Assistenzsysteme in der Arbeitswelt 4.0

Zusammenfassung

Überblick

Im Zusammenhang mit Begriffen, wie Industrie 4.0 und Arbeitswelt 4.0, werden zunehmend auch Assistenzsysteme diskutiert. Diese haben das Ziel, den Nutzer bei der Arbeit zu unterstützen und können damit dessen Tätigkeit bzw. das Arbeitsergebnis z. B. hinsichtlich Gesundheitsförderlichkeit, Ausführbarkeit und Effizienz verbessern. Daher sind sie gut im Arbeits- und Gesundheitsschutz einsetzbar. Assistenzsysteme sind dabei in cyber-physische-Systeme eingebunden, können also über Sensoren und Aktoren intelligent und selbstlernend agieren.

Gesetze, Vorschriften und Rechtsprechung

Assistenzsysteme sind Arbeitsmittel oder auch Medizinprodukte und unterliegen daher den entsprechenden Vorschriften. Für Herstellung, Nutzung und Betrieb müssen daher beispielsweise die Maschinenrichtlinie, die Betriebssicherheitsverordnung oder das Medizinproduktegesetz berücksichtigt werden.

1 Klassifizierung

Assistenzsysteme können in unterschiedlicher Art und Weise unterstützen. Sie werden daher folgendermaßen klassifiziert:

• kognitiv unterstützende Assistenzsysteme,
• physisch unterstützende Assistenzsysteme,
• psychisch unterstützende Assistenzsysteme,
• ambient assisted working,
• Service- und Assistenzroboter.

1.1 Kognitiv unterstützende Assistenzsysteme

Kognitiv unterstützende Assistenzsysteme liefern Informationen und unterstützen Lernen in Echtzeit. Sie sollen dem Nutzer bei der Informationsverarbeitung behilflich sein und bei der Ausführung seiner Arbeit helfen. Hierzu gehören u. a. Smartphone, Tablets, Smartwatches, Smartglasses (Datenbrillen) und Wearables.

Kognitiv unterstützende Assistenzsysteme können Informationen bereitstellen, Vorgaben für Handlungen, Handlungsschritte und Prozesse erzeugen und bewertetes Feedback geben. Gleichzeitig sammeln sie Daten zur Nutzung, z. B. Arbeitsgeschwindigkeit, Arbeitsfortschritt, Zeiten und Vitaldaten.

Diese Assistenzsysteme bieten zahlreiche Vorteile. Hierzu gehören:

• Teilhabe Leistungsgewandelter am Arbeitsleben durch konkrete Vorgabe von Arbeitsschritten;
• leichtes Anlernen von Personen;
• situations- und personenspezifische Unterstützung von Fachkräften durch individuelle Programmierung;
• Einblendung von Informationen am Arbeitsplatz in Echtzeit, die für die Tätigkeit erforderlich sind, z. B. Gefahrenhinweise und Tipps zur Ergonomie;
• Fehler und Gefährdungen können vermieden werden.

Jedoch müssen beim Einsatz von kognitiv unterstützenden Assistenzsystemen folgende Maßnahmen beachtet werden:

• Die Belastung durch Smart Mobile Devices ähnelt denen klassischer Bildschirmarbeitsplätze. Daher muss auch hier bei der Beschaffung auf ergonomische Faktoren geachtet werden.
• Der Einsatz von Datenbrillen kann durch das Tragen eine zusätzliche Belastung sein. Eine entsprechende Gestaltung ist daher wichtig.
• Die Konzentrationsfähigkeit kann durch den Einsatz kognitiv unterstützender Assistenzsysteme beeinträchtigt werden, da diese ablenkend wirken.
• Die eingeblendeten Informationen können zum Innehalten führen, um die Informationen aufzunehmen. Dabei kann primäre Arbeitsaufgabe vernachlässigt werden.
• Die visuelle Ermüdung ist bei unterschiedlichen Assistenzsysteme unterschiedlich ausgeprägt. So ist diese beim Tragen von Datenbrillen höher als bei der Nutzung von Tablets.
• Die Hard- und Software müssen ergonomisch gestaltet werden.

1.2 Physisch unterstützende Assistenzsysteme

Assistenzsysteme können die physische Leistungsfähigkeit von Nutzern unterstützen. In diesem Zusammenhang werden insbesondere Exoskelette genannt. Diese werden v. a. als "Roboter-Anzüge" getragen oder unterstützen einzelne Gliedmaßen. Exoskelette helfen insbesondere beim Heben und Tragen, beim Gehen, ermöglichen das Sitzen ohne Möbel oder entlasten den Rücken.

Das Ziel von Exoskeletten ist es, die Vorteile von Mensch (z. B. gute Sensomotorik und Flexibilität) und Technik (z. B. gute Ausdauer) zu verbinden und so Bewegungen des Nutzers zu erleichtern sowie Gesundheitsgefahren vorzubeugen.

Die Entwicklungen zeigen, dass es keine universell einsetzbaren Exoskelette gibt, sondern dass diese vielmehr auf die Tätigkeit und Arbeitsschwere angepasst werden müssen. Demnach ist es auch wichtig, das Exoskelett dem jeweiligen Nutzer und der entsprechenden Situation adaptieren.

Das Tragen von physisch unterstützenden Assistenzsystemen oder Exoskeletten darf keine zusätzliche Belastung sein oder weitere Gefährdungen entstehen lassen.

Risiken können sein:

• Überschreitung der Belastungsgrenze des Nutzers trotz Exoskelett,
• zusätzliche Gefährdung beim Stolpern und Stürzen oder durch Ausfall der aktiven Systeme des Exoskeletts,
• Abbau von Muskeln oder Einschränkung in der Bewegung,
• Steuerung und Bewegung und Schnelligkeit des Exoskeletts von außen.

Chancen sind insbesondere:

• Teilhabe von Beschäftigen mit körperlichen Einschränkungen bei Arbeitstätigkeiten;
• Ausführung von Tätigkeiten, die ohne Exoskelett nicht möglich wären;
• Analyse der Arbeitsprozesse und Anpassung der Ergonomie durch die Datenerfassung der Exoskelette;
• schnellere Einsatzfähigkeit von Beschäftigten in Heilbehandlung.

1.3 Psychisch unterstützende Assistenzsysteme

Unter psychisch-unterstützenden Assistenzsystemen werden im Allgemeinen Wearables und ...