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15.08.2019 | Arbeitswissenschaft | Im Fokus | Onlineartikel

Wie Datenbrillen in Montage und Logistik ankommen

Autor:
Dieter Beste

Mit intelligenten Technologien lassen sich Arbeitsprozesse unterstützen. Was aber, wenn die Datenbrille zur Belastung wird? Arbeitswissenschaftler und Kognitionspsychologen erkunden die neue Mensch-Maschine-Schnittstelle.

Wer im Warenlager arbeitet, muss unterschiedliche Informationen gleichzeitig verarbeiten und ist dabei viel in Bewegung. Digitale Hilfsmittel wie Datenbrillen oder Headsets sollen in diesem Umfeld helfen, zum Beispiel Laufwege zu optimieren. Bislang ist aber noch unklar, wie sich der Einsatz solcher Technologien auf den arbeitenden Menschen auswirkt. 

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Das Head-Mounted Display (HMD) projiziert ein 3D-Bild direkt vor die Augen des Betrachters, ohne dass der Betrachter die reale Welt wahrnimmt. Er taucht in die virtuelle Welt ein, so dass für ihn das Gefühl entsteht, sich mitten in ihr zu befinden. Ein HMD bietet zurzeit den höchst möglichen Grad an Immersion. Das Ausgabegerät wird je nach Ausstattung als vollständig abschließender Helm oder auch als leichtere Brille mit zwei Displays, auf das der Computer die Bilder erzeugt, angeboten. Die Bewegungen des Kopfes werden über eine entsprechende Sensorik mitgeführt, so dass sie zu direkten Sichtänderungen im Modell führen.  Spezielle Brillen erlauben den Einsatz im Bereich AR, um computergenerierte Bilder zu realen Objekten als ergänzende Informationen einzublenden, gleichzeitig aber auch die reale Welt wahrzunehmen. Uwe Bracht, Dieter Geckler, Sigrid Wenzel: Digitale Fabrik, Seite 169.

Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo) haben nun untersucht, wie in Abhängigkeit von verschiedenen smarten Geräten Aufmerksamkeit und Informationsverarbeitung beeinflusst werden, wenn wir in Bewegung sind. Kürzlich haben sie ihre Ergebnisse bei Springer publiziert und ihre Erkenntnisse auf der "21. International Conference on Human-Computer Interaction" in Florida vorgetragen. In ihren Versuchen mussten 24 Probanden sowohl im Stehen als auch im persönlichen Wohlfühltempo auf einem Laufband Aufgaben lösen, berichten die Autoren Magali Kreutzfeldt, Johanna Renker und Gerhard Rinkenauer. Dabei handelte es sich um typische Sortieraufgaben, mit denen in der Psychologie kognitive Fähigkeiten wie die Reaktionsgeschwindigkeit getestet werden. Auf einer Leinwand vor dem Laufband erschienen Buchstabenfolgen: Manchmal waren alle Buchstaben gleich, manchmal hat sich der Buchstabe in der Mitte von den anderen unterschieden. Während zwei Versuchsdurchgängen trugen die Testpersonen eine Datenbrille, beziehungsweise ein Headset, worüber sie Sortieranweisungen bekamen: Je nach Anweisung mussten die Testpersonen den Buchstaben in der Mitte mit einem Joystick nach links oder rechts sortieren. Ein Signal teilte ihnen mit, ob sie es richtig oder falsch machten. 

Stehen oder gehen: Headset oder Datenbrille

Es zeigten sich verschiedene Zusammenhänge: Wenn die Testpersonen länger am Stück und im Stehen dieselbe Aufgabe wiederholten, reagierten sie mit Headset schneller. Sie machten in diesem Szenario aber mehr Fehler beim Sortieren, wenn die Informationen übers Headset kamen und nicht per Datenbrille eingeblendet wurden. In Bewegung konnten die Testpersonen sich wiederholende Aufgaben mit der Datenbrille gut lösen. Wenn die Handlungsanweisungen allerdings wechselten, waren sie durch die Brille stark abgelenkt und reagierten langsamer. 

Ob eine Datenbrille oder ein Headset besser für logistische Arbeiten geeignet sind, lässt sich somit nicht pauschal beantworten. "Das hängt zum Beispiel vom Arbeitsumfeld ab", erklärt die Psychologin Magali Kreutzfeldt. Es ist entscheidend, ob es eher ruhig im Lager ist und wenig Ablenkfaktoren gibt, oder ob man flexibel reagieren muss. Dasselbe gilt für die Aufgaben in der Fabrik: Es kann sein, dass jemand eine Aufgabe hat, die immer nach denselben Regeln abläuft oder aber oft variiert. "Für Aufgaben im Gehen ist etwa die Datenbrille mit einer Zusatzfunktion gut geeignet, die es einem erlaubt, in Fällen starker zusätzlicher Ablenkungen durch das Arbeitsumfeld das Display vorübergehend auszuschalten", fasst Kreutzfeldt zusammen.

Vorausschauende Datenbrille für Montage und Logistik

Unterdessen startete in Kooperation der Universität Bielefeld und der Fachhochschule Bielefeld das Projekt "Audiovisuelle Unterstützung durch ein kognitives und mobiles Assistenzsystem (Avikom)" zusammen mit weiteren regionalen Partnern. Ziel der Projektpartner ist es, ein intelligentes audiovisuelles Assistenzsystem für Beschäftigte in Montage und Logistik zu entwickeln. 

"In modernen Montage- und Logistikprozessen werden auch heute noch wesentliche Arbeiten von Hand erledigt. Das neue System soll bei solchen Tätigkeiten assistieren", sagt Thomas Schack, der die Forschungsgruppe "Neurokognition und Bewegung – Biomechanik" der Universität Bielefeld leitet und das Projekt Avikom koordiniert. "Heutzutage werden oftmals individuell angepasste Produkte in Auftrag gegeben, die dann als Sonderanfertigungen und Kleinserien hergestellt werden. Beschäftigte in der Montage müssen dafür von Produkt zu Produkt unterschiedliche Abläufe beherrschen. Bislang erhalten sie die Anleitungen dafür häufig als Printdokumente und haben so nur eine Hand für die Montage frei. Das ist umständlich und unproduktiv, weil sie sich sowohl auf das Ablesen als auch auf die Montage konzentrieren müssen."

Kognitives und mobiles Assistenzsystem

Die Avikom-Brille arbeitet mit Augmented Reality und blendet im Sichtfeld Zusatzinformationen ein. Zudem kombinieren die Forschenden sie mit einem intelligenten Kopfhörer mit Mikrofon (Headset for Augmented Auditive Reality, HEA²R), entwickelt von einem Gründungsprojekt des Instituts für Systemdynamik und Mechatronik (ISyM) der Fachhochschule Bielefeld. Darüber kann das Avikom-System ähnlich wie ein Navigationssystem mit dem Nutzer sprechen. "Auch können sich Beschäftigte in lauten Produktionszonen über das Gerät miteinander unterhalten, ohne dass sie der Umgebungslärm stört", sagt Joachim Waßmuth vom ISyM. Dafür sei das System mit einem intelligenten Verfahren zur Störschallunterdrückung ausgestattet.

"Das Besondere an unserem Assistenzsystem ist, dass es nicht einfach Handlungsanweisungen vorgibt. Es kennt die nutzende Person, erfasst die aktuelle Situation, erkennt also eigenständig Objekte und Handlungsschritte und richtet seine Unterstützung danach aus", sagt Thomas Schack. Damit sich das System auf Nutzer individuell einstellen kann, werden die Fertigkeiten der Beschäftigten vorab über eine softwarebasierte Diagnostik erfasst. Die Software soll so vorausschauend diagnostizieren, welche Schwierigkeiten die Personen bei unterschiedlichen Arbeitsprozessen haben. Auf dieser Basis soll das System schließlich individualisierte Hinweise gegeben und die Beschäftigten so gezielt und motivierend unterstützen. 
 

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