Das Deep-Tech-Unternehmen Franka Emika mit Hauptsitz in München, hat sich mit seinem Industrieroboterarm einen Namen gemacht. Dieser Arm wurde mit dem Ziel entwickelt, Robotik-Lösungen breiter zugänglich zu machen. Unternehmen verschiedener Branchen und Größen sollen damit mühsame, zeitaufwendige, monotone und potenziell gefährliche Arbeiten ihren einarmigen Helfern anvertrauen können und sich so automatisieren – unabhängig davon, ob es sich um eine Großserienproduktion oder um maßgeschneiderte Custom-Szenarien mit niedriger Auflage für verschiedenste Anwendungsszenarien handelt.

Dabei ist die Anwendung so einfach wie möglich gehalten. Programmiert wird der Roboter über vordefinierte Codeblöcke im App-Format. Damit sind selbst Benutzer ohne Programmierkenntnisse in der Lage, diese Blöcke auf den Roboterarm aufzuspielen und modular zu Aufgabenketten zu kombinieren. Der gesamte Ablauf erfolgt über ein kompaktes Browser-Interface und ist auch per Smartphone durchführbar. Diese Schnittstelle ist Teil eines Systems mit einer verschiedene Bereiche umspannenden Funktionalität namens ‚Franka World‘.

Zunächst entstand die Plattform ‚Franka World‘ mit dem Ziel, die zum damaligen Zeitpunkt noch komplett manuellen Commerce-Prozesse von Franka Emika zu automatisieren – von der Bestellannahme über die -abwicklung bis zum Versand. Das Hauptziel des gesamten Prozesses war eine möglichst geringe Markteinführungszeit.

Gestartet als Commerce-Plattform

Im Zuge eines Erstkonzepts wurde versucht, verschiedene Komponenten – Stand-alone-Commerce- und Storefront-Technologien, Amazon Web Services und verschiedene weitere externe Services – zu einer Gesamtstruktur zu verschmelzen. Damit bahnte sich allerdings eine fragmentierte Tooling-Landschaft an, die zusätzliche Erweiterungen und Skalierungsanstrengungen höchst komplex gemacht hätte – und Komplexität war genau das Gegenteil dessen, was gewollt war.

Die Lösung für Franka Emika lag in der Kooperation mit dem international agierenden E-Commerce-Unternehmen commercetools, ebenfalls mit Hauptsitz in München. Dessen Cloud-native Headless-Technologie – also der klare Fokus auf Backend-Prozesse, die sich an jedes beliebige kundenseitige Frontend anbinden lassen – bot den Rahmen für die Plattform, die sich Franka Emika vorstellte. Hier bauen APIs zwischen den Bereichen Backend und Frontend flexibel Verbindungsbrücken. So können Nutzer ohne Beeinträchtigungen wie zum Beispiel Zeitverzögerungen auf Services am Frontend zugreifen. Zudem lassen sich Veränderungen an der Plattform vergleichsweise einfach vornehmen und neue Features schneller einführen.

Fragestellungen rund um Einkaufswägen, korrekte Steuerberechnung oder Promotion-Integration müssen so nicht mehr manuell bearbeitet werden. Features stehen modular und frei anpass- und einbindbar zur Verfügung, was eine Skalierung erleichtert. So baute Franka Emika eine zunächst recht simple Commerce-Plattform zu einem komplexen Katalog und schließlich zu einer Plattform für Partner-Onboarding und -Enablement sowie zu einer Community aus. Durch die Auslagerung der technischen Commerce-Prozesse an commercetools sparte das Unternehmen nicht nur Upfront-Kosten bei der Entwicklung ein, sondern auch inkrementelle Kosten für Order und Product Management. So konnte sich der Roboterhersteller ganz auf die Robotik konzentrieren.

Integration von Partnern in der nächsten Version

‚Franka World‘ dient als Zentrum des Franka-Emika Ökosystems und als Bindeglied zwischen Kunden, Partnern, Wissenschaftlern und Robotern. Sie verknüpft die drei Teilbereiche Shop, Manage und Community-Hub.

© Franka Emika

Der Launch der ‚Franka World‘ als Commerce-Plattform erfolgte 2017. Nächstes Ziel war es dann, die zahlreichen Partner des Unternehmens zu integrieren. Diese entwickeln vornehmlich die Apps für die Roboter-Programmierung und spielen eine tragende Rolle beim Vertriebsmodell, da sie auch als primäre Reseller und Systemintegratoren agieren.
Neben Markttransparenz sollte die Plattform die Prüfprozesse sowie die strukturierte Verwaltung von Bearbeitungsrechten instituieren. In einem weiteren Schritt, der innerhalb eines Jahres umgesetzt wurde, wurde ‚Franka World‘ um eine Management-Zentrale zur Fernsteuerung für gesamte Roboterflotten erweitert.
 

Cloud-Anbindung realisiert

Die aktuelle Version der Plattform erschien 2020 mit einer entscheidenden Neuerung, der Cloud-Anbindung. Dieser wichtige, langfristig geplante und vorbereitete Schritt ermöglichte die vorhandene AWS-Implementierung. Da diese auf gängigen Branchenstandards wie MQTT und TLS sowie Open-Source-Technologien basiert, ist starke Interoperabilität gegeben, was vor allem für IoT-Fragestellungen entscheidend ist. Schließlich sollten nicht nur Franka-Emika-Technologien vernetzt, sondern auch Daten aus Systemen verschiedenster Hersteller ausgetauscht werden. Das Unternehmen bietet hier beispielsweise Open-Source-Schnittstellen für Forschungseinrichtungen im ROS Framework, integriert auch mit verschiedenen Robotern. Die ROS Library etwa ermöglicht das Embedding der Franka-Emika-Roboter mit ROS-Anwendungen. Darüber hinaus sind Erweiterungen zum Design von 3D-druckbaren Fingerabdrücken für den Roboterarm und Integrationen mit MatLab und Simulink von Mathworks verfügbar. 
 

Open-Source-Welt für freien Austausch

Durch die Workflow-basierte Programmierung, dank derer Apps – eingekapselte Aufgabenpakete – wie in einem Baukastensystem aneinander gereiht werden können, lassen sich komplexe Arbeitsaufträge mit dem Roboter durchführen und jederzeit an die Situation anpassen.

© Franka Emika

Da Open Source von entscheidender Bedeutung für die Forschung ist, lassen sich die ansonsten proprietären Roboter mit der Open Source Library ‚libfranka‘ steuern. Zudem finden sich in Franka World diverse Manuals und Video-Tutorials. Auf der Robotik-Plattform trifft sich mittlerweile eine große User Community, die Informationen austauscht und sich gegenseitig mit Praxiserfahrungen unterstützt. Sie ist ein Ort, an dem Forschungsergebnisse publiziert werden, was zur fortwährenden Innovation und gemeinsamen Entwicklung beiträgt.

Der Artikel entstand nach Unterlagen von commercetools und Franka Emika.