Entwicklung und Validierung einer Webanwendung zur Aufnahme von Arbeitsanweisungen für Werkerinformationssysteme

Durch den Trend zur kundenindividuellen Massenproduktion sinken Losgrößen, während die Variantenvielfalt in der Produktion steigt. Trotz der gesteigerten Anforderungen werden weiterhin kostengünstige und hochqualitative Produkte erwartet. Die gesteigerte Komplexität führt zu erhöhtem Abstimmungsaufwand, einer gesteigerten Anzahl an möglichen Arbeitsinhalten und daher zu einer höheren Wahrscheinlichkeit für Montagefehler. Daher sollen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in der Montage optimal bei dieser zunehmenden Variantenvielfalt unterstützt werden. Hierzu werden vermehrt Werkerinformationssysteme eingesetzt, welche Arbeitsanweisungen für die entsprechenden Montageschritte darstellen. Neben aus CAD-Systemen abgeleiteten Anweisungen werden vielfach auch Aufzeichnungen, welche von realen Prozessen stammen, benötigt. Die Aufnahme und Übertragung von Arbeitsanweisungen ist bisher zeitaufwendig und teilweise nur mit proprietären Lösungen möglich. Ziel dieser Forschungsarbeit ist es, eine Anwendung zu schaffen, mit der Arbeitsanweisungen in der Form von Aufnahmen von Realinhalten für Werkerinformationssysteme mit geringem Zeitaufwand und in hoher Zuordnungsgenauigkeit erfasst werden können.Dabei wird folgende Forschungsfrage gestellt: Wie kann eine Anwendung entwickelt und evaluiert werden, die den Zeitaufwand für die Erfassung und Übertragung von Arbeitsanweisungen in digitale Informationssysteme deutlich reduziert? Um die Forschungsfrage in Bezug auf wissenschaftliche Anforderungen zu beantworten, wurde die Lösung nach dem DSRM-Prozess-Modell abgeleitet. Bei diesem Modell wird zuerst das Problem identifiziert und das Ziel definiert. Im Anschluss wird der aktuelle Stand der Technik untersucht und eine Demonstratoranwendung als Artefakt konzipiert und definiert. Die Funktionsfähigkeit des Softwareartefakts wird nachfolgend demonstriert und unter qualitativen und quantitativen Gesichtspunkten evaluiert. Die Ergebnisse dieser Evaluierung zeigten beim Einsatz des Softwareartefakts eine erhebliche Zeitersparnis im Vergleich zum bisherigen Lösungsansatz. Darüber hinaus war stets eine fehlerfreie Zuordnung zu den Arbeitsschritten sichergestellt und es gab ein sehr positives Feedback der Anwenderinnen und Anwender zur Qualität der Demonstratoranwendung.
The trend towards mass customization is reducing batch sizes while the number of variants in production is increasing. Despite the increased requirements, cost-effective and high-quality products are still expected. The increased complexity leads to a higher coordination effort, an increased number of possible work contents and therefore to a higher probability of assembly errors. For this reason, employees in the assembly department are to be optimally supported with this increasing variety of variants. For this purpose, worker information systems are increasingly used, which represent work instructions for the corresponding assembly steps. In addition to instructions from CAD systems, recordings from real processes are widely required. The recording and transmission of work instructions has been time-consuming up to now and in some cases only possible with proprietary solutions. The aim of this research work is to create an application with which work instructions in the form of recordings of real contents for worker information systems can be recorded with a low expenditure of time and with high allocation accuracy. The following research question is posed: How can an application be developed and evaluated that significantly reduces the time needed to capture and transfer work instructions to digital information systems? In order to answer the research question in terms of scientific requirements, a solution was derived based on the DSRM process model. In this model, the problem is first identified and the goal is defined. Subsequently, the current state of the art is examined and a demonstrator application is designed and defined as an artefact. The functionality of the software artefact is subsequently demonstrated and evaluated from both qualitative and quantitative aspects. The results of this evaluation showed a considerable time saving when using the artefact compared to the previous solution approach. Furthermore, an error-free allocation to the work steps was always ensured and there was a very positive feedback from the users regarding the quality of the demonstrator application.