Entwicklung eines kontextsensitiven, modularen Assistenzsystems für manuelle Tätigkeiten
Zusammenfassung
Die vorliegende Arbeit wendet sich an Ingenieure und Wissenschaftler im Bereich der industriellen Produktion. Sie beschäftigt sich mit der Entwicklung eines kontextsensitiven und modularen Assistenzsystems, um Werker im Bereich der Reparatur und Nacharbeit zu unterstützen.
Das Assistenzsystem fokussiert flexibel bearbeitbare und wechselnde Arbeitsprozesse, bei denen weder der Arbeitsweg noch das Arbeitsziel im Voraus bekannt sind. Grundlage hierfür sind – neben des modularen und kontextsensitiven Aufbaus – die Betrachtung von
deterministischen und probabilistischen Bereichen eines Arbeitsprozesses. Das System kann sich so flexible an individuelle Arbeitsweisen oder Situationen anpassen. Um die Vorteile der flexiblen Assistenz auch in bestehenden Systemen zu erreichen wurde bei der Entwicklung eine wiederverwendbare und übertragbare Systemarchitektur konzipiert. ...
Schlagworte
- I–VIII
- 1–7 1 Einleitung 1–7
- 1.1 Problemstellung
- 1.2 Zielstellung
- 1.3 Vorgehensweise
- 8–47 2 Stand der Wissenschaft und Technik 8–47
- 2.1 Assistenzsysteme für manuelle Tätigkeiten
- 2.1.1 Begrifflichkeiten und Einordnung von Assistenzsystemen
- 2.1.2 Bekannte Assistenzsysteme und deren Ziele
- 2.1.3 Kontextsensitivität von Assistenzsystemen
- 2.1.4 Assistenzsysteme im Kontext Industrie 4.0 und Reparatur
- 2.1.5 Zusammenfassung und Abgrenzung
- 2.2 Grundlagen zur semantischen Modellierung des Arbeitskontexts
- 2.2.1 Kontextmodellierung: Begrifflichkeiten und bekannte Kontextmodelle
- 2.2.2 Kontextmodelle für das Produktionsumfeld
- 2.2.3 Modelle zur Beschreibung manueller Tätigkeiten im Produktionsumfeld
- 2.2.4 Modelle zur Klassifikation von Werkzeugen und Materialien
- 2.2.5 Zusammenfassung
- 2.3 Modellierungssprachen und Verhaltensmodelle
- 2.3.1 Ereignisgesteuerte Prozesskette (EPK)
- 2.3.2 Business Process Modeling Notation (BPMN)
- 2.3.3 Endliche Zustandsautomaten
- 2.3.4 UML-Zustandsmaschine
- 2.3.5 Petri-Netze
- 2.3.6 Hidden Markov Modelle
- 2.3.7 Zusammenfassung und Zwischenfazit
- 48–68 3 Methodisches Vorgehen und Anforderungsdefinition 48–68
- 3.1 Meta-Methodik für die Bearbeitung der Zielsetzung
- 3.2 Abgrenzung des betrachteten Problemraums
- 3.3 Definition der globale Anforderungen
- 3.4 Informationsakquise lokaler, funktionaler Anforderungen
- 3.4.1 Abstrahierter Komponentenentwurf
- 3.4.2 Abstrahierter Systementwurf
- 3.4.3 Abstrahierte Systemspezifikation
- 3.4.4 Zusammenfassung lokaler und funktionaler Anforderungen
- 69–91 4 Synthese und Modellbildung 69–91
- 4.1 Systemspezifikation: Prozessmodell des Zielsystems
- 4.2 Systementwurf: Entwicklung der Systemarchitektur
- 4.3 Komponentenentwurf: Entwicklung der Verarbeitungslogik
- 4.3.1 Bewertung bestehender Modellierungssprachen und Verhaltensmodelle
- 4.3.2 Modellierung der Arbeitsprozessfolge
- 4.3.3 Modellierung der kontextsensitiven Erkennung des Arbeitsschritts
- 4.3.4 Definition des kombinierten Arbeitsprozessmodells
- 4.3.5 Detailentwurf der Teilkomponenten der Verarbeitungskomponente
- 92–131 5 Umsetzung und Evaluation 92–131
- 5.1 Anwendungsfall und Assistenzsystem der SmartFactoryKL
- 5.2 Umsetzung und Integration der Verarbeitungskomponente
- 5.2.1 Vorbereitung des bestehenden Assistenzsystems
- 5.2.2 Umsetzung des Workflow-Modells
- 5.2.3 Umsetzung der Verarbeitungskomponente
- 5.3 Komponententest
- 5.4 Integrationstest
- 5.5 Systemtest
- 5.6 Bewertung und Evaluation des Gesamtsystems
- 132–137 6 Zusammenfassung und Ausblick 132–137
- 6.1 Implikationen für Wissenschaft und Praxis
- 6.2 Abschließende Bewertung
- 138–152 Anhang 138–152
- A Erfassungsbögen für die Informationsakquise und Informationsaufbereitung
- B Dokumente für den Systemtest
- B.1 Erfassungsbogen für die Testdurchläufe
- B.2 Arbeitsauftrag und Anwendungsszenario
- B.3 Nutzungsanweisung des Assistenzsystem
- B.4 Systembeschreibung zur Funktionsweise des Assistenzsystems und der Verarbeitungslogik
- 153–170 Literatur 153–170
- Monografien und Artikel
- Normen und Richtlinien
- Hochschulschriften
- Betreute studentische Arbeiten
- Webseiten und Internetreferenzen
