Mensch-Roboter Kollaboration: Untersuchung eines angemessenen Vertrauenslevels zwischen Mensch und industriellen Robotern zur sicheren und effizienten Zusammenarbeit
Finanzierung:
Sächsische Aufbaubank/ ESF Plus (100747026)
Projektlaufzeit:
Januar, 2025 bis Dezember, 2028
Motivation und Zielstellung
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Visualisierung eines MRK-Arbeitsplatz in der Produktion. Ein Mitarbeiter bearbeitet gemeinsame mit einem kollaborativen Roboter ein Bauteil. Quelle: Freepik
Mit dem Einzug der Industrie 4.0 in Produktionsbetriebe müssen besonders Mensch-Maschine-Schnittstellen neu gestaltet werden. Vielfältige wirtschaftliche Vorteile werden dabei der schutzzaunlosen Mensch-Roboter Kollaboration (MRK) zugeschrieben. Um an MRK-Arbeitsplätzen die Sicherheit sowie Produktionsqualität zu gewährleisten und die Potentiale von MRK auszunutzen, ist ein „angemessenes“ Vertrauensniveau der Mitarbeiter:innen notwendig, dass weder Unter- noch Übervertrauen einschließt. Das Promotionsvorhaben zielt auf eine empirische Untersuchung dieses „angemessenen“ Vertrauensniveau sowie der Untersuchung von Strategien zur Adjustierung des Vertrauens ab.
Die gewonnenen Erkenntnisse unterstützen die Gestaltung einer effizienten und sicheren MRK in der sächsischen produzierenden Industrie. Dadurch sollen neue Technologien langfristig etabliert werden und die Wettbewerbsfähigkeit Sachsens gestärkt werden.
Vorgehensweise
Im Rahmen einer Ist-Analyse soll die Verbreitung von MRK-Arbeitsplätzen in sächsischen Unternehmen ermittelt werden. Durch experimentelle Untersuchungen anhand konkreter MRK-Szenarien soll das Vertrauensintervall identifiziert werden, dass einen Trade-off zwischen höchst möglicher Performanz (Qualität, Quantität) und einem hohen Maß an Situationsbewusstsein des Menschen zur Erhaltung der Reaktionsfähigkeit auf unerwartete Systemfehler oder Qualitätsmängel erlaubt.
Anschließend sollen aus der Literatur und mittels Expertenbefragung ermittelte Strategien zur Adjustierung des Vertrauenslevels zur Vermeidung von Unter- und Übervertrauen identifiziert werden. Dabei kommen Virtual-Reality gestützte Arbeitsplatzsimulationen basierend auf realen MRK-Arbeitsplätzen zum Einsatz.
Ergebnisse
Die empirischen Daten sollen eine quantitative Schätzung des „angemessenen“ Vertrauenslevels sowie Erkenntnisse zur Effektivität verschiedener Strategien zur Steigerung oder Reduktion von Vertrauen an MRK-Arbeitsplätzen ermöglichen. Ein „angemessenes“ Vertrauen in Robotik am Arbeitsplatz erhöht die Sicherheit der Mitarbeiter:innen. Durch den Einbezug von Experten aus der Industrie wird die Praxistauglichkeit der Strategien zur Adjustierung von Vertrauen gesichert.
Darüber hinaus werden Erkenntnisse zur Einsatzfähigkeit von Virtual Reality gestützten Simulation von MRK für die Faktor-Mensch Forschung gewonnen.
