Papierlose Produktion und Logistik

Im Forschungsprojekt „Papierlose Produktion und Logistik“ wurden Möglichkeiten zur Unterstützung des Mitarbeiters in Montageprozessen sowie zur Vermeidung von Kommissionierfehlern durch den Einsatz der RFID-Technologie aufgezeigt. Dabei wurde ein mobiles RFID-Lesegerät mit einer am Kopf getragenen Datenbrille kombiniert, um dem Mitarbeiter prozessrelevante Informationen kontextbezogen zur richtigen Zeit am richtigen Ort bereitzustellen.

Ausgangssituation

Im Zuge der kontinuierlichen Verbreitung der RFID-Technologie – vor allem auch im logistischen Umfeld – wird die Aufnahme und Verarbeitung der Daten innerhalb physischer Logistikprozesse für den Menschen zunehmend erschwert. Werden die Informationen zu Produkten oder Produktions- und Logistikprozessen ohne zusätzliche Visualisierung (z. B. mittels Etiketten) autark auf einem RFID-Transponder mitgeführt, findet der Mensch ohne zusätzliche Hilfsmittel keinen Zugang zu den digitalisierten Daten (Abb. 1). Auf Grundlage dessen gilt es Möglichkeiten aufzuzeigen, inwiefern die auf dem Transponder gespeicherten Informationen für den Menschen nutzbar gemacht werden können ohne ihn bei der Ausführung der eigentlichen Kernaufgabe zu beeinträchtigen. Gerade bei mobilen Anwendungen ist eine kontextbezogene Bereitstellung prozessrelevanter Informationen direkt am Ort der Tätigkeit ein wesentliches Kriterium. Im Gegensatz zu konventionellen Systemen wie Papierbelegen oder ortsfesten Terminals kann dies durch den Einsatz eines head-mounted Displays (HMD) realisiert werden. Dabei werden virtuelle, rechnergenerierte Informationen über die reale Welt direkt in das Sichtfeld des Nutzers eingeblendet.

Projektziele

Ziel des Projektes war die Erarbeitung von Konzepten zur flexiblen, ortsunabhängigen und kontextbezogenen Bereitstellung relevanter Informationen in Produktions- und Logistikprozessen. Kern des Systems ist neben dem head-mounted Display ein mobiles RFID-Lesegerät, welches im Sinne des Wearable Computing in der Form eines Handschuhs am Handgelenk getragen wird. Dadurch wird es möglich, RFID-Transponder an Produkten, Ladungsträgern oder Lagerplätzen zu erfassen ohne dabei die gewohnte Bewegung des Werkers zu verändern. Die benötigten Informationen stehen so ohne zusätzlichen Aufwand stets zur richtigen Zeit und am richtigen Ort zur Verfügung, wodurch nicht-wertschöpfende Tätigkeiten minimiert und somit Prozesszeiten reduziert werden können. Zur Navigation durch Bedienoberflächen bspw. für den Abruf von Hilfestellungen innerhalb von Montageprozessen beinhaltet das System zusätzlich zum RFID-Handschuh ein weiteres Interaktionsgerät. Die statische Visualisierung prozessrelevanter Informationen kann zudem durch die Integration eines Trackingsystems zur Darstellung dynamischer, von der Orientierung des Nutzers abhängiger Zusatzinformationen erweitert werden (Abb. 2).

Vorgehensweise

Gemeinsam mit den am Projekt beteiligten Firmen wurden bestehende Montage- und Logistikprozesse aufgenommen und hinsichtlich eines Optimierungspotenzials durch das verfolge Zielsystem analysiert. Im Anschluss daran galt es u. a., sämtliche prozessrelevanten Daten zu ermitteln, Konzepte zur Datenhaltung auszuarbeiten, entsprechende Hardwarekomponenten zu integrieren sowie die Visualisierung der Informationen über das HMD zu definieren. Im Rahmen dessen wurde eine an die ausgewählten Einsatzszenarien angepasste Mensch-Maschine-Schnittstelle gestaltet, welche den eigentlichen Systementwicklungsprozess abschließt. Mithilfe mehrerer Testläufe in Laborversuchen sowie prototypenhaften Installationen in industrieller Umgebung wurden verschiedene Funktionsmuster des Systems hinsichtlich möglicher Potenziale sowie ergonomischer Aspekte evaluiert.

Projektpartner

  • A.R.T. GmbH
  • CIM GmbH
  • DB Mobility Logistics AG
  • deister electronic GmbH
  • HEITEC AG
  • Huber SE
  • metaio GmbH
  • Miebach Consulting GmbH
  • SAFELOG GmbH
  • Schreiner Group
  • Siemens AG
  • trilogIQa
  • Dipl.-Ing. Klaus Heptner
  • LS f. Informatikanwendungen in der Medizin & Augmented Reality, TU München
  • LS f. Sozial- und Organisationspsychologie, Univ. Regensburg

Förderung

Das IGF-Vorhaben 15666 der Forschungsvereinigung Bundesvereinigung Logistik e.V. - BVL, Schlachte 31, 28195 Bremen wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und - entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Ansprechpartner

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