Subjektives Beanspruchungserleben während der Nutzung eines AR-basierten Cyber-Physischen Produktionssystems im Zuge industrieller Rüstvorgänge

Autoren: Abele, Kluth

Kategorie: Vortragsreihe: Implementierung assistiver Lerntechnologien in Arbeitssystemen: der Einfluss sozialer und organisationaler Rahmenbedingungen

Beitragskurzfassung:
Die Anforderungen an nutzerfreundliche und menschzentrierte Arbeitsplätze steigen unter Berücksichtigung der sich ständig ändernden Arbeitspraktiken, die nicht zuletzt durch künstliche Intelligenz oder Konzepte des Internet of Things ausgelöst werden. Computertechnologien, wie Augmented-Reality (AR)-basierte Cyber-Physische Produktionssysteme in Form von Head-Mounted Displays, unterstützen den Nutzer hinsichtlich des Handlings komplexer Prozesse. In einem Forschungsprojekt wurde ein derartiges System für Rüstvorgänge an Industriemaschinen entwickelt. Im Zuge dessen diente die AR-basierte Datenbrille „Microsoft HoloLens“ als Untersuchungsgegenstand in einer ergonomischen Studie. Das Versuchsdesign umfasste einen Rüstprozess einer Rotationszugbiegemaschine. 24 Probanden (Durchschnittsalter: 26,2 Jahre) führten drei Rüstvorgänge jeweils zweimal durch, wovon insgesamt vier Durchgänge mit und zwei Durchgänge ohne HoloLens, d.h. mit einer Papierinstruktion, erfolgten. Neben der Erfassung der Montagezeit und etwaiger Prozessfehler wurden die mentalen Auswirkungen anhand von Fragebögen und einem teil-strukturiertem Interview evaluiert. Die Nutzung der HoloLens erhöht die kognitive Beanspruchung des Anwenders. Wenn die Inhalte der Arbeitsanleitung nicht dem jeweiligen prozessrelevanten Erfahrungs- bzw. Wissensstand entsprechen, wurde ebenfalls ein erhöhtes subjektives Beanspruchungserleben verzeichnet. Mit fortschreitender Versuchsdauer weisen die Probanden jedoch eine geringere subjektive Beanspruchung auf und produzieren gleichzeitig weniger Fehler. Zudem hat die Positionierung und die Darstellungsform der Instruktion einen Einfluss auf die Fehleranzahl und die Zeit. Aufgrund der intuitiven Bedienung sowie der intensiven und konzentrierten Auseinandersetzung mit dem Unterstützungssystem setzt ein Lerneffekt sowohl hinsichtlich des Rüstprozesses als auch in Bezug auf den Umgang mit der Datenbrille und der Applikation schneller ein als mit der Papierinstruktion. Diese Zusammenhänge sind aus praktischer Sicht sehr bedeutsam, da das System unerfahrene bzw. anzulernende Maschineneinrichtern zugunsten eines prozesssicheren und fehlerminimalen Rüstvorgangs unterstützen soll.

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Raum 5
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Abele, Kluth