Alternsbewältigung in manuellen Montagesystemen: Altersdifferenzierte Untersuchungen und mathematische Modellierungen zur Prognose der Zeitstruktur beim Erwerb sensumotorischer Fertigkeiten in der Montage bei produktvariantenreicher Serienfertigung

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Susanne Mütze-Niewöhner, seit 2/2017
• Fachliche Zuordnung: Arbeitswissenschaft, Ergonomie, Mensch-Maschine-Systeme
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 267182681

Das Vorhaben richtet sich auf die Alternsbewältigung in der variantenreichen Serienfertigung bei manuell auszuführenden Montageprozessen. Das Forschungsziel besteht in der altersdifferenzierten Modellierung und Vorhersage der Zeitstruktur von Anlernprozessen für typische Montagetätigkeiten. Dieses Forschungsziel wird in mehrere Teilziele strukturiert. So ist theoriegeleitet zunächst ein mathematisches Modell der Zeitstruktur von Anlernprozessen zu formulieren, in dem einerseits die bekannten theoretischen Zusammenhänge zur Anlernung abgebildet sind und andererseits weitere Aspekte konzeptionell berücksichtigt sind. Dies gilt sowohl für die frühen und zentralen Prozesse des arbeitenden Menschen als auch für die mathematische Formulierung des Verlaufs der Anlernung über die Zeit. Das Modell ist im Projektverlauf durch die Erweiterung der bestehenden Kenntnisse sukzessive zu validieren.Dazu sind mehrere altersdifferenzierte Untersuchungen durchzuführen, in denen neben dem Einfluss des Alters auf die Anlernung bzw. auf die Anlernzeit auch weitere Faktoren zu analysieren sind. Insbesondere sind bisher wenig oder unter anderen technischen, betrieblichen und gesellschaftlichen Rahmenbedingungen betrachtete Einflussgrößen der Anlernzeit empirisch zu untersuchen. Dies sind beispielsweise unterschiedlich gestaltete Arbeitspläne sowie verschiedene Methoden zur Unterweisung von Arbeitspersonen. Darüber hinaus sollen die hinsichtlich der menschlichen Leistungsfähigkeit voraussichtlich konjunkten Einflüsse von Pausendauer (nach jeder Aufgabenausführung) und Chronotyp auf die Anlernung in die Untersuchung einbezogen werden.Die erlangten Kenntnisse sind zu verdichten, um eine Methode zur validen Vorhersage von Anlernzeiten abzuleiten bzw. zu entwickeln. Die Methode soll eine genaue und robuste Schätzung der Anlernzeit typischer Montageaufgaben aus der industriellen Serienfertigung ermöglichen. Dies soll mit Hilfe eines statistischen Ansatzes erreicht werden, der bereits im Rahmen der eigenen Vorarbeiten erfolgreich eingesetzt werden konnte. So ist zunächst eine mathematische Beschreibung des Anlerneffekts zu identifizieren, deren Parameter im Rahmen der Vorhersage zu schätzen sind. Dabei sind gegenüber den Vorarbeiten zusätzliche Einflussgrößen zu berücksichtigen sowie vertiefende und weiterführende statistische Verfahren wie vektorautoregressive und periodisch-vektorautoregressive Modelle heranzuziehen, deren Struktur sich theoretisch begründen und anhand der empirischen Daten belegen lässt. Die prädiktive Validität des entwickelten Modells ist in einer abschließenden Laboruntersuchung zu überprüfen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Christopher Marc Schlick, bis 2/2017 (†)