Forschungsprojekt "VirMont"

Datum

02.04.2020

Das ESF-geförderte Forschungsprojekt "VirMont" entwickelt zukunftsorientierte Werkzeuge zum Planen, Anlernen und Unterstützen von Mitarbeiter*innen an immer komplexer werdenden Montagearbeitsplätzen. Dabei kommen sowohl Technologien der virtuellen Realität (VR) als auch der erweiterten Realität (AR) zum Einsatz.

Montageprozesse werden durch ansteigende Produktindividualisierungen immer komplexer. Mitarbeiter*innen mit unterschiedlichen sprachlichen und kulturellen Hintergründen müssen flexibel an verschiedenen Arbeitsplätzen vielfältige Aufgaben bewältigen. Die Arbeitsinhalte wandeln sich vom reinen Montieren mechanischer Bauteile hin zur Integration elektronischer und digitaler Komponenten. Darüber hinaus werden Montagevorgänge automatisiert und den Mitarbeiter*innen komplexe Unterstützungssysteme zur Verfügung gestellt. Dies ändert die Anforderungen und erhöht die kognitive Beanspruchung. "Lernen durch Erfahrung" wird immer weniger möglich. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, kommt der Arbeitsgestaltung, dem Anlernen von Arbeitsprozessen sowie der Arbeitsunterstützung eine hohe Bedeutung zu. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, entwickelt das Forschungsprojekt "VirMont" ein Planungs- und Anlernsystem (VR) sowie ein Assistenzsystem (AR).

Unter augmented reality (erweiterter Realität), kurz AR, versteht man prinzipiell die computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung. Diese kann alle menschlichen Sinne ansprechen. Häufig wird jedoch unter erweiterter Realität nur die visuelle Darstellung von Informationen verstanden, also die Ergänzung von Bildern oder Videos mit computergenerierten Zusatzinformationen oder virtuellen Objekten durch die Einblendung oder Überlagerung. Unter virtual reality (virtuelle Realität), kurz VR, wird die Darstellung und gleichzeitige Wahrnehmung der Wirklichkeit und ihrer physikalischen Eigenschaften in einer in Echtzeit computergenerierten interaktiven, virtuellen Umgebung bezeichnet.

Damit die Entwicklung der beiden Systeme die Bedürfnisse und Fähigkeiten der Anwender berücksichtigt und praktikable Lösungen für den betrieblichen Alltag entstehen, wird sie von Befragungen und Nutzertests begleitet. Neben den Forschungspartnern der Technischen Universität Chemnitz (Professur Arbeitswissenschaft und Innovationsmanagement sowie Professur Werkzeugmaschinenkonstruktion und Umformtechnik) besteht das Konsortium aus:

• der LIVINGSOLIDS GmbH (Entwicklung des VR-Planungs- und Anlernsystems),
• der YOUSE GmbH (Methodenentwicklung zur Berücksichtigung der Gebrauchstauglichkeit in der virtuellen Realität),
• der MTM ASSOCIATION e.V. (Methodenentwicklung zur virtuellen Arbeitsgestaltung),
• der ULT AG (Anwendungspartner im Absauganlagenbau) und
• der Zehnder Pumpen GmbH (Anwendungspartner im Pumpenbau).

Wie die Lösungen letztlich aussehen, lässt sich bereits an den Prototypen absehen (vgl. Bild 1 und Bild 2-5). So ist es möglich, mit einer VR-Brille und einigen zusätzlichen Sensoren das eigene Abbild in eine virtuelle Umgebung zu projizieren und die Bauteile von Produkten nach den Anleitungen zu montieren (vgl. Bild 1). Der Software-Prototyp ermöglicht es den Planer*innen, gemeinsam mit den Montagemitarbeiter*innen neue Arbeitsplätze in 3D zu gestalten. Die virtuelle Montage von Produkten liefert planerisch notwendige Daten wie Fertigungszeiten oder Ergonomieanalysen und kann im Anschluss an die Planung direkt zum Anlernen von Mitarbeiter*innen verwendet werden.

Die gleichen Modelle und Abläufe werden anschließend genutzt, um die neuen Arbeitsschritte virtuell zu trainieren. Am Arbeitsplatz selbst werden diese Modelle aufgegriffen und für den Einsatz von AR-Technologien modifiziert, um den Mitarbeiter*innen nach individuellem Bedarf die nötigen Anleitungen schriftlich und bildlich zur Verfügung zu stellen (vgl. Bild 2-5). Die Anwendungen unterstützen auf diese Weise die Mitarbeiter*innen effektiv bei der Arbeit - auch bei hoher Variantenvielfalt, Sprachbarrieren, hoher Aufgabenvielfalt und komplexen Arbeitsabläufen.

Weitere Informationen zum Forschungsprojekt "VirMont" finden Sie hier.

Das Projekt "VirMont" wird im Rahmen der Programmlinie "Zukunft der Arbeit" aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds und des Bundeministeriums für Bildung und Forschung gefördert. Die Programmlinie greift die Herausforderungen auf, die für Unternehmen (insbesondere KMU) und Menschen durch Strukturwandel, Technisierung und zunehmende Globalisierung in der Arbeitswelt entstehen und lädt Unternehmen und Forschungseinrichtungen ein, mit innovativen Forschungsprojekten aktiv die Zukunft unserer Arbeitswelt mitzugestalten. Ziel des Programms ist es, technologische und soziale Innovationen gleichermaßen voranzubringen. Dazu sollen neue Modelle der Qualifizierung, der Gesundheitsprävention, der Arbeitsgestaltung und -organisation in und mit Unternehmen entwickelt und als Pilotprojekte in die betriebliche Praxis überführt werden. Dabei liegt der Fokus besonders auf branchenübergreifenden und interdisziplinären Projekten.

Weiterführende Informationen zur Programmlinie "Zukunft der Arbeit" finden Sie hier.