Intelligente Bildverarbeitung und ergonomische Arbeitsplatzgestaltung = Arbeitsplatz 4.0

Vorhandene Prozesse müssen jetzt überdacht werden und gehören auf den Prüfstand. In vielen Bereichen gestaltet künstliche Intelligenz das Umfeld und die Ausrichtung von Arbeitsplätzen neu. Computersysteme arbeiten Hand in Hand mit ihren menschlichen Kollegen. Prozesse werden unter kognitiv ergonomischen Kriterien neu definiert. Wir alle sind gefordert, daraus Vorteile für Unternehmen und Mitarbeiter zu entwickeln.  

Die Optimum datamanagement solutions GmbH setzt schon seit Jahren auf das konsequente Zusammenspiel von kognitiver Ergonomie und kombinieren intelligente Datenbanken und Bildverarbeitungssysteme. Im Ergebnis erreichen wir so die automatisierte Zusammenarbeit von Mensch und Computer in Echtzeit. Unsere vorwiegend in der Montage, Qualitätskontrolle und Kommissionierung eingesetzten Systeme automatisieren und standardisieren Vorgaben aus dem Qualitätsmanagement und bewältigen selbst komplexe Prozessstrukturen. Zugleich werden einzelne Teilschritte verlässlich dokumentiert. Trotz differierender Branchen und Anwendungsgebiete sind die Anforderungen an die Systeme im Kern sehr ähnlich: Erste Zielvorgabe ist die verlässliche, dauerhafte Reduktion von Fehlerquellen. Dazu ist eine in Echtzeit mögliche Korrektur von Fehlern zwingend notwendig. Diese Ansätze werden bereits heute produktiv bei zahlreichen Kunden umgesetzt.

An vielen Arbeitsplätzen in der Montage und Logistik schleichen sich immer wieder Fehler ein. Mitarbeiter sind auf Grund der hohen Komplexität und der einhergehenden geforderten Prozessgeschwindigkeit überfordert oder die häufige Wiederholung gleicher Prozesse fördert Flüchtigkeitsfehler. Das Ergebnis: Fehlerquoten schießen in die Höhe und sind, wenn überhaupt, nur mit erheblichem Aufwand zu senken. Hier setzen innovative Lösungsansätze an und kombinieren menschliche Arbeitskraft mit digitaler Datentechnik. Intelligente Datenbanksysteme werden so zum Erfüllungsgehilfen und Assistenten des Mitarbeiters. Sie unterstützen immer dann, wenn es erforderlich ist und weisen auf Fehler hin. Nach dem einfachen Prinzip „Anleiten ­– Überprüfen – Bestätigen – Dokumentieren“ arbeiten Mensch und Computersystem in Echtzeit zusammen. Prozesse werden konsequent in Teilschritte zerlegt und qualitätssicher.

Anleiten: Mitarbeiter werden über einen Touchscreen in Echtzeit durch den entsprechenden Prozess geführt, indem angezeigt wird, welche Arbeitsschritte erforderlich sind. Lange Einarbeitungszeiten und Arbeitsanweisungen entfallen, Mitarbeiter können noch flexibler eingesetzt werden, psychischer Stress wird reduziert.

Überprüfen: Eine oder mehrere Kameras überprüften, ob ein Arbeitsschritt korrekt abgearbeitet wurde. Das System überprüft die Teilschritte automatisch und kommuniziert direkt mit dem Mitarbeiter. Durch diese integrierte Qualitätssicherung geschieht das korrekte Messen, Wiegen, Zählen und Identifizieren in Echtzeit.

Bestätigen: Wurde die Aufgabe korrekt erledigt, bestätigt das System mit „OK“. Bei Fehlern gibt das System akustische und optische Signale aus und fordert sofort zur Korrektur auf. Auch dieser Dialog zwischen Computer und Mitarbeiter erfolgt in Echtzeit – Fehlervermeidung an der Quelle.

Dokumentieren: Der korrekt durchgeführte Prozess wird in Einzelschritten dokumentiert. Ein  Nachweis ist jederzeit lückenlos möglich. Rückrufaktionen entfallen. Man behandelt die Ursache und nicht nur die Wirkung.

Wichtiger Bestandteile solcher Systeme ist eine intelligente datenbank-gesteuerte Bildverarbeitungssoftware, die mit der realen Fertigung über Industriekameras verbunden ist. Selbst komplexe und sicherheitsrelevante Bauteile werden einfach strukturiert, beherrschbar und kontrollierbar gemacht,  Prozessschritte automatisch erfasst und mit den Vorgaben im System verlässlich abgeglichen.

Durch selbsterklärende Formate entfallen nicht nur teure Anlernzeiten. Neue Prüflinge lassen sich vom Kunden schnell und einfach nachträglich anlegen und einpflegen. Mitarbeiter werden entlastet, da einmal eingelernte Funktionen und Kontrollen nie wieder vergessen werden. Monotone, fehlerträchtige Abläufe werden automatisiert und damit kontrollierbar. Eine visuelle Dokumentation aller Teilschritte kann im System gespeichert werden und ist so jederzeit als Nachweis abrufbar. Eigene Untersuchungen zeigen, dass Unternehmen einen wesentlichen Mehrwert in der verlässlichen Überprüfung einzelner Teilschritte sehen.

Diese bereits heute bei Lieferanten der Luftfahrtindustrie zur Anwesenheits- und Qualitätskontrolle eingesetzten Systeme überprüfen dort über 100 verschiedene Prüflinge – jeweils von sechs Seiten. Durch die einfache Versionierungsverwaltung kann ein System jederzeit erweitert werden, Grenzen nach oben sind kaum gesetzt. Die dort eingesetzten Systeme erkennt nach dem Anlernen verlässlich die Anwesenheit von einzelnen Anbauteilen, Verschraubungen, Muttern, Dichtungen und Beschriftungen.

Autor: Wolfgang H. Mahanty ist geschäftsführender Gesellschafter der Optimum datamanagement solutions GmbH und berät heute Unternehmen der unterschiedlichsten Branchen beim Einsatz von intelligenter Bildbearbeitung und der ergonomischen Arbeitsplatzgestaltung in den Bereichen Montageassistenz und Logistik.