Human Centered Workplace 4 Industry

Die europäische Industrielandschaft stellt sich aktuell der Herausforderung etablierte Fertigungsprozesse entsprechend den immer komplexer werdenden Marktanforderungen anzupassen. Die Initiative Industrie 4.0 beinhaltet Ansätze und Methoden zur Beherrschung dieser Komplexität durch Etablierung von digitaler dezentraler Intelligenz hinsichtlich der Entwicklung und Fertigungsautomatisierung. Das bedingt sich selbst organisierende, selbstoptimierende Produktionseinheiten, welche miteinander kommunizieren können und deren Organisation auf Basis vom jeweils zur erzeugenden Produkt gebildet wird. Insbesondere bei hoch individualisierten Produkten bzw. Teilarbeitsschritten ist aber eine Vollautomatisierung technisch als auch wirtschaftlich nicht vertretbar. Das bedeutet, dass in der Produktion der Zukunft Mensch und Maschine in den jeweiligen Produktionseinheiten zusammenarbeiten sollen und müssen. Im Gegensatz zu aus CAD/CAM automatisch programmierbaren CNC-Produktionsmaschinen muss aber der Mensch für die Fertigung eines Produktes geschult, trainiert und durch entsprechende Systeme assistiert werden. Im Sinne einer individualisierten Fertigung müssten die Mitarbeiter jedoch alle möglichen Varianten eines Produkts kennen, was einen hohen Aufwand erfordert.

Das Projekt HCW4i hat daher zum Ziel, die Anlernphase und die tägliche Arbeit durch gezielte und automatisch konfigurierbare, maschinelle Assistenzmaßnahmen in der Produktionseinheit zu minimieren bzw. zu unterstützen. Diese Assistenzmaßnahmen reichen von produktspezifischen Arbeitsanweisungen auf einem Bildschirm, über Augmented Reality-Systeme bis hin zu kollaborativen Robotern am Arbeitsplatz. Im Projekt sollen die Arbeitsanforderungen aus Montage- und Fertigungsprozessen der Industriepartner ermittelt werden. Auf Basis dieser Anforderungen wird eine standardisierte human-zentrierte Produktionseinheit bzw. ein Arbeitsplatz definiert und für beispielhafte Use-Cases implementiert. Diese Produktionseinheit wird mit unterschiedlichen Assistenzmaßnahmen ausgestattet, welche es ermöglichen, Arbeitsmethoden und Assistenzmaßnahmen im Hinblick auf Anwendbarkeit zu testen bzw. zu evaluieren. Entsprechend den Ergebnissen werden die Assistenzmaßnahmen und die damit verknüpften Arbeits- und Montageschritte in ein Datenmodell eingepflegt, welches es im finalen Ausbau ermöglicht, die Trainings- und Assistenzmaßnahmen auf Basis von gespeicherten CAD-Daten der Bauteile und elektronisch verfügbaren Arbeitsplänen automatisch zu generieren. Das bedeutet, dass für nach HCW4i standardisierte Produktionseinheiten automatisch produktspezifische Montage- und Fertigungsassistenzmaßnahmen und in weiterer Folge auch Optimierungsmethoden generiert werden können. Dadurch lassen sich sowohl die Anlernphase neuer MitarbeiterInnen als auch die Fehlerrate durch MitarbeiterInnen reduzieren. Ebenfalls können derartig ausgestatte Produktionseinheiten flexibel je nach Fertigungsanforderung kombiniert und nahtlos in bestehende Abläufe integriert werden.