Wearables wie der in einen Handschuh integrierte Barcodescanner können eine Vernetzung von Mensch und digitaler Produktion ermöglichen.

Bild: Proglove

Tag der Arbeit nur noch für Roboter? Wearables verbinden Mensch und Maschine

08.05.2020

Häufig wird Digitalisierung mit Robotik und künstlicher Intelligenz gleichgesetzt. Teils kommen Bedenken bei den Mitarbeitern auf, zukünftig in der Produktion keine Rolle mehr zu spielen. Doch in Zukunft werden Menschen und Maschine eng zusammenarbeiten und kommunizieren müssen. Mit Wearables können Menschen sich nahtlos in die hochtechnologische Vernetzung eingliedern.

Der Tag der Arbeit geht auf das Jahr 1886 zurück. In den USA begann damals am 1. Mai ein mehrtägiger Streik mit dem Ziel, den Achtstundentag durchzusetzen, der bis heute in den meisten Unternehmen gilt. Doch die Arbeit verändert sich, insbesondere in der Industrie. Häufig wird Digitalisierung mit Robotik und künstlicher Intelligenz gleichgesetzt und die Bedenken bei den Mitarbeitern sind groß, zukünftig keine Rolle mehr in den Produktionsprozessen zu spielen.

Doch auch zukünftig wird der Mensch eine wichtige Aufgabe in der Industrie übernehmen. Ziel ist es, die Produktionsumgebung so zu planen, dass Mitarbeiter und Maschine sich nahtlos in die Prozesse eingliedern, miteinander arbeiten und kommunizieren können. Damit das gelingt, muss man den Menschen entsprechend ausstatten. So kann er sich nahtlos in die hochtechnologische Vernetzung eingliedern.

Flexiblere Produktion ermöglichen

Industrie 4.0 ist schon längst keine Zukunftsmusik mehr, sondern hat sich in den letzten Jahren fest in den Produktionsstätten integriert. Vorreiter in diesem Segment war die Automobilindustrie, die Luftfahrt und der Handel zogen nach. Ziel von Industrie 4.0 ist es, mit Vernetzung und Automatisierung effizienter und insbesondere auch flexibler zu produzieren.

Durch die eingesetzten Systeme lassen sich Daten generieren und auswerten, um auf dieser Basis Handlungsempfehlungen abzuleiten, die für eine Effizienzsteigerung, eine Umverteilung von Ressourcen sowie für den Arbeitsschutz essentiell sind.

Roboter und Maschinen können diese Daten bereits erzeugen oder mit entsprechenden Applikationen dafür aufgerüstet werden. Auch für den Menschen gibt es diese Möglichkeit in Form von industriellen Wearables, wie zum Beispiel Smart Glasses, tragbare Audiosysteme oder auch smarte Barcodescanner in Form eines Handschuhs.

Mehr Bewegungsfreiheit durch Wearables

Industrielle Wearables verfolgen oft ein Ziel: Der Mitarbeiter soll seine Hände frei haben. Denn so kann man dezentrale Daten- und Informationsansätze verfolgen. Dies ist insbesondere im Zusammenspiel von Mensch, Maschine und automatisierten Prozessabschnitten von Bedeutung. Aktuell werden Daten häufig noch über stationäre Terminals eingegeben und übertragen. Das ist fehleranfällig unterbricht den Prozess und kostet Zeit. Zudem werden die Daten nicht in Echtzeit erfasst, was dazu führen kann, dass Handlungsempfehlungen und Schutzmechanismen zu spät oder eventuell gar nicht greifen.

Um die Produktion und Logistik auf Industrie-4.0-Standards aufzurüsten, ist es von essentieller Bedeutung, dass die Mitarbeiter den Nutzen der Wearables verstehen und diese in ihren Arbeitsalltag integrieren. Eines der wichtigsten Kriterien für die Akzeptanz der smarten Systeme ist die Ergonomie. Wearables sollten einen fassbaren Mehrwert bieten. Zum Beispiel in Sachen Gewicht oder Bewegungsfreiheit. Idealerweise fallen sie dem Mitarbeiter während der Arbeitsabläufe nicht auf, sondern integrieren sich beinahe natürlich.

Im industriellen Umfeld sollten die Wearables über die entsprechende Robustheit verfügen, um eine lange Lebensdauer sicherzustellen. Darüber hinaus sollten Anwender bei der Auswahl darauf achten, dass sich die Systeme, einfach installieren und in Betrieb nehmen lassen. Eine einfache Lösung bieten Systeme, die einem Plug-and-Play-Ansatz folgen.

Smart Glasses: Zusätzliche Informationen und Erkennung von Gegenständen

Datenbrillen sind in der Produktion und Logistik vielseitig einsetzbar. Smart Glasses dienen dazu, die Mitarbeiter über die Brille mit Informationen zu unterstützen, zu führen und die Qualität zu überprüfen. Dazu zählen unter anderem Lagerort der Teile, Mengen- oder Preisangaben.

So ist es beispielsweise möglich, dass die Brille erkennt, welche Teile fehlen oder knapp werden und direkt den Bestellprozess auslösen kann. Durch Augmented Reality (AR) werden dem Mitarbeiter computergenerierte Zusatzinformationen oder virtuelle Objekte zur Verfügung gestellt. So können sich Monteure den nächsten Arbeitsschritt direkt in das Sichtfeld einblenden lassen oder zusätzliche Informationen als Hilfestellung abrufen.

Audiosysteme: Interaktives Headset für eindeutige Kommunikation

Ein weiteres hilfreiches Wearable sind interaktive „Pick by Voice“ Audiosysteme, die vorwiegend bei der Kommissionierung zum Einsatz kommen. Über ein Headset erhält der Mitarbeiter dabei eindeutige Arbeitsanweisungen und kann über das integrierte Mikrofon antworten oder zusätzliche Informationen anfragen.

So können mehrere Aufträge in nur einem Arbeitsgang bearbeitet werden. Allerdings sollte die Einsatzfähigkeit im Vorfeld getestet werden. Nicht alle Audiosysteme sind für eine hohe Pick-Dichte geeignet, da sie zu viele Informationen streuen und dadurch dem Mitarbeiter zusätzlich Konzentration während der Ausführung der Tätigkeit abverlangen.

Smarte Barcodescanner: Ergonomisches Arbeiten und Zusatzinformationen

In der Industrie ist die Datenerfassung über Barcodes weit verbreitet. Sie ist schnell, sicher und es können beliebig viele Informationen in dem Barcode hinterlegt werden. Stationäre Barcodescanner bieten zu wenig Flexibilität. Konventionelle Pistolenscanner bringen neben unnötigen Greifzeiten oft auch ergonomische Probleme mit sich, gehen schnell kaputt gehen oder werden versehentlich im Paket mit versendet.

Das Unternehmen ProGlove integriert den Barcodescanner direkt in den Arbeitshandschuh. Das Gerät fügt sich so auf natürliche Weise in die menschlichen Bewegungen sowie den Arbeitsablauf ein und wiegt mit einem Gewicht von 40 Gramm oft nur ein Fünftel dessen, was gewöhnliche Scanner auf die Waage bringen. Diese Gewichtsreduktion kann in hochfrequenten Scanbereichen schnell zu einer Ersparnis von bis zu 1,5 Tonnen pro Tag und Mitarbeiter liegen. Die Version mit Display liefert zusätzliche Informationen wie Lagerort, Ankunft von Lieferungen oder Sicherheitswarnungen.

Produktion 2025: Kombination von Wearables

Im Logistik- und Supply-Chain-Umfeld gehören smarte Handschuhe, Brillen und Audiosysteme immer häufiger zum Standard-Repertoire. Doch vielfach ist die Vernetzung der Systeme und die nötige Flexibilität noch ausbaufähig. Einige Hersteller gehen darum bewusst Kooperationen ein, um die Wearables und deren Datenflüsse miteinander abzustimmen und die gesammelten Informationen in einem zentralen System zu speichern und zu verarbeiten.

Das Ziel in den nächsten fünf Jahren wird sein, durch die intelligente Kombination verschiedener Wearables eine vollständige Vernetzung zwischen dem Menschen und der digitalisierten Produktion zu schaffen, um effiziente Prozessabläufe bei maximaler Arbeitssicherheit zu gewährleisten.

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