Of Embodied Action and Sensors: Knowledge and Expertise Sharing in Industrial Set-Up

Carvalho, Aparecido Fabiano Pinatti de; Hoffmann, Sven; Abele, Darwin; Schweitzer, Marcus; Tolmie, Peter; Randall, David; Wulf, Volker

doi:10.1007/s10606-018-9320-6

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“…Im Zuge des Forschungsprojekts "Cyberrüsten 4.0" wurde am Beispiel von industriellen Rüstvorgängen an Umform-bzw. Biegemaschinen eine prototypische Applikation für eine Mixed-Reality-Technologie unter Verwendung der Microsoft "HoloLens" entwickelt und evaluiert (Abele et al 2016;De Carvalho et al 2018;Hoffmann et al 2019). Mithilfe dieses HMDs können prozessrelevante Informationen holografisch und kontextspezifisch in das reale Sichtfeld des Nutzers projiziert und mit internen sowie externen Sensordaten und Simulationen angereichert werden.…”

Section: Technologie-entwicklung Im Produktionsprozessunclassified

Interaktions-ergonomische Gestaltung und Kompatibilität von AR-unterstützten Informationsdarstellungen am Beispiel eines Head-Mounted Displays für industrielle Rüstvorgänge

Abele

Kluth

2021

Z. Arb. Wiss.

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Im Zuge des technologischen Fortschritts werden zunehmend analoge durch digitale Lösungen ersetzt. In diesem Zusammenhang treten neuartige Visualisierungsmöglichkeiten in den Vordergrund, wie z. B. Augmented Reality (AR). Der Umgang mit AR-basierten Informationsdarstellungen kann jedoch bei inkompatibler Gestaltung zu Performance-Verlusten und erhöhten physischen sowie psychischen Beanspruchungen führen. Bestehende ergonomische und nutzerzentrierte Richtlinien sowie gesetzliche Vorschriften können die Konzipierung und Usability derartiger Systeme aufgrund der rasanten technischen Weiterentwicklung nur bedingt unterstützen. Die vorliegende Ausarbeitung stellt an einem Praxisbeispiel dar, inwieweit eine cyber-physische Rüstapplikation in Form eines Head-Mounted Displays den geltenden interaktions-ergonomischen und kompatibilitäts-bezogenen Standards im Kontext industrieller Tätigkeiten und gesten-gesteuerter, binokularer AR-Systeme entspricht bzw. gerecht wird. Praktische Relevanz: Die präsentierten Ergebnisse nehmen für die Praxis eine wichtige Rolle ein, da die vorgestellte Systematik Arbeitspersonen bei komplexen Rüst-und Montagevorgängen unterstützen soll. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse und mithilfe weiterer Optimierungsmöglichkeiten soll ein prozesssicherer, wertschöpfender und beanspruchungsminimaler Einsatz von AR-Systemen im industriellen Umfeld angestrebt werden.

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Section: Technologie-entwicklung Im Produktionsprozessunclassified

Interaktions-ergonomische Gestaltung und Kompatibilität von AR-unterstützten Informationsdarstellungen am Beispiel eines Head-Mounted Displays für industrielle Rüstvorgänge

Abele

Kluth

2021

Z. Arb. Wiss.

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“…Seine Optimierung ist der Schlüssel zur Maximierung einer effizienten Fertigung und zum bestmöglichen Handling kundenspezifischer Produkte bzw. kleiner Auftrags-und Liefergrößen (De Carvalho et al 2018).…”

Section: Introductionunclassified

“…Neue Technologien, wie auf Augmented Reality (AR) basierende CPS in Kombination mit vielfältigen Möglichkeiten des I(I)oT, können dazu verhelfen, die beschriebene Problematik zu adressieren (De Carvalho et al 2018). AR ist als neue Visualisierungsart, die ortsbezogene Informationen schnell und einfach übertragen kann, potenziell dazu geeignet, Wissen und Expertise zu erfassen und zu teilen (Ackerman et al 2013).…”

unclassified

“…Biegemaschinen durchgeführt. Dabei sollte eruiert werden, wie Augmented Reality und sensorbasierte Cyber-Physische Systeme wichtige methodische Veränderungen in der Erfassung und Aufbereitung von Wissen bewirken können (De Carvalho et al 2018). Weiterhin wurde ein Wissenstransfermodell entwickelt, das sowohl die Abstraktion übergeordneter Forschungselemente als auch die potenziell damit verbundenen Designaktivitäten umfasst (Hoffmann et al 2019).…”

unclassified

“…(Nonaka et al 2000). Die primäre Problematik hinsichtlich einer gemeinsamen Nutzung von Wissen besteht darin, das implizite Wissen zu explizieren (De Carvalho et al 2018;Ackerman et al 2013;Schmidt 2012). Ackerman und Halverson (2004) weisen in diesem Zusammenhang auf die Bedeutsamkeit der Aneignung eines detaillierten empirisch fundierten Verständnisses der mit dem Wissenstransfer verbundenen Praktiken hin.…”

unclassified

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Design of a practical and knowledge-based cyber-physical system for industrial set-up processes

Abele

Hoffmann²,

Carvalho³

et al. 2021

Z. Arb. Wiss.

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ZusammenfassungIndustrielle Rüstvorgänge sind durch ihren zentralen und zeitkritischen Charakter innerhalb eines Produktionsprozesses elementar. Optimierungsbestrebungen dieser Prozesse erfolgen insbesondere hinsichtlich des Zeitaufwandes und der Ressourcenschonung. In diesem Zusammenhang findet die Unterstützung des Menschen durch digitale Technologien in Form von Cyber-Physischen Systemen (CPS) weniger Beachtung. Der vorliegende Beitrag greift diese Thematik auf und trägt zur Weiterentwicklung von CPS bei. Auf Grundlage einer umfassenden ethnographischen Studie wurden Praktiken von Maschineneinrichtern im Zuge von Rüstvorgängen an Biegemaschinen identifiziert. Die Erkenntnisse dieser Studie münden in ein übergreifendes Wissenstransfermodell, das die Ableitung von Gestaltungs- bzw. Designimplikationen für CPS im Rüstkontext erleichtert und optimiert. Auf Grundlage eines Vergleichs von technischen Möglichkeiten mit den im Modell erfassten praxisrelevanten Anforderungen an den Wissens- und Erfahrungstransfer konnte ein neuer auf Augmented Reality (AR) und Sensortechnologie beruhender methodischer Ansatz zur Erfassung und Weitergabe von propositionalem und prozessualem Wissen, eingebettet in verkörperten Handlungen, realisiert werden.Praktische Relevanz: Die Forschungsarbeiten bringen den Stand der Technik bei der Gestaltung digitaler Technologien bzw. CPS zur Unterstützung von Menschen voran, die mit Umrüstprozessen industrieller Produktionsmaschinen betraut sind. Es konnten für den Austausch von Fachwissen insbesondere hinsichtlich der Kontextualität und Kommunikation unter Berücksichtigung kollaborativer Arbeit und sozialer Rahmenbedingungen Fortschritte erzielt werden, die gleichzeitig neue Forschungsrichtungen zu diesem Thema eröffnen.

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Knowledge and Expertise Sharing – Designing an AR-Mediated Cyber-Physical Production System for Industrial Set-Up Processes

Abele

Hoffmann

Carvalho

et al. 2021

Proceedings of the 21st Congress of the International Ergonomics Association (IEA 2021)

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Of Embodied Action and Sensors: Knowledge and Expertise Sharing in Industrial Set-Up

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Interaktions-ergonomische Gestaltung und Kompatibilität von AR-unterstützten Informationsdarstellungen am Beispiel eines Head-Mounted Displays für industrielle Rüstvorgänge

Interaktions-ergonomische Gestaltung und Kompatibilität von AR-unterstützten Informationsdarstellungen am Beispiel eines Head-Mounted Displays für industrielle Rüstvorgänge

Design of a practical and knowledge-based cyber-physical system for industrial set-up processes

Knowledge and Expertise Sharing – Designing an AR-Mediated Cyber-Physical Production System for Industrial Set-Up Processes

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