Intelligenter Werkstattwagen unterstützt Arbeiter
Die Produktion der Zukunft wird immer flexibler, was für die Mitarbeiter bedeutet: Ihre Arbeitsschritte ändern sich ständig. Ein neu entwickelter, intelligenter Werkstattwagen führt die Werker per AR-Brille nun optimal durch ihre Aufgaben – auf der Hannover Messe stellen die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung (IGD) ihre Entwicklung vor.
Der Industrie stehen große Änderungen bevor, denn die Produktion soll digital und intelligent werden. In einem ersten Ansatz wird daher versucht, die Informationsflüsse zu digitalisieren; in einem zweiten Schritt soll dann die Automatisierung folgen. Doch nicht bei allen Arbeitsschritten ist es sinnvoll, sie durch Maschinen oder Roboter durchführen zu lassen: Schließlich ist der Mensch den Maschinen in vielen Dingen überlegen – etwa wenn es um Entscheidungen geht, die Erfahrung und Detailwissen erfordern.
Künstliche Intelligenz führt durch komplexe Prozesse
Da die Produktion künftig immer flexibler werden soll und der Trend in der Fertigung hin zum individuellen Produkt geht, ist bei den menschlichen Mitarbeitern stets höchste Konzentration gefordert. Forscher des IGD in Rostock haben sich zum Ziel gesetzt, den Menschen besser in die Produktion der Zukunft und die Produktionsflüsse einzubinden: „Mit unserem Werkstattwagen haben wir eine intelligente Produktionsumgebung geschaffen, die den Menschen in seinen Aufgaben optimal unterstützt“, erklärt Mario Aehnelt, Wissenschaftler am Fraunhofer IGD. „Das System überprüft die Qualität des Produkts, erkennt Störungen und übermittelt aktuelle Betriebsdaten an die Produktionssysteme. Auf diese Weise kann es den Arbeitsfortschritt von umfangreichen und komplexen Montagearbeiten minutengenau verfolgen und die Mitarbeiter optimal durch die Prozesse führen.“
Möglich machen es unter anderem Sensoren, die im Werkstattwagen integriert sind; sie erfassen, welche Bauteile, Werkzeuge oder Materialien der Werker genommen hat. Doch das eigentliche Herzstück des Systems bilden Methoden der künstlichen Intelligenz und das entsprechende Modellwissen in punkto Montage: Über das Modellwissen weiß das System beispielsweise, welcher Schritt als nächstes ansteht und welche Werkzeuge dazu gebraucht werden. Und per künstlicher Intelligenz leitet es anhand der Sensordaten ab, woran der Mensch momentan arbeitet und wo er Unterstützung benötigt.
Je nach Wünschen skalierbar
Damit das System den Mitarbeitern jeweils die Unterstützung bietet, die sie brauchen, ist es skalierbar. Im Alltag heißt das: Sollen beispielsweise Leiharbeiter eingearbeitet werden, welche die Abläufe wenig bis gar nicht kennen, dann führt das System sie sehr engmaschig durch den Arbeitsprozess. Der intelligente Werkstattwagen zeigt also visuell den jeweils anstehenden Arbeitsschritt sowie die zu verwendenden Materialien und Werkzeuge an; zudem liefert er eine Erklärung, was als nächstes zu tun ist.
Bei „alten Hasen“ in der Produktion ist dies nicht nötig – es kann sogar als störend empfunden werden. Bei ihnen greift die künstliche Intelligenz daher nur dann ein, wenn die Qualität des Produkts gefährdet wäre. Kurzum: Das System lässt sich individuell an die Bedürfnisse der Mitarbeiter anpassen.
Endgerät: AR-Brille
Als Anzeige dient ein Touch-Display (etwa das eines Tablets), oder auch eine AR-Brille. Mit dieser Brille auf dem Kopf sieht der Werker eine Visualisierung der Arbeitsschritte, die in die reale Umgebung eingeblendet wird. Über Sprache oder Gesten können die Mitarbeiter die Anzeige steuern.
Auf der Hannover Messe vom 24. bis 28. April 2017 präsentieren die Forscher den intelligenten „Plant@Hand“ Werkstattwagen in Halle 7 am Stand D11. Besucher können dort selbst einmal einen Blick durch die AR-Brille werfen und die Unterstützung live erleben.
Daniela Welling ist Leiterin Unternehmenskommunikation am Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung (IGD).