ARBEITSPROZESSE FÜR DIE MENSCH- ROBOTER …€¦ · »Wenn in naher Zukunft die geburten- ... •...

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Folie 1 Entwicklung und Bewertung von MRK-Szenarien im Projekt AQUIAS SIFA-Forum 2017, 27.-29.09.2017, Lengfurt ARBEITSPROZESSE FÜR DIE MENSCH- ROBOTER-KOLLABORATION

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  • Folie 1

    Entwicklung und Bewertung von MRK-Szenarien im Projekt AQUIASSIFA-Forum 2017, 27.-29.09.2017, Lengfurt

    ARBEITSPROZESSE FR DIE MENSCH-ROBOTER-KOLLABORATION

  • Folie 2

    Industrie 4.0: Intelligente Technologien in der Produktion

    Echtzeit-Informationsaustausch durch neue Technologien

    Mechanisierung

    Industrialisierung

    Automatisierung

    Informa-tisierung

    Die vierte industrielle Revolution wird angekndigt

    Ziele von Industrie 4.0IndividuelleSerienproduktion

    Krzere Durchlaufzeiten

    Verbesserte Produktivitt

    Durchgngige Informationen

    Weniger Medienbrche

    Hohe Reaktionsfhigkeit

    Hohe Produktionsflexibilitt

    Bessere Planqualitt durch echtzeitnahe Daten

    Smartphones & Tablets

    RFID Chips

    Sensoren und AktorenEingebettete SteuerungenDatenbrillen

    (z.B. Google Glass)

    IPv6

    Data Analytics/ Smart Data

    Cloud Computing

    Technologien fr Industrie 4.0

  • Folie 3

    Auswirkungen auf die BeschftigungIn der Einschtzung scheiden sich die Geister

    Horst NeumannPersonalvorstand Volkswagen AG

    Wenn in naher Zukunft die geburten-starken Jahrgnge die Baby-Boomer in Rente gehen, kann deren Arbeit durch Roboter kompensiert werden.

    Es muss kein Personal wegrationalisiert werden, und wir knnen junge Leute einstellen.

    Kollege Computer: Wahrscheinlichkeit,dass Jobs inner-halb von 20 Jahrendurch Maschinenersetzt werden

    Quelle: C. Frey and M. OsborneThe Future of Employment:How Susceptible are Jobs to Computerisation?;Technology Review, Economist, 1/2014; WirtschaftsWoche, Nr. 5, 26. Januar 2015

    Quelle: Stuttgarter Zeitung, Nr. 2, 03. Januar 2015

  • Folie 4

    Industrie 4.0: Jobkiller oder Chance fr Schwerbehinderte?Chancen und Risiken der Industrie 4.0 fr schwerbehinderte Arbeitnehmer

    Chancen

    Ausgleich behinderungs-bedingter Leistungs-einschrnkungen durch

    Individualisierte, intelli-gente Assistenzz.B. Anleitung, Kontrolle

    Behindertengerechte Ergonomie

    Hybride Wertschpfung von Mensch und Maschine erlaubt anspruchsvollere Aufgaben fr Schwerbehinderte

    Einsatz in hoch arbeitsteiligen/monotonen Ttigkeiten, die durch Automatisierung entstehen

    Verbesserter Zugang in den ersten Arbeitsmarkt

    Risiken

    Bisherige Auftrge an Integrationsbetriebe/ Werk-sttten f. Schwerbehinderte entfallen durch weitere Automatisierung

    Manuell-repetitive Restttigkeiten entfallen in Unternehmen = potentielle Aufgaben fr Schwerbehind.

    Steigende Kompetenz-anforderungen durch Industrie 4.0 berfordern Schwerbehinderte

    Anforderungen an Inklusionsbetriebe steigen durch Industrie 4.0:Zeit/Kosten/Qualitt

  • Folie 5

    Hybride Mensch-Roboter-KollaborationDefinition von Spielregeln fr die Arbeitspartner der Zukunft

    Leistungsstrkere Sensorik:

    Personen- und Bauteilerkennung

    Roboter mit Tastsinn

    Schutzzune entfallen: Menschen arbeiten mit Robotern in einer Zelle

    Roboter als Arbeitspartner statt Arbeitswerkzeug:

    Erhebliche Vorteile fr Ergonomie und Wertschpfung

    Erfordernis neuer Bewertungs-methoden fr die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK)

    Neue Interaktionsformen fr Betrieb und Programmierung.

    Roboter als Trainingspartner?

    Qu

    elle: Fraun

    ho

    fer IAO

    Quelle: BMW, 2015

  • Folie 6

    Spannungsfelder der Mensch-Roboter-KollaborationMotivation der Unternehmenspartner in AQUIAS

  • Folie 7

    AQUIAS: Szenarien der Arbeitsteilung Mensch-RobotikBarrierefreie Kooperation schafft Gestaltungsspielraum

    ISAK gGmbHSchwerbehinderte

    Mitarbeiter

    Robert Bosch GmbHMitarbeiter ohne

    Gesundheitseinschrnkungen

    PilotISAK

    Barrierefreies Produktionsassistenz-System

    APAS family von Bosch

    Spezifische Aufgaben-untersttzung durch APAS fr individuelle krperliche Einschrnkungen

    Geeignete Prozess-Schnittstellen fr die barrierefreie Mensch-Maschine-Kooperation gestalten

    PilotBosch

    Szenarien der Arbeitsteilung zw. Mitarbeitern und APAS bewerten

    Ziele Ziele Ziele

    Lerntransfer

  • Folie 8

    Direkte, sichere Zusammenarbeit mit Menschen

    BG-zertifiziert

    Automatischer Stopp und Wiederanlauf

    Sensorhaut Intelligentes Greifer-Konzept

    kollaborierend

    APAS assistant: Zusammenarbeit von Mensch und Roboter

  • Folie 9

    Schnelles Umrsten mit wenig Aufwand

    flexibel

    Stereokamerasystem

    Tolerante Teilepositionierung

    Erkennung der Startposition mit Passermarken

    Integriertes Kamerasystem

    Grafische Benutzeroberflche: einfache Bedienbarkeit

    Mobiles Touchpad

    Konfigurierbar fr neue Aufgaben: kein Programmieren

    APAS assistant: Zusammenarbeit von Mensch und Roboter

    Vorteile: hohe Flexibilitt und Wiederverwendbarkeit

  • Folie 10

    Ausgangsarbeitsplatz: Handhebelpresse DsenmontageZusammenfgen von zwei Dsenelementen fr Duschkopf

    Aufgabe 1

    Lagerichtige Positionierungvon zwei Dsenelementen auf Handhebelpresse

    Zusammendrcken der zweiElemente mittels Hand-hebelpresse

    Aufgabe 2

    Prfen der Mahaltigkeitder zusammengefgtenDsenelemente mittelsPrfschiene

    Aussondernvon fehlerhaften Teilen

  • Folie 11

    Entwurf 1: MRK-EinzelarbeitsplatzAPAS prft Dsenelemente optisch, i.O.-Teile fallen in Sammelschublade

  • Folie 12

    Entwurf 3: Kooperativer ArbeitsraumEinschrnkungen links-/rechtseitiger Bewegungseinschrnkung ausgleichen

  • Folie 13

    Entwurf 4: L-Form integriert Bestck- und PrfaufgabenPufferfunktion durch Drehscheibe fr Bestcken, Prfen an rechtem Tisch

  • Folie 14

    Entwurf 5: 2er-Arbeitsplatz mit RollenbahnRollenbahn und Werkstcktrger ermglichen Flexibilitt

  • Folie 15

    Entwurf 6: 2er-Arbeitsplatz, hhenverstellbare TischeGreifarm gleicht Tischhhendifferenz aus gemeinsamer Arbeitsbereich M-R

  • Folie 16

    Abstimmung mit den BerufsgenossenschaftenBesprechung Sicherheitskonzept im MRK-Labor der Robert Bosch GmbH

  • Folie 17

    Demonstrationstag AQUIAS10.05.2017, ISAK gGmbH, Sachsenheim

  • Folie 18

    AQUIAS: MRK-Arbeitsplatz fr SchwerbehinderteVorteile auf einen Blick

    Arbeitsqualitt

    Nur belastende Aufgaben wandern vom Mensch zum Roboter

    Zusatzaufgaben, KommunikationErgonomie

    Dynamisch anpassbare Tischhhe Individuelle Anordnung von

    Materialkisten und Werkteilen

    Sicherheit

    Sichere bergabe Werkstcktrger Integrierte Kollisionsvermeidung

    Inklusion

    Ttigkeit auch fr Mitarbeiter mit Funktionseinschrnkung von Hand/Arm mglich Ausgleich verringerter manueller Reichweiten von Mitarbeitern durch Roboter

  • Folie 19

    Individuelle GefhrdungsbeurteilungBesonderheiten der MA-Zielgruppe bercksichtigen

  • Folie 20

    Individuelle RisikoabsicherungSicherheit mitarbeiterspezifisch gewhrleisten

    IMBA: Profilvergleich Bewertung Arbeitsplatz

    AnforderungsprofileIMBA Hauptmerkmale Handhebelpresse MRK-Arbeitsplatz DifferenzGeneigt/Gebckt 0 1 1Rumpfbewegungen 1 2 1Armbewegungen 5 2 -3Bewegungs- und Stellungsempfinden 2 3 1Physische Ausdauer 4 3 -1Feinmotorik 3 4 1Antrieb 4 3 -1Ausdauer 5 4 -1Kontaktfhigkeit 0 1 1Mierfolgstoleranz 2 3 1Teamarbeit 0 2 2Verantwortung 3 4 1

  • Folie 21

    Individualisierung der Mensch-Roboter-KollaborationBehinderungsarten in der Belegschaft der ISAK gGmbH

  • Folie 22

    Der Mensch: Schwerbehinderte ProduktionsmitarbeiterBehinderungsarten und Personas

    Hr. Hemidi Hr. Wegner Fr. HerzogFr. Bumler

  • Folie 23

    Individualisierung der Mensch-Roboter-KollaborationFiktive Personas

  • Folie 24

    Partizipative Workshops mit SchwerbehindertenInformation, Fragen, Erwartungen zum zuknftigen Robotik-Arbeitsplatz

    Erluterung mit Videos

    Was ist Industrie 4.0? Wie arbeitet man mit einem

    Roboter zusammen?

    An welchen Arbeitsplatz bei ISAK kommt der Roboter?

    Wie sieht der Arbeitsplatz mit dem Roboter dann aus?

    Evaluation

    Fragebogen: Bewertung Handhebelpresse= IST-Arbeitsplatz

    Erwartungen und Befrchtungen

    Begehung MRK-Arbeitsplatz in virtueller Realitt

  • Folie 25

    Mensch-Zentrierung der Arbeitspltze

    Technik-Zentrierung der Arbeitspltze

    Hoch

    Niedrig

    HochNiedrig

  • Folie 26

    Mensch-Zentrierung der Arbeitspltze

    Technik-Zentrierung der Arbeitspltze

    Hoch

    Niedrig

    HochNiedrig

  • Folie 27

    Zukunftsszenarien: Mensch-Roboter-Kooperation 2030Ausschnitt: Individualisierte Robotik-Untersttzung fr Schwerbehinderte

    Automatische Anpassung der Robotik an mitarbeiter-spezifischen Untersttzungsbedarf

    Ergonomische Anpassung Flexible Werkzeuge und Hilfsmittel Anpassung an individuelle Lern-

    und Leistungskurven

    bernahme von Arbeitsschritten Verschiedene Arbeits-, Lern- und

    Therapiemodi der Robotik

    Whlbare Aufgaben Akzeptanzfrderliches Design des

    RobotersProgrammierte Untersttzungsprofile

    Standardmodule je Einschrnkung/ Behinderungsart und Arbeitsaufgabe

    Individualisierbar je Mitarbeiter

  • Folie 28

    Mensch-Roboter-Kollaboration menschzentriert gestaltenUntersttzungsangebot des Fraunhofer IAO

    Ausgewogene Gestaltung der MRK

    Geeignete Arbeitspltze auswhlen Inklusion und Wirtschaftlichkeit vereinbaren

    Szenarien fr Arbeitsprozesse entwickeln

    Varianten von Arbeitsablufen vergleichen Schneller planen mit Virtueller Realitt

    Arbeitswissenschaftliche Gestaltung

    Arbeitsinhalte fr Mitarbeiter erhalten ber-/Unterforderung vermeiden

    Chancen der Digitalisierung nutzen

    Neue Daten, Services und Geschftsmodelle fr das eigene Unternehmen testen

  • Folie 29

    Ansprechpartnerwww.aquias.de

    Fraunhofer IAOGeschftsfeld Dienstleistungs-und PersonalmanagementNobelstrae 1270569 Stuttgart

    David KremerTel. +49 711 970-22 23Mobil +49 151-1632 [email protected]

    Sibylle HermannTel. +49 711 970-20 20Mobil +49 151-1632 [email protected] Kremer Sibylle Hermann

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