Datum
2021-10-14Schlagwort
004 Informatik 600 Technik Erweiterte Realität <Informatik>AssistenzsystemLernenMontageMensch-Maschine-KommunikationRoboterMetadata
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Aufsatz
Augmented-Reality-basierte Assistenz für das Anlernen manueller und roboterunterstützter Montageprozesse
(Augmented reality-based assistance for teaching manual and robot-assisted assembly processes)
Zusammenfassung
Durch eine zunehmend flexibilisierte Produktion und relativ hohe Personalfluktuation bei einfachen Tätigkeiten wird das Anlernen neuer Mitarbeitender bzw. für neue oder geänderte Produktionsprozesse zunehmend relevanter. Konventionelle Anlernmethoden, bspw. durch Demonstration oder Arbeitspläne, haben Schwächen (bspw. binden sie zusätzliche Arbeitskraft oder sind kognitiv anspruchsvoll), die durch ein Augmented-Reality-(AR-)basiertes Assistenzsystem kompensiert werden können. Ein AR-Assistenzsystem zum Anlernen eines tatsächlichen industriellen Montageprozesses wurde in einer vergleichenden Studie mit 16 Versuchspersonen gegenüber einer konventionellen Papieranleitung evaluiert. Bzgl. Gebrauchstauglichkeit und Beanspruchung deuten sich die Stärken des AR-Ansatzes an. In den Subskalen Anstrengung und Frustration zeigt sich eine statistisch signifikante Reduktion der Beanspruchung. Bezüglich der Montagezeiten konnten statistisch signifikante Vorteile erzielt werden. Ergänzend wurde in einer zweiten Studie eine Videoanleitung mit der AR-Anleitung verglichen.
Praktische Relevanz: Die Digitalisierung der Produktion erlaubt nach Kundenwunsch individualisierte Produkte, die mit einer flexibilisierten Produktion einhergehen. Einfache Montageprozesse ändern sich daher häufiger vollständig oder in Teilen. Außerdem wechseln Mitarbeitende aufgrund der monotonen und repetitiven Tätigkeiten häufiger. All das führt zu einem Bedarf an regelmäßigen Anlernprozessen. Ein AR-Assistenzsystem erscheint als aussichtsreicher Ansatz, wobei die Gebrauchstauglichkeit besonders im Fokus stehen sollte, da wenig technische Kenntnisse vorausgesetzt werden können.
Praktische Relevanz: Die Digitalisierung der Produktion erlaubt nach Kundenwunsch individualisierte Produkte, die mit einer flexibilisierten Produktion einhergehen. Einfache Montageprozesse ändern sich daher häufiger vollständig oder in Teilen. Außerdem wechseln Mitarbeitende aufgrund der monotonen und repetitiven Tätigkeiten häufiger. All das führt zu einem Bedarf an regelmäßigen Anlernprozessen. Ein AR-Assistenzsystem erscheint als aussichtsreicher Ansatz, wobei die Gebrauchstauglichkeit besonders im Fokus stehen sollte, da wenig technische Kenntnisse vorausgesetzt werden können.
Due to increasingly flexible production and relatively high employee turnover for simple tasks, the training of new employees or for new or modified production processes is becoming increasingly relevant. Conventional training methods, e.g. by demonstration or work plans, have weaknesses (e.g. they tie up additional manpower or are cognitively demanding), which can be compensated by an augmented reality (AR) based assistance system. An AR assistance system for learning an actual industrial assembly process was evaluated in a comparative study with 16 test persons compared to conventional paper instructions. Regarding usability and workload, the strengths of the AR approach are indicated. The subscales effort and frustration show a statistically significant reduction in workload. With regard to assembly times, statistically significant advantages were achieved. In addition, a second study compared video instructions with AR instructions.
Practical Relevance: The digitization of production allows products to be individualized according to customer requirements, which goes hand in hand with production that is more flexible. Simple assembly processes therefore change more frequently, either completely or in parts. In addition, employees change more frequently due to the monotonous and repetitive activities. All this leads to a need for more training. An AR assistance system appears to be a promising approach, whereby usability should be a particular focus, since little technical knowledge can be assumed.
Practical Relevance: The digitization of production allows products to be individualized according to customer requirements, which goes hand in hand with production that is more flexible. Simple assembly processes therefore change more frequently, either completely or in parts. In addition, employees change more frequently due to the monotonous and repetitive activities. All this leads to a need for more training. An AR assistance system appears to be a promising approach, whereby usability should be a particular focus, since little technical knowledge can be assumed.
Zitierform
In: Zeitschrift für Arbeitswissenschaft Volume 75 / Issue 4 (2021-10-14) , S. 367-387 ; eissn:2366-4681Förderhinweis
Gefördert im Rahmen des Projekts DEALZitieren
@article{doi:10.17170/kobra-202112095206,
author={Hegenberg, Jens and Schmidt, Ludger},
title={Augmented-Reality-basierte Assistenz für das Anlernen manueller und roboterunterstützter Montageprozesse},
journal={Zeitschrift für Arbeitswissenschaft},
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2021-12-13T16:31:55Z 2021-12-13T16:31:55Z 2021-10-14 doi:10.17170/kobra-202112095206 http://hdl.handle.net/123456789/13437 Gefördert im Rahmen des Projekts DEAL ger Namensnennung 4.0 International http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ Augmented Reality Assistenzsystem Anlernen Montage Mensch-Roboter-Kollaboration augmented reality assistance systems training assembly human-robot-collaboration 004 600 Augmented-Reality-basierte Assistenz für das Anlernen manueller und roboterunterstützter Montageprozesse Aufsatz Durch eine zunehmend flexibilisierte Produktion und relativ hohe Personalfluktuation bei einfachen Tätigkeiten wird das Anlernen neuer Mitarbeitender bzw. für neue oder geänderte Produktionsprozesse zunehmend relevanter. Konventionelle Anlernmethoden, bspw. durch Demonstration oder Arbeitspläne, haben Schwächen (bspw. binden sie zusätzliche Arbeitskraft oder sind kognitiv anspruchsvoll), die durch ein Augmented-Reality-(AR-)basiertes Assistenzsystem kompensiert werden können. Ein AR-Assistenzsystem zum Anlernen eines tatsächlichen industriellen Montageprozesses wurde in einer vergleichenden Studie mit 16 Versuchspersonen gegenüber einer konventionellen Papieranleitung evaluiert. Bzgl. Gebrauchstauglichkeit und Beanspruchung deuten sich die Stärken des AR-Ansatzes an. In den Subskalen Anstrengung und Frustration zeigt sich eine statistisch signifikante Reduktion der Beanspruchung. Bezüglich der Montagezeiten konnten statistisch signifikante Vorteile erzielt werden. Ergänzend wurde in einer zweiten Studie eine Videoanleitung mit der AR-Anleitung verglichen. Praktische Relevanz: Die Digitalisierung der Produktion erlaubt nach Kundenwunsch individualisierte Produkte, die mit einer flexibilisierten Produktion einhergehen. Einfache Montageprozesse ändern sich daher häufiger vollständig oder in Teilen. Außerdem wechseln Mitarbeitende aufgrund der monotonen und repetitiven Tätigkeiten häufiger. All das führt zu einem Bedarf an regelmäßigen Anlernprozessen. Ein AR-Assistenzsystem erscheint als aussichtsreicher Ansatz, wobei die Gebrauchstauglichkeit besonders im Fokus stehen sollte, da wenig technische Kenntnisse vorausgesetzt werden können. Due to increasingly flexible production and relatively high employee turnover for simple tasks, the training of new employees or for new or modified production processes is becoming increasingly relevant. Conventional training methods, e.g. by demonstration or work plans, have weaknesses (e.g. they tie up additional manpower or are cognitively demanding), which can be compensated by an augmented reality (AR) based assistance system. An AR assistance system for learning an actual industrial assembly process was evaluated in a comparative study with 16 test persons compared to conventional paper instructions. Regarding usability and workload, the strengths of the AR approach are indicated. The subscales effort and frustration show a statistically significant reduction in workload. With regard to assembly times, statistically significant advantages were achieved. In addition, a second study compared video instructions with AR instructions. Practical Relevance: The digitization of production allows products to be individualized according to customer requirements, which goes hand in hand with production that is more flexible. Simple assembly processes therefore change more frequently, either completely or in parts. In addition, employees change more frequently due to the monotonous and repetitive activities. All this leads to a need for more training. An AR assistance system appears to be a promising approach, whereby usability should be a particular focus, since little technical knowledge can be assumed. open access Augmented reality-based assistance for teaching manual and robot-assisted assembly processes Hegenberg, Jens Schmidt, Ludger doi:10.1007/s41449-021-00278-3 Erweiterte Realität <Informatik> Assistenzsystem Lernen Montage Mensch-Maschine-Kommunikation Roboter publishedVersion eissn:2366-4681 Issue 4 Zeitschrift für Arbeitswissenschaft 367-387 Volume 75 false
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