Die zunehmende Automatisierung macht aus Fabriken komplexe sozio-technische Umgebungen. In einer sicheren und zugleich menschenfreundlichen Produktion steht der Mensch mit seinen Bedürfnissen im Mittelpunkt. Die Forschungsarbeit im Projekt Hybrid Work Systems soll helfen, die Infrastruktur, die Logistik und vor allem die Ergonomie von hybriden Mensch/Maschine-Arbeitsplätzen zu optimieren.

Industrielle Prozesse werden immer intelligenter, zunehmend arbeiten Menschen gemeinsam mit kollaborativen Robotern und werden von Informationssystemen bei ihrer Arbeit unterstützt. Bereits jetzt nutzen viele Industriebetriebe komplexe Simulationen, um einzelne Produktionsschritte abzubilden und um Wegstrecken und Ergonomie zu verbessern. Mit den Ergebnissen aus dem Projekt Hybrid Work Systems soll die Video-basierte Bewegungsanalyse von Produktionstätigkeiten und die semantische Beschreibung der Arbeitsprozesse mithilfe von Künstlicher Intelligenz automatisiert und vereinfacht werden.

Videobasierte Bewegungserkennung

3D-Arbeitsgestaltung von Arbeitsplätzen

Aufbauend auf den aktuellen Stand der Technik sowie aktueller Forschungsergebnisse entsteht ein erweitertes, standardisiertes und formales Schichtenmodell industrieller Abläufe. Mit diesem Modell können Fügeprozesse, Assistenzschritte, ergonomische Verbesserungen, sowie Mensch-Maschine-Interaktion in der kollaborativen Robotik beschrieben werden. Damit können einzelne Montageschritte geplant und optimiert sowie die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter vor Langzeitschäden geschützt werden. Die entwickelte Technologie wird über eine Cloud-basierte Industrie-4.0-Plattform als digitale Dienstleistung für Industriebetriebe nutzbar gemacht.

Technologische Ziele von Hybrid Work Systems:

1. Integrations-Profile und Interface Engines für hybride Mensch-Maschine-Arbeitsplätze
2. Video-basierte Bewegungsanalyse zur Erkennung von Produktionstätigkeiten
3. Semantische Beschreibung von Arbeitsprozessen für detaillierte Prozessplanung
4. Schnittstellen für Mensch-Maschine-Situationserkennung in Produktionsumgebungen
5. Interoperation von Bewegungsanalyse, kognitiven und semantischen Modellen
6. Einbettung und Validierung in einer europäischen Produktionsplattform

Das Projekt Hybrid Work Systems nutzt das Know-how aus österreichischen Leitprojekten und etabliert Schnittstellen zur EU-Initiative „EFPF – European Factory Platform“, einem digitalen Ökosystem für Produktionsbetriebe in Europa. Somit werden die Resultate direkt in die Agenda der Digitalisierung der europäischen Industrie einfließen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden zudem auch auf andere Sparten übertragbar sein.

Das Konsortium

Salzburg Research ist Koordinator des Projektes und wird semantische Modelle für Arbeitsablaufbeschreibungen entwickeln, sowie für die Integration mit der Europäischen Platform EFPF sorgen.

HWS macht sich die Komplementarität der drei Forschungspartner Fraunhofer Österreich (Fabriksplanung, Assistenzsysteme, MTM- sowie Wertstromanalyse); Profactor (Videoanalyse, kollaborative Robotik), sowie Salzburg Research (Internet Plattformen für die Produktion, KI-basierte Bewegungs- und Planungsmodelle) zunutze. Die Deutsche MTM Vereinigung bringt ihre Erfahrung in MTM-Systemen mit und ist auch an deren Weiterentwicklung in HWS interessiert. IMK Automotive ist ein deutsches KMU, das sich auf Fabrikplanungs- und Simulationswerkzeuge spezialisiert hat. INNIO Jenbacher ist ein international erfolgreicher Hersteller von Gasmotoren, Energieanlagen und hat besonderes Interesse, durch Ergonomie-Maßnahmen und kollaborative Robotik seine Arbeiterinnen und Arbeiter vor Langzeitschäden zu schützen. BRP Rotax ist ein österreichischer Motorenhersteller und verwendet MTM bereits für die Planung und Optimierung von Montagen, sowie zur Verbesserung der Ergonomie der Arbeitsplätze.