Ziel dieser Seminararbeit ist es, die Begriffskombination "Smart Workspace" zu behandeln, dabei unterschiedliche Varianten von Assistenzsystemen zu differenzieren und beispielhaft einzelne Technologien darzulegen, die bereits heute im Kontext der Industrie 4.0 eingesetzt werden.
Die heutige Arbeitswelt befindet sich im Zuge der Digitalisierung in einem kontinuierlichen Wandel. In Folge der Digitalisierung werden viele Tätigkeiten automatisiert. Dies ist jedoch nicht mit einer vollständigen Automatisierung von Arbeitsplätzen gleichzusetzen. Auch in der zukünftigen Arbeitswelt bleibt der Mensch weiterhin die zentrale Komponente. Daraus ergeben sich einige Herausforderungen. Eine davon stellt die Gestaltung von Arbeitsplätzen im Hinblick auf den stattfindenden Strukturwandel dar. Dieser ist in Deutschland unter anderem durch den demografischen Wandel geprägt. Fach- und Arbeitskräfte nehmen immer weiter ab. Zukünftige Arbeitsumgebungen müssen daher so gestaltet werden, dass Menschen aus unterschiedlichsten Altersstufen oder deren Qualifikationsniveau am Arbeitsmarkt mitwirken können. Mit den neuen digitalen Technologien entstehen gleichzeitig auch neue Chancen, um physische und kognitive Belastungen am Arbeitsplatz zu reduzieren.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Zielsetzung
1.3 Vorgehensweise
2 Smart Workspace
2.1 Arbeit und Arbeitsplatz 4.0
2.2 Industrie 4.0
2.3 Cyber-Physische Systeme
3 Assistenzsysteme
3.1 Physisch-unterstützende Assistenzsysteme
3.2 Psychisch-unterstützende Assistenzsysteme
3.3 Kognitiv-unterstützende Assistenzsysteme
3.4 Interaktion-unterstützende Assistenzsysteme
4 Technologien in der Praxis
4.1 Exoskelette zur physischen Unterstützung
4.2 Datenbrillen zur kognitiven Unterstützung
4.3 Roboter zur interaktiven Unterstützung
5 Schlussbetrachtung
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht die Integration von Assistenzsystemen im industriellen Umfeld, um den Herausforderungen der Digitalisierung und des demografischen Wandels zu begegnen. Das primäre Ziel ist es, den Begriff "Smart Workspace" zu definieren und aufzuzeigen, wie unterschiedliche technologische Assistenzlösungen die physische und kognitive Entlastung von Mitarbeitern fördern können.
- Grundlagen der Arbeit 4.0 und Industrie 4.0
- Kategorisierung von Assistenzsystemen (physisch, psychisch, kognitiv, interaktiv)
- Einsatz von Exoskeletten zur ergonomischen Arbeitsplatzgestaltung
- Nutzung von Datenbrillen für kognitive Unterstützungsprozesse
- Mensch-Roboter-Interaktion in der modernen Produktion
Auszug aus dem Buch
4.1 Exoskelette zur physischen Unterstützung
Auf der physischen Ebene lassen sich Arbeitsabläufe in der Produktion unter anderem durch den Einsatz von Exoskelette unterstützen. Sie werden direkt am Körper des Beschäftigten angebracht und greifen in seinen Bewegungsablauf stützend ein. Prozessbedingte Körperhaltungen und Bewegungen in der Montage lassen sich dadurch ergonomischer gestalten. Beispielsweise durch die Erleichterung bei Tätigkeiten, in denen das Heben und Tragen von Lasten notwendig ist. Entwickelt wurden Exoskelette ursprünglich für medizinische sowie militärische Zwecke. Heute werden diese auch in industriellen Arbeitsumgebungen eingesetzt. Exoskelette gibt es sowohl in einer aktiven als auch passiven Variante.
Der Unterschied ergibt sich zum einen aus der Bauweise sowie durch die jeweilige Unterstützungsfunktion. Die aktive Variante beinhaltet elektrische bzw. pneumatische Antriebsmechanismen sowie Sensoren und Aktoren. Diese Variante ist in der Lage, aktiv mehrere Körperregionen mechanisch zu unterstützen, benötigt jedoch eine Energiezuführung. Passive Systeme hingegen nutzen die sich aus physischen Körperbewegungen entstehende Kraft, um prozessunterstützend einzuwirken. In der Regel ist in der Form nur eine Unterstützung einzelner Körperregionen möglich. Einen wichtigen Beitrag in der Praxis leisten diese Assistenzsysteme bei der Integration von Menschen mit körperlichen Einschränkungen. Wissenschaftlich wurden die ergonomischen Vorteile, welche sich daraus ergeben, bestätigt. Die Automobilhersteller Audi und BMW setzen Exoskelette ein, um deren Arbeitnehmer bei schwerer körperlicher Arbeit zu unterstützen. Bei der Audi AG wird seit Ende 2015 die passive Variante mit der Bezeichnung „Chairless Chair“ bei der Verkabelung des Motorraumes eingesetzt. Dabei müssen die Mitarbeiter stark vornübergebeugt in einer Zwangshaltung tätig sein. Von den Beteiligten wird dort der Einsatz als Entlastung empfunden.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Beschreibt den digitalen Wandel der Arbeitswelt und die Notwendigkeit, trotz Automatisierung den Menschen als zentrale Komponente durch Assistenztechnologien zu unterstützen.
2 Smart Workspace: Setzt Begriffe wie Industrie 4.0, Arbeit 4.0 und Cyber-Physische Systeme in einen Kontext, um das Fundament für moderne Arbeitsplatzkonzepte zu schaffen.
3 Assistenzsysteme: Differenziert assistierende Technologien in vier Kategorien basierend auf ihrem Unterstützungsfokus (physisch, psychisch, kognitiv, interaktiv).
4 Technologien in der Praxis: Analysiert konkrete Anwendungsbeispiele von Exoskeletten, Datenbrillen und Robotern in industriellen Fertigungsprozessen.
5 Schlussbetrachtung: Fasst zusammen, dass intelligente Assistenzsysteme maßgeblich zur Steigerung von Produktivität, Effizienz und Mitarbeitergesundheit beitragen können.
Schlüsselwörter
Smart Workspace, Industrie 4.0, Arbeit 4.0, Cyber-Physische Systeme, Assistenzsysteme, Exoskelette, Datenbrillen, Mensch-Roboter-Interaktion, Ergonomie, Digitalisierung, Pick-by-Vision, Smart Factory, Montage, Arbeitsschutz, Prozessoptimierung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der digitalen Transformation der Arbeitswelt und der Rolle moderner Assistenzsysteme im Kontext der Industrie 4.0.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen sind Arbeit 4.0, Smart Factory-Konzepte, Cyber-Physische Systeme und die technologische Unterstützung des Menschen im Arbeitsprozess.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Ziel ist es, den Begriff "Smart Workspace" zu klären und aufzuzeigen, wie Technologien die physische und kognitive Belastung von Mitarbeitern reduzieren können.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es handelt sich um eine theoretische Auseinandersetzung mit der aktuellen Literatur, ergänzt durch praktische Anwendungsbeispiele aus der Industrie.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine theoretische Fundierung (Begriffsdefinitionen), eine Systematisierung von Assistenztechnologien und die Darstellung konkreter Praxisbeispiele.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Assistenzsysteme, Smart Workspace, Industrie 4.0, Exoskelette und Mensch-Maschine-Interaktion.
Welche Rolle spielen Exoskelette bei der Arbeitsplatzgestaltung?
Exoskelette unterstützen den Menschen bei physisch belastenden Tätigkeiten wie Heben oder bei Zwangshaltungen, um ergonomische Arbeitsbedingungen zu schaffen.
Warum sind Datenbrillen in der Logistik wichtig?
Sie ermöglichen "Pick-by-Vision"-Verfahren, bei denen Mitarbeiter freihändig navigiert werden und durch Scanner-Integration die Fehlerquote bei der Kommissionierung senken.
Was ist unter der Mensch-Roboter-Interaktion (MMI) zu verstehen?
Moderne Roboter arbeiten ohne Schutzzäune kooperativ mit dem Menschen zusammen, wobei sie repetitive oder gefährliche Aufgaben übernehmen und der Mensch seine Flexibilität einbringt.
- Arbeit zitieren
- Luis Marques (Autor:in), 2019, Smart Workspace. Assistenzsysteme im Kontext der Industrie 4.0, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/513861
