Bridging the Skills Gap of Workers in Industry 4.0 by Human Performance Augmentation Tools

Abstract

Industry 4.0 is a coordinated push for automation in Smart Factories and other Cyber-Physical Systems (CPS). The increasing complexity of frequently changing production environments challenges shop floor workers to perform well. The tasks they work on are getting less routine and ask for continuous knowledge and skills development. For example, the skills portfolio of workers likely requires improved higher-order thinking and decisionmaking skills. A wide range of research and development efforts already today sets focus on different areas of workplace learning, including performance appraisals, pedagogy and education, technology, and business economics. Bridging the skills gap, however, requires novel user-facing technologies -such as Augmented Reality (AR) and wearables -for human performance augmentation to improve efficiency and effectiveness of staff delivered through live guidance. AR branches out beyond mobile apps with 3Dobject superimposition for marketing purposes to rather complex use cases delivered by a rapidly growing innovation ecosystem of hard-and software providers collaborating closely with R&D organisations. This paper provides a first shared vision on how AR can tackle four different challenges related to handling complexity in a CPS environment: develop intelligent assistance systems for learning and performance assessment at the workplace, adapt job profiles accordingly, and last but not least to address also the issue of work-life balance. The paper concludes with an outline of a research roadmap.

Engagement in actions beyond basic professional duties – measurement and correlates

“…Přinesou také možnost kvalitativního obohacení práce, jejího výkonu v zajímavějším pracovním prostředí, větší autonomii a více příležitostí pro profesní rozvoj a prostor pro inovativní myšlení. Na druhé straně, nové výrobní postupy kladou jiné požadavky na pracovní způsobilost pracovníků (Kolektiv NVF-NOZV, 2017;Ras et al, 2017;Chmelař et al, 2015).…”

“…Zaměstnanci budou muset rozumět procesům, jejich vzájemné provázanosti a budou potřebovat znalosti a dovednosti spojené se sběrem a použitím dat (Ras et al, 2017). Proto by součástí základního vzdělání každého jedince měla být digitální gramotnost, zejména schopnost umět informační a komunikační technologie používat k efektivnímu řešení problémů a schopnost efektivně pracovat s informacemi.…”

“…S tím souvisí narůstající význam celoživotního vzdělávání, například schopnost průběžně si osvojovat nové trendy v technologiích a neustále rozvíjet své IT znalosti a dovednosti a potřebnost proaktivního přístupu a samostatnosti zaměstnanců. Zaměstnanci budou muset akceptovat změnu jako přirozenou součást života (Kohout & Palíšková, 2017;Ras et al, 2017;Yuan et al, 2017).…”

Internal Factors of Work Satisfaction of Employees in Manufacturing Companies in the Czech Republic

“…S tím souvisí narůstající význam celoživotního vzdělávání, například schopnost průběžně si osvojovat nové trendy v technologiích a neustále rozvíjet své IT znalosti a dovednosti a potřebnost proaktivního přístupu a samostatnosti zaměstnanců. Zaměstnanci budou muset akceptovat změnu jako přirozenou součást života (Kohout & Palíšková, 2017;Ras et al, 2017;Yuan et al, 2017).…”

User Satisfaction in Augmented Reality-Based Training Using Microsoft HoloLens

“…Hands-on training is important for many disciplines and professions, such as medical workers, mechanics, technicians, electricians, engineers, sailors, pilots, and firefighters. In the past decade, AR has been increasingly employed for a number of training applications, such as medical education [3], rehabilitation engineering [4], automotive safety [5], task assistance [6], and manufacturing [7].…”