A future that works Kobotik, digitale Kompetenzen und die Re-Humanisierung des Arbeitsplatzes

In einer Längsschnittstudie werden die Auswirkungen von Cobots auf die Arbeitskultur, die Anforderungen an die Arbeitstätigkeit und die subjektive Arbeitserfahrung der Mitarbeitenden untersucht. Basierend auf diesen Erkenntnissen und auf Anwendertests wird eine Robotiklösung mit dem Ziel entwickelt, die Arbeit aufwertende Interaktionen zu fördern und gleichzeitig industrielle Anforderungen wie Produktivität, Qualität und Flexibilität zu erfüllen.

Steckbrief

  • Lead-Departement Technik und Informatik
  • Weitere Departemente Wirtschaft
  • Institut Institute for Human Centered Engineering (HUCE)
    Institut New Work (INW)
  • Forschungseinheit HUCE / HuCE – roboticsLab
  • Laufzeit (geplant) 01.05.2020 - 30.04.2024
  • Projektverantwortung Sarah Degallier Rochat
  • Projektleitung Sarah Degallier Rochat
  • Projektmitarbeitende Charly Blanc (TI)
    Nada Endrissat (W)
  • Partner IDIAP, Martigny
    BFH-W. Bern

Ausgangslage

Neue Technologien wie kollaborative Robotik und künstliche Intelligenz verändern die Arbeit. Während Ökonomen vielfach Fragen zu den Auswirkungen auf die Quantität der Arbeit diskutieren, d. h. inwieweit die Automatisierung von Prozessen und der Einsatz von Robotern Arbeitsplätze vernichten oder neue schaffen können, widmet sich dieses vom SNF unterstützte Projekt Fragen der Qualität. Im Zentrum stehen kollaborative Roboter, kurz Cobots. Cobots erfüllen sehr spezifische Sicherheitsanforderungen und können deshalb in direkter Zusammenarbeit mit Menschen eingesetzt werden. Dadurch eignen sie sich besonders für Prozesse, die nur schwer vollständig zu automatisieren sind und noch immer manuell ausgeführt werden, wie zum Beispiel: kleine Produktionsserien, Produkte mit kurzen Lebenszyklen, Prozesse mit geringer Wertschöpfung oder Prozesse, die eine hohe Geschicklichkeit oder Flexibilität erfordern. Der Prozess kann teilautomatisiert werden: sich wiederholende, typische, leicht zu automatisierende Aufgaben werden vom Roboter übernommen, während schwierigere, spezifische Aufgaben nach wie vor manuell erledigt werden. Dies hat eine Verteilung der Aufgaben zwischen dem Mitarbeitenden und dem Roboter zur Folge, die zu einer neuen Form der Mensch-Maschine-Interaktion führt, welche die Bedeutung und die Qualität der Arbeit für den Mitarbeitenden beeinflussen kann.

Auch wenn Fortschritte bei der Vereinfachung der Roboterprogrammierung erzielt wurden, erfordert sie oft noch immer Expertenwissen und ein Grossteil der Interaktion ist vordefiniert. Der Anwender muss dem Protokoll der Maschine folgen, was die Interaktion unbefriedigend macht. Neue Fortschritte im maschinellen Lernen wie z. B. das Lernen durch Vorzeigen, ermöglichen es dem Nutzer, die Interaktion mit dem Roboter auf seine Bedürfnisse anzupassen. Intuitive Benutzeroberflächen zu diesen Algorithmen fehlen jedoch noch. Ziel des Projekts ist es, diese Lücke zu schliessen, indem es für die Industrie Schnittstellen für eine adaptive Mensch-Roboter-Kollaboration entwickelt. Es wird ein mitarbeiterzentrierter Ansatz verfolgt, bei dem Anwender aus verschiedenen Bereichen der Industrie an der Gestaltung des Robotiksystems beteiligt sind.

Wissenschaftliche Studien zeigen, dass die Bewertung und Akzeptanz von Robotern sozial und kulturell beeinflusst ist und je nach Situation variiert. Das Projekt trägt diesen Erkenntnissen Rechnung, indem es zunächst die situativen Praktiken der Mensch-Maschine-Interaktion beobachtet und diese dann in Interviews mit Mitarbeitenden reflektiert und weiter vertieft. Auf diese Weise können sowohl sozio-kulturelle und situative Praktiken als auch Arbeitserfahrungen herausgearbeitet werden.

Ziele

In einem Längsschnittdesign werden die Auswirkungen der Einführung von Cobots auf die Arbeitskultur, die Anforderungen an die Arbeitstätigkeit und die subjektive Arbeitserfahrung der Mitarbeitenden untersucht. Das Projekt befasst sich mit den ethischen Auswirkungen des Einsatzes von Cobots und der Definition von «guter Arbeit» im Zeitalter der Digitalisierung.

Basierend auf diesen Erkenntnissen und durch das partizipative Design soll ein Robotiksystem entwickelt werden, das bestrebt ist, Mensch-Roboter-Interaktionen zu fördern, welche die Arbeit des Benutzers aufwerten. Dem Benutzer soll es möglich sein, dem Roboter auf einfache Weise seine Bedürfnisse mitzuteilen, zur Steuerung des Roboters dessen Verhalten zu verstehen und dieses leicht an die Anforderungen der Aufgabe anpassen zu können.

Vorgehen

Auf der Grundlage von drei konkreten Praxisfällen wird eine allgemeine, flexible Robotiklösung mit dem Ziel entwickelt, die Arbeit aufwertende Mensch-Roboter-Interaktionen zu fördern und gleichzeitig die industriellen Anforderungen an Produktivität und Qualität aufrechtzuerhalten. Das System wird während zweier Implementierungszyklen gemeinsam mit den Benutzern entwickelt. Es wird ständig von den Benutzern getestet und an ihre Bedürfnisse angepasst, um effiziente, befriedigende Interaktionen zu gewährleisten.

Darüber hinaus untersucht das Projekt die Auswirkungen von Cobots auf die Arbeitskultur, die Anforderungen an die Arbeitstätigkeit und die subjektive Arbeitserfahrung. Dabei gehen wir von einem Mensch-Maschine-Verständnis aus, das nicht deterministisch, sondern relational ist. Das Projekt zielt darauf ab, die Bedingungen, Einstellungen und Fähigkeiten zu identifizieren, die zu einer Automatisierung beitragen können, die zu einer Wertschätzung der Arbeit und einem höheren Selbstwertgefühl der Mitarbeitenden führt.