Research Projects

Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Thomas Hörz, Tel.: 0711 / 397 – 3269
Projektmitarbeiter: Oliver Korn M.A., Tel.: 0711 / 397 - 3260

(Esslingen) Seit Oktober 2011 gibt es an der Hochschule Esslingen das neue Labor „Interaktive Assistenzsysteme“. Gemeinsam mit dem Anlagenbauer Schnaithmann aus dem Remstal und der Beschützenden Werkstätte Heilbronn erforschen und entwickeln die Esslinger Wissenschaftler ein neuartiges Assistenzsystem. Herkömmliche Systeme unterstützen die Produktionsmitarbeiter bei der Auswahl der richtigen Teile – das neue System arbeitet jedoch mit ganzheitlicher Bewegungserkennung und motiviert zusätzlich durch Elemente aus Computerspielen. Deren Belohnungsprinzipien haben viel mit der Arbeitsrealität gemeinsam und die Bewegungserkennung ermöglicht es, Aktivitätsmessungen elegant und in Echtzeit im Hintergrund vorzunehmen.

Klassische Assistenzsysteme gibt es in Produktionsbetrieben seit vielen Jahren. „Zunächst einmal haben wir die bestehenden Systeme auf Lichtschrankenbasis schon vor Projektbeginn gemeinsam mit den Studierenden optimiert. Hier werden die Mitarbeiter bei der Entnahme von Kleinteilen aus Behältern unterstützt“, erläutert der Leiter des Forschungsprojekts Prof. Dr. Thomas Hörz. Schon dieses System wurde im Oktober auf der Motek (Internationale Fachmesse für Montage-, Handhabungstechnik und Automation) mit großem Interesse aufgenommen. Volker Sieber, Entwicklungsleiter bei Schnaithmann, berichtet: „Wir hatten über fünfzig konkrete Anfragen und unser Standpersonal kam kaum zur Ruhe. Für Schnaithmann ist dieses Feld ein großer Wachstumsmarkt.“

Eine klare Ansage – doch dabei bleibt es bei dem urschwäbischen Familienunternehmen nicht. Anders als die Hochschule Esslingen erhält das Unternehmen im Projekt keine Fördermittel, sondern investiert – und als „Bonus“ erhielt die Hochschule für das Projekt noch einen neuen Smart. „Der Einsatz von Schnaithmann ist ein Paradebeispiel für die tolle Zusammenarbeit mit der regionalen Wirtschaft“, erklärt Prof. Hörz. „Aber bei Schnaithmann herrscht ein besonderer Geist: Als ich Herrn Schnaithmann sagte, dass das Assistenzsystem auch behinderten Menschen bei der Arbeit helfen wird, fragte er nur noch: Wo soll ich unterschreiben?“ Die soziale Ader ist stark bei dem Unternehmer, dem Ende September prompt die Wirtschaftsmedaille des Landes Baden-Württemberg verliehen wurde.

Oliver Korn ist Mitarbeiter des Labors und promoviert über interaktive Assistenzsysteme. Er erklärt, welche neuen Entwicklungen in den kommenden zwei Jahren geplant sind: „Mit der Integration von Bewegungserkennung in Assistenzsysteme gehen wir völlig neue Wege. Bislang wurden fast ausschließlich Ergebnisse kontrolliert – wir unterstützen dagegen den gesamten Montageprozess.“ Dabei nähern sich die traditionsreichen Maschinenbauer stark der Informatik an und setzen auf „Pervasive Computing“ und „Gamification“.

Beim „Pervasive Computing“ geht es um die Durchdringung der Produktionsprozesse mit kleiner aber feiner Computertechnik, wie man sie von Smart Phones kennt. Ein weiteres Beispiel ist der im Projekt verwendete hochintegrierte Bewegungssensor, für dessen Bildgenauigkeit noch vor drei Jahren vier Kameras installiert werden mussten. Auch „Gamification“ ist ein Begriff aus der Computerbranche– allerdings nicht aus der klassischen Informatik, sondern aus der Spieleindustrie. Wie aber sollen Computerspiele Menschen mit Behinderung dabei helfen, Montagearbeiten besser zu verrichten? Korn erläutert: „Die Belohnungs- und Motivationsprinzipien, die bei Computerspielen eingesetzt werden, um das Spielerlebnis angenehm und anregend zu gestalten, haben viel mit der Arbeitsrealität gemeinsam. Auch hier müssen Leistungen erbracht und Gegenstände ‚gesammelt‘ werden – und die Bewegungserkennung ermöglicht es uns, diese Aktivitätsmessung elegant und in Echtzeit im Hintergrund vorzunehmen.“

Dabei spielt für die Arbeitsleistung Motivation und Konzentration eine entscheidende Rolle. Das Ziel sei es, mit dem Assistenzsystem einen Zustand genau zwischen Über- und Unterforderung namens „Flow“ zu erzeugen, in welchem Menschen gerne und besonders produktiv arbeiten. Die Mitarbeiter mit Behinderung der Beschützenden Werkstätte testen dieses System und geben dabei direkt ihr Feedback.„Das stimmt allerdings“, ergänzt Werkstattleiter Christof Sanwald, „wenn unsere Mitarbeiter sich langweilen, beschweren sie sich sofort – und wenn ihnen etwas nicht gefällt, halten sie damit nicht hinterm Berg.“ Genau diese „offene Feedbackkultur“ wird gebraucht, um das System so genau wie möglich an die Bedürfnisse der Anwenderinnen und Anwender anzupassen – und auch hierfür gibt es einen englischen Fachbegriff: „user-centered design“.

So verbindet das Projekt der Hochschule Esslingen die Informationswissenschaft mit Maschinenbau, die Spiele- mit der Produktionsindustrie, die Bewegungserkennung mit Montagetätigkeiten. Man darf sehr gespannt sein, was dieses Team in den nächsten zwei Jahren auf die Beine stellen wird.