Gamifizierung zur Steigerung der Anlagenproduktivität: Annotation

Gamifizierungen haben sich in unserem Leben verbreitet. Ein Armband vibriert, wenn am Tag 10.000 Schritte gemacht wurden, die Sprachlern-App motiviert zum täglichen Vokabeltraining und das Auto präsentiert einen “Eco-Score” bei der Beendigung einer Fahrt. Die Verhaltensänderung durch Gamifizierung kann man an sich selbst beobachten – und wurde in vielen Studien nachgewiesen. In der Industrie hat es sich noch nicht verbreitet. Das wird sich ändern.

Gamifizierung ist die Übertragung von Spielelementen auf einen Nicht-Spiel-Kontext. Ziel ist es dabei immer, das Verhalten des Menschen in eine gewünschte Richtung zu beeinflussen. Für den Menschen sollen dabei im gleichen Zuge neue Anreize entstehen: Einfach nur Spaß oder auch z.B. ein übergeordneter Sinn. Im industriellen Kontext kann dies z.B. ein Verhalten zur Reduzierung von Arbeitsunfällen oder auch – wie im Fall von oee.ai – ein Verhalten zur Steigerung der OEE sein. Die psychologischen Hintergründe sind vielfältig. Viel lässt sich damit zusammenfassen, dass eine innere, der Psychologe sagt intrinsische, Motivation geschaffen wird, ein bestimmtes Verhalten an den Tag zu legen.

oee.ai bietet mehrere Gamifizierungs-Use-Case. Dieser Artikel widmet sich einer sogenannten Fortschrittsanzeige. Was ist der Hintergrund? Für den Einsatz von KI-Algorithmen zur Steigerung der Anlagenproduktivität ist eine möglichst vollständige Annotation der Produktivitätsverluste in der Zeitreihe nötig, um dem Algorithmus die Ursache des Produktivitätsverlusts zur Verfügung stellen. Die Steuerungen von modernen Anlagen können regelmäßig nur einen begrenzten Anteil der Störgründe zur Verfügung stellen – ältere Anlagen sind hierzu häufig gar nicht in der Lage. In diesem Fall springt der Mensch ein und teilt oee.ai an einem Tablet mit, was die tatsächliche Ursache des Produktivitätsverlusts war.

Diese Information hat für den weiteren Verlauf der automatisierten Datenanalyse eine herausgehobene Bedeutung. Machine Learning oder künstliche Intelligenz Algorithmen sind in ihrer Treffsicherheit besser, je mehr und je vollständiger ihnen Daten zur Verfügung gestellt werden. Daher stammt der Bedarf einer möglichst vollständigen Annotation der Verluste in der Zeitreihe, wozu der Mensch aufgrund der Unvollständigkeit der maschinellen Daten benötigt wird.

Unter Psychologen gilt “die Jagd”, also die Beschaffung von Objekten, als Teil des Betriebssystems des Menschen. Auch strebt der Mensch nach Vollständigkeit. Das menschliche Gehirn belohnt sich in diesem Fall selbst, also intrinsisch. Wer sich an den Aufstieg von Pokémon Go erinnert, sieht hier deutliche Parallelen. Auch wird man beispielsweise bei LinkedIn oder XING über kleine Animationen aufgefordert, sein Profil zu vervollständigen.

Diesen Effekt macht sich oee.ai bei der Motivationssteigerung des Menschen zur Eingabe der Störgründe zu Nutze. Auf einem Andon-Board wird in Echtzeit für alle sichtbar eine Fortschrittsanzeige angezeigt, wie vollständig die Störgrundeingabe der aktuellen Schicht ist.

Abbildung: Gamifiziertes Andon-Board zur Vervollständigung der Störgrundeingaben

Die verwendeten Ikons sind dabei aus einem Katalog wählbar. Auch ist die Länge der Reihe, die aufgebaut werden soll, konfigurierbar. Bei Schichtbeginn ist die Fortschrittsanzeige leer – es werden weder beantwortete noch unbeantwortete Störgrundeingaben der Vergangenheit visualisiert. Dies dient der eindeutigen Zuordnung der Verantwortung für die Dateneingabe zur aktuellen Schicht.

Auf diese Weise können sich nur wenige Mitarbeiter der inneren Motivation entziehen, Vollständigkeit bei der Visualisierung zu erzeugen, also technisch gesprochen alle Störgründe zu annotieren. Auf diese Weise wird eine vollständige Datenreihe zur weiteren Nutzung durch Machine Learning oder KI-Algorithmen erzeugt. Darüber hinaus erwirbt der Mitarbeiter das Gefühl, dies mit Motivation getan zu haben und neben der eigentlichen Produktion noch an einer anderen Stelle ein Ziel erreicht zu haben. All dies geschieht freiwillig, ohne Druck und ohne extrinsische Anreize, die in diesem Fall möglicherweise eine Geldzahlung für Vollständigkeit sein könnte.

Haben Sie Fragen zur Gamifizierung der Steigerung der Anlagenproduktivität oder haben Sie eigene Ideen, was Sie in diesem Umfeld gerne gamifizieren möchten? Sprechen Sie uns an.