Assistenzsystem unterstützt Werkstätten für Menschen mit Behinderungen beim Packprozess

Weniger Stress in Produktion, mehr Zeit für Betreuung

Mediendienst Mai 2017 / 2.5.2017

Gruppenleiter in Werkstätten für Menschen mit Behinderungen haben alle Hände voll zu tun. Sie halten die Produktion am Laufen und betreuen gleichzeitig ihre Beschäftigten. Für die Betreuungsaufgaben sollen sie künftig mehr Zeit haben. Im Projekt »AMBOS-3D« entwickelt das Fraunhofer IPA mit der freien Werkstatt Hobbyhimmel, der Ruck GmbH und den Neckartalwerkstätten des Caritasverbands für Stuttgart e.V. ein Assistenzsystem, das Arbeitskräfte mit optischer 3D-Sensorik beim Packprozess unterstützt. Die Lösung basiert auf kostengünstigen Open-Source-Technologien und kann von jedermann nachgebaut werden.

© Foto Fraunhofer IPA, Rainer Bez

Im Projekt AMBOS-3D haben das Fraunhofer IPA und Partner ein Assistenzsystem entwickelt, das mit optischer 3D-Sensorik die Mitarbeiter in Werkstätten für Menschen mit Behinderungen beim Packprozess unterstützen.

In Werkstätten für Menschen mit Behinderungen geht es nicht nur darum, schnell und effizient zu fertigen, sondern den Mitarbeitern ein normales Berufsleben zu ermöglichen. Trotzdem stehen die Qualitätsanforderungen der Kunden im Mittelpunkt. Dieser Inklusionsgedanke stellt den Gruppenleiter vor Herausforderungen. Beispielsweise verpacken die Neckartalwerkstätten im Auftrag eines Spezialisten für Druckkontrollüberwachung kleine Tütchen mit Schrauben, Schraubnippeln, einem Schlauch und einem Sicherheitshinweis. Der Gruppenleiter achtet darauf, dass die Bauteile korrekt abgezählt sind und der Schlauch die richtige Länge hat. Gleichzeitig übernimmt er die sozialen und zwischenmenschlichen Aufgaben. »Diese Leute stehen im Spannungsfeld zwischen Pädagogik und Produktion. Sie müssen beide Bereiche überblicken und organisieren«, informiert IPA-Wissenschaftler Christian Jauch, der den Prozess vor Ort analysiert hat.

 

Dank Open Source vielseitig einsetzbar
Das Assistenzsystem, das die IPA-Wissenschaftler und ihre Partner im Projekt AMBOS 3D entwickeln, soll die Gruppenleiter bei ihren Produktionsaufgaben entlasten und ihnen mehr Zeit für die Betreuung einräumen. Mit Pick-by-Light zeigt die Anwendung dem Beschäftigten den nächsten Arbeitsschritt an. Über grüne bzw. rote Lichtsignale meldet sie ihm unmittelbar zurück, ob er alles richtig gemacht hat. »Das nimmt dem Gruppenleiter den Druck und steigert die Qualität und Rentabilität der Produktion. Gleichzeitig ermöglicht es den Werkstätten, mehr Produktvarianten in kleinen Stückzahlen zu fertigen«, erklärt Jauch. Ein erster Prototyp wurde für den Packprozess der Neckartalwerkstätten umgesetzt, prinzipiell lassen sich damit aber alle manuellen
Arbeitsschritte anzeigen und überwachen. Beispiele seien die Kommissionierung oder manuelle Montageaufgaben.

Für die Lösung hat das Projektteam einfache und kostengünstige Soft- und Hardware eingesetzt. Dazu gehören ein Raspberry-Pi-Computer, 3D-Sensoren und eine 2D-Kamera, die über den Boxen mit den Bauteilen installiert wird. Als erstes muss der Anwender, bei den Neckartalwerkstätten der Gruppenleiter, den Prozess mit einer Companion-App konfigurieren. Dank übersichtlicher Nutzerfläche geht das schnell und einfach, ganz ohne Programmieren. Anschließend zeichnet die Kamera die Arbeitsschritte auf, prüft diese mit modernen Gestenerkennungsalgorithmen und löst bei Bedarf Fehlermeldungen aus. Die Quellcodes und die Bauanleitung stehen auf der Projektwebsite zum Download bereit. Unternehmen, Werkstätten und Hobbybastler können das System damit nachbauen, ohne viel Zeit und Geld zu investieren.


Nachbauen erwünscht
Erarbeitet wurde die Anwendung in mehreren öffentlichen Workshops, bei denen das Projektteam und Freiwillige aus der Maker-Szene mitgewirkt haben. Neben dem Assistenzsystem hat das Konsortium weitere Lösungen entwickelt, die den Packprozess der Neckartalwerkstätten verbessern. Dazu gehört eine spezielle Schaufel, mit dem die Mitarbeiter – wie mit einem Pizzaschieber – die Bauteile ins Tütchen stecken können. »Damit reduzieren
wir Verunreinigungen, weil die Mitarbeiter nicht hineingreifen müssen«, so Jauch. Auch einen Zipper, mit dem sie das Tütchen schnell und sicher verschließen können, haben sie umgesetzt. »Wir freuen uns, den Beschäftigten ab dem Sommer modernisierte Arbeitsplätze anzubieten, die genau auf ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind«, bestätigt Harald Hellstern, der Fertigungsleiter der Neckartalwerkstätten in Stuttgart.

Das Projekt AMBOS-3D wird als eines von zehn Siegerprojekten des Wettbewerbs »Light Cares« vom BMBF mit knapp 100 000 Euro gefördert. Aufgabenstellung ist, zusammen mit der Maker-Szene photonische Technologien einzusetzen und dabei Menschen mit Behinderungen zu unterstützen. Im Juni 2017 ist das Projekt zu Ende, die Laufzeit beträgt acht Monate.

 

Projekt AMBOS-3D

Titel: »Assistenzsystem für manuelle Werkstattarbeitsplätze von Menschen mit
Behinderung mittels optischer 3D-Sensorik« (AMBOS-3D)
 
Partner: Fraunhofer IPA (Koordinator)
Hobbyhimmel
Caritasverband für Stuttgart e.V. Neckartalwerkstätten (WfbM)
Ruck GmbH
 
Projektlaufzeit: 1.11.2016 bis 30.6.2017  
Projektvolumen: 97 983 € (Förderquote 100 %)  
Gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Wettbewerbs »Light Cares«  
Website: http://ambos-3d.ipa.fraunhofer.de/