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Auf dieser Seite finden Sie Publikationen aus dem Kompetenzzentrum
PerspektiveArbeit Lausitz.

Titel: Beiträge der Regionalen Kompetenzzentren der Arbeitsforschung zur Nachhaltigkeit

Herausgeber: Gondlach, K., Brinkmann, B., Brinkmann, M., Plath, J. (eds) Regenerative Zukünfte und künstliche Intelligenz. SDG – Forschung, Konzepte, Lösungsansätze zur Nachhaltigkeit. Springer VS, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-46577-3_26.

Seit 2020 fördert das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) durch das Programm „Zukunft der Wertschöpfung: Forschung zu Produktion, Dienstleistung und Arbeit“ deutschlandweit regionale Kompetenzzentren der Arbeitsforschung (ReKodA). Ziele sind Gestaltungspotenziale neuer Technologien auf die Arbeitswelt zu untersuchen, den digitalen Wandel – mit bisherigem Fokus auf KI – zu begleiten und den Transfer der Forschungsergebnisse in die unternehmerische Praxis zu unterstützen (Bundesministerium für Bildung und Forschung 2019).

Autoren: Jennifer Link, Anja Koonen, Sophie Berger, Vera Rick, Mandy Wölke, Adjan Hansen-Ampah, Anja Brückner, Claudia Graf-Pfohl, Verena Nitsch, Wolfgang Merx, Andrea Altepost, Esther Borowski, Tim Jeske, Martin Schmauder 

Titel: Beteiligungsorientierte Entwicklung datenbasierter Assistenz für ergonomische Montage

Herausgeber: GfA, Sankt Augustin (Hrsg.): Frühjahrskongress 2025, Aachen
Arbeit 5.0: Menschzentrierte Innovationen für die Zukunft der Arbeit, ISBN 978-3-936804-36-2, DOI https://doi.org/10.61063/FK2025. 

Während die Automatisierung in der Serienfertigung weit fortgeschritten ist, wird in der variantenreichen Fertigung weiterhin manuell gearbeitet. Diese Arbeitsplätze müssen verbessert werden, um wirtschaftlich und nachhaltig zu produzieren. Die Herausforderung besteht darin, wie KI-basierte Assistenzsysteme ergonomische Arbeitsbedingungen verbessern können, ohne gesetzliche Vorgaben zu verletzen. Die Beteiligung der Mitarbeitenden im Entwicklungsprozess ist entscheidend. Ein Beispiel hierfür ist ein Projekt bei einem Elektronik-Dienstleister, das in Zusammenarbeit mit der Hochschule Mittweida und dem Netzwerkpartner Silicon Saxony durchgeführt wird. Ziel ist es, die Ergonomie am Arbeitsplatz durch Kameras zu unterstützen, die diesen erfassen und bei unergonomischen Haltungen der arbeitenden Person Rückmeldungen geben. Ein System-MockUp wurde entwickelt und in Workshops mit Mitarbeitenden überprüft. Ein virtuelles Modell des Arbeitsplatzes konnte zudem erkundet und mit weiteren Ideen gestaltet werden. Das Ziel ist die Entwicklung eines praxistauglichen Assistenzsystems, welches auch regulatorische Vorgaben wie DSGVO und EU AI Act berücksichtigt.

Autoren: Katharina Müller-Eppendorfer, Sarah Gruß, Katrin Meusinger, Alexander Engelsberger, Leif Goldhahn

Titel: Auswirkungen digitaler Assistenzsysteme auf den Anlernprozess von Mitarbeitenden im produzierenden Gewerbe

Herausgeber: GfA, Sankt Augustin (Hrsg.): Frühjahrskongress 2025, Aachen
Arbeit 5.0: Menschzentrierte Innovationen für die Zukunft der Arbeit, ISBN 978-3-936804-36-2, DOI https://doi.org/10.61063/FK2025. 

In der Arbeitswelt von heute ist das Neuerlernen von Arbeitsprozessen wie auch die stetige Weiterbildung ein essenzieller Bestandteil des Berufslebens. Um die Mitarbeitenden von Unternehmen im produzierenden Gewerbe schnell und unkompliziert in den Arbeitsalltag zu integrieren, bedienen sich Arbeitgeber zunehmend KI-gestützter, AR-basierter digitaler Assistenzsysteme. Wenig untersucht ist allerdings bisher, inwieweit diese teils allumfängliche Unterstützungsmaßnahmen Auswirkungen auf das Prozessverständnis und die Persönlichkeitsentwicklung der Mitarbeitenden sowie die tatsächlich erreichbaren Qualitätsniveaus der hergestellten Produkte haben. Im Artikel wird eine Studie vorgestellt, welche Antworten auf diese Fragen liefert und aus welcher Gestaltungsempfehlungen abgeleitet werden können.

Autoren: Fabian Dietrich, Torsten Merkel

Titel: Tätigkeitsveränderungen durch Einsatz von datenbasierten Assistenzsystemen

Herausgeber: Hoppe, A. (Hrsg.). Mittelpunkt Mensch?! Band 7 aus der Reihe: Arbeit und Technik im Wandel. Düren: Shaker. ISBN 978-3-8191-0336-0, 2025, S. 169 – 177. 

 Der Beitrag untersucht die Auswirkungen datenbasierter Assistenzsysteme auf Arbeitstätigkeiten, insbesondere unter dem Einfluss von Künstlicher Intelligenz (KI). Drei zentrale Veränderungsformen werden differenziert: Automatisierung, Mensch-KI-Kollaboration und neu entstehende Tätigkeiten. Herausforderungen bestehen sowohl auf technischer als auch auf Qualifikationsebene für Beschäftigte. Erfolgreiche Einführung erfordert einen interdisziplinären Ansatz sowie die Berücksichtigung bestehender Normen und arbeitswissenschaftlicher Erkenntnisse.

Autoren: Gritt Ott, Michael Gühne, Martin Hahmann

Titel: Adaptives Lernmanagement zur Förderung organisationalen Lernens in Unternehmen. Anforderungen, Voraussetzungen und Potenziale – ein Scoping Review

Herausgeber: Hoppe, A. (Hrsg.). Mittelpunkt Mensch?! Band 7 aus der Reihe: Arbeit und Technik im Wandel. Düren: Shaker. ISBN 978-3-8191-0336-0, 2025, S. 169 – 177. 

Adaptive Lernmanagementsysteme (LMS) unterstützen organisationales Lernen, indem sie individuell zugeschnittene Lerninhalte bereitstellen und Kompetenzlücken identifizieren. Das vorliegende Scoping Review analysiert erforderliche technische und organisatorische Rahmenbedingungen sowie Herausforderungen bei der Implementierung adaptiver LMS in Unternehmen. Ergebnisse zeigen, dass KI-basierte Empfehlungsmodule, nutzerzentrierte Gestaltung und Einbindung des Managements essenziell sind. Adaptive LMS bieten Flexibilität, verursachen aber auch administrativen Aufwand, insbesondere bei der  Pflege umfangreicher Mitarbeitenden.

Autoren: Susan Pelzecker; Fabian Dietrich; Sebastian Junghans; Sarah Kelschebach, Theresia Zimmermann

Titel: Arbeitswissenschaft beteiligungsorientiert gestalten: Formate für unterschiedliche Zielgruppen in regionalen Transformationsprozessen

Herausgeber: Hoppe, A. (Hrsg.). Mittelpunkt Mensch?! Band 7 aus der Reihe: Arbeit und Technik im Wandel. Düren: Shaker. ISBN 978-3-8191-0336-0, 2025, S. 169 – 177. 

Partizipative Ansätze stärken die Wirkung arbeitswissenschaftlicher Gestaltung. Im Projekt PAL wurden vielfältige Formate erprobt, um Beschäftigte, Führungskräfte und regionale Akteure aktiv in Transformationsprozesse einzubinden. Die Beteiligung fördert Technikakzeptanz, Kontextbezug und nachhaltige Umsetzung – entscheidende Faktoren für Arbeitsgestaltende in dynamischen Veränderungsprozessen.

Autoren: Claudia Graf-Pfohl, Sarah Kelschebach, Katrin Meusinger, Simon Fronczek; Jörg Engelmann

Titel: Wandel durch kooperative Automatisierung – Implikationen für die Arbeitsforschung im Spannungsfeld Mensch und Technik

Herausgeber: Hoppe, A. (Hrsg.). Mittelpunkt Mensch?! Band 7 aus der Reihe: Arbeit und Technik im Wandel. Düren: Shaker. ISBN 978-3-8191-0336-0, 2025, S. 169 – 177. 

Die Hybridautomatisierung verändert die Art und Weise, wie Arbeit organisiert und ausgeführt wird. Dabei entstehen neue Formen der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Technik, die sowohl Chancen als auch Herausforderungen mit sich bringen. Diese werden im vorliegenden Beitrag anhand von drei industriellen Beispielen beleuchtet.

Autoren: Katharina Müller-Eppendorfer, Sebastian Roch, Christian Schmidt, Julia Zähr, Leif Goldhahn

Titel: Kompetenzen für die menschzentrierte Robotik in der Kleinserienfertigung

Herausgeber: Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, vol. 120, no. 10, 2025, pp. 671-676. https://doi.org/10.1515/zwf-2025-1115

Die zunehmende Verbreitung einfach programmierbarer Schweißroboter verändert Arbeitsprozesse und Kompetenzanforderungen in der Kleinserienfertigung grundlegend. Auf Basis eines qualitativ-explorativen Vorgehens wird ein rollenbasiertes Kompetenzmodell entwickelt. Es zeigt eine Verlagerung von sensomotorischen zu kognitiven und kommunikativen Fähigkeiten. Daraus können Upskilling-Strategien und didaktische Prinzipien für die Weiterbildung abgeleitet werden. Weiterhin wird das Erfordernis nach sensomotorischer Unterstützung unter Berücksichtigung der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen einer Kleinserienfertigung aufgezeigt.

Autoren: David Sauer, Rico Ganßauge, Julia Zähr

Titel: Beteiligungsorientierte Entwicklung datenbasierter Assistenz für ergonomische Montage

Herausgeber: Gesellschaft für Arbeitswissenschaft (GfA), ISBN 978-3-936804-36-2.

Während die Automatisierung in der Serienfertigung weit fortgeschritten ist, wird in der variantenreichen Fertigung weiterhin manuell gearbeitet. Diese Arbeitsplätze müssen verbessert werden, um wirtschaftlich und nachhaltig zu produzieren. Die Herausforderung besteht darin, wie KI-basierte Assistenzsysteme ergonomische Arbeitsbedingungen verbessern können, ohne gesetzliche Vorgaben zu verletzen. Die Beteiligung der Mitarbeitenden im Entwicklungsprozess ist entscheidend. Ein Beispiel hierfür ist ein Projekt bei einem Elektronik-Dienstleister, das in Zusammenarbeit mit der Hochschule Mittweida und dem Netzwerkpartner Silicon Saxony durchgeführt wird. Ziel ist es, die Ergonomie am Arbeitsplatz durch Kameras zu unterstützen, die diesen erfassen und bei unergonomischen Haltungen der arbeitenden Person Rückmeldungen geben. Ein System-MockUp wurde entwickelt und in Workshops mit Mitarbeitenden überprüft. Ein virtuelles Modell des Arbeitsplatzes konnte zudem erkundet und mit weiteren Ideen gestaltet werden. Das Ziel ist die Entwicklung eines praxistauglichen Assistenzsystems […]

Autoren: Katharina Müller-Eppendorfer, Sarah Gruß, Katrin Meusinger, Alexander Engelsberger, Leif Goldhahn

Titel: Ursachen und Folgen von Boreout – Eine Literaturstudie

Herausgeber: Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig, ISBN 978-3-910103-05-4, https://doi.org/10.33968/2025.32.

Der vorliegende Artikel befasst sich mit der Literatur zu Definition und Auswirkungen des Boreout- Syndroms, einer psychischen Erkrankung, die durch anhaltende Unterforderung, Langeweile und Desinteresse vorrangig im Arbeitsumfeld entsteht. Neben dem Burnout-Syndrom, welches als Krankheit offiziell anerkannt und seit den 1970er Jahren intensiv erforscht wird, ist das Boreout- Syndrom weitestgehend unerforscht, wird jedoch immer mehr als ernsthafte Herausforderung für Arbeitnehmer und Arbeitgeber erkannt. Es resultiert häufig aus zu wenig anspruchsvollen Aufgaben, schlechter Kommunikation, mangelnder Anerkennung und fehlender Identifikation mit der Arbeit. Dies kann zu körperlichen Stresssymptomen, Verlust der Motivation und psychischen Beschwerden führen. Besonders gefährdet sind Mitarbeitende in monotonen, wenig abwechslungsreichen Berufen, einschließlich hochautomatisierter, kollaborativen oder überwachenden Tätigkeiten in der Fertigung. Präventionsmaßnahmen umfassen eine abwechslungsreiche Arbeitsgestaltung, offene Kommunikation, Job-Rotation und Weiterbildungsmöglichkeiten. Es besteht weiterhin dringender Bedarf, dieses Thema im Kontext von Arbeitsgestaltung und Automatisierung bereits in der Ausbildung von Prozessgestaltenden und Programmierenden zu berücksichtigen, um negative Auswirkungen auf die Mitarbeitende und Unternehmen zu vermeiden.

Autoren: Fabian Dietrich

Titel: Wearables as an easy, cost- effective and smart measurement tool for work system evaluation

Herausgeber: Beata Mrugalska, Waldemar Karwowski, Tareq Z. Ahram: CRC Press, ISBN 9781041136170

In the face of technological advancements and increasing workplace stress, promoting healthy work – encompassing physical health, mental well-being and social integration – has become essential for companies. The German PAL project (Perspektive Arbeitsforschung Lausitz) explores the use of smart wearable technologies for cost-effective, semi-automatic evaluation of working conditions, particularly for small and medium-sized enterprises (SMEs), which often lack the resources for comprehensive workplace assessments.

Initial tests demonstrated the applicability of wearables for recording vital data in laboratory and operational settings. In a study at the West Saxon University of Applied Sciences Zwickau, wearables were used to analyze age-specific differences in motivation and stress during complex office tasks involving digital interruptions. Wearable data were consistent with ECG results, with minor deviations (−0.038 BPM mean difference, p = 0.459), validating their reliability. Further operational testing in a PAL partner company involved a department responsible for remotely monitoring production systems – a task with high technical and mental demands. Using observation interviews (SGA), environmental assessments (Bappu Evo) and wearables, results revealed moderate ergonomic deficiencies, noise disruptions and a need for workplace optimization. Wearable data confirmed these findings, showing good workload balance with slight stress increases, yet remaining far below critical thresholds. Minor ergonomic adjustments and improved work organization were recommended to reduce mental strain and enhance productivity.

These studies demonstrate the potential of wearables for extended, cost-effective workplace evaluations. Their flexibility allows SMEs to independently monitor work conditions, track trends over time and adapt workplaces to both objective and subjective stress factors. Despite limitations, such as minor inaccuracies and reliance on self-managed data processing, the systems ensure compliance with data protection standards and open pathways for individualized workplace optimization. Future developments, like integrating sensor soles for movement analysis, could further expand their application scope.

Autoren: Fabian Dietrich, Stefanie Liebl, Marcus Löffler, Torsten Merkel

Titel: Virtual training for operating and maintenance of machinery – opportunities, challenges and user feedback

Herausgeber: Mrugalska, Beata; Karwowski, Waldemar; Tareq, Z. Ahram: Human Factors in Design, Engineering and Computing: Modern Technologies in Ergonomics and Workplace Safety, CRC Press, ISBN 9781041136170, doi.org/10.1201/9781003672036-1, cap. 1 pp. 1-22, 2026.

Virtual reality (VR) is an innovative tool that enables realistic interaction with virtual environments. Effective virtual training requires didactic design, with methods such as self-directed and situational learning promoting problem-solving skills and personal responsibility. They are particularly valuable for training in the maintenance, operation and servicing of industrial plants, as they reduce error rates and increase safety. Challenges exist in the technical implementation and acceptance, which is why user feedback is essential for continuous optimization.

Virtual training for machine operation offers better learning experiences through intuitive user interfaces, immediate feedback and barrier-free design. The article describes the development of virtual learning scenarios for the maintenance of machine tools, starting with the determination of requirements, followed by conception, technical implementation and evaluation. Virtual learning environments promote media competence and motivation but involve risks such as social isolation. Three types of scenarios were developed: fully guided, information-supported and autonomous operations. Animations and virtual instructions are used for complex tasks such as the maintenance of a CNC lathe. Tests showed advantages such as systematic guidance and less explanation effort, but also high development effort and limited error analysis. Users rated the training predominantly positively, particularly with regard to spatial orientation and comprehensibility.

Autoren: Eckardt, Robert; Goldhahn, Leif

Titel: Transfer aus dem Reallabor – Ko-produktive Entwicklung von datenbasierten Assistenzsystemen

Herausgeber: CIMTT Zentrum für Produktionstechnik und Organisation an der Technischen Universität Dresden
DOI: 10.25368/2025.316

Bei der ko-produktiven Entwicklung datenbasierter Assistenzsysteme in Reallaboren entstehen kontextspezifische Unikate durch die enge Zusammenarbeit von Domänenexpert:innen und Daten- sowie Usability-Fachleuten. Aufgrund der betriebsspezifischen Ausprägungen von Daten, Prozessen und Nutzungsszenarien sind diese Systeme nicht direkt übertragbar. Der Wissenstransfer in die Breite richtet sich daher auf Methoden, Vorgehensweisen und Rahmenbedingungen der Ko-Produktion. Hierfür wurde ein Transferkonzept mit ko-produktiven, partizipativen und informierenden Formaten entwickelt, ergänzt durch interne Trainings und begleitende Evaluation. Nachhaltiger Transfer im Kontext KI-gestützter Assistenzsysteme setzt auf die Vermittlung von Vorgehensweisen statt fertiger Lösungen und erhöht langfristig die Ko-Produktionsfähigkeit von Unternehmen

Autoren: Berger, Sophie; Franke-Jordan, Sylvia

Titel: WERKWANDEL

Herausgeber: ifaa – Institut für angewandte Arbeitswissenschaft e.V.
ISSN 2750-5669

Der Strukturwandel in der Lausitz stellt kleine und mittelständische Unternehmen vor große Herausforderungen. Das Projekt PerspektiveArbeit Lausitz (PAL) unterstützt sie durch die Einführung datenbasierter Assistenzsysteme für gesündere Arbeitsplätze. In zwölf Unternehmensprojekten entwickeln Hochschulen, Netzwerkpartner und Unternehmen gemeinsam branchenspezifische Lösungen — von KI-gestützten Lernplattformen bis hin zu ergonomischen Assistenzen. Ein umfassendes Transferkonzept mit Austauschformaten soll die Innovationen nachhaltig in der Region verbreiten und verankern.

Autoren: Schmauder, Martin; Berger, Sophie; Franke-Jordan, Sylvia

Titel: MuC ’25: Proceedings of the Mensch und Computer 2025

Herausgeber: Association for Computing Machinery
DOI: 10.1145/3743049.3748547

Digital transformation in resource-constrained organizational contexts presents distinct challenges to the development and acceptance of human-centered technologies. This paper introduces two independent methodological approaches for identifying and integrating socio-technical requirements in such environments: (1) a structured, self-directed approach emphasizing human- and organization-centered design, and (2) a context-sensitive, knowledge-transfer based workshop approach focused on participatory system development. These approaches were validated in small and medium-sized enterprises (SMEs) and are intended to be scalable to other structurally disadvantaged domains. Both contribute to fostering digital diversity by facilitating inclusive, adaptable technology development processes in heterogeneous environments.

Autoren: Graf-Pfohl, Claudia; Böhme, Caroline; Schneider, Dorothea

Titel: Industrie 4.0

Herausgeber: Industrie 4.0 Science
DOI: 10.30844/I4SD.25.5.136

Dashboards spielen eine Schlüsselrolle für fundierte Unternehmensentscheidungen. Dieser Beitrag zeigt anhand von Erkenntnissen eines Action-Research-Prozesses, wie unternehmensspezifische Lösungen systematisch entwickelt und Fehlinvestitionen vermieden werden können. Als kritisch erweisen sich insbesondere die Bereitstellung von IT-Kapazitäten, die Sicherung des Datenzugriffs, die Ausformulierung von Anforderungen und die Erarbeitung des Datenmodells.

Autoren: Schmauder, Martin; Ott, Gritt; Hahmann, Martin

Titel: Intelligent Human Systems Integration (IHSI 2025): Integrating People and Intelligent Systems

Herausgeber: AHFE International
DOI: 10.54941/ahfe1005804

Challenges in integrating AI into operational socio-technical systems due to human factors, workflows, and needs. Human-centred implementation is critical to overcoming resistance and ensuring successful adoption. Enhancing technology acceptance in AI systems within socio-technical frameworks by emphasizing Human-Centred Design (HCD). Three levels of human inclusion are critical—technology, organization, and mutual participation—each requiring specific methods and approaches for effective AI implementation. Translating academic research into practical, business-oriented applications while aligning with sustainability goals is essential. Adaptation to practical cases is necessary. A human-centred approach is crucial for technology acceptance, and this approach should be tailored to the context of the socio-technical system.

Autoren: Böhme, Carolin; Graf-Pfohl, Claudia

Enhancing Technology Acceptance in Socio-Technical Systems: A Human-Centred Approach to AI Implementation

Titel: Arbeitswissenschaft in-the-loop

Herausgeber: Gesellschaft für Arbeitswissenschaft e. V., GfA 70. Arbeitswissenschahftlicher Kongress
ISBN: 978-3-936804-32-4

Die arbeitswissenschaftlichen Zielkriterien der Humanisierung und Rationalisierung werden um Nachhaltigkeit erweitert. Damit kommt der Arbeitswissenschaft eine zentrale Rolle bei der Gestaltung von zukunftsweisenden Arbeitssystemen zu. Ihre Erkenntnisse und Methoden sind in sämtlichen betrieblichen Entscheidungs- und Gestaltungsprozessen zu berücksichtigen. Diesen umfassenden Ansatz bezeichnen wir als „in-the-loop“

Autoren: Bock, Dorit; Roch, Sebastian, Eckardt, Robert; Ganßauge, Rico; Goldhahn, Leif

1. Beitrag: Gestaltung mobiler Arbeit bei der Montage von Photovoltaikanlagen mit digitaler Fernunterstützung

Autoren: Ott, Gritt; Gröllich, Daniel; Hahmann, Martin; Lang, Valentin

2. Beitrag: Zielgerichtete Implementation von datenbasierten Assistenzsystemen

Autoren: Graf-Pfohl, Claudia; Franken, Annika; Link, Jennifer; Dassen, Yannick; Hansen-Ampah, Adjan Troy

3. Beitrag: Beiträge der regionalen Kompetenzzentren der Arbeitsforschung zu hochwertiger Bildung (SDG 4)

Autoren: Rick, Vera Barbara (Corresponding author); Johnen, Laura; Schäfer, Philip Hermann; Hansen-Ampah, Adjan Troy; Berger, Sophie; Dietrich, Fabian; Nitsch, Verena

4. Beitrag: Beiträge der Regionalen Kompetenzzentren der Arbeitsforschung zu Wohlergehen und Gesundheit (SDG 3)

Autoren: Koonen, A., Rick, V. B., Wölke, M., Berger, S., Hansen-Ampah, A., Borowski, E., Nitsch, V., Brückner, A. & Mayan, J.

5. Beitrag: Beiträge der Regionalen Kompetenzzentren der Arbeitsforschung zur Bildung von Partnerschaften zur Erreichung der Nachhaltigkeitsziele (SDG 17)

Autoren: Gabriele Buruck, Fabian Dietrich, Stefanie Liebl, Torsten Merkel

6. Beitrag: Entwicklung und Umsetzung eines Konzeptes zur digital gestützten Trendanalyse von Arbeitsmerkmalen und Gesundheit

Titel: Human Factors and Systems Interaction – Volume 154

Herausgeber: AHFE Open Access
ISBN: 978-1-964867-30-4

 Proceedings of the 15th International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics and the Affiliated Conferences, Nice, France 24-27 July 2024
Open Access Science in Human Factors Engineering and Human Centered Computing

Autoren: Fabian Dietrich, Stefanie Liebl, Torsten Merkel, Gabriele Buruck

1. Beitrag: Concept development and implementation of a trend-based work analysis using digital tools and studies to identify load peaks

Autoren: Dr. Müller-Eppendorfer, Katharina und Meusinger, Katrin

2. Beitrag: Ergonomic Support for Manual Assembly Through Data-Based Assistance Systems- Challenges and Solution Ideas Considering the Legal Framework Conditions

Autoren: Mohammad-Ehsan Matour, Christian Thormann, Prof. Alexander Winkler

3. Beitrag: Innovative Methods for Robot Programming: Development and Comparison

Autoren: Eckardt, Robert; Goldhahn, Leif

4. Beitrag: Virtual training for the maintenance of machine tools

Titel: First Working Conference on Artificial Intelligence Development for a Resilient and Sustainable Tomorrow

Herausgeber: Zinke-Wehlmann et al. (KMI) (Springer)
DOI: 10.1007/978-3-658-43705-3_7

Artificial Intelligence (AI) is becoming an integral part of various aspects of human life. However, the successful implementation of AI systems poses significant challenges. Delays in the implementation of AI in Germany and Europe indicate hurdles, particularly for small and medium-sized enterprises (SMEs), which are important drivers of the German economy but also have structural disadvantages regarding AI implementation. To ensure that these AI systems are designed to meet the needs and expectations of end-users, Human Centered Design (HCD) has proven to be a promising approach. This paper aims to identify gaps and optimization potentials in the implementation process of AI with consideration of the Human Centered Design. The paper is based on existing literature and case studies to illustrate the benefits of using HCD in AI development and to identify weaknesses and optimization potentials in existing models. The paper concludes with recommendations for future research in this area.

Autoren: Böhme, Carolin; Graf-Pfohl, Claudia; Meusinger, Katrin

Human Centered Implementation Process of AI – Conditions for Success

Titel: KI-Implementierung im Unternehmen

Herausgeber: Zeitschrift Führung + Organisation
Ausgabe: 4/2024

Die Einführung von Systemen, die durch künstliche Intelligenz (KI) unterstützt werden, kann bei Unternehmensmitgliedern zu Ängsten führen. Das liegt am Disruptionspotenzial der Technologie. Der Beitrag zeigt, wie Führungskräfte durch Partizipation, eine gemeinsame Vision und durch Interaktion mit den Mitarbeitenden die KI-Akzeptanz erhöhen können. Dies kann verhindern, dass die Implementierung neuer Technologien nicht an der menschlichen Komponente scheitert.

Autoren: Fronczek, Simon; Graf-Pfohl, Claudia; Böhme, Carolin; Andersen, Gesine

Titel: Towards Safe Human-Machine Collaboration: Intuitive Configuration and Management of Safety Zones in Augmented Reality Environments

Herausgeber: Conference: 2024 IEEE 20th International Conference on Automation Science and Engineering (CASE) (IEEE)

DOI: 10.1109/CASE59546.2024.10711819

This paper introduces an augmented reality-based approach for intuitively configuring safety parameters of a laser scanner-based safety system. Such safety equipment is commonly used in industrial and laboratory environments. However, configuring and setting up these devices can be time-consuming. Moreover, operators may not always be fully aware of the separation distances monitored by the safety system. Unintentional violations of safety spaces by humans can lead to decreased robot availability and compromise the entire system’s safety. The proposed system enables users to define safety and warning zones intuitively through a head-mounted display (HMD). A simple user interface is created, allowing the operator to easily add multiple zones. Each zone can have multiple vertices added or removed to form arbitrary polygons, representing either safety or warning zones. Users can adjust the zones by manipulating the vertices using the HMD interface. The overlay of safety and warning zones onto the real environment facilitates intuitive and precise zone configuration. Additionally, the human operator can simply observe the safety and warning zones around the laser scanner, enhancing situational awareness and promoting safer working conditions. The created zones are forwarded from the HoloLens to the host machine, where Robot Operating System (ROS) manages communication between the laser scanner, HoloLens, and the device being controlled— in this case, a collaborative robot. Experimental results demonstrate that the robot reliably responds to the defined zones through the HMD interface.

Autoren: Mohammad-Ehsan Matour, Christian Thormann, Prof. Alexander Winkler

Titel: Nachhaltig Arbeiten und Lernen

Herausgeber: Gesellschaft für Arbeitswissenschaft e. V., GfA 69. Arbeitswissenschahftlicher Kongress
ISBN: 978-3-936804-32-4

Die Bedeutung der Nachhaltigkeit für eine moderne und zukunftsfähige Gesellschaft wird uns in den letzten Jahren immer deutlicher vor Augen geführt. Hält man sich die Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen vor Augen, stellt man fest, dass die Arbeitswissenschaft eine besondere Rolle für das Erreichen der Nachhaltigkeitsziele einnimmt. Mit anderen Worten, dass Arbeitswissenschaft eine zentrale Nachhaltigkeitswissenschaft ist. Der Frühjahrskongress 2023 in Hannover setzt hier einen wegweisenden Impuls, dieser Verantwortung gerecht zu werden und zeigt die vielfältigen Verbindungen zwischen Arbeitswissenschaft und Nachhaltigkeit auf.

Autoren: Goldhahn, Leif; Pietschmann, Christina; Müller-Eppendorfer, Katharina

1. Beitrag: Systematik datenbasierter Assistenzsysteme im Bereich dynamischer Ergonomiegestaltung für Montagearbeitsplätze

Autoren: Schmauder, Martin; Ott, Gritt; Gröllich, Daniel; Scherstjanoi, Edgar; Hausmann, Solveig; Franke-Jordan, Sylvia; Berger, Sophie

2. Beitrag: Prospektive menschzentrierte Bewertung des KI-Einsatzes als Teil einer erfolgreichen Implementationsstrategie

Autoren: Pietrzyk, Ulrike; Pohlandt, Andreas; Gühne, Michael

3. Beitrag: Neue Arbeitsanforderungen durch Digitalisierung und Künstliche Intelligenz (KI) – wie können sie menschengerecht und lernförderlich gestaltet werden? Erste Ergebnisse aus dem Projekt „PerspektiveArbeit Lausitz“ (PAL)

Autoren: Merkel, Torsten; Buruck, Gabriele; Hellbach, Sven; Pelzecker, Susan; Fischer, Sandro; Junghans, Toni 

4. Beitrag: Vom arbeitswissenschaftlichen Konzept über das Experiment in die betriebliche Praxis von Gefährdungsanalyse und Arbeitsgestaltung

Titel: Entwicklung hybrider Arbeitssysteme

Herausgeber: Scientific Report der Hochschule Mittweida
ISSN: 1437-7624

Hybride Arbeitssysteme unterstützen die Mitarbeitenden durch technische Lösungen wie virtuelle Darstellungen und Simulationen, digitale Information und Assistenz, kooperative Robotik oder leicht umrüstbare Arbeitsplätze. Ausführenden Aufgaben wie Fertigung von Teilen, logistische Bereitstellung und Montage bilden derzeit noch den Schwerpunkt innovativer technischer Applikationen. Ganzheitliche Arbeitsaufgaben sollten aber auch Planen, Vorbereiten und Kontrollieren der Arbeit umfassen, so dass diese zukünftig mehr in den Blick kommen.

Autoren: Gröllich, Daniel; Hahmann, Martin; Ott, Gritt; Graf-Pfohl, Claudia

1. Beitrag: Vorgehensweise zur Implementation von datenbasierten Assistenzsystemen

Autoren: Franke-Jordan, Sylvia; Berger, Sophie; Böhme, Carolin; Meusinger, Katrin; Graf-Pfohl, Claudia; Engelmann, Jörg; Wittenburg, Friederike

2. Beitrag: Informieren – Übersetzen – Befähigen: Transferarbeit im kooperativen Forschungsprojekt PerspektiveArbeit Lausitz

Autoren: Pietrzyk, Ulrike; Gühne, Michael

3. Beitrag: Barrierenanalyse bei digitalen Arbeitsmitteln

Autoren: Merkel, Torsten; Buruck, Gabriele; Hellbach, Sven; Herold, Rigo; Teich, Tobias; Dietrich, Fabian; Fischer, Sandro; Franke, Daniel; Freier, Aaron; Liebl, Stefanie; Junghans, Sebastian; Junghans, Toni; Nausch, Patrick; Puhl, Alina; Weidenmüller, Falk

4. Beitrag: Anwendung von Wearables zur Gefährdungsbeurteilung sowie Arbeitsumfeldbewertung in unterschiedlichen Tätigkeitsfeldern

Titel: Tradition oder Innovation

Herausgeber: Annette Hoppe – KFT (Shaker Verlag)
ISBN: 978-3-8440-9255-4

Traditionen sind Begleiter durch das Gestern, Heute und vielleicht auch Morgen, wenn wir sie für uns als relevant betrachten. Wir können aus dem Gestern für das Heute oder Morgen lernen. Dabei können wir verwerfen, beibehalten oder modifizieren. Letztendlich können Innovationen daraus entstehen, die Vorhandenes in neuem Kontext weiterentwickeln. Oft geben dabei genau die Erkenntnisse einen innovativen Blick frei, die eben nicht aus der eigenen Kommunität entstammen und uns somit neue Ansätze unseres Denkens ermöglichen. Im vorliegenden Band aus der Awip – Reihe „Wissenschaft im Dialog“ treffen sich arbeitswissenschaftliche Sichtweisen mit unternehmerischen Denkansätzen, arbeitspsychologische Methoden mit medizinischen Erkenntnissen, politische Statements mit künstlerischen Ansichten. Dabei werden aus sehr unterschiedlichen Fachbereichen wissenschaftliche Abhandlungen, interessante Berichte, historische Dokumentationen, praxisnahe Beschreibungen und humorvolle Diskussionen verknüpft. Dieser Austausch ist im Sinne des systemischen Ansatzes der Arbeitsforschung eine wichtige Basis für eine menschengerechte Gestaltung der Arbeitswelt von morgen. So ist es auch eine schöne Tradition, dass es diese Buchreihe gibt. Immer unter dem Fokus eines neuen Themas, werden Erkenntnisse präsentiert, die innovative und nachhaltige Ideen thematisiert.

Autoren: Pietschmann, Christina; Müller- Eppendorfer, Katharina; Bock, Dorit; Goldhahn, Leif 

1. Beitrag: Transformation hybrider Arbeitssysteme durch Entwicklung datenbasierter Assistenz

Autoren: Buruck, Gabriele; Dietrich, Fabian; Merkel, Torsten 

2. Beitrag: Entwicklung und Umsetzung eines Konzeptes zur digital gestützten Trendanalyse von Arbeit

Autoren: Ott, Gritt; Graf-Pfohl, Claudia; Böhme, Carolin

3. Beitrag: Mensch und Technik gemeinsam entwickeln

 Titel: Erfolgreicher Transfer in der Arbeitsgestaltung

Herausgeber: Borowski, Esther; Cernavin, Oleg; Hees, Frank  und Joerißen, Theresa (Waxmann)
ISBN: 978-3-8309-4808-7

Die Erkenntnis, dass in der produktiven und gesundheitsgerechten Arbeitsgestaltung kein Wissensdefizit, sondern ein Transferdefizit besteht, setzt sich immer mehr durch. Doch über erfolgreichen Transfer und den Stand der Transferforschung ist wenig bekannt. Transfer von Ergebnissen der Arbeitsforschung sowie von Informationen zur produktiven und gesundheitsgerechten Arbeitsgestaltung ist nur dann wirkungsvoll, wenn die Erkenntnisse der Transferforschung berücksichtigt werden. Seit der Jahrtausendwende gab es eine Vielzahl von Projekten zur Transferforschung, die bis heute weiterentwickelt worden sind. Diese Publikation gibt neben neuen Erkenntnissen zur Transferforschung einen Überblick über die relevanten Ergebnisse aus diesen Transferprojekten. Die Beiträge geben Dienstleistern zur Arbeits- und Organisationsgestaltung, aber auch Akteuren aus Forschungsprojekten Anregungen für den erfolgreichen Transfer ihrer Produkte und Inhalte.

Autoren: Goldhahn, Leif; Merkel, Torsten

Transfer@Forschung – neue Mission und arbeitsgestalterischer Beitrag zum Strukturwandel in Sachsen und Brandenburg

Titel: Advances in Service and Industrial Robotics

Herausgeber: Tadej Petriˇc, Aleš Ude, Leon Žlajpah (Springer)
ISBN: 978-3-031-32606-6

This paper presents an augmented reality-based interface that provides a set of tools needed for full control of a collaborative robot. A mixed reality head-mounted display (HMD) serves as an interface for the operator by superimposing virtual content, allowing interaction with the robotic system. In addition to providing robot state information, such as the joint position, velocity and the force applied to the robot flange, motion commands can also be sent to the robot, which significantly facilitates robot programming. In order to move the robot, the operator can either adjust the joint angles with the visualized sliders or simply drag a cursor that represents the position and orientation of the robot tool center point (TCP). Moreover, the proposed user interface (UI) allows the operator to preset the gripping force while the robot carries out hybrid force position control. Considering that the safety aspect should always be taken into account when moving the robot, the virtual model of the robot is also superimposed on the working environment so that the operator can perform a preview maneuver indicating the current and final position of each joint, before the motion is executed on the real system. The human-robot interface and virtual content are created on top of the Unity3D game engine, while the Robot Operating System (ROS) provides reliable data transmission and processing between the HMD and the robot controller.

Autoren: Matour, Mohammad-Ehsan; Winkler, Alexander

A Multi-feature Augmented Reality-Based Robot Control

Titel: Intelligent scheduling in MES systems for Industry 4.0 – a systematic review of the scientific literature

Herausgeber: Z. Emirsajłow, P. Dworak, J. Piskorowski (IEEE)
DOI: 10.1109/MMAR58394.2023.10242522

In this paper, an approach for intuitive path planning of a collaborative robot (cobot) based on augmented reality (AR) is presented. For this purpose, a user interface is developed that offers practical functions to the operator for full motion control over a robot manipulator. A mixed reality head-mounted display (HMD) acts as an interface for the operator by displaying virtual content that allows interaction with the robotic system. Besides providing information about the state of the robot, including joint position, velocity, and the force exerted on the robot flange, the gripping force can be adjusted during gripping operations, and motion commands can also be sent to the robot controller. It includes motion commands in joint and Cartesian space, as well as intuitive path planning of the robot based on waypoints created by the operator. A virtual cursor is incorporated into the virtual robot model, with its position and orientation aligned to that of the tool center point (TCP) of the real robot. The operator can execute linear point-to-point as well as non-linear motion. Regarding the safety aspects of the robot motion, a virtual model of the robot is also overlaid on the working environment, allowing the operator to carry out a preview motion to the given trajectory, showing the current and final position of each joint, before executing the motion on the real system. While the human-robot interface and virtual content are created on top of the Unity3D game engine, the Robot Operating System (ROS) provides reliable data transmission and processing between the HMD and the robot controller. The novelty of this work lies on the one hand, in an extensive interface and, on the other hand, in the robot path planning that takes into account the orientation provided by a virtual pointer.

Autoren: Matour, Mohammad-Ehsan; Winkler, Alexander

Intuitive Robot Path Planning through Augmented Reality

Titel: Technologie und Bildung in hybriden Arbeitswelten

Herausgeber: Gesellschaft für Arbeitswissenschaft e. V., GfA 68. Arbeitswissenschaftlicher Kongress
ISBN: 978-3-936804-31-7

In hybriden Arbeitswelten wachsen analoge, mechanische, elektronische und digital-vernetzte Werkzeuge zu neuen Architekturen, Technologien und Prozessen zusammen. Dies betrifft alle Formen der Arbeit – Landwirtschaft, industrielle Produktion, Verwaltung und Dienstleistung, Medizin, künstlerische und wissenschaftliche Tätigkeiten, schließlich auch unser Privatleben und die gesellschaftliche Entwicklung insgesamt.

Autoren: Goldhahn, Leif; Roch, Sebastian

1. Beitrag: AR-gestützte Vorrichtungsplanung für Werkzeugmaschinen

Autoren: Goldhahn, Leif; Müller-Eppendorfer, Katharina; Bock, Dorit

2. Beitrag: Dezentrale Assistenztechnologien für manuelle Montage und Bereitstellungslogistik

Titel: 22. Nachwuchswissenschaftler*innenkonferenz (NWK)

Herausgeber: Wilms, Andreas; Hirsch, Sören
DOI: 10.52825/ocp.v2i.138

Künstliche Intelligenz (KI) findet in der heutigen Arbeitswelt zunehmend Anwendung. Für die Gestaltung hybrider Arbeitssysteme und zugehöriger Fertigungsprozesse können Datenanalysen, Algorithmen und Visualisierungen entscheidende Beiträge liefern. KI soll den Menschen unterstützen, entlasten, jedoch nicht ersetzen. Der Fokus der KI–Unterstützung liegt hier im Bereich der manuellen Montage und Bereitstelllogistik. Grundlagen bieten das REFA–Arbeitssystem in Verbindung mit dem Periodensystem der KI. Darauf basiert die entwickelte Methodik zur Arbeitsplatzgestaltung. Die Entwicklung spezifischer KI–Elemente erfolgt an den Beispielen Bewertung von Arbeitsposition und –haltung sowie Identifizierung falscher Bauteile.

Autoren: Pietschmann, Christina; Müller-Eppendorfer, Katharina; Eckardt, Robert; Goldhahn, Leif

Integration von Künstlicher Intelligenz in das Arbeitssystem-Modell nach REFA

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