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Didaktische Gestaltung und arbeitswissenschaftliche Evaluierung von Assistenzsystemen für sicheres Handeln in komplexen Situationen (StahlAssist)

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Schlagwort: Industrie 4.0

Fördermaßnahme: Arbeit in der digitalisierten Welt

Laufzeit: 01.04.2017 - 31.10.2020
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Forschungsziel: Ziel des Verbundprojektes war es, Konzepte einer kollaborativen Zusammenarbeit bei Aufgaben der Instandhaltung zwischen unterschiedlichen Fachdisziplinen, Arbeitsbereichen und zwischen Unternehmen zu entwickeln und beispielgebend zu erproben. Das interdisziplinäre Expertenwissen wurde in Assistenzsystemen gespeichert und den Beschäftigten vor Ort zur Vermeidung von zeit- und kostenintensiven Fehlern und zur Verkürzung von Problemlösungsprozessen zur Verfügung gestellt.

Ansprechperson Projektkoordination

Dr. Tina Haase
+49 391 4090-162
tina.haase@iff.fraunhofer.de

Ansprechperson bei PTKA

Dipl.-Ing. Ulrike Kirsten
+49 721 608-31411
ulrike.kirsten@kit.edu

Detaillierte Projektbeschreibung

Problemstellung
Technische Verbesserungen in der Stahlproduktion haben physische Belastungen minimiert. Die zunehmende Vernetzung der Arbeitssysteme erhöhte aber gleichzeitig die psychische Beanspruchung der Mitarbeiter. Insbesondere in der Instandhaltung müssen bei komplexen Störungssituationen eine Vielzahl aktueller Zustandsdaten der Anlagen ausgewertet werden. Für eine schnelle und sichere Behebung von Störungen ist daher das Erfahrungswissen der Spezialisten im Unternehmen und von externen Dienstleister unverzichtbar. Es besteht ein großer Bedarf an einer systematischen Integration des Erfahrungswissens in die Arbeitsgestaltung und in die Prozesse des betrieblichen Arbeits- und Gesundheitsschutzes.

Zielstellung
Ziel des Projektes war daher die Entwicklung eines Systems, welches Expertenwissen im Arbeitsprozess unmittelbar zur Verfügung stellt und damit einen Beitrag zur Gestaltung sicherer Arbeit und zur Qualifizierung der Mitarbeiter leistet. Die beispielhafte Entwicklung wurde für die Instandhaltungsprozesse in der Stahlproduktion durchgeführt und so konzipiert, dass diese Lösungen auf andere Prozesse und Produktionsbereiche sowie auf andere Branchen übertragen werden kann.

Vorgehensweise
In der Analysephase wurden die Anforderungen an die Assistenzsysteme zum einen durch eine arbeitswissenschaftliche Gefährdungsbeurteilung an exemplarischen Arbeitsplätzen und eine Analyse der Qualifikationsanforderungen identifiziert. Zum anderen wurden das fachsystematische Wissen und das Erfahrungswissen auf Basis von Einzel- und Gruppengesprächen mit Experten in die Assistenzsysteme überführt. Die Mitarbeiter in der Instandhaltung konnten dann im Arbeitsprozess über Tablets oder Datenbrillen auf diese Expertise zugreifen und sich mit Sprachverbindungen und über Kamerasysteme unmittelbar mit Experten austauschen und situationsbedingte Lösungen erarbeiten.

Ergebnisverwertung
Das Projekt leistete einen wichtigen Beitrag zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit der Stahlindustrie und für Branchen mit vergleichbaren Anforderungen, wie z. B. Maschinen- und Anlagenbau sowie Chemieindustrie. Die Beispiellösungen und die Erfahrungen wurden in einer Reihe von Fachtagungen und über Fachpublikationen veröffentlicht. Für einen zielgerichteten Ergebnistransfer wurden die branchenspezifischen Fachzeitschriften, wie z. B. die Zeitschrift „Stahl und Eisen“ genutzt. Durch den Projektpartner Wellmann Sicherheitstechnik GmbH & Co. KG und auch über den IT- Dienstleister Kirschbaum erfolgt die Sicherstellung des Transfers in die Branchen Chemie und Energie. Die entwickelten Handlungsleitfäden, Gestaltungsempfehlungen und Instrumente werden anhand eines Werkzeugkoffers durch BIT e.V. und VDI/VDE in Fachöffentlichkeit und Betriebe transferiert. Die BAuA beabsichtigt langfristig die Auswirkungen auf Normungsprozesse und technische Regelwerke zu untersuchen.

Projektpartner
  • Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
  • thyssenKrupp Steel Europe AG
  • Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein
  • Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA)
  • Hüttenwerke Krupp Mannesmann Gesellschaft mit beschränkter Haftung
  • BIT - Berufsforschungs- und Beratungsinstitut für interdisziplinäre Technikgestaltung e.V.
  • ISM Ingenieurbüro Kirschbaum
  • Wellmann Sicherheitstechnik GmbH
Publikationen
Titel: StahlAssist_Arbeit in der digitalisierten Welt
Akronym: StahlAssist
Autor: Bauer, W. et al. (Hrsg.)
Verlag: Springer Verlag Open Access Springer Verlag Open Access
Veröffentlicht im Jahr: 2021
In 30 Verbundprojekten wurden in Kooperation von Wissenschaft und Wirtschaft geeignete Konzepte entwickelt und umgesetzt, mit denen positive Aspekte einer digitalisierten Arbeitswelt für Unternehmen und Beschäftigte erschlossen werden können. Gefördert wurden vor allem Lösungsansätze, die die wirkungsvolle Beteiligung von Unternehmen, ihrer Beschäftigten und Interessenvertretungen vorsehen. Damit leisten die Ergebnisse aus dem Förderaschwerpunkt einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Stärkung des Wirtschaftsstandorts Deutschland im globalen Wettbewerb. Zugleich wird zur Schaffung zukunftsfähiger Arbeitsplätze sowie guter Arbeitsbedingungen beigetragen. Der Förderschwerpunkt „Arbeit in der digitalisierten Welt“ war Teil des Forschungs- und Entwicklungsprogramms „Zukunft der Arbeit“ (2014–2020) innerhalb des Dachprogramms „Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen", Aufgabe des wissenschaftlichen Projekts „TransWork – Transformation der Arbeit durch Digitalisierung“ im Förderscherpunkt war es, durch themengeleitete Schwerpunktgruppen den gemeinsamen Austausch und Transfer sowie Publikationen und Außenwirkung zu begleiten und zu koordinieren. Zudem bearbeiteten die TransWork-Partner im Rahmen eigenständiger Forschung zentrale Themenfelder, um die Auswirkungen von Digitalisierung zu analysieren und zu bewerten.

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