Anforderungen an digitale Assistenzsysteme in der Fertigung und Montage und die alter(n)sgerechte Gestaltung von entsprechenden Arbeitssystemen

Abstract

Der demographische Wandel stellt die Volkswirtschaft und Industrie vor große Herausforderungen, da durch diese Entwicklung zunehmend ältere Arbeitnehmer zur Verfügung stehen. Die Industriebetriebe sehen sich somit einer immer älter werdenden Belegschaft gegenüber, wodurch sich die Frage nach optimalen Voraussetzungen und Entlastungen der Mitarbeiter aus Sicht der Produktionstechnik stellt. Diese Arbeit hat die Zielsetzung "Anforderungen an digitale Assistenzsysteme in der Fertigung und Montage und die alter(n)sgerechte Gestaltung von entsprechenden Assistenzsystemen". Die Verknüpfung der Demographie, alter(n)sgerechte Arbeitsgestaltung und digitale Assistenzsysteme bietet im Detail einen großen Themenkreis für Studien und Untersuchungen. Da die Bevölkerung in den westlichen Industriestaaten altert und abnimmt, führt dies zwangsläufig zu einem Mangel an Fachkräften, sodass Mitarbeiter länger am Arbeitsleben teilnehmen müssen. Dazu muss die Arbeitsteilung neu organisiert werden, da sich die Wertschöpfungsprozesse verändern. In einer hochflexiblen Produktion stehen autonome Systeme mit technischen Objekten im Mittelpunkt, die eine bestimmte Intelligenz besitzen, indem sie eigenständig verschiedene Analyse-, Verarbeitungs-, Entscheidungs- oder auch Ausführungsvorgänge durchführen. Durch den vermehrten Einsatz von technischen Komponenten, die im Arbeitssystem Informationen aufnehmen und interpretieren können, Arbeitszusammenhänge verstehen und sich mit anderen technischen Objekten und Systemen vernetzen können, kommt es durch die gewonnene Autonomie zu einer veränderten Situation im soziotechnischen Arbeitssystem beim Zusammenspiel von Mensch und Maschine. In diesem Zusammenhang stellt sich die berechtigte Frage wie industrielle Arbeitsplätze aussehen sollen, damit ein Mitarbeiter lange Zeit seiner Erwerbstätigkeit nachkommen kann. Neueste Formen technischer Assistenz mit digitaler Informationsgestaltung, die Daten und Informationen interaktiv aus der Produktion und Montage, in Echtzeit und gegebenenfalls kognitiv intelligent ermitteln, unterstützen den Benutzer. Mittels einer umfangreichen Literaturrecherche werden die Gestaltungsrichtlinien von digitalen Assistenzsystemen im Mensch Maschinen Kontext in Fertigung und Montage, die unter dem Gesichtspunkt des demographischen Wandels zielführend sind, aufgezeigt. Experteninterviews bekräftigen die gewonnenen Erkenntnisse zu der innovativen technologischen Assistenz und stellen einen Praxisbezug her. Das Ergebnis dieser Arbeit stellt auf Basis der Anforderungen an digitale Assistenzsysteme die alternsgerechte Gestaltung dieser Systeme dar und zeigt mögliche Handlungsfelder sowie Szenarien für weitere Untersuchungen.

Demographic change puts great challenges to economy and industry. Because of this trend the number of aged people increases. Manufacturing companies have to manage an aging staff whereby the question of the optimal requirements and relief of the employees in terms of industrial engineering occurs. This thesis has the goal to comprehensively and systematically outline requirements and guidelines for the design and application of digital assistance in production and assembling and the age-based configuration of correspondent working system. The combination of demography, age-based job design and digital assistance systems offers in detail a big topic for studies and research. The fact that the population of the western industrial nations grows older and decreases lead to a lack of experts so that employees have to participate longer in working life. Therefore the division of work must be organised because of the change of the value-added process. Within a high flexible production autonomous systems with technical objects occupy center stage which possesses a specific intelligence to be able to execute different processes like analysing, manufacturing, deciding or implementing. Because of the increased use of technical components which can collect and interpret information in the working system, understand working connections and link to other technical objects and systems, it will come to a modified situation in the socio-technical working system at the cooperation between human and machine due to the gained autonomy. In this case the qualified question arises how industrial work stations have to look like that an employee can pursue gainful employment for a long time. Latest forms of technical assistance with digital and virtual information design which identify data and information interactive in real time and possibly cognitive intelligent from production and assembling support the user. In this thesis we conducted a comprehensive literature review to identify relevant literature in the field of digital assistance systems in the context of the human machine in production and assembling which are target-oriented from the point of view of the demographic change. As a result a complete set of requirements and guidelines for digital assistance systems and an age-related design were obtained. The relevance of the findings from the literature review was validated through an interview of experts who confirm the practical experience of the innovative technology. This thesis shows possible action fields and scenarios for further studies.