Az Emberi Digitális Ikrek Alkalmazása a Termelékenység és Biztonság Optimalizálására az Ipari 5.0-ban
A Neumann János Informatikai Kar munkatársai által végzett tudományos munka, kutatási eredmények szélesebb körben való ismertetése céljából a honlapunkon elérhetőek kiemelkedő, válogatott közlemények tartalmát bemutató hírek.
Az Ipar 4.0 korszak technológiai fejlődése új fogalmakat hozott, köztük az emberi digitális ikert (Human Digital Twin – HDT), amely egy személy mentális, érzelmi és viselkedési tulajdonságainak digitális reprezentációja. Ez a koncepció egyre fontosabb szerepet játszik az Ipar 5.0 fejlődésében, ahol a gépek és emberek együttműködésén van a hangsúly a termelékenység és a biztonság javítása érdekében.
A kutatás egy módszert mutat be az emberi kognitív terhelés, vagyis a feladatvégzéshez szükséges mentális erőfeszítés nyomon követésére és kezelésére. A kutatók a galvanikus bőrreakció (amely a bőr vezetőképességének apró változásait méri a stressz érzékelésére) segítségével figyelik az egyének kognitív állapotát. Ez az adat egy rendszer, a Human Asset Administration Shell (HAAS) segítségével kerül feldolgozásra, amely valós idejű adatokat, felhasználói készségeket és környezeti feltételeket kombinálva teljes képet ad az egyén mentális és fizikai jólétéről.
A HAAS keretrendszer segít azonosítani azokat a területeket, ahol az egyének mentális terhelés alatt állhatnak, és javaslatot tesz a terhelés csökkentésére, például személyre szabott képzéssel. A módszer hatékonyságát laboratóriumi környezetben bizonyították, amely igazolja, hogy ezek a rendszerek növelhetik a teljesítményt és a biztonságot is.
Az eredeti közlemény:
The rapid advancement of technology related to Industry 4.0 has brought about a paradigm shift in the way we interact with assets across various domains. This progress has led to the emergence of the concept of a Human Digital Twin (HDT), a virtual representation of an individual’s cognitive, psychological, and behavioral characteristics. The HDT has demonstrated potential as a strategic tool for enhancing productivity, safety, and collaboration within the framework of Industry 5.0. In response to this challenge, this paper outlines a process for tracking human cognitive load using the galvanic skin response as a physiological marker and proposes a novel method for managing cognitive load based on the extended Human Asset Administration Shell (HAAS). The proposed HAAS framework integrates real-time data streams from wearable sensors, user skills, contextual information, task specifics, and environmental and surrounding conditions to deliver a comprehensive understanding of an individual’s cognitive state, physical wellness, and skill set. Through the incorporation of skills set, physical, physiological, and psychological variables, and task parameters, the developed HAAS framework enables the identification, management, and development of individual capabilities, thereby facilitating individualized training and knowledge exchange. The applicability of the developed framework is proved by an experiments in the Operator 4.0 laboratory with the detailed HAAS parameters.
DOI: doi: 10.1109/ACCESS.2024.3359902
