätzen, sondern zu einer Höherqualifizierung der Arbeitskräfte.“

Arbeitskräfte müssen künftig lernen mit ihren neuen Zuarbeitern umzugehen, und sie zu bedienen wissen. Diese Zusammenarbeit soll freilich immer einfacher werden, so jedenfalls eines der Ziele von Entwickler Tamim Asfour. Die Kommunikation zwischen Roboter und Mensch müsse über Sprache und Gesten funktionieren, so das Credo des Karlsruhers, und Roboter müssen Bewegungsabläufe lernen können, die ein Mensch ihnen vormache.
 
Noch ist das recht mühsam: Jede Tätigkeit, die ARMAR-III vollziehen können soll, wird mit einer speziellen Technik per Kamera aufgenommen, codiert und in eine Datenbank geladen. Brot schneiden zum Beispiel. Oder Teig kneten. Das Team von Tamim Asfour hat auf diese Weise die größte Bewegungsbibliothek für Roboter weltweit aufgebaut.

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Bettina-Johanna Krings, KIT, Karlsruhe

Einblick in die Roboterwerkstatt des Instituts für Anthropomatik und Robotik in Karlsruhe

 
Es ist also noch ein langer Weg zum umfänglich funktionalen, autonom agierenden humanoiden Roboter. Doch eines steht heute schon fest: Pepper, ARMAR, und in jedem Fall ihren Enkeln und Urenkeln steht eine glanzvolle Karriere bevor. Die Evolution der Roboter ist beispiellos. Sie haben das Kino, Fabrikhallen und den Alltag des Menschen erobert. Ihre Gestalt ist wandelbar, und ihre potenziellen Einsatzmöglichkeiten sind schier unendlich. Deshalb werden sie unser Leben auch in Zukunft weiter verändern und zu mehr Wachstum beitragen. Und wir Menschen profitieren davon. Im Privaten, im Beruf und – wenn wir wollen – auch als Anleger.



Rechtliche Hinweise
Alleinverbindliche Grundlage für den Erwerb von Deka Investmentfonds bzw. Zertifikaten der DekaBank sind die wesentlichen Anlegerinformationen, Verkaufsprospekte und Berichte für die jeweiligen Investmentfonds bzw. die Wertpapierinformationen der jeweiligen Zertifikate. Diese Dokumente erhalten Sie in deutscher Sprache bei Ihrer Sparkasse oder Landesbank oder von der DekaBank, 60625 Frankfurt und in diesem Internetauftritt beim jeweiligen Produktprofil. Diese Information kann ein Beratungsgespräch nicht ersetzen.
Aussagen gemäß aktueller Rechtslage, Stand: Januar 2018. Die steuerliche Behandlung der Erträge hängt von den persönlichen Verhältnissen des jeweiligen Kunden ab und kann künftig auch rückwirkenden Änderungen (z.B. durch Gesetzesänderung oder geänderte Auslegung durch die Finanzverwaltung) unterworfen sein.