Im Porträt: Weiss-Robotics-Gründer Karsten Weiß

Karsten Weiss: Vom Wunderkind zum Pionier für smarte Greifer

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Vom Jugend-Forscht-Sieger zum Trendsetter für smarte Greifer. Mit seiner Leidenschaft für die Entwicklung hat Weiss-Robotics-Gründer Dr. Karsten Weiß schon viel erreicht – und er hat noch einiges vor.

Einer von dem alle sagen, er kommt mal groß raus – das schrieben die VDI-Nachrichten schon im Jahr 2000 über Karsten Weiß. Da war er noch Maschinenbaustudent im zweiten Semester, hatte aber bereits einiges an Aufsehen erregt. Denn kurz zuvor hatte er als Abiturient 1998 mit seinem Projekt Digikuh beim Wettbewerb Jugend forscht den Bundessieg geholt. „Die Digikuh war ein Gerät, das mittels taktiler Sensorik misst, wie viel Druck eine Melkmaschine auf das Euter ausübt. Die taktile Sensorik sollte helfen, zu starken Druck und damit Entzündungen am Euter zu vermeiden“, blickt Karsten Weiß stolz zurück.

Für die taktile Digikuh hat sich damals der Eutergesundheitsdienst ebenso interessiert wie der größte deutsche Melkmaschinenhersteller, der mit Karsten Weiß sogar einen Lizenzvertrag abschloss. „Das hat mir gezeigt, dass ich mit meinen Ideen auch Geld verdienen kann. Und so bin ich früh auf die Idee gekommen, eine eigene Firma zu gründen“, erinnert sich der immer noch jugendlich wirkende 41-Jährige, der schon als Kind die Kaffeemaschinen seiner Eltern auseinander nahm, weil ihm die Elektronikbaukästen zu langweilig waren.

Mit 14 bei Schüler experimentieren

Das Prinzip für seine erfolgreiche Digikuh hatte Karsten Weiß schon 1997 entwickelt. Damals hatte er mit einer künstlichen Haut für Roboter den dritten Platz bei Jugend forscht belegt. Insgesamt vier erfolgreiche Teilnahmen bei Jugend forscht kann Karsten Weiß vorweisen, die erste davon mit 14 Jahren bei der Juniorensparte Schüler experimentieren.

Sein Physiklehrer hatte ihn damals ermutigt, mit einem selbstgebauten Roboter-Messwagen bei „Schüler experimentieren“ teilzunehmen. Das hat ihm damals einen Sonderpreis von Bosch verschafft – eine Forschungspatenschaft, mit der er in der Folge bei Bosch im nahe gelegenen Stuttgart-Mühlhausen zum Arbeiten aufschlagen konnte. Während seiner Schulzeit arbeitete er dann als wissenschaftliche Hilfskraft am Fraunhofer IPA in Stuttgart. „Dort habe ich an mobilen Servicerobotern mitgearbeitet und unter anderem einen Tauchroboter entwickelt, der im Jahr 2000 sogar auf der Hannover Messe gezeigt wurde“, schwärmt der renommierte Ingenieur.

Taktile Sensorik steter Begleiter

Die taktile Sensorik hat ihn dabei stets begleitet und so hat Karsten Weiß schon während des Studiums – das Maschinenbaustudium in Stuttgart hat er in einer Rekordzeit von sieben Semestern absolviert – und vor allem während der anschließenden Promotion am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit Projekten rund um die taktile Sensorik sein eigenes Geld verdient. „Mein Doktorvater in Karlsruhe hat mir damals viel Freiraum gelassen, damit ich mich mit Forschungsprojekten weiter mit der taktilen Sensorik beschäftigen konnte“, blickt Karsten Weiß zurück.

Und so beschäftigte er sich dann auch in seiner Doktorarbeit mit taktiler Sensorik. „Im Rahmen eines Industrieprojekts für Schunk haben wir damals eine taktile Mehrfingerhand entwickelt, die Schunk als SDH-Hand immer noch verkauft.“

Start 2008 in einer Wohnung

Durch das Promotionsprojekt ist für Karsten Weiß ein enger Kontakt zur Firma und zur Familie Schunk geblieben. Als er sich dann 2008 von der Uni Karlsruhe verabschiedet und im heimatlichen Ludwigsburg seine Firma Weiss Robotics gegründet hatte, agierte er dann auch erstmal als Technologieschmiede für die Firma Schunk. Karsten Weiß: „Wir haben exklusiv für Schunk smarte Greifer entwickelt.“

Angefangen hat er damals mit seiner Firma 2008 in einer Wohnung in einem Mehrfamilienhaus. Mit wachsendem Erfolg des Unternehmens Weiss Robotics wurde der Platz jedoch allmählich eng, sodass Weiss Robotics 2015 einen Neubau im Gewerbegebiet in Ludwigsburg Oßweil bezog. „Da hatten wir dann auch endlich Platz für eine eigene Fertigung. Heute haben wir die Fertigung aller Schlüsselkomponenten, vom Fräsen über das Schleifen bis hin zum Bestücken von elektronischen Baugruppen im Haus. Das verbessert die Flexibilität bei der Produktion und stellt eine gleichbleibend hohe Qualität unserer Produkte sicher.“

Die ganz enge Zusammenarbeit mit Schunk hat Karsten Weiß inzwischen gelockert. „Wir verkaufen zwar unser Flaggschiff, unsere WSG-Greifer, nach wie vor unter Schunk-Label, aber wir treten auch mit eigener Marke am Markt auf. So können wir näher am Kunden sein und damit schneller auf die Marktanforderungen im Bereich smarte Greifmodule reagieren.“

Markenkern smarte Greiftechnik

Markenkern für Weiss Robotics ist weiter die smarte Greiftechnik. „Wir bauen intelligente Hightech-Greifer, die weit mehr können als simple Pneumatik- und Elektrogreifer.“ Nach seiner Schätzung bestehen die Weiss-Greifer zu 70 Prozent aus Software, zu 20 Prozent aus Mikroelektronik und zu zehn Prozent aus Mechanik. „Bei unseren Greifern ist Sensorik und Steuerungstechnik samt ausgeklügelter Software bereits in das Modul integriert. Damit sind wir in der Lage, die komplette Logik des Greifprozesses direkt im Greifmodul abzubilden. Das ist branchenweit einzigartig und vereinfacht den Integrationsaufwand stark.“ Mit einem Vergleich bringt Karsten Weiß die Intelligenz seiner Komponenten auf den Punkt: „Unsere Greifer haben heute wesentlich mehr Rechenleistung als die Mondlandefähren der Apollo-Missionen.“

Mit diesen smarten Greifern ist Karsten Weiß hauptsächlich in der Elektronik- und Pharmafertigung oder in der Kleinteilmontage aktiv und adressiert hier große Endkunden wie Bosch ebenso wie Systemintegratoren. „20 bis 25 Prozent unserer Greifer gehen aber auch in die Forschung. Wir beliefern renommierte Einrichtungen wie das MIT in Boston oder die Carnegie Mellon University. Selbst Google hat unsere Greifer eingesetzt bei seinen spektakulären Forschungsarbeiten zu Deep Learning für den Griff in die Kiste.“ Von solchen Forschungseinsätzen bekomme Weiss Robotics natürlich auch wertvolles Feedback für die Weiterentwicklung der smarten Greiftechnik.

Kommunikation mit dem Roboter

Welchen Vorteil die smarte Greiftechnik hat? „Zum einen natürlich die Flexibilität, denn unsere smarten Greifer sind einstellbar in Sachen Hub und Greifkraft. Das ist zum Beispiel relevant, wenn es darum geht, Leiterplatten im Automotive Sektor zu handhaben – denn hier gibt es eine große Vielfalt.“ Zudem sorgen die Daten der smarten Greifer für Traceability, also Nachverfolgbarkeit, in dem sie den Greifvorgang dokumentieren. „Und natürlich kann ich mit den Greifern auch eine integrierte Qualitätssicherung durchführen, in dem ich direkt beim Greifen die Maße des Werkstücks messe und die Messdaten via OPC UA weitergebe“, erläutert Karsten Weiß.

Zudem hat sich Weiss Robotics die einfache kommunikative Verbindung von Greifer und Roboter auf die Fahnen geschrieben. Schon 2017 hat er ein Gripkit für die Cobots von Universal Robots entwickelt, mit dem sich die Weiss-Greifer einfach und nahtlos in die UR-Welt integrieren lassen. „Inzwischen machen wir mit dem Gripkit ähnlich viel Umsatz wie mit dem WSG, der ja schon seit zehn Jahren am Markt ist.“ Seine Cobot-Gripkits will Karsten Weiß nun auch an andere Roboter anpassen, denn der Cobot-Markt entwickelt sich rasant: „Techman und Doosan sind echte Game Changer.“

Aber der Ludwigsburger will nicht bei den Cobots stehen bleiben: „Bei Industrierobotern liegen die großen Stückzahlen – und auch hier gibt es jede Menge Bedarf, die Zusammenarbeit von Roboter und Greifer zu verbessern“, so Karsten Weiß. Die Industrieroboterhersteller seien hier „erstaunlich aufgeschlossen“. Daher arbeitet Weiss Robotics an einer Griplink-Plattform, mit der sich die Weiss-Greifer einfach in die Robotersteuerungen von Fanuc, Yaskawa, Stäubli oder Epson integrieren. „Dafür haben wir uns die Robotersteuerungen angeschaut und ein Ethernet-basiertes Protokoll entwickelt, um möglichst standardisiert mit vielen Robotersteuerungen Daten austauschen zu können.“

Genug gute Ideen im Köcher

Daher sieht Karsten Weiß noch Wachstumspotenzial für Weiss Robotics: „Wir haben genug gute Ideen im Köcher“. Dennoch strebt er kein schnelles Wachstum an. „Wir wollen bodenständig bleiben.“ Bodenständig bleibt er auch beim Entwickeln. Denn die Nähe zur Entwicklung und zuweilen auch das Erarbeiten eigener Mechatronik-Lösungen will sich Karsten Weiß, der leidenschaftlich gerne Elektronikmagazine schmökert, nicht nehmen lassen: „Das nimmt sich der Chef schon raus“, grinst er.

Obwohl die Zeit dafür immer knapper werde, weil eben nicht nur seine Firma gewachsen ist, sondern auch die Familie: vier Kinder im Alter von 2 bis 8 hat Karsten Weiß mit seiner Frau, die als Ärztin ebenfalls berufstätig ist: „Da ist bei uns daheim ganz schön Leben in der Bude.“ Immerhin: Mit den beiden ältesten Kinder könne er schon prima basteln und tüfteln. „Die Begabung ist hier schon sichtbar.“ Vielleicht wachsen hier also die nächsten Wunderkinder für Jugend forscht heran, die mal groß rauskommen.

Weiss Robotics GmbH & Co. KG

http://www.weiss-robotics.com

Karl-Heinrich-Käferle-Str. 8

D-71640 Ludwigsburg, Germany

Phone: +49 (0)7141–94702–0

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