Intelligente Werkbank hilft beim Lösen des Zauberwürfels

Die Universität Bielefeld präsentiert sich auf der Hannover Messe 2018 vom 23. bis 27. April mit dem Exzellenzcluster Kognitive Interaktionstechnologie (CITEC) und dem Forschungsinstitut für Kognition und Robotik (CoR-Lab). Das Team stellt auf der Hannover Messe ein Assistenzsystem vor, mit dem die Besucherinnen und Besucher lernen, einen Zauberwürfel zu lösen. Das System kann auf Fertigungsprozesse in der Montage übertragen werden.

Einen Zauberwürfel in wenigen Minuten lösen – wie das geht, erfahren interessierte Gäste vom 23. bis 27. April auf dem Stand der Universität Bielefeld auf der Hannover Messe 2018 in Halle 16 (Stand A04). Der Stand ist Teil der gemeinschaftlichen Ausstellungsfläche des Spitzenclusters it’s OWL (Intelligente Technische Systeme in Ostwestfalen-Lippe).

Die Forschenden der Universität Bielefeld haben ein Demonstrationsszenario entwickelt, in dem die Gäste der Hannover Messe von einem Assistenzsystem lernen, einen Zauberwürfel in wenigen Zügen zu lösen – auch ohne Vorerfahrung. „Das ist ein Beispiel dafür, wie schwierige Aufgaben mithilfe eines Support-Systems, zum Beispiel in der Montage, leichter bewältigt werden können“, sagt Dr.-Ing. Sebastian Wrede, Leiter der Gruppe Cognitive Systems Engineering.

Um den Zauberwürfel zu lösen, zeigen die Besucherinnen und Besucher dem System kurz alle Seiten des Würfels. Der Zustand des Zauberwürfels wird dabei von einer Kamera erfasst, eine Lösung durch eine Planungskomponente berechnet und diese in ein Prozessmodell übersetzt.

Dieses Modell kodiert die notwendigen Schritte zur Lösung des Würfels sowie hilfreiche Assistenzin-formationen. Eine projizierte dreidimensionale Abbildung präsentiert dann, wie die Benutzerinnen und Benutzer den Würfel drehen müssen. „Das Besondere hierbei ist, dass der Prozess nicht im Vorfeld manuell, sondern automatisch geplant wird. Die automatische Erzeugung der assistierten Prozesse spart viel Zeit und kann die individuelle Erfahrung der Mitarbeitenden berücksichtigen“, sagt Wrede.

Das System ist Teil des Konzepts der prozessintegrierten Mitarbeiterunterstützung in der Montage (ProMiMo). Eine intelligente Werkbank erkennt Werkstücke und erklärt Arbeiterinnen und Arbeitern, was damit zu tun ist. Das ist nötig, weil die Nachfrage nach individuellen Lösungen in der Produktion steigt und oft erfahrene Fachkräfte fehlen.

Mithilfe des Systems können die Beschäf-tigten autonom lernen, verschiedene Aufgaben zu bewältigen. „Das System soll die Menschen bestmöglich unterstützen und nicht ersetzen. Es soll den Mitarbeitenden beim Lernen und Fehler reduzieren helfen“, sagt Wrede. Dazu gehört auch, dass die Nutzerinnen und Nutzer über das interaktive System selbst Feedback geben können, um die Arbeitsprozesse zu verbessern.

Am Stand von „Digital in NRW – Das Kompetenzzentrum für den Mittelstand“ zeigt Dr. Thies Pfeiffer mit seinem Team vom Exzellenzcluster CITEC, wie virtuelle Prototypen die Einführung von Assistenzsystemen unterstützen können. In einer immersiven Simulation haben Besucherinnen und Besucher die Möglichkeit, Arbeitsplatzkonzepte interaktiv auszuprobieren und zu bewerten. So können kostengünstig verschiedene Varianten, zum Beispiel Assistenz durch SmartGlasses, ausprobiert und Entscheidungen konkretisiert werden.

Kontakte:
Dr.-Ing. Sebastian Wrede, Universität Bielefeld
Telefon: 0521 106-5148
E-Mail: swrede@cor-lab.uni-bielefeld.de

Dr. Thies Pfeiffer, Universität Bielefeld
Telefon: 0521-106-12373
E-Mail: tpfeiffe@techfak.uni-bielefeld.de

Johannes Wienke, Universität Bielefeld
Telefon: 0521-106-67277
E-Mail: jwienke@techfak.uni-bielefeld.de