Adaptive Assistenzsysteme - Antwort auf komplexe Produktionsprozesse und heterogene Belegschaften

Tina Haase, Dirk Berndt, Evelyn Fischer und Michael Schenk

Der Beitrag stellt Gestaltungsansätze und Methoden für die Implementierung adaptiver Assistenzsysteme vor und zeigt auf, welchen Einfluss die unterschiedlichen betrieblichen Rollen auf die Gestaltung von Assistenzsystemen haben. Eine nutzeradaptive und kontextsensitive Gestaltung ermöglicht die Anpassung der Inhalte und der Darstellung an die Erfordernisse des Nutzers und an die zu unterstützende Arbeitsaufgabe. Es wird eine Systematik vorgestellt, die diese Gestaltungsdimensionen anhand von persönlichkeits- und tätigkeitsbezogenen Kategorien aufzeigt und als unterstützendes Werkzeug bei der Planung und Einführung von Assistenzsystemen genutzt werden kann. Diese Systematik wird ergänzt durch Gestaltungsdimensionen eines Assistenzsystems, die sowohl die Technologieauswahl als auch die Technologiegestaltung berücksichtigen.

Vor dem Hintergrund steigender Unsicherheiten durch Nachfrageschwankungen auf dem Markt, Engpässen in der Verfügbarkeit von Produktionsressourcen bei gleichzeitiger Zunahme an Produktvariationen und einer Verkürzung individueller Produktlebenszyklen, sind strukturelle Veränderungen in der produzierenden Industrie nicht länger vermeidbar [1]. Das bislang gängige Erfolgskonzept starker Spezialisierung in Markt und Branche sowie einer verschwendungsfreien, effizienten Produktion hält den gestiegenen Komplexitätsanforderungen einer hochdynamischen Wettbewerbsumwelt nicht mehr stand. Konzepte zur Wandlungsfähigkeit von Industriebetrieben setzen an systemischer Planung, agiler Produktion und einer Optimierung von Betriebsprozessen und Ressourcen durch Innovation und Adaption an [1, 2]. Die Bewältigung einer umfassenden Restrukturierung, wie sie unter dem Begriff der digitalen Transformation bekannt ist, stellt Industriebetriebe vor die Herausforderung, Aspekte des Menschen, der Technik und der Organisation (MTO) gleichermaßen zu berücksichtigen, um eine positive Entwicklung der Arbeitsproduktivität zu gewährleisten. Das Fraunhofer IFF entwickelt kognitive Assistenzsysteme, die den Digitalisierungsprozess in integrativer MTO-Betrachtung von informationstechnischer Assistenz, zu Wissenssystemen bis hin zu adaptiver Assistenz aktiv unterstützen [3].


Adaptive Assistenzsysteme

Um den zunehmend flexiblen Produktionsprozessen, variantenreichen Produkten und heterogenen Zielgruppen in der produzierenden
Industrie begegnen zu können, werden immer öfter arbeitsplatzintegrierte Assistenzsysteme eingesetzt, z. B. für die Unterstützung in der Kommissionierung [4], in der manuellen Montage oder bei der Durchführung von Instandhaltungstätigkeiten. Dabei werden zwei gegensätzliche Gestaltungsoptionen für Assistenzsysteme unterschieden: (1) Systeme, die die Handlungsfähigkeit der Beschäftigten einschränken und damit deren Entscheidungsmöglichkeiten stark reglementieren und (2) fähigkeitsverstärkende Systeme, die die Flexibilität und den Handlungsspielraum erweitern [5]. Eine Aussage, welche dieser Gestaltungsoptionen die bessere ist, kann jedoch nicht pauschal getroffen werden, sondern erfordert die Betrachtung konkreter betrieblicher Zielstellungen auf den unterschiedlichen funktionalen und hierarchischen Ebenen der Organisation sowie die Betrachtung der zu unterstützenden Tätigkeit und der Charakteristik der Mitarbeitenden, die durch das Assistenzsystem unterstützt werden sollen.

Die Gestaltung einer Assistenzlösung erfordert daher ein systematisches Vorgehen, das diese verschiedenen Gestaltungsebenen und Anforderungen berücksichtigt und die Inhalte und deren Darstellung entsprechend anpasst. In den folgenden Abschnitten wird daher zunächst beschrieben, welche betrieblichen Perspektiven Einfluss auf die Gestaltung nehmen, welche Adaptivitätskriterien unterschieden werden können und welche Auswirkungen diese auf die Gestaltung des Assistenzsystems, aber auch des übergeordneten Arbeitssystems, haben.
 


Bild 1: Persönliche und organisationale Rahmenbedingungen.

Betriebliche Perspektiven bei der Gestaltung von Assistenzsystemen

Die Zielstellung für die Einführung von Assistenzlösungen und der damit verbundene erwartete Nutzen unterscheiden sich in Abhängigkeit von der funktionalen Rolle im Unternehmen und erfordern deren separate Berücksichtigung bei der Gestaltung und Einführung. Es können drei grundlegend verschiedene Perspektiven unterschieden werden:

• Mitarbeitende auf dem industriellen Hallenboden, die durch das Assistenzsystem unmittelbar unterstützt werden, z. B. Monteure
• Arbeitsvorbereitung, verantwortlich für die Erstellung von Arbeitsabläufen und zugehörigen Assistenzinhalten, z. B. Erstellung von Montageanleitungen
• Management, verantwortlich für die Erreichung der Unternehmensziele, z. B. die fristgerechte Montage vorgegebener Stückzahlen in hoher Qualität

Darüber hinaus gibt es weitere Funktionen im Unternehmen, deren Tätigkeiten mittelbar vom Einsatz eines Assistenzsystems beeinflusst werden, z. B. Mitarbeitende im Einkauf. Diese sollen hier jedoch nicht betrachtet werden.

Die Berücksichtigung dieser verschiedenen Perspektiven hat entscheidenden Einfluss auf die Akzeptanz und die Wirkungsweise des Assistenzsystems im Unternehmen. Daher sollte ein Bewusstsein für die verschiedenen Erwartungen und Ziele, die an die Einführung eines Assistenzsystems geknüpft sind, vorhanden sein oder geschaffen werden. Ein erfolgreiches Vorgehen zur Erhebung der zielgruppenspezifischen Erwartungen wird in [6] beschrieben. Die Erwartungen werden im Rahmen von Workshops durch den Einsatz der Methode des Wirkungsmonitorings [7] gemeinsam erarbeitet und liefern im Ergebnis eine Prognose für den erwarteten mittelbaren und unmittelbaren Nutzen der verschiedenen Zielgruppen. Das sind z. B. die Reduktion von Fehlern und Reklamationen, die Erhöhung der Arbeitseffizienz, die Verkürzung der Anlernphase, ein reduzierter Betreuungsaufwand in der Anlernphase oder der flexible Einsatz von An- und Ungelernten. Dieses Vorgehen zur transparenten Erarbeitung der individuellen Ziele und Erwartungen ist Teil eines ganzheitlichen partizipativ angelegten Vorgehens bei der Gestaltung der Assistenzlösung. Dabei ist der transparente Austausch zum erwarteten Nutzen für alle hierarchischen und funktionalen Ebenen von Bedeutung, um Gestaltungsentscheidungen nachvollziehbar treffen zu können, Ängste und Vorbehalte frühzeitig zu identifizieren und im gemeinsamen Diskurs gegenzusteuern.

Es wird schnell deutlich, dass zur Erreichung dieser verschiedenen Zielstellungen unterschiedliche Gestaltungsanforderungen umgesetzt werden müssen. Während An- und Ungelernte eine hohe Informationsdichte benötigen, um ein Bauteil fehlerfrei, aber dennoch bereits produktiv, montieren zu können, benötigt ein/e erfahrene/r Monteur/in nur sehr gezielte Informationen, die bedarfsgerecht abgerufen werden können. Das Assistenzsystem sollte also die Möglichkeit bieten, sich an seine/n Anwender/in anpassen zu können (adaptiv) oder von ihm/ihr angepasst zu werden (adaptierbar).
Unter Adaptivität versteht man in diesem Kontext einerseits die Fähigkeit eines Assistenzsystems, nutzerspezifisch eine dynamische inhaltliche Unterstützung anzubieten, die andererseits aber auch im Format und der Darbietung des Inhalts von der/dem Nutzer/in verstanden und angenommen wird.

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