Ausbildung humanoider Roboter für die reale Arbeitswelt – Automatisierung, Digitalisierung und KI

Humanoide Roboter eröffnen neue Möglichkeiten für Industrie, Handwerk, Gartenbau und Landwirtschaft – insbesondere dort, wo die klassische Automatisierung an ihre Grenzen stößt.

Am Fraunhofer IFAM in Stade entsteht ein Ausbildungs- und Kompetenzzentrum, das humanoide Robotik erstmals systematisch mit praxisnaher Qualifizierung, anwendungsorientierter Forschung und direktem Technologietransfer verbindet. In einem realitätsnahen Umfeld lernen hier nicht nur die Menschen den Umgang mit humanoiden Robotern, sondern insbesondere auch die Roboter von der anwendungs- und praxisbezogenen Erfahrung der Menschen.

Ausbildungs- und Kompetenzzentrum für humanoide Roboter – der Ort für Lernen, Erproben und Transfer

Humanoide Robotik steht an der Schwelle vom Forschungsthema in die praktische Anwendung. Gleichzeitig fehlt es vielen Unternehmen und Betrieben noch an Erfahrung, Vertrauen und geeigneten Testumgebungen, um diese Technologie realitätsnah zu bewerten.

Genau hier setzt das Ausbildungs- und Kompetenzzentrum für humanoide Roboter des Fraunhofer IFAM in Stade an:

• Das Zentrum bietet einen offenen, praxisnahen Raum, in dem humanoide Robotersysteme außerhalb des laufenden Betriebs erprobt werden können.
• Unternehmen sowie Betriebe, Fachkräfte, Auszubildende und Forschende arbeiten hier gemeinsam an realen Aufgabenstellungen für humanoide Roboter – von ersten Machbarkeitsstudien über Demonstratoren bis hin zu Qualifizierungs- und Integrationskonzepten.

Im Mittelpunkt steht dabei nicht die Technologie allein, sondern ihr sinnvoller Einsatz im Zusammenspiel mit dem Menschen.

Gegenseitiges Lernen: Mensch bildet Roboter – Roboter unterstützt Mensch

Ein zentrales Alleinstellungsmerkmal des Ausbildungs- und Kompetenzzentrums ist der bidirektionale Ausbildungsansatz: Während Menschen den sicheren, effizienten und sinnvollen Umgang mit humanoiden Robotern erlernen, werden gleichzeitig die Roboter für ihre zukünftigen Arbeitsumfelder trainiert.

Erfahrene Fachkräfte wie Gesellinnen und Gesellen, Meisterinnen und Meister, technische Expertinnen und Experten bringen ihr fachliches und implizites Wissen ein: Handgriffe, Bewegungsabläufe, Entscheidungslogiken sowie kleine Tricks aus der Praxis. Dieses Erfahrungswissen wird durch Demonstrationen, sensorische Aufzeichnungen und KI-gestützte Lernverfahren systematisch erfasst und in digitale Modelle überführt.

So entsteht eine neue Form der »handwerklichen Ausbildung« für humanoide Roboter – analog zur klassischen Lehre von Auszubildenden im Berufsumfeld –, hier jedoch übertragen in lernfähige Algorithmen und Bewegungsmodelle.

Vom Erfahrungswissen zum digitalen Modell

Das Ausbildungs- und Kompetenzzentrum schafft die technische und methodische Grundlage, um menschliches Expertenwissen dauerhaft nutzbar zu machen. Demonstrationen, Bewegungen, Kraftverläufe und Entscheidungsprozesse werden analysiert, abstrahiert und in Künstliche Intelligenz-Modelle (KI-Modelle) überführt.

Diese KI-Modelle sind nicht an ein einzelnes Robotersystem gebunden. Vielmehr erfolgt ihre Entwicklung so, dass sie unabhängig von Hersteller oder Bauform auf die Einzelsysteme übertragen und dort weiterverwendet werden können. Damit entsteht ein skalierbarer Wissenspool, der es ermöglicht, bewährte Fähigkeiten effizient auf neue Systeme, Aufgaben oder Branchen zu adaptieren.

Für Unternehmen und Betriebe bedeutet das: weniger Entwicklungsaufwand, schnellere Integration und eine höhere Akzeptanz im Arbeitsumfeld.

Branchenunabhängige Testumgebung für die Produktion – von der Industrie bis zur Landwirtschaft 

Das Ausbildungs- und Kompetenzzentrum für humanoide Roboter in Stade versteht sich bewusst als geschützter Experimentierraum – »Playground« – für humanoide Robotik. Interessenten können hier ihre eigenen Prozesse, Bauteile oder Tätigkeiten einbringen und gemeinsam mit den Expertinnen und Experten für Automatisierung und Produktionstechnik am Fraunhofer IFAM untersuchen, ob und wie humanoide Roboter sinnvoll in ihrer spezifischen Praxis einsetzbar sind.

Dabei geht es nicht um kurzfristige Automatisierung, sondern um fundierte Entscheidungen:

• Was ist technisch machbar?
• Wo liegt der wirtschaftliche Mehrwert?
• Wie verändert sich die Arbeit für die Beschäftigten?
• Welche Qualifikationen werden benötigt?
• Wie erfolgt eine Integration in der Praxis?

Dieser branchenübergreifende Ansatz bildet die Grundlage für vielfältige spezialisierte Anwendungsfelder – von der industriellen Produktion und Montage über Logistik bis hin zu Landwirtschaft und Gartenbau.

Ausbildung, Qualifizierung und Akzeptanz

Neben der technologischen Entwicklung spielt die Qualifizierung eine zentrale Rolle. Das Ausbildungs- und Kompetenzzentrum bietet praxisorientierte Trainingsformate an, in denen Fachkräfte den sicheren Umgang mit humanoiden Robotern erlernen, Einsatzszenarien bewerten und eigene Erfahrungen sammeln.

Durch den direkten Kontakt mit der Technologie wird Akzeptanz aufgebaut – nicht durch Theorie, sondern durch eigenes Erleben. Gleichzeitig fließen die Rückmeldungen der Anwenderinnen und Anwender unmittelbar in die Weiterentwicklung der Systeme ein.

So entsteht ein kontinuierlicher Lernkreislauf zwischen Mensch, Maschine und KI.

 

Fraunhofer IFAM in Stade – der strategische Standort mit Perspektive

Das Fraunhofer IFAM etabliert mit dem Ausbildungs- und Kompetenzzentrum für humanoide Robotik am Standort Stade einen Knotenpunkt für anwendungsnahe Robotik-Forschung und -Entwicklung, Qualifizierung und Transfer. Die enge Verbindung von Forschung, Ausbildung und Praxis schafft ein Umfeld, in dem Innovation nicht isoliert entsteht, sondern gemeinsam entwickelt wird.

Von hier aus lassen sich zukünftig branchen- und anwendungsspezifische Entwicklungsprojekte sowie Demonstratoren aufbauen – etwa für den kommerziellen Gartenbau inklusive Obstanbau, das Handwerk, die industrielle Fertigung und weitere Arbeitsfelder mit hohem manuellem Anteil.

Das Fraunhofer IFAM bringt seine langjährige Expertise in den Forschungs- und Entwicklungsbereichen Automatisierung, Robotik, Mensch-Maschine-Interaktion und Transfer in die Praxis in das Ausbildungs- und Kompetenzzentrum ein. Ziel ist es, humanoide Robotik nicht als Zukunftsvision, sondern als praxistaugliche Technologie für reale effiziente Arbeitswelten im Kontext Industrie 5.0 zu gestalten.