Teilefertigung mit eingeschränkter Personenzahl

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jan C. Aurich; Professor Dr. Achim Ebert
• Fachliche Zuordnung: Produktionssystematik, Betriebswissenschaften, Qualitätsmanagement und Fabrikplanung ; Bild- und Sprachverarbeitung, Computergraphik und Visualisierung, Human Computer Interaction, Ubiquitous und Wearable Computing
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 505568854

Eines der zentralen Elemente der industriellen Produktion ist die Herstellung von Fertigteilen aus Rohmaterial. Selbst in hochautomatisierten Szenarien erfordern diese Prozesse der Teilefertigung (z. B. Fräsen) immer noch menschliche Interaktion. Menschliche Bediener werden vor Ort benötigt, um den kontinuierlichen Betrieb und die Qualität der Teile sicherzustellen, z. B. durch Einrichtungs- oder Wartungsaufgaben. Aufgrund dieser Abhängigkeit weist die Teilefertigung eine hohe Anfälligkeit in Situationen auf, in denen es zu einem Arbeitskräftemangel kommt, was sich beispielsweise im Rahmen der momentanen COVID-19-Pandemie zeigt. Neue Formen der Remote-Kollaboration auf Grundlage interaktiver Systeme, Visualisierungs- und Kommunikationstechnologien, kollaborativer Roboter, schneller Internetverbindungen und der Fernsteuerung von Werkzeugmaschinen, bergen das Potenzial, diese Herausforderungen zu bewältigen. Das beantragte Vorhaben untersucht daher, wie solche Kollaborationsformen und Systeme gestaltet werden müssen, um die jeweiligen Aufgaben zwischen Vor-Ort- und Remote-Mitarbeitern aufzuteilen. Da die Interaktionen und Systeme aufgrund der Charakteristika der Aufgaben (z.B. betriebliche, benutzerbezogene und organisatorische Aspekte) eine hohe Komplexität aufweisen und da Situationen mit eingeschränkter Personalverfügbarkeit oft plötzlich auftreten, muss ein hohes Maß an Benutzerfreundlichkeit gewährleistet sein, um eine schnelle Inbetriebnahme und einen zuverlässigen Betrieb zu ermöglichen. In einem interdisziplinären Ansatz zwischen Produktionstechnik, Arbeitswissenschaft und Mensch-Computer-Interaktion wird daher untersucht, wie das Konzept des Human-centered Design (HCD) angepasst werden muss, um diese Benutzerfreundlichkeit unter Berücksichtigung des interdisziplinären Charakters von Fertigungsaufgaben zu gewährleisten. Nach der Beschreibung exemplarischer und diversifizierter Anwendungsszenarien mit unterschiedlichem Automatisierungsgrad und verschiedenartigen Charakteristika der Fertigungsaufgaben werden der Benutzerkontext spezifiziert und Anforderungen identifiziert. Anschließend werden Designlösungen für die Systeme und Kollaborationsmodi entwickelt und iterativ evaluiert. Zum Schluss werden die Ergebnisse in ein Vorgehensmodell überführt, um produzierenden Unternehmen in Situationen mit reduzierter Belegschaft die technologiegestützte teilweise Verlagerung von vor Ort durchgeführten Aufgaben der Teilefertigung in die Remote-Arbeit zu ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Partnerorganisation: Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Privatdozentin Dr. Margit Pohl; Professor Dr.-Ing. Sebastian Schlund