Publikationen
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PerspektiveArbeit Lausitz.
2026
Titel: Smarte Systeme in der Gefährdungsbeurteilung: Ein ganzheitlicher Ansatz für den betrieblichen Arbeits- und Gesundheitsschutz
Herausgeber: GfA-Press, Sankt Augustin (Hrsg): Frühjahrskongress 2026, Kassel. ISBN 978-3-936804-38-6.
DOI: https://doi.org/10.61063/FK2026.
Der Beitrag präsentiert einen innovativen Ansatz zur Unterstützung der Gefährdungsbeurteilung im betrieblichen Arbeits- und Gesundheitsschutz mittels kostengünstiger, smarter Systeme. Ein speziell zusammengestelltes Set aus Wearables und Sensoren erlaubt die objektive Erfassung von Vital- und Umgebungsdaten, reduziert die direkte Beobachtung der Mitarbeitenden und fördert die Akzeptanz durch eigenständige Bedienung. Die anonymisierte, grafische Aufbereitung der Messdaten in einem Dashboard unterstützt die Entscheidungsfindung und ermöglicht eine gezielte Wirksamkeitskontrolle von Maßnahmen. Der Ansatz verbessert die Qualität der Gefährdungsbeurteilung, stärkt die Eigenverantwortung und erhöht die Wirksamkeit der Maßnahmenumsetzung, insbesondere in kleinen und mittleren Unternehmen.
Autoren: Torsten Merkel, Gabriele Buruck, Alina Puhl, Patrick Nausch, Sandro Fischer, Max Gräßler, Lion Heimann, Fabian Dietrich
Titel: Langfristige Belastungsmessungen als Basis einer orientierenden Gefährdungsbeurteilung
Herausgeber: Artikel in der Ausgabe 10.2026 ASU – Zeitschrift für medizinische Prävention, Gentner-Verlag, Stuttgart. ISSN: 0944-6052. DOI: https://doi.org/10.17147/asu-1-564440.
Zur Beurteilung der arbeitsbedingten Beanspruchung werden physische, psychische und umgebungsbedingte Einflüsse auf die arbeitende Person simultan erfasst. Dieser Beitrag beschreibt ein Messsystem, das optische Pulssensoren (Wearables) mit intelligenter Sensorik zur Umgebungsüberwachung kombiniert.
Autoren: Fabian Dietrich, Torsten Merkel
Titel: Hybride Demonstrationszentren als Treiber menschengerechter Digitalisierung
Herausgeber: GfA-Press, Sankt Augustin (Hrsg): Frühjahrskongress 2026, Kassel. ISBN 978-3-936804-38-6.
DOI: https://doi.org/10.61063/FK2026.
Die Lausitz befindet sich mitten in einem Strukturwandel. Zu den resultierenden Herausforderungen für die Region kommen stetige technische Neuerungen, welche zahlreiche Potentiale bieten, aber speziell für die KMU auch hohe Einstiegshürden aufweisen. Die im Kompetenz-zentrum “PerspektiveArbeit Lausitz” (PAL) entwickelten verschiedenartigen Demonstrationszentren dienen dazu, innovationsbezogene Inhalte neutral und praxisbezogen für den Transfer aufzubereiten sowie den Entscheidungsträgern von Unternehmen, aber auch Schülern, Studenten, Mitarbeitenden und sonstigen Interessierten zur Verfügung zu stehen. In den erlebbaren und zielgruppenspezifisch angepassten Transferräumen können Weiterbildung, Hemmnisabbau, Netzwerkpflege, Kooperations-bildung und Bedarfsermittlung für die Forschung erfolgen.
Autoren: Fabian Dietrich, Robert Eckardt, Falk Gruber, Sarah Kelschebach, Roberto Kockrow, Leif Goldhahn
Titel: Transformation from manual arc welding to collaborative robot welding: Comparison of ergonomic and process-related influencing factors and effects
Herausgeber: Bhushan Lohar, Tareq Z. Ahram and Waldemar Karwowski (eds) Industrial and Systems Engineering. AHFE (2026) International Conference. AHFE Open Access, vol 219. AHFE International, USA.
DOI: https://doi.org/10.54941/ahfe1007779.
The increasing use of collaborative robots (cobots) in welding for small-batch production is changing both technical processes and the requirements for employees. This paper examines the transition from manual to cobot-based gas metal arc welding (GMAW). The focus is on ergonomic aspects and their evaluation, changes in job profiles, including the required qualification level, as well as process-related aspects such as processing time, post-processing effort, weld seam quality, and shift output.For the ergonomic analysis, a marker-based virtual reality (VR) system is used to record the work process in both scenarios, manual welding and cobot-based welding, and to evaluate it using a scientifically established ergonomic assessment method. Differences in physical strain (posture) and movement profiles between the two welding methods are discussed in order to highlight the potential effects on the health and performance of employees. In addition, the impact of the introduction of cobots on qualification requirements is investigated, as well as the new skills required for planning, programming, and interaction in automated processes. Finally, process-related key indicators are compared to identify possible changes in effectiveness and quality. The discussion addresses the question of the extent to which collaborative robotics can contribute to reducing manual strain while at the same time posing new challenges for work design, work organization, and qualification. The aim is to gain practical insights for the design of future workplaces in the welding sector and to highlight the importance of integrated socio-technical approaches that equally take technology, ergonomics, and qualification into account.
Autoren: Christian Schmidt, Christina Pietschmann, Leif Goldhahn, Julia Zähr, David Sauer, Matthias Schmidt
Titel: Vertriebsstärkung durch interne Reorganisation in Kleinst- und Kleinunternehmen
Herausgeber: GfA-Press, Sankt Augustin (Hrsg): Frühjahrskongress 2026, Kassel. ISBN 978-3-936804-38-6.
DOI: https://doi.org/10.61063/FK2026.
Vorgehensweisen zur Vertriebsstärkung durch interne Reorganisation in Kleinst- und Kleinunternehmen sind in der Literatur nicht prominent vertreten. Im Beitrag wird die Entwicklung einer Vorgehensweise zur Vertriebsstärkung durch interne Reorganisation dargestellt und die Identifikation von Barrieren in einer Fallstudie mit Aktionsforschungsansatz erläutert. Die Datenauswertung führte zur Identifikation von Barrieren auf den Ebenen Mensch, Technik, Organisation. Die Ergebnisse des Beitrags erweitern die Literatur zum Change-, Sales- und Customer-Relationship-Management.
Autoren: Michael Gühne, Ulrike Pietrzyk
Titel: Formate und Möglichkeiten erfolgreichen Praxistransfers der im Projekt PAL gewonnenen Erkenntnisse
Herausgeber: GfA-Press, Sankt Augustin (Hrsg): Frühjahrskongress 2026, Kassel. ISBN 978-3-936804-38-6.
DOI: https://doi.org/10.61063/FK2026.
Der Beitrag beschreibt und vergleicht Transferformate, die im Forschungsprojekt „PerspektiveArbeit Lausitz“ (PAL) zur Weitergabe ar-beitswissenschaftlicher Erkenntnisse eingesetzt werden. Vor dem Hinter-grund der im Projekt entwickelten digitalen Lösungen zur menschen-zentrierten Gestaltung von Arbeit wird dargestellt, wie der Transfer verall-gemeinerbarer Erkenntnisse über unterschiedliche Formate unterstützt wird. Im Fokus stehen dialogische, demonstrative, publizistische und kom-munikative Transferformate, darunter Veranstaltungen, Demonstrations- und Laborformate, Leitfäden, Veröffentlichungen sowie digitale Kommuni-kationskanäle. Die vergleichende Betrachtung der Formate zeigt deren je-weilige Stärken und Einsatzbereiche und verdeutlicht, dass der Praxistrans-fer im PAL-Projekt als kombinierter und mehrkanaliger Prozess gestaltet ist.
Autoren: Rico Ganßauge, Lukas Burchard, Roberto Kockrow, Sophie Berger, Sylvia Franke-Jordan
Titel: KI-gestützte Bereitstellung von Erfahrungswissen – Praktische Erfahrungen aus Unternehmensfällen
Herausgeber: Artikel in Industry 4.0 Science. 42. Jahrgang, 2026, Ausgabe 5, Seite 128-135.
DOI: https://doi.org/10.30844/I4SD.26.5.15
Die Nutzung von Erfahrungswissen ist für Unternehmen ein zentraler Erfolgsfaktor. Der vorliegende Beitrag analysiert anhand von vier betrieblichen Fallstudien die technischen, organisatorischen und personellen Herausforderungen beim Einsatz von Retrieval-Augmented-Generation-(RAG)-Systemen. Die Ergebnisse zeigen, dass der Erfolg solcher Systeme maßgeblich von der strategischen Entwicklung und Pflege der Wissensbasis sowie von der Einbindung der Beschäftigten abhängt.
Autoren: Martin Schmauder, Gritt Ott, Bianca Windisch
Titel: Gait-Phase Classifcation Using Environmental Dependent Measurements and Transfer Learning – from High- to Low-Monitored Scenarios –
Herausgeber: International Conference on Neural Information Processing (pp. 379-390). Cham: Springer International Publishing. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-30108-7_32.
The recognition of the different phases of human gait is valuable in areas such as rehabilitation and sports. Machine Learning models have been increasingly used for such recognition tasks. However, such models are usually trained on data obtained from participants in strictly controlled environments which—needless to say—might vary quite significantly from the environment in which the models are subsequently employed. Therefore, it is advisable to analyze the confidence of the model’s predictions. To this end, we present an interpretable classifier for gait phase detection. Together with classification reliability estimation tools, classification predictions can be rejected in low confidence scenarios. Our classifier is based on a robust and distance-based Learning Vector Quantization classifier. Finally, we present our approach using a real-world application in gait phase detection, which consists of one learning scenario and two different prediction scenarios.
Autoren: Thomas Pfaff, Danny Möbius, Thomas Villmann, Maria Kaden
Titel: Von der Prozessanalyse zur Gestaltung menschzentrierter Assistenz – ein workshopbasierter Ansatz in der Leiterplattenmontage
Herausgeber: GfA-Press, Sankt Augustin (Hrsg): Frühjahrskongress 2026, Kassel. ISBN 978-3-936804-38-6.
DOI: https://doi.org/10.61063/FK2026.
Im PAL-Projekt wurde die Leiterplattenmontage ergonomisch optimiert, indem digitale Assistenzsysteme und KI-Technolo-gien integriert wurden. Grundlage bildeten eine detaillierte Analyse der Arbeitsprozesse sowie Interviews mit Mitarbeitenden. Darauf folgten ein Workshop zur Innovationssensibilisierung und Beobachtungsstudien zur Erfassung typischer Bewegungsmuster. Mithilfe von VR-Technologien entstanden neue Arbeitsplatzkonzepte, die anschließend umgesetzt wurden. Die Mensch-System-Interaktion wurde partizipativ gestaltet, wobei Methoden wie Antibrainstorming und LEGO® Serious Play® zum Einsatz kamen. Labortests und Tests in realen Unternehmensumgebungen sollen künftig die Praxistauglichkeit und Weiterentwicklung sicherstellen.
Autoren: Katharina Müller-Eppendorfer, Sarah Gruß, Thomas Pfaff, Christina Pietschmann
Titel: Enforcing Feature Sparseness while Preserving Reliable Classification for Prototype-Based Models
Herausgeber: ESANN 2026 proceedings, European Symposium on Artificial Neural Networks, Computational Intelligence and Machine Learning. Bruges (Belgium) and online event, 22-24 April 2026, i6doc.com publ., ISBN 9782875870964.
DOI: https://doi.org/10.14428/esann/2026.ES2026-88.
Machine learning classifiers adjust implicitly or explicitly the importance of the data features to solve a given classification task. This feature weighting often does not imply feature sparseness, which, however, may be important for interpretability and model evaluation. This contribution proposes how to force feature sparseness in combination with feature relevance for prototype-based classification learning to obtain reliable and interpretable classification decisions.
Autoren: Maria Kaden, Julius Voigt, Sascha Saralajew, Thomas Villmann
Titel: Evaluation of Rashomon Sets for Determination of Stable and Plausible Model Explanations
Herausgeber: ESANN 2026 proceedings, European Symposium on Artificial Neural Networks, Computational Intelligence and Machine Learning. Bruges (Belgium) and online event, 22-24 April 2026, i6doc.com publ., ISBN 9782875870964.
DOI: https://doi.org/10.14428/esann/2026.es2026-250.
Training of machine learning models for classification frequently yields several different solutions although the performance remains approximately the same, i.e. one observes many close-to-optimum solutions with only marginal performance differences which are, however, qualitatively well-distinguishable. This behaviour is known as the Rashomon effect and may be dedicated to the stochastic in the training process, different learning strategies or various initial settings. Hence, model explanations may become difficult and have to be related to a given configuration. Therefore, stable and plausible explanations are required based on the evaluation of the Rashomon set. Yet, the consistency of the resulting explanations remained largely unexplored so far. Here we propose to evaluate the Rashomon set qualitatively by means of a cluster analysis based on the determination of the feature importance. Feature importance of a model gives insights about the decision making process and, hence, provides an appropriate criterion to distinguish model decision realizations. Clustering of them reveal stable and plausible classification strategies and, hence, contribute to reliable explanations.
Autoren: Maria Kaden, Mahrokh Karimi, Subhashree Panda, Thomas Pfaff, Thomas Villmann
Titel: Machine Learning for Robust Gait Recognition in Uncontrolled Environments: A Two-Stage Approach with Bias Mitigation
Herausgeber: 15. Saxon Simulation Meeting: Präsentation und Vorträge des 15. Anwendertreffens am 17. März 2026 an der Technischen Universität Chemnitz.
DOI: https://doi.org/10.51382/978-3-96100-316-7_v13.
Genaue Gangphasenerkennung ist wichtig in Rehabilitation, Medizin und Sport. Aktuelle Machine-Learning-Modelle werden oft in kontrollierten Umgebungen trainiert, was ihre Anwendbarkeit in anderen Umgebungsszenarien einschränkt und eine Anpassung erfordert, für die in der Praxis nicht immer gelabelten Daten verfügbar sind. Diese Arbeit stellt eine Transfer-Learning-Strategie vor, die gelabelte Trainingsdaten mit ungelabelten Daten aus einer neuen Umgebung kombiniert. Zuerst wird ein interpretierbarer Klassifikator verwendet, um umgebungsbedingte Verzerrungen zu minimieren. Anschließend wird ein robustes, smartes Lernmodell mit Ablehnungsoption für unsichere Entscheidungen eingesetzt, um die Gangphasenerkennung zu verbessern.
Autoren: Maria Kaden, Thomas Pfaff, Danny Möbius, Thomas Villmann
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
2025
Titel: Menschliches Wahrnehmen, Entscheiden und Handeln – Modelle zum Umgang mit Technik im Zeitalter der Künstlichen Intelligenz (KI)
Herausgeber: Zeitschrift für Arbeitswissenschaften, Ausgabe 4/2025, Springer Verlag.
DOI: https://doi.org/10.1007/s41449-025-00488-z.
In den letzten Jahren haben sich einige Anwendungen der Künstlichen Intelligenz (KI) rasant in der Arbeitswelt etabliert. Momentan wird vor allem generative KI wie z. B. Textgenerierung oder Chatbots umfassend eingesetzt. Zukünftig kann von einem weiteren Vordringen der KI in bisher vom Menschen dominierte Bereiche des Schlussfolgerns, Entscheidens und Handelns ausgegangen werden. Vor allem dann stellt sich jedoch die Frage, welche Auswirkungen der Einsatz von KI-Unterstützung auf den arbeitenden Menschen hat und inwiefern die bisherigen Theorien und Modelle zu Technikinteraktion und -wirkung noch zeitgemäß sind. Insbesondere im Hinblick auf Informationsaufnahme, Entscheidungsfindung und Handlungssteuerung sollten diese kritisch bewertet, ggf. weiterentwickelt und an die neuen Herausforderungen angepasst werden. Der Artikel legt dies umfassend dar und zeigt Ansätze für Weiterentwicklung der Modelle und zukünftiger Forschung auf.
Praktische Relevanz: Arbeitswissenschaftliche Modelle des menschlichen Wahrnehmens, Entscheidens und Handelns werden weit verbreitet genutzt, um Ableitungen für die arbeitsgestalterische Praxis konkrete Ableitungen zu treffen. Der Beitrag legt einige maßgebliche Modellvorstellungen dar und zeigt deren Grenzen und Erweiterungsansätze im Kontext der neuen Herausforderungen durch KI-Anwendungen auf.
Autoren: Roberto Kockrow, Rico Ganßauge
Titel: Aufbau eines Retrieval-Augmented-Generation-Systems
Herausgeber: Interaction (ATI) Scale. International Journal of Human–Computer. Interaction 35 (2019) 6, pp. 456–467, DOI: https://doi.org/10.37544/1436-4980-2025-06-23, external link.
Knowledge preservation is a critical challenge for small and medium-sized businesses (SMBs). Employee fluctuation and evolving work tasks create a permanent risk of knowledge and experience loss. Therefore, SMBs need effective and efficient strategies for knowledge retention. As most knowledge in companies is primarily encoded as language or text, large language models (LLMs) offer a promising solution for the preservation and utilization of knowledge. However, despite their strengths, their adoption and deployment are challenging. To address this issue, we propose a system based on the Retrieval-Augmented Generation (RAG) concept that combines small, locally run language models with traditional retrieval algorithms to significantly enhance the process of knowledge preservation and utilization by reducing search efforts.
Autoren: Martin Schmauder, Gritt Ott, Erik Schönwälder, Martin Hahmann
Titel: Using compact Retrieval-Augmented Generation for knowledge preservation in SMBs
Herausgeber: Tareq Ahram, Antonio Lopez Arquillos, Juan Gandarias and Adrian Morales Casas (eds) Human Interaction and Emerging Technologies (IHIET-AI 2025): Artificial Intelligence and Future Applications. AHFE (2025) International Conference. AHFE Open Access, vol 161. AHFE International, USA.
DOI: https://doi.org/10.54941/ahfe1005891.
Knowledge preservation is a critical challenge for small and medium-sized businesses (SMBs). Employee fluctuation and evolving work tasks create a permanent risk of knowledge and experience loss. Therefore, SMBs need effective and efficient strategies for knowledge retention. As most knowledge in companies is primarily encoded as language or text, large language models (LLMs) offer a promising solution for the preservation and utilization of knowledge. However, despite their strengths, their adoption and deployment are challenging. To address this issue, we propose a system based on the Retrieval-Augmented Generation (RAG) concept that combines small, locally run language models with traditional retrieval algorithms to significantly enhance the process of knowledge preservation and utilization by reducing search efforts.
Autoren: Erik Schönwälder, Martin Hahmann, Gritt Ott
Titel: Unterstützende Methoden zur systematischen KI-Einführung in Unternehmen
Herausgeber: GfA, Sankt Augustin (Hrsg.): 71. GfA-Frühjahrskongress, 25. März bis 27. März 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.
Die unsystematische und nicht-partizipative Einführung technischer Innovationen ist aus allgemein arbeitswissenschaftlicher Sicht kein geeignetes Vorgehen. Vielmehr muss eine Systematik durch entsprechende Ressourcen auf Seiten der Mitarbeiter, Organisation und Technik/ Technologie sichergestellt werden. Das Projekt „PerspektiveArbeit Lausitz“ (PAL) hat sich in diesem Zusammenhang in einem Arbeitspaket zum Ziel gesetzt, Anwendungserfahrungen und im Projekt durchgeführte Forschung als spezifisches Bewertungskonzept für KI-Implementationen zu generalisieren und zu bündeln sowie für Anwender innerhalb und außerhalb des Projektes nutzbar zu machen. Bündeln lassen sich diese angesprochenen Bausteine in Form einer komplexen Methode, welche wiederum als Leitfaden oder Toolbox dargeboten werden kann. Damit die Umsetzung in der Praxis nachvollziehbar ist und angewandt werden kann, muss sie jedoch gewissen Kriterien genügen, wie z. B. Nachvollziehbarkeit, Transparenz und Handhabbarkeit für die Zielgruppe. Der Beitrag stellt daher einen Ansatz vor, wie ein solches Konzept aufgebaut werden kann und welchen Kriterien es genügen sollte.
Autoren: Rico Ganßauge, Alexander Ezzeldin, Roberto Kockrow, Lukas Burchard
Titel: Erfolgsfaktoren der Partizipation bei der Leitbildentwicklung durch Aufgabenbezogenen Informationsaustausch
Herausgeber: GfA, Sankt Augustin (Hrsg.): 71. GfA-Frühjahrskongress, 25. März bis 27. März 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.
Für eine erfolgreiche Bottom-Up Leitbildentwicklung ist die Partizipation der Beschäftigten essenziell. Theoretisch fundierte und empirisch erprobte Verfahren fehlen jedoch in der Literatur. Eine Lösung besteht in der Übertragung theoretisch fundierter und empirisch erprobter partizipativer Verfahren der Gruppenarbeit auf die Bottom-Up Leitbildentwicklung. Eine Herausforderung dabei ist, wie die allgemeinen partizipationsförderlichen Prinzipien der übertragenen Ansätze im Kontext der Bottom-Up Leitbildentwicklung umgesetzt werden können. Im Beitrag wird untersucht, welche Erfolgsfaktoren bei der Bottom-Up Leitbildentwicklung durch Aufgabenbezogenen Informationsaustausch die Partizipation fördern können. Im Ergebnis konnten mittels Fallstudiendesign 15 Erfolgsfaktoren mit 22 Suberfolgsfaktoren identifiziert werden.
Autoren: Michael Gühne, Katrin Lang, Ulrike Pietrzyk
Titel: Change Fatigue am Arbeitsplatz: Untersuchung des Zusammenhangs von Change Fatigue mit demografischen und betrieblichen Faktoren
Herausgeber: GfA, Sankt Augustin (Hrsg.): 71. GfA-Frühjahrskongress, 25. März bis 27. März 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.
Change Fatigue (Veränderungsmüdigkeit) beschreibt die Erschöpfung oder Überforderung von Beschäftigten durch wiederholte oder konkurrierende Veränderungsinitiativen. Dies kann das Engagement der Mitarbeitenden und den Erfolg organisationaler Veränderungen beeinträchtigen. In einer Querschnittsbefragung mit 2808 Beschäftigten in Deutschland wurde erhoben, wie verbreitet Change Fatigue in deutschen Unternehmen ist und ob Unterschiede zwischen der Transformations-region Lausitz und den anderen Regionen Deutschlands bestehen. Untersucht wurden auch Zusammenhänge mit ausgewählten demografischen und betrieblichen Faktoren. Ein Drittel der Befragten sind von Change Fatigue betroffen. Mitarbeitende in Großunternehmen sind signifikant stärker betroffen als Mitarbeitende in KMU.
Autoren: Sylvia Franke-Jordan, Sophie Berger, Jessica Heilfort
Titel: Gelingende Einführung von datenbasierten Assistenzsystemen
Herausgeber: GfA, Sankt Augustin (Hrsg.): 71. GfA-Frühjahrskongress, 25. März bis 27. März 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.
Fast täglich wird über neue KI-Lösungen berichtet. Erfolgsversprechende Einführungsstrategien stehen aber immer noch am Anfang. Im PAL-Projekt erfolgen mit Unternehmen in der Lausitz Forschungsarbeiten zur Einführung von datenbasierten Assistenzsystemen. Diese fokussieren eine menschzentrierte Einführungsstrategie und folgen methodisch der Aktionsforschung. Die Fallbeispiele werden hinsichtlich der Erfolgsfaktoren ausgewertet. Eine erste Zwischenauswertung bestätigt die besondere Relevanz partizipative Arbeitsformen, die bspw. durch Living Labs besonders gefördert werden kann. Thematisiert werden außerdem die kontinuierliche Unterstützung durch Schlüsselakteure im Unternehmen, die notwendige Interdisziplinarität und Breite der Akteure sowie die besondere Bedeutung der Datenverfügbarkeit und -zugänglichkeit.
Autoren: Gritt Ott, Sebastian Roch, Robert Eckardt
Titel: Soziotechnisches Lastenheft Digitalisierte Personalentwicklung –
ein Werkzeug für den digitalen Transformationsprozess
Herausgeber: GfA, Sankt Augustin (Hrsg.): 71. GfA-Frühjahrskongress, 25. März bis 27. März 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.
Die fortschreitende Digitalisierung erfordert innovative Ansätze in der Personalentwicklung, insbesondere in KMU, um neue Kompetenzanforderungen, digitale Lernformate und partizipative Transformationsprozesse zu bewältigen. Das empirisch fundierte „Soziotechnische Lastenheft Digitalisierte Personalentwicklung“ dient als praxisnahes Werkzeug zur Implementierung datenbasierter Assistenzsysteme. Es integriert technische, organisationale und soziale Anforderungen, berücksichtigt IT-Infrastrukturen, adaptive Lernumgebungen und Lernkulturen und unterstützt die nachhaltige Verankerung digitaler Lösungen. Führungskräfte und Mitarbeitende werden partizipativ durch Analyse- und Entscheidungsprozesse begleitet, um menschenzentrierte, flexible Lernarrangements zu etablieren und die digitale Transformation zu fördern.
Autoren: Claudia Graf-Pfohl, Tobias Sanders, Simon Fronczek
Titel: Gamifizierte Ansätze zur KI-Sensibilisierung:
Ein Workshop-Format für Fach- und Führungskräfte zur Einführung
und Anwendung von Künstlicher Intelligenz am Arbeitsplatz
Herausgeber: GfA, Sankt Augustin (Hrsg.): 71. GfA-Frühjahrskongress, 25. März bis 27. März 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.
Untersucht wird ein analoges, gamifiziertes Workshop-Konzept zur Einführung von KI im betrieblichen Kontext. Aufbauend auf qualitativen Interviews mit Teilnehmenden und Beobachtenden werden drei zentrale Wirkmechanismen identifiziert: die kollaborative Kompetenzentwicklung im Team, ein niedrigschwelliger Zugang zu KI-Konzepten und die spielerische und zugleich praxisnahe Auseinandersetzung mit der Technologie. Die Ergebnisse zeigen, dass das Workshop-Konzept frühzeitig Akzeptanz fördern und Hemmschwellen abbauen kann. Somit liefert das Konzept wichtige Impulse für eine partizipative und motivierende KI-Sensibilisierung im Unternehmensumfeld.
Autoren: Simon Fronczek, Susann Zeiner-Fink, Claudia Graf-Pfohl
Titel: Gestaltungsansätze für eine lernförderliche User Experience virtueller Lernumgebungen im Living Lab „Hybride Arbeitssysteme“
Herausgeber: GfA, Sankt Augustin (Hrsg.): 71. GfA-Frühjahrskongress, 25. März bis 27. März 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.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Gestaltung lernförderlicher User Experience in virtuellen Lernumgebungen. Im Rahmen einer Versuchsreihe wurden grundlegende Gestaltungsprinzipien für eine virtuelle Lernumgebung erarbeitet, welche mit 31 Probanden getestet wurden. Aus diesen Tests konnten relevante Gestaltungsansätze abgeleitet werden, die darauf abzielen, die Effektivität virtueller Lernumgebungen zu verbessern. Durch diese Arbeit wird ein vertieftes Verständnis für die notwendigen Gestaltungsansätze entwickelt, um virtuelle Lernumgebungen effektiv zu gestalten und somit den Lernerfolg nachhaltig zu fördern.
Autoren: Robert Eckardt, Leif Goldhahn
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: 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
PerspektiveArbeit Lausitz (PAL) Kompetenzzentrum für die Arbeit der Zukunft in Sachsen und Brandenburg im Portrait
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
Lost in Digital Transformation: Finding the Golden Thread. Two Approaches Empowering Resource-Constrained Organizations
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
Datenbasierte Assistenzsysteme in der Arbeitswelt
Effiziente Entwicklung zielgruppenspezifischer BI-Dashboards in Unternehmen
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
2024
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
2023
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
2022
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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