Concept of a self-learning workplace cell for worker assistance while collaboration with a robot within the self-adapting-production-planning-system

For some time, the focus of past research on industrial workplace designs has been the optimization of processes from the technological point of view. Since human workers have to work within this environment the design process must regard Human Factor needs. The operators are under additional stress due to the range of high dynamic processes and due to the integration of robots and autonomous operating machines. There have been few studies on how Human Factors influence the design of workplaces for Human-Robot Collaboration (HRC). Furthermore, a comprehensive, systematic and human-centred design solution for industrial workplaces particularly considering Human Factor needs within HRC is widely uncertain and a specific application with reference to production workplaces is missing. The research findings described in this paper aim the optimization of workplaces for manual production and maintenance processes with respect to the workers within HRC. In order to increase the acceptance of integration of human-robot teams, the concept of the Assisting-Industrial-Workplace-System (AIWS) was developed. As a flexible hybrid cell for HRC integrated into a Self-Adapting-Production-Planning-System (SAPPS) assists the worker while interaction.

Wcześniejsze badania nad projektami przemysłowych miejsc pracy koncentrowały się od pewnego czasu na optymalizacji procesów z technologicznego punktu widzenia. Ze względu na konieczność pracy ludzi w takim środowisku, proces projektowania musi uwzględniać potrzeby czynnika ludzkiego. Operatorzy znajdują się pod dodatkowym obciążeniem ze względu na zakres procesów o wysokiej dynamice, integrację robotów i autonomicznych maszyn roboczych. Stosunkowo niewiele badań dotyczy wpływu czynników ludzkich na projektowanie miejsc pracy na potrzeby układów Human-Robot Collaboration (HRC). Co więcej, wszechstronne, systematyczne i ukierunkowane na człowieka rozwiązanie projektowe dla przemysłowych zakładów pracy, szczególnie uwzględniające potrzeby czynnika ludzkiego w HRC, jest szeroko niepewne i brak jest konkretnego zastosowania w odniesieniu do miejsc pracy w produkcji. Opisane w artykule wyniki badań mają na celu optymalizację miejsc pracy dla ręcznych procesów produkcji i utrzymania ruchu, w odniesieniu do pracowników w HRC. W celu zwiększenia akceptacji integracji zespołów ludzko-robotycznych opracowano koncepcję systemu wspomagania miejsca pracy (ang. Assisting-Industrial-Workplace-System, AIWS). Jako elastyczna komórka hybrydowa dla HRC zintegrowana z Samo-Adaptacyjnym Systemem Planowania Produkcji (ang. Self-Adapting-Production-Planning-System, SAPPS) pomaga pracownikowi podczas interakcji.