Ein adaptives Montageassistenz- und Interaktionssystem mittels 3D-Szenenanalyse und intuitiver Mensch-Technik-Kommunikation, kurz: Monsiko, haben Forscher der Abteilung Bild- und Signalverarbeitung am Fraunhofer IPA zusammen mit vier Partnern aus der Industrie entwickelt. An diesem Demonstrator eines teilautomatisierten Montageassistenzsystems, der im Future Work Lab in Stuttgart steht, können Interessierte einen kleinen Spielzeugelefanten aus Kunststoff zusammensetzen.
Dabei kommen Elemente von Gamification zum Einsatz: Greift der Monteur nach dem richtigen Bauteil, leuchtet grünes Licht, weil das System dank intelligenter Algorithmen und leistungsstarker 3D-Sensoren erkennt, welcher Arbeitsschritt gerade vollzogen wird. Auch das digitale Montagehandbuch auf dem Touchbildschirm, der für jeden einzelnen Arbeitsschritt detaillierte Anleitungen anzeigt, scheint dann grün auf. Ein LED-Streifen zeigt an, welcher Anteil der Montageaufgabe bereits erledigt ist.
Vorteile spielerisch erleben
„Nutzerzentrierte Gamification ermöglicht, dass Mitarbeiter viel lieber an komplexen Maschinen arbeiten“, sagt Forscherin Saskia Wiedenroth, die an Monsiko mitgewirkt hat. „Ansprechend gestaltete Displays und kleine Erfolgserlebnisse wecken Emotionen und machen Lust, sich mit Neuerungen zu beschäftigen.“ Das machen sich auch Wissenschaftler vom Kompetenzzentrum DigITools am Fraunhofer IPA im Planspiel Digitalisierte Produktionssteuerung zunutze. Gamification soll Mitarbeitern die Angst vor der Digitalen Transformation nehmen.
Aufgabe der Spieler ist es, mobile Spielzeugroboter zu montieren – in Runde 1 nach den Kriterien der Lean Production, in Runde 2 unter den Bedingungen einer digitalisierten Produktion. Dabei schlüpft ein Spieler in die Rolle des Kunden, einer in die des Produktionsleiters – und maximal fünf weitere fungieren als Werker. Die Regeln: 1. Die Rollenverteilung wird über beide Runden beibehalten. 2. Wer Ausschuss produziert, hat keine Chance, den Fehler später zu beheben.
In der ersten Runde gibt der Kunde seine Bestellung telefonisch durch. Der Produktionsleiter nimmt den Auftrag entgegen und gibt ihn an die Werker weiter. Es gibt Laufzettel, Zwischenlager und Bauanleitungen auf Papier. Je nachdem, welcher Spielzeugroboter zusammengebaut werden soll – es gibt sechs verschiedene Ausführungen – müssen die Werker unterschiedliche Anleitungen befolgen.
In der zweiten Runde bestellt der Kunde über den Online-Shop. Das Manufacturing Execution System (MES) erstellt einen Auftrag, die Tablets der Werker spielen die jeweils gültige Bauanleitung aus. Die einzelnen Arbeitsschritte werden in Echtzeit dokumentiert, der Produktionsleiter weiß immer, welcher Auftrag gerade an welcher Montagestation bearbeitet wird und kann spontan Auskunft geben, falls der Kunde anruft.
Die beiden Runden dauern jeweils ungefähr eine Stunde. Am Ende des Spiels ziehen die Spieler gemeinsam Bilanz. „In der Regel kommen sie zu dem Ergebnis, dass sie in Runde 2 schneller gearbeitet und weniger Fehler gemacht haben“, sagt Ozan Yesilyurt, der das Planspiel zusammen mit seinem Kollegen Viorel Petrut Draghici betreut. „Sie stellen fest, dass die Digitale Transformation ihre Arbeitsplätze nicht gefährdet, sondern sie bei ihren Aufgaben unterstützt.“
Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
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