motionEAP

System zur Effizienzsteigerung und Assistenz bei Produktionsprozessen

Als ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördertes Projekt gehörte motionEAP zu den ausgewählten Projekten, die sich auf der Konferenz “Digitale Innovationen für die Industrie” am 13.10.2016 in Berlin vorstellen durften. Im Mittelpunkt der Veranstaltung standen die Ergebnisse des Technologieprogramms “AUTONOMIK für Industrie 4.0″. Dabei ging es um die zukünftige Gestaltung, die Akzeptanz, den Einsatz digitaler Produkte und Systeme in der Industrie. Passend zum Thema präsentierte motionEAP die adaptive Projektionsassistenz für den Zusammenbau eines Anlassers. Diese Demonstration führte im Rahmen der begleitenden Ausstellung zu anregenden Diskussionen, interessanten Fachgespräche und viel versprechendem Networking. Die eintägige Konferenz bot Herstellern, Anwendern, Dienstleistern, Wissenschaftlern und Branchenvertretern eine Plattform für den Informations- und Wissensaustausch. Mit geballter Expertise wurden Fragen wie Was ändert sich in der Arbeitsorganisation und am Arbeitsplatz“, „Wie arbeiten Menschen und Roboter künftig sicher zusammen?“ „Welche neuen Geschäftsmodelle können durch Industrie 4.0 entstehen?“ oder „Welche Rechtsfragen werden durch die neuen Entwicklungen aufgeworfen?“ erörtert. So diskutierte motionEAP im Rahmen des Panels Arbeiten in der Industrie 4.0 von morgen: Neue Organisationsstrukturen und Qualifikationsprofile gemeinsam mit dem Schwesterprojekt APPsist und Prof. Dr. Hartmut Hirsch-Kreinsen von der TU Dortmund.

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Die Hannover Messe 2016 gehört wie jedes Jahr zu den wichtigsten Veranstaltungen im Bereich Innovation, Technik und Wirtschaft weltweit. Durch den Besuch von US-Präsident Barack Obama, der zusammen mit Bundeskanzlerin Angela Merkel die Messe eröffnete, genoss sie dieses Mal jedoch noch weitaus mehr internationale Aufmerksamkeit.

Auch motionEAP war sowohl mit einer Demonstration, als auch einer Präsentation vertreten. Auf dem Wissenschaftsstand des Bundeslands Baden-Württemberg konnten verschiedene Exponate der Universität Stuttgart bestaunt werden, wozu auch die Projektionen auf den Werkstückträger im Rahmen von motionEAP gehörte. Neben zahlreichen lokalen Interessenten aus Wissenschaft und Wirtschaft, erfreute sich motionEAP insbesondere bei US-amerikanischen Besuchern großer Beliebtheit. Dies führte zu vielen fruchtbaren Gesprächen und noch mehr positiven Rückmeldungen.

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(Fotos © Dieter Meyer)

Mit der Vortragsreihe „Arbeit, Gerechtigkeit und Inklusion“, die vom 20.10.2015 bis zum 26.01.2016 unter verantwortlicher Federführung von Prof. Dr. Catrin Misselhorn und Hauke Behrendt vom Institut für Philosophie einmal wöchentlich an der Universität Stuttgart veranstaltet worden ist, konnte eine breite Öffentlichkeit angesprochen werden. Bereits zum Eröffnungsvortrag von Prof. Dr. Oskar Negt drängten mehr Besucher in den Vorlesungssaal als Plätze zur Verfügung standen. Aufmerksam folgten am Ende mehr als 100 Zuhörer den Worten von Professorin Misselhorn, die thematisch in die Veranstaltungsreihe einführte. Ein Radiointerview des SWR2 hatte im Vorfeld über die Veranstaltung informiert und zahlreiche Stuttgarterinnen und Stuttgarter in die Universitätsbibliothek locken können. Auch ein wohlwollender Zeitungsbericht der Stuttgarter Zeitung vom 22. Oktober 2015 konnte sicherlich zusätzlich dazu beigetragen, dass das Interesse an der Ringvorlesung in den nächsten Wochen nicht nachließ. Bis zur letzten Sitzung blieben die Diskussionsrunden nach den Vorträgen unverändert lebendig.

Die Veranstaltungsreihe diente allerdings nicht nur der Öffentlichkeitsarbeit. Die Veranstalter hatten sich zum Ziel gesetzt, relevante Fragen, die sich im Zusammenhang mit motionEAP stellen, mit benachbarten wissenschaftlichen Disziplinen, wie der Soziologie und Rechtswissenschaft, sowie mit Vertretern aus Gesellschaft und Wirtschaft zu diskutieren, und dabei ebenfalls die eigene Forschungsarbeit in den Mittelpunkt zu stellen. Neben Andrea Stratmann, Geschäftsführerin der Gemeinnützigen Werk- und Wohnstätten (GWW) und Konsozialpartnerin in motionEAP, konnte auch Gerd Weimer, der Beauftragte der Landesregierung Baden-Württemberg für die Belange von Menschen mit Behinderungen für einen Vortrag über aktuelle Entwicklungen in der Praxis gewonnen werden.

Eröffnungsvorlesung am 20.10.2015 mit Prof. Dr. Oskar Negt und Prof. Dr. Catrin Misselhorn.

Eröffnungsvorlesung am 20.10.2015 mit Prof. Dr. Oskar Negt und Prof. Dr. Catrin Misselhorn.

In einem zweitägigen Workshop (26./27.11.15) wurde das Thema wissenschaftlich vertieft und in philosophischer, sozialwissenschaftlicher und gesellschaftlicher Hinsicht diskutiert. Im Mittelpunkt des Workshops stand die konzentrierte Erarbeitung einschlägiger Thesen und Positionen. In anregender Atmosphäre wurden diverse Leitfragen eingehender untersucht. Hier eine Auswahl:

Arbeit: Was verstehen wir unter Arbeit? Welche Bedeutung hat Arbeit in und für moderne Gesellschaften und für die Würde des Individuums? Hat die Arbeitswelt eine moralische Dimension? Welchen Wandel haben der Arbeitsbegriff und die gesellschaftliche Organisation von Arbeit durchgemacht und wie könnte er sich angesichts technologischer Entwicklungen verändern? Welche Herausforderungen stehen der Arbeitswelt heute bevor?

Gerechtigkeit: Gibt es Rechte/Pflichten zur Arbeit? Wie sollte Arbeit gerecht verteilt werden? Wie sieht gerechte/gute Arbeit aus? Wie gerecht ist unsere Arbeitswelt heute? Können zeitgenössische gerechtigkeitstheoretische Ansätze Menschen mit Behinderung adäquat einbeziehen? Gibt es neben Gerechtigkeit weitere ethisch relevante Dimensionen in der Arbeitswelt?

Inklusion: Wie sieht der Status quo aus? Welche Maßnahmen können zur Steigerung der Inklusion ergriffen werden? Wie kann Inklusion in die Arbeitswelt gestaltet werden? Wie sieht gute Inklusion für welche Personengruppen aus? Welche Rolle kann/sollte Technologie bei der Inklusion spielen? Wie wichtig ist Arbeit für eine umfassende Teilhabe an der Gesellschaft?

Die Rückmeldungen zu den Veranstaltungen waren durchweg positiv.

Links zu den Programmflyern finden sich hier:

Workshop

Ringvorlesung

 

Das große Thema des Workshops „Service-orientierte Architekturen für Industrie 4.0“ war der Umgang mit dem Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0 (RAMI 4.0). Dazu hatte das Institut für Innovation und Technik (iit) der VDI/VDE-Innovation + Technik GmbH in Berlin zu einem gemeinsam Erfahrungsaustausch eingeladen.
Um zunächst einen Überblick über die vorgestellten Referenzarchitekturmodell zu gewinnen, gaben Prof. Dr. Reiner Anderl (TU Darmstadt) und Dr. Lutz Jänicke (PHOENIX CONTACT Cyber Security AG) Impulsvorträge. Im Anschluss an eine kurze Diskussion zum allgemeinen Kontextverständnis dieser Modelle, präsentierten neben motionEAP auch die Projekte APPsist und InnoCyFer ihre persönliche Einordnung und sprachen über die Stärken und Schwächen der Architektur. Da es sich bei der RAMI 4.0 um eine Art „Work in Progress“ handelt, ergaben sich aus den subjektiven Einordnungsvorschlägen sehr interessante Fragen, die für die Weiterentwicklung der Modelle hilfreich sein könnten. So konnten auch in den moderierten Diskussionen in kleineren Gruppen zentrale Ergebnisse erarbeitet werden. Als Grundlage dienten dabei die folgenden Fragen:

(1)    Inwieweit ist die Vision der Industrie 4.0 hinsichtlich der Selbst-Organisation und Selbst-Optimierung in den Projekten bereits realisiert?

(2)    Inwieweit bieten die Referenzarchitekturmodelle Hilfestellung bei der Umsetzung von security-by-design Prinzipien?

(3)    Referenzarchitekturen vs. Innovation: Vorteile oder Hindernisse?

Anhand dieser Aspekte zeigte sich, dass motionEAP bereits einen großen Schritt in Richtung der Selbst-Optimierung getan hat und auf dem Weg zur Selbst-Organisation ist. Die Idee innovative einer RAMI 4.0 ist in der Weiterentwicklung auch für motionEAP eine gute Möglichkeit andere Projekte zu finden, die sich ähnlich einordnen und eine gemeinsame kollaborative Wissensbasis im Sinne einer Kooperation aufzubauen.
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Im Rahmen des viel beachteten Kongresses „Arbeiten in der digitalen Welt“ war motionEAP neben InSA und appsist eines von drei beispielhaften Projekten für kontextbasierte Assistenzsysteme, welche in dem Technologieprogramm „Autonomik für die Industrie 4.0“ gefördert werden. Als zentrales Thema galt die Frage zu beantworten, inwieweit ArbeitnehmerInnen und ArbeitgeberInnen zukünftig auf die „Digitalisierung der Arbeitswelt“ reagieren müssen bzw. können und sie in den Arbeitsalltag integriert werden kann. Dabei fanden verschiedene Sichtweisen aus Bildung, Politik, Wirtschaft und Sozialpartnern Beachtung, wie in mehreren Vorträgen und Diskussionen zu hören war.
In einer zweiten Talkrunde wurden somit auch Aspekte rund um „Neue Arbeitsplatzmodelle, Mensch-Technik-Interaktion, technische Assistenzsysteme, industrielle Serviceroboter und digitale Medien (Augmented Reality)“ diskutiert. Dazu waren angesehene Gäste aus Forschung und Wirtschaft eingeladen, wie Dr. Constanze Kunz (IG Metall), Dr. Eckhard Wellbrock (ThyssenKrupp System Engineering GmbH), Prof. Dr. Christoph Igel (DFKI), Adjunct Prof. Dr. Yves-Simon Gloy (RWTH Aachen) und Prof. Dr. Albrecht Schmidt (Universität Stuttgart).
Dabei setzte sich diese sogenannte „Elefantenrunde“ mit der Digitalisierung der Arbeitswelt auseinander und beleuchtete die damit einhergehenden Chancen und Herausforderungen.
Prof. Dr. Albrecht Schmidt stellte dabei die variable Einsetzbarkeit und Adaptivität von motionEAP in den Fokus, was insbesondere in Hinblick auf leistungsgeminderte MitarbeiterInnen enorme Vorteile bringe. Darüber hinaus berichtete er von den Erfahrungen, dass das User-Centered Design stärkere Berücksichtigung finden müsse, um den Erwartungen gerecht zu werden, dass der Mensch auch weiterhin im Mittelpunkt technologischer Entwicklungen stehen werde.
Die Unterstützung von motionEAP zur Förderung von Erfahrungswissen sei dahingehend auch ein wichtiger Aspekt, da hier das Wissen eines Nutzers zur Wissenskonsolidierung für andere MitarbeiterInnen diene. Das menschliche Erfahrungswissen in die Maschinensprache zu transferieren und für sie erlernbar zu gestalten beschrieb Prof. Schmidt als eine der wesentlichen Herausforderungen, derer man sich im Kontext der „Digitalisierung der Arbeitswelt“ stelle müsse.

Das Projekt motionEAP ist ein wichtiges Beispiel für den Fortschritt, der im Rahmen der Entwicklung von Assistenzsystemen zu beobachten ist.
Eine Aufzeichnung der Diskussionsrunde zum Kongress „Arbeiten in der digitalen Welt“ finden Sie unter folgendem Link: https://www.youtube.com/watch?v=o_1Tv3RoEZ0&feature=youtu.be&t=4621 Kongress "Arbeiten in der digitalen Welt"

Dieses Jahr trafen sich die internationale Experten im Bereich Accessibility im Rahmen der 17ten jährlichen internationalen ACM SIGACCESS Konferenz für Computer und Accessebility (ASSETS) in Lissabon, Portugal. Dabei werden jährlich, die neusten Entdeckungen und Forschungsergebnisse rund um das Thema Integration von Menschen mit Behinderungen in verschiedene Lebensbereiche diskutiert und vorgestellt.

Mit unserem Projekt motionEAP waren wir dieses Jahr auch vertreten und haben unser Paper “Using in-situ projection to support cognitively impaired workers at the workplace” [1] vorgestellt. Dieses wurde mit 5 weiteren Papern für den Best Paper Award vorgeschlagen. Wir freuen uns sehr, dass unsere Arbeit im Bereich Accessibility von den internationalen Experten der ASSETS Community als herrausragend ausgezeichnet wurde.

Link: http://assets15.sigaccess.org/

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Referenz:

 [1] Funk, Markus, Sven Mayer, and Albrecht Schmidt. “Using In-Situ Projection to Support Cognitively Impaired Workers at the Workplace.” Proceedings of the 17th international ACM SIGACCESS conference on Computers & accessibility. ACM. DOI: http://dx. doi. org/10.1145/2700648.2809853. 2015.

petra_1Im Zeitraum vom 01.07.15 – 03.07.15 fand in Korfu, Griechenland die PETRA’15 (PErvasive Technologies Related to Assistive Environments) Konferenz statt. Dabei diskutierten internationale Experten über Assistenztechnologien, die es ermöglichen Menschen nach Krankheiten zu unterstützen oder Menschen mit Behinderungen kontinuierlich zu unterstützen. In vielen produktiven Diskussionen konnten wir so Feedback zu unseren Assistenzansätzen bekommen und fanden Anknüpfungspunkte und Inspiration für weitere Arbeiten.

Wir freuen uns sehr, dass wir dieses Jahr 3 wissenschaftliche Publikationen aus unserem Projekt motionEAP auf der PETRA’15 vorstellen durften.

Comparing Projected In-Situ Feedback at the Manual Assembly petra_2Workplace with Impaired Workers. Markus Funk, Andreas Baechler, Liane Baechler, Oliver Korn, Christoph Krieger,Thomas Heidenreich, Albrecht Schmidt. In Proceedings of the 8th international conference on pervasive technologies related to assistive environments, New York, NY, USA, 2015.

About the Development of an Interactive Assistance System for Impaired Employees in Manual Order Picking. Andreas Bächler, Peter Kurtz, Thomas Hörz, Georg Krüll, Liane Bächler, Sven Autenrieth. In Proceedings of the 8th international conference on pervasive technologies related to assistive environments, New York, NY, USA, 2015.

Design Approaches for the Gamification of Production petra_3Environments. A Study Focusing on Acceptance. Oliver Korn, Markus Funk, Albrecht Schmidt. In Proceedings of the 8th international conference on pervasive technologies related to assistive environments, New York, NY, USA, 2015.

Die Publikationen finden Sie ebenfalls in unserer Publikationsübersicht.

 

20150519_103258Seit Anfang Mai werden in der GWW (Gemeinnützige Werkstätten und Wohnstätten GmbH) mit Unterstützung eines Assistenzsystems Schraubzwingen montiert. Dabei montieren MitarbeiterInnen aus den Werken Sindelfingen und Holzgerlingen an einem vom Forschungsprojekt motionEAP entwickelten Montagearbeitsplatz mit Assistenzeinheit Schraubzwingen der Firma Bessey. Diese Projektwochen werden durch Frank Raschhofer (GWW) und durch die Hochschule Esslingen (Liane Bächler, Daniel Heybach und Andreas Bächler) begleitet.

 

20150519_143628Bisher montierten sieben GWW MitarbeiterInnen an dem Montagetisch, wobei diese jeweils einmal durch das Assistenzsystem (projizierte Lichtsignale) und einmal ohne Assistenzsystem (mit Bildern) angeleitet bzw. durch den Montageprozess geführt wurden. Bei der Durchführung mit Assistenzsystem übernimmt zusätzliche eine Tiefenkamera die Kontrolle der einzelnen Ablage- und Prozessschritte. Zurzeit arbeiten vorwiegend MitarbeiterInnen aus dem unteren Leistungsbereich am Montagearbeitsplatz.

 

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Ziel der Projektwochen ist es das Montageassistenzsystem in realer Produktionsumgebung mit leistungsgeminderten Mitarbeitern zu testen und dessen Vor- und Nachteile im Vergleich zu den bisher üblichen Anleitungsformen (Bildanleitung und verbale Anweisung) zu betrachten bzw. zu bewerten.

 

Bildquelle: Deutsche MesseVom 13.-17. April 2015 stellen wir auf dem Gemeinschaftsstand „AUTONOMIK für Industrie 4.0“ des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie in Halle 2, Stand C28 auf der Hannover Messe Industrie aus. Gezeigt wird dort ein Prototyp des Assistenzsystems für die Montage von PKW-Startern.

Dabei soll veranschaulicht werden wie Mitarbeiter der Produktion mit Hilfe von projizierten Anleitungen, prozessintegrierter Fehlerkontrolle und automatischer Bewegungserkennung in ihren Tätigkeiten unterstützt werden können.

Video zum Messeauftritt

Auf der diesjährigen Werkstättenmesse vom 12.03.2015 bis 15.03.2015 konnten sich die Besucher ein Bild von unserem Prototypen des Assistenzsystems für den manuellen Montagearbeitsplatz am Stand der GWW machen.

In der Demo gab es einen vereinfachten Montageablauf mit Lego-Duplo Steinen, den die Besucher mit Hilfe der projizierten Instruktionen abarbeiten konnten. Gleichzeitig hat eine Tiefenkamera kontinuierlich die Ergebnisse kontrolliert, kontextspezifische Unterstützung geliefert sowie die Anleitung erst nach einer korrekten Montage weitergeschaltet.

Wir bedanken uns bei allen Besuchern für das durchweg positive Feedback zum Projekt und zum gezeigten System.

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