Florian Beuß ist Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP und ein Experte für digitale Assistenzsysteme. Er weiß, was einen guten Assistenten ausmacht, warum Bevormundung nicht dazu gehört und was mit Künstlicher Intelligenz noch möglich ist.
Herr Beuß, bekommen Sie in Ihrem Arbeitsalltag Rückenschmerzen?
Zum Glück nur sehr selten. Als Wissenschaftler bleibt es nicht aus, dass man viele Stunden vor dem Computer verbringt und die sitzende, monotone Position den Rücken belastet. Ich versuche jedoch die PC-Arbeit mit praktischer Labortätigkeit auszugleichen. Hier kann ich mich dynamisch bewegen und schone so meine Bandscheiben.
Assistenzsysteme sollen in der Produktion helfen, Haltungsschäden zu vermeiden. Erst mal grundsätzlich: Was sind Assistenzsysteme?
Als Assistenzsystem wird jedes System verstanden, das den Menschen im Arbeitsprozess unterstützt – ob physisch oder kognitiv. Ein einfaches Beispiel: Was fast täglich in der Produktion genutzt wird, ist der Kran, natürlich aber auch andere Hebeeinrichtungen. Assistenzsysteme werden in physische und kognitive unterteilt. Unter den physischen Assistenzsystemen werden alle technischen verstanden, die auftretende Belastungen auf den Menschen während der Arbeit minimieren, kompensieren oder gar auflösen. Das Muskel-Skelett-System des Menschen soll geschont und ein körperlicher Verschleiß vermieden werden. Die kognitiven Assistenzsysteme hingegen unterstützen bei der Erfassung, Analyse, Auswertung und Darstellung von Informationen, aber auch bei der Benutzung von Technik. Sie reduzieren psychische Belastungen.
Arbeiten Mitarbeiter gerne mit digitalen Assistenzsystemen oder gibt es Berührungsängste – wie ist Ihre Erfahrung?
Ob ein Assistenzsystem gerne angenommen wird oder nicht, hängt von vielen Parametern ab. Neben der persönlichen Einstellung der Mitarbeiter, spielen natürlich auch Vorurteile gegenüber technischen Neuerungen eine große Rolle. Sehr wichtig ist aber auch die reine Verbesserung des Prozesses. Hier gilt: Ein Assistenzsystem, das nur eine schlechte Assistenz bietet, wird von keinem gerne eingesetzt. In den vielen Forschungs- und Entwicklungsprojekten, die am Fraunhofer IGP durchgeführt wurden, konnte ich feststellen, dass die Mehrheit der Mitarbeiter aus den Produktionsbereichen neuen technischen Lösungen und Assistenzsystemen offen gegenübersteht.
Was zeichnet ein gutes Assistenzsystem aus?
Meiner Meinung nach ist das Wichtigste, dass es den Nutzer in den Vordergrund stellt. Es soll unterstützen, wo Unterstützung gebraucht wird. Ohne dabei zu bevormunden oder den Mitarbeiter zu einem willenlosen Arbeiter zu degradieren. Darüber hinaus zeichnet sich ein gutes Assistenzsystem schlichtweg durch ein gutes Unterstützungsvermögen aus.
Am Fraunhofer IGP entwickeln Sie ein selbstlernendes Assistenzsystem – wie kann es selbst lernen?
Das Assistenzsystem ist eine Hybride aus technischem System, an dem Mitarbeiter real arbeiten und einem digitalen Abbild des Prozesses, der unterstützt wird. Im digitalen Hintergrund werden Montagepositionen anhand von virtuellen Ergonomie-Simulationen berechnet und dann dem technischen System zugespielt. Individuelle Präferenzen für die Montagepositionen können manuell nachgestellt werden. Die werden dann dem Berechnungsmodell zugeführt. Ziel war es einen Human-in-the-Loop-Ansatz zu verwirklichen, der im täglichen Betrieb eingesetzt wird. Damit werden die ergonomischen Positionen und individuellen Präferenzen einander immer mehr angeglichen. Das System lernt somit mit jedem neuen Mitarbeiter und Produkt, welches montiert werden soll.
Kommt es bereits zum Einsatz?
Bisher handelt es sich um einen Prototyp. Dieser wurde jedoch bereits bei zwei Sondermaschinenbauern im Großraum Rostock über mehrere Monate im Produktionsbetrieb getestet. Hier konnten wir zusammen mit den Monteuren weitere Forschungs- und Entwicklungsbedarfe aufdecken, die noch bearbeitet werden müssen.
Wie denken Sie wird Künstliche Intelligenz diesen Bereich weiterentwickeln?
Der Einsatz Künstlicher Intelligenz im Bereich der Assistenzsysteme ist noch ganz am Anfang. Ich denke, dass die Arbeitsplatzgestaltung stark von KI profitieren kann. Die Entwicklung und das Design von Arbeitsplätzen werden sicher in Zukunft bereits anhand der zu fertigenden Produkte automatisiert erfolgen. Und sofern der Mensch weiterhin im Mittelpunkt des Assistenzsystems steht, wird dieses auch in der Lage sein, Bewegungen des Mitarbeiters zu erahnen und mögliche Gefahren durch andere technische Systeme frühzeitig zu erkennen und Verletzungen zu vermeiden.
Mehr von Florian Beuß lesen Sie in der aktuellen Ausgabe von Fabriksoftware im Beitrag Selbstlernende Arbeitsplatzsysteme für die Montage.
