KONCEPCJA SAMOUCZĄCEGO SIĘ STANOWISKA PRACY DLA WSPIERANIA PRACOWNIKA PRZY WSPÓŁPRACY Z ROBOTEM W UKŁADZIE SAMOADAPTACJA-PRODUKCJA-PLANOWANIE
Johanna Ender
j.ender@stud.hs-wismar.de1Liverpool John Moores University, Faculty of Engineering and Technology, 2Hochschule Wismar, University of Applied Sciences: Technology, Business and Design, Faculty of Engineering (Niemcy)
http://orcid.org/0000-0002-6827-3270
Jan Cetric Wagner
Hochschule Wismar, University of Applied Sciences: Technology, Business and Design, Faculty of Engineering (Niemcy)
http://orcid.org/0000-0002-9236-2935
Georg Kunert
Hochschule Wismar, University of Applied Sciences: Technology, Business and Design, Faculty of Engineering (Niemcy)
http://orcid.org/0000-0002-7469-8435
Fang Bin Guo
Liverpool John Moores University, Faculty of Engineering and Technology (Wielka Brytania)
http://orcid.org/0000-0002-7442-7344
Roland Larek
Hochschule Wismar, University of Applied Sciences: Technology, Business and Design, Faculty of Engineering (Niemcy)
http://orcid.org/0000-0003-2823-6237
Thorsten Pawletta
Hochschule Wismar, University of Applied Sciences: Technology, Business and Design, Faculty of Engineering (Niemcy)
http://orcid.org/0000-0003-1740-6560
Abstrakt
Wcześniejsze badania nad projektami przemysłowych miejsc pracy koncentrowały się od pewnego czasu na optymalizacji procesów z technologicznego punktu widzenia. Ze względu na konieczność pracy ludzi w takim środowisku, proces projektowania musi uwzględniać potrzeby czynnika ludzkiego. Operatorzy znajdują się pod dodatkowym obciążeniem ze względu na zakres procesów o wysokiej dynamice, integrację robotów i autonomicznych maszyn roboczych. Stosunkowo niewiele badań dotyczy wpływu czynników ludzkich na projektowanie miejsc pracy na potrzeby układów Human-Robot Collaboration (HRC). Co więcej, wszechstronne, systematyczne i ukierunkowane na człowieka rozwiązanie projektowe dla przemysłowych zakładów pracy, szczególnie uwzględniające potrzeby czynnika ludzkiego w HRC, jest szeroko niepewne i brak jest konkretnego zastosowania w odniesieniu do miejsc pracy w produkcji.
Opisane w artykule wyniki badań mają na celu optymalizację miejsc pracy dla ręcznych procesów produkcji i utrzymania ruchu, w odniesieniu do pracowników w HRC. W celu zwiększenia akceptacji integracji zespołów ludzko-robotycznych opracowano koncepcję systemu wspomagania miejsca pracy (ang. Assisting-Industrial-Workplace-System, AIWS). Jako elastyczna komórka hybrydowa dla HRC zintegrowana z Samo-Adaptacyjnym Systemem Planowania Produkcji (ang. Self-Adapting-Production-Planning-System, SAPPS) pomaga pracownikowi podczas interakcji.
Słowa kluczowe:
współpraca człowiek-robot, czynniki ludzkie, zoptymalizowany poprawiony algorytm uczenia się, układ samoadaptacja-produkcja-planowanieBibliografia
Bannat A.: Ein Assistenzsystem zur digitalen Werker-Unterstützung in der industriellen Produktion. TU München, 2014.
Google Scholar
Bauernhansl T., ten Hompel M., Vogel-Heuser B. (Eds.): Industrie 4.0 in Produktion, Automatisierung und Logistik: Anwendung, Technologien, Migration. Springer Vieweg, Wiesbaden 2014.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-04682-8
Google Scholar
Braseth A. O.: Information-Rich Design: A Concept for Large-Screen Display Graphics: Design Principles and Graphic Elements for Real-World Complex Processes. Norwegian University of Science and Technology, 2015.
Google Scholar
Bullinger H.-J.: Ergonomie: Produkt- und Arbeitsplatzgestaltung. Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden 1994.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-663-12094-0_13
Google Scholar
Bullinger-Hoffmann A. C., Mühlstedt J.: Homo Sapiens Digitalis – Virtuelle Ergonomie und digitale Menschmodelle. Springer Vieweg, Wiesbaden 2016.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-50459-8
Google Scholar
Dostal W., Kamp A.-W., Lahner M., Seessle W. P.: Flexible Fertigungssysteme und Arbeitsplatzstrukturen. W. Kohlhammer GmbH, Stuttgart 1982.
Google Scholar
Endsley M. R., Jones D. G.: Designing for situation awareness: An approach to user-centered design. CRC Press, Boca Raton 2011.
Google Scholar
Freitag M., Molzow-Voit F., Quandt M., Spöttl G.: Aktuelle Entwicklung der Robotik und ihre Implikationen für den Menschen. In: Molzow-Voit F., Quandt M., Freitag M., Spöttl G. (Eds.): Robotik in der Logistik: Qualifizierung für Fachkräfte und Entscheider. Springer Gabler, Wiesbaden 2016, 9–20.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-08575-9_2
Google Scholar
Goschke T.: Aktivationstheoretische Ansätze: Motivation, Emotion, Volition. TU Dresden, 2013.
Google Scholar
Grendel H., Larek R., Riedel F., Wagner J. C.: Enabling manual assembly and integration of aerospace structures for Industry 4.0 – methods. New Production Technologies in Aerospace Industry: MIC Proceedings 2017, Hannover 2017.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.promfg.2017.11.004
Google Scholar
Hackl B., Wagner M., Attmer L., Baumann D.: New Work: Auf dem Weg zur neuen Arbeitswelt: Management-Impulse, Praxisbeispiele, Studien. Springer Gabler, Wiesbaden 2017.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-16266-5
Google Scholar
ten Hompel M., Henke M.: Logistik 4.0. in SpringerLink, Industrie 4.0 in Produktion, Automatisierung und Logistik. In: Bauernhansl T., ten Hompel M., Vogel-Heuser B. (Eds.): Anwendung, Technologien, Migration. Springer Vieweg, Wiesbaden 2014, 615–624.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-04682-8_32
Google Scholar
Kunert G., Pawletta T.: Generating of Task-Based Controls for Joint-Arm Robots with Simulation-based Reinforcement Learning. SNE 28(4), 2018, 149–156.
DOI: https://doi.org/10.11128/sne.28.tn.10442
Google Scholar
Kunert G., Pawletta T.: Generierung von Steuerungen für Gelenkarmroboter mit simulationsbasiertem Reinforcement-Learning. 24. Symposium Simulationstechnik ASIM 2018, 56, 2018.
Google Scholar
Larek R., Grendel H., Wagner J. C., Riedel F.: Industry 4.0 in manual assembly processes – a concept for real time production steering and decision making. Procedia CIRP 79, 2019, 165–169.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.procir.2019.02.038
Google Scholar
Lee J. D., Wickens Ch. D., Liu Y., Boyle L. Ng: An introduction to human factors engineering: A beta version. CreateSpace Independent Publishing Platform, 2017.
Google Scholar
Lorenz M., Rüßmann M., Strack R., Lueth K. L., Bolle M.: Man and Machine in Industry 4.0: How Will Technology Transform the Industrial Workforce Through 2025? BCC The Boston Consulting Group, 2015.
Google Scholar
Michalos G. et al.: ROBO-PARTNER: Seamless Human-Robot Cooperation for Intelligent, Flexible and Safe Operations in the Assembly Factories of the Future. Procedia CIRP 23, 2014, 71–76.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.procir.2014.10.079
Google Scholar
Molzow-Voit F., Quandt M., Freitag M., Spöttl G. (Eds.): Robotik in der Logistik: Qualifizierung für Fachkräfte und Entscheider. Springer Gabler, Wiesbaden 2016.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-08575-9
Google Scholar
Norman D. A.: The design of everyday things. Basic Books, New York 2013.
Google Scholar
Onnasch L., Maier X., Jürgensohn T.: Mensch-Roboter-Interaktion – Eine Taxonomie für alle Anwendungsfälle. Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin 2016.
Google Scholar
Sanders E. B.-N., Stappers P. J.: Co-creation and the new landscapes of design. CoDesign 4(1), 2008, 5–18.
DOI: https://doi.org/10.1080/15710880701875068
Google Scholar
Spath D. et al. (Eds.): Produktionsarbeit der Zukunft – Industrie 4.0: Fraunhofer Verlag, 2013.
Google Scholar
Stark J., Mota R. R.C., Sharlin E.: Personal Space Intrusion in Human-Robot Collaboration. Companion of the 2018 ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction – HRI '18, 2018, 245–246.
DOI: https://doi.org/10.1145/3173386.3176998
Google Scholar
Vogel-Heuser B., Bauernhansl T., ten Hompel M.: Handbuch Industrie 4.0: Produktion. Springer-Verlag GmbH Deutschland, Berlin 2017.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-45279-0
Google Scholar
Wagner J. C., Larek R., Nüchter A.: Der Maximalnetzplan als Neuinterpretation der Netzplantechnik. Proc. of Wismarer Wirtschaftsinformatik-Tage 11, 2018, 123–136.
Google Scholar
Westkämper E., Spath D., Constantinescu C., Lentes J.: Digitale Produktion. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, Berlin 2013.
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-20259-9
Google Scholar
Yerkes R. M., Dodson J. D.: The relation of strength of stimulus to rapidity of habit-formation. J. Comp. Neurol. Psychol. 18(5), 1908, 459–482.
DOI: https://doi.org/10.1002/cne.920180503
Google Scholar
Ziegler J.: Wearables im industriellen Einsatz: Befähigung zu mobiler IT-gestützter Arbeit durch verteilte tragbare Benutzungsschnittstellen. 2015.
Google Scholar
Acatech: Innovationspotenziale der Mensch-Maschine-Interaktion. Herbert Utz Verlag GmbH, Munich 2016.
Google Scholar
Acatech: Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0: Abschlussbericht des Arbeitskreises Industrie 4.0. Deutschlands Zukunft als Produktionsstandort sichern, Apr. 2013.
Google Scholar
AiF Projekt GmbH: ZIM-Erfolgsbeispiel: Exakt montiert – sicher verpackt – zufriedene Kunden. Jan. 2018.
Google Scholar
Bundesministerium für Arbeit und Soziales Abteilung Grundsatzfragen des Sozialstaats, der Arbeitswelt und der sozialen Marktwirtschaft: WEISS BUCH Arbeiten 4.0: Arbeit weiter denken. 2017.
Google Scholar
Bundesministerium für Bildung und Forschung: Zukunft der Arbeit: Innovationen für die Arbeit von morgen. 2016.
Google Scholar
Fraunhofer IAO: Arbeitswelten der Zukunft: Jahresbericht. Fraunhofer-Gesellschaft 2017.
Google Scholar
International Ergonomics Association IEA, Definition and Domains of Ergonomics. https://www.iea.cc/ (Available: 25.02.2019).
Google Scholar
IXDS Human Industries Venture: Without design, Industry 4.0 will fail: Six challenges where design accelerates successful digital transformation in manufacturing. 2018, https://www.ixds.com/without-design-industry-40-will-fail (Available: 27.06.2018).
Google Scholar
KUKA AG: Hello Industrie 4.0 – we go digital. https://www.nebbiolo.tech/wp-content/uploads/KUKA-Industrie-4.0.pdf (Available: 19.06.2018).
Google Scholar
Steelcase Inc.: 360°Focus_Creativity: Creativity, Work and the Physical Environment. 17-0005439, 2017.
Google Scholar
Autorzy
Johanna Enderj.ender@stud.hs-wismar.de
1Liverpool John Moores University, Faculty of Engineering and Technology, 2Hochschule Wismar, University of Applied Sciences: Technology, Business and Design, Faculty of Engineering Niemcy
http://orcid.org/0000-0002-6827-3270
Autorzy
Jan Cetric WagnerHochschule Wismar, University of Applied Sciences: Technology, Business and Design, Faculty of Engineering Niemcy
http://orcid.org/0000-0002-9236-2935
Autorzy
Georg KunertHochschule Wismar, University of Applied Sciences: Technology, Business and Design, Faculty of Engineering Niemcy
http://orcid.org/0000-0002-7469-8435
Autorzy
Fang Bin GuoLiverpool John Moores University, Faculty of Engineering and Technology Wielka Brytania
http://orcid.org/0000-0002-7442-7344
Autorzy
Roland LarekHochschule Wismar, University of Applied Sciences: Technology, Business and Design, Faculty of Engineering Niemcy
http://orcid.org/0000-0003-2823-6237
Autorzy
Thorsten PawlettaHochschule Wismar, University of Applied Sciences: Technology, Business and Design, Faculty of Engineering Niemcy
http://orcid.org/0000-0003-1740-6560
Statystyki
Abstract views: 909PDF downloads: 319
Licencja
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.