Lösung: Montage

In den letzten Jahren haben die sinkenden Kosten und die verbesserte Benutzerfreundlichkeit von immersiver Hardware und Software Extended Reality (XR) für industrielle Anwendungen zunehmend attraktiv gemacht. Standalone-Systeme mit Inside-Out-Tracking und kamerabasiertem Pass-Through ermöglichen zugängliche Mixed-Reality-Lösungen (MR). Gleichzeitig ermöglichen neue No-Code-Softwareplattformen Ingenieuren die Erstellung von XR-Umgebungen ohne Programmierkenntnisse, was die Verbreitung in Produktionsumgebungen fördert. Dieser Beitrag untersucht wichtige industrielle Anwendungsbereiche immersiver Technologien anhand ausgewählter, kommerziell verfügbarer XR-Softwarelösungen für Produkt- und Prozessschulungen, räumliche Anleitungen und Leitfäden, kollaborative Konstruktionsprüfungen sowie Montage- und Produktionsplanung.

Künstliche Intelligenz (KI) kann die Montage verbessern, indem sie menschliche Bewegungen vorhersagt und den Arbeitsplatz entsprechend gestaltet. Mithilfe probabilistischer Modelle wie der Gaußschen Mischmodelle (GMMs) antizipieren KI-Systeme die Bewegungen des Bedieners, um die Koordination mit Robotern zu verbessern. Diese Vorhersagesysteme werfen jedoch ethische Bedenken hinsichtlich Sicherheit, Fairness und Datenschutz gemäß EU AI Act auf. Dieser Artikel stellt eine Methode vor, die probabilistische Bewegungsmodellierung mit ethischer Bewertung mittels Z-Inspection® integriert. Eine Fallstudie unter Verwendung des Werkerassistenzsystem zeigt, wie multimodale Sensorik (Bewegung, Blick) und interpretierbare Modelle eine vorausschauende Unterstützung ermöglichen. Der Ansatz geht von der ethischen Bewertung zu einer ethisch informierten Arbeitsgestaltung über und liefert übertragbare Prinzipien sowie eine konfigurierbare Bewertungsmatrix.

In Deutschland sind Industrieunternehmen in einer zunehmend komplexen Welt mit dem demografischen Wandel und stagnierender Produktivität konfrontiert. Die manuelle Montage bleibt bei komplexen Produkten in geringen Stückzahlen unverzichtbar, doch Produktivität und Qualität leiden unter menschlicher Variabilität. Dieser Beitrag stellt ein Konzept für ein empathisches Montageassistenzsystem vor, das einen digitalen menschlichen Zwilling mit einer KI-basierten Schraubdatenanalyse in einer modularen Architektur vereint. Abweichungen im Schraubprozess werden klassifiziert, mit den abgeleiteten Zuständen der Mitarbeiter verknüpft und in Informationen und Handlungsempfehlungen überführt.

Mit Industrie 4.0 stehen viele Industriebetriebe erneut umfassenden Transformationsdynamiken gegenüber. In Digitalisierungsprojekten greifen die Werks- bzw. Betriebsleitungen neuere technische Entwicklungen wie etwa kognitionsunterstützende Assistenzsysteme auf. Mit Blick auf die industrielle Montage in der Metall- und Elektroindustrie führt dies zu veränderten Arbeitsprozessen, bei denen oft noch unklar ist, inwieweit aus Beschäftigtensicht arbeitsintegriertes Lernen stattfindet. Gegenstand dieses Beitrages ist eine qualitative Analyse, mit der die Sicht von Beschäftigten auf die Chancen und Risiken von drei kognitionsunterstützenden Assistenzsystemen nachgezeichnet wird. Das Ergebnis: nicht alle Beschäftigten in der Montage scheinen gleichermaßen von den neuen Entwicklungen zu profitieren.