27.07.2022
KI-gestützte Assistenzsysteme fördern die berufliche Rehabilitation
Das Forschungsprojekt KI.ASSIST evaluiert erfolgreich Assistenzsysteme, die mittels künstlicher Intelligenz (KI) für mehr berufliche Teilhabe von Menschen mit unterschiedlichen Behinderungen sorgen. [Von Lisa Gruber]
Ziel des im Jahr 2019 gestarteten Forschungsprojektes KI.ASSIST war es, die berufliche Teilhabe von Menschen mit Behinderungen durch KI-gestützte Assistenzsysteme zu steigern bzw. überhaupt zu ermöglichen. Es galt also herauszufinden, welche Technologien sich bei welchen Einschränkungen eignen und welche Rahmenbedingungen sie erfordern, um die berufliche Selbstständigkeit der Rehabilitand:innen zu fördern.
Ziele von KI.ASSIST:
- Der Abbau von Barrieren am Ausbildungs- und Arbeitsplatz von Menschen mit Behinderungen.
- Den Rehabilitand:innen das selbstständige und selbstbestimmte Lernen und Arbeiten zu ermöglichen.
- Die Verstärkung digitaler Lernmethoden im Ausbildungs- und Einarbeitungsplan.
- Personenunabhängiges Vermitteln von Fachwissen und Arbeitsroutinen.
- Effiziente Vorbereitung der Rehabilitand:innen für den ersten Arbeitsmarkt.
- Das Erstellen von Handlungsempfehlungen für eine moderne, durch KI-Technologien gestützte berufliche Rehabilitation.
- Aufbau einer Informations- und Austausch-Plattform mit unterschiedlichen Partizipationsformaten.
Projektüberblick
Ziel des geförderten Forschungsprojektes KI.ASSIST war die höhere Teilhabe von Menschen mit unterschiedlichsten Behinderungen in der beruflichen Rehabilitation. Am vom Bundesministerium für Arbeit und Soziales (BMAS) geförderten Forschungsprojekt KI.ASSIST (2019-2022) beteiligten sich mehrere Berufsförderungswerke (BFW), Berufsbildungswerke (BBW) und Werkstätten für Menschen mit Behinderungen sowie deren Dachverbände. Forschungspartner war das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI). In sogenannten Lern- und Experimentierräumen wurde u.a. untersucht, ob KI-gestützte Assistenztechnologien das Erwerben von Fähigkeiten sowie das Erlernen von Abläufen in Berufen unterschiedlichster Branchen unterstützen. Weiter wurde evaluiert, inwieweit diese Technologien bei Einsätzen außerhalb der beruflichen Rehabilitationseinrichtungen helfen, die Teilhabe am Arbeitsleben für Menschen mit Behinderungen zu fördern
TeamViewer brachte sich mit seinem Augmented-Reality(AR)-System Frontline bei Projekten ein, die sich auf Auszubildende in IT- und technischen Berufen sowie auf Pflegeberufe innerhalb und außerhalb der Einrichtung fokussierten.
Augmented Reality (AR) spielt ihre Stärken aus
In der Industrie verbessert TeamViewer Frontline seit vielen Jahren durch klare Schritt-für Schritt-Anleitungen Unternehmensprozesse in Bereichen wie Logistik und Instandhaltung. In den Lern- und Experimentierräumen in München und Pirna kam insbesondere die Lösung TeamViewer Frontline xMake zum Einsatz, die sich auf manuelle Herstellungsprozesse fokussiert.
Frontline läuft auf Datenbrillen (auch: Smart Glasses), Wearables (also am Körper tragbare Mini-Computer) und mobilen Endgeräten. In den KI.ASSIST-Projekten fiel die Wahl auf Smart-Glasses-Modelle der TeamViewer Partner Vuzix und RealWear. Diese in industriellen Kontexten bereits etablierten Geräte werden auf dem Kopf getragen und verfügen über einen kleinen Bildschirm, der sich direkt im Blickfeld der Nutzer:innen befindet. Zudem sind die Geräte mit einer Kamera, einem Mikrofon und einem Lautsprecher ausgestattet.
Die Frontline Lösung xMake assistiert den Träger:innen von Datenbrillen durch vorprogrammierte Schritt-für-Schritt-Anleitungen (Workflows). Je nach Aufgabe und Information, die vermittelt werden soll, können Videos, Bilder oder Texte auf den Bildschirm der Datenbrille projiziert werden. Eine gesprochene Anleitung wird über den Lautsprecher der Datenbrille wiedergegeben. Den Ablauf der Anleitung können die Anwendenden individuell per Sprachbefehl steuern. Das bedeutet, sie können die Anleitung pausieren, um die gerade beschriebene Aktion durchzuführen. Weiter können sie einzelne Schritte wiederholen, kommentieren oder auch abbrechen. Sollen Arbeitsergebnisse validiert werden, lässt sich der Workflow so aufsetzen, dass einzelne Arbeitsschritte bestätigt werden müssen, bevor die Anleitung fortfährt. Spracherkennung und -steuerung der Datenbrille basieren auf einem von TeamViewer vortrainierten KI-Modell zur Sprach- und Bilderkennung.
Eigene AR-Anwendungen erstellen – ganz ohne Programmierkenntnisse
- Mittels des in Frontline enthaltenen Creators lassen sich die Schritt-für-Schritt-Anleitungen ohne Programmierkenntnisse einfach mit ein paar Klicks im Webbrowser erstellen und anpassen.
- Dank der einfachen und flexiblen Anpassung kann der benötigte Detaillierungsgrad der Anweisungen zusammen mit den Nutzenden in der Praxis erarbeitet und getestet werden.
- Das Einfügen und Bearbeiten von Fotos, Ton- und Videoaufnahmen ist einfach mit dem Frontline Creator möglich und erfordert keine speziellen Anwenderkenntnisse.
Wo innovative Technologie Vorteile schafft
In allen Lern- und Experimentierräumen stellte sich heraus, dass der Einsatz von Datenbrillen bei vielen Zielgruppen vorwiegend bei Routinetätigkeiten mit immer demselben Ablauf förderlich ist. Lediglich bei Menschen mit schweren körperlichen oder kognitiven Behinderungen erwies sich der Einsatz von Datenbrillen wegen der technischen Handhabung als eher schwierig. Bei Sprechstörungen funktionierte die Spracherkennung nicht immer einwandfrei.
Da einige KI-gestützte Assistenzsysteme für jede Aufgabe passgenau vorbereitet werden müssen, sind sie nicht unbedingt spontan einsetzbar. Die Kompetenzen für die verschiedenen KI-Assistenzsysteme, wie Datenbrille, Biofeedback-Tracking, Navigationssystem oder Sprachsteuerung, müssen durch Schulung und Beratung aufgebaut werden.
Verlässlich Fachwissen aufbauen für IT- und Elektronikberufe: BFW München
Im BFW München wird TeamViewer Frontline von über 40 Auszubildenden eingesetzt, um Fachwissen aufzubauen sowie um Arbeitsprozesse zu erlernen und zu üben. Als besonders vielversprechend hat sich der Einsatz von AR-Technologie bei Menschen mit Lernschwierigkeiten bzw. mit psychischen und körperlichen Beeinträchtigungen erwiesen.
Zunächst testeten Auszubildende für IT- und Elektronikberufe die Schritt-für-Schritt-Anleitungen per Datenbrille. Positiver Nebeneffekt für diese Auszubildenden: Sie arbeiten sich in Next-Gen-Technologien ein. Im Einsatz bestätigten die Rehabilitand:innen, dass die Spracherkennung gut funktionierte. Alle empfanden die Arbeits- und Lernunterstützung als hilfreich. Alleinig die ungewohnte Handhabung der neuen Hightech-Geräte führte anfangs bei einzelnen Nutzenden zu Gewöhnungseffekten wie Schwindelgefühlen.
Das Austesten der Technologie, besonders bei niederschwelligen Arbeiten wie der Montage von Netzwerkkabeln, sollte erste Erfahrungswerte für weitere Anwendungsszenarien liefern. Angedacht sind die Podologie sowie die Inbetriebnahme und Kontrolle elektronischer Schaltungen. In anderen Anwendungsbereichen, beispielsweise in der Küche, wurde die Datenbrille als eher störend empfunden und wurde nicht als hilfreiche Unterstützung eingestuft.
Einfach und strukturiert Prozesse in der Pflege vermitteln: AWO Werkstätten Pirna
Auch die Pirnaer Werkstätten erprobten TeamViewer Frontline, um 33 ihrer 550 Beschäftigten Arbeitsabläufe im Pflegebereich strukturiert zu vermitteln. Einige der Rehabilitand:innen mit kognitiven Behinderungen und Lerneinschränkungen arbeiten auch an Arbeitsplätzen des ersten Arbeitsmarktes, etwa in Wohnheimen und in der Montage. Für ihre Aufgaben wurden unterschiedliche Schritt-für-Schritt-Anleitungen (Workflows) erstellt und mit zwei unterschiedliche Datenbrillen getestet. Zu bedenken galt es, dass Datenschutzrichtlinien den Einsatz von Datenbrillen mit Kamera an gewissen öffentlichen Einsatzorten außerhalb der Werkstätten nur begrenzt erlaubten.
Vorteile durch den Einsatz KI-gestützter Assistenzsysteme
- Die Technologien eignen sich für den Einsatz in einer sehr breiten Zielgruppe von Menschen mit unterschiedlichsten Behinderungen.
- Da sich die Datenbrille für viele Einsatzfälle kabellos und ohne Internetverbindung eignet, ist sie weitestgehend ortsunabhängig nutzbar.
- Der Detaillierungsgrad der Workflow-Unterstützung lässt sich exakt auf Aufgabe und Zielgruppe auslegen
- Rehabilitand:innen lernen und arbeiten entsprechend ihrem individuellen Tempo, indem sie einzelne Schritte der Arbeitsanleitungen wiederholt anschauen, die Anleitung unterbrechen und einzelne Schritte üben können.
- Augmented-Reality-Lösungen bieten eine praxisnahe Alternative zum Lernen am PC, bei der zudem beide Hände für paralleles Arbeiten frei bleiben.
Fazit
Im Rahmen des Projektes sind sich die Expert:innen einig, dass die unterstützende Funktion der Technologie am Arbeitsplatz bereits einen hohen Reifegrad mit sich bringt und sich für eine breite Zielgruppe eignet. Frontline ist für verschiedenste Anwendungen flexibel einsetzbar und hat einen direkten Mehrwert im produktiven Einsatz gezeigt. Bei vielen Tätigkeiten kann so auf begleitendes Personal verzichtet werden, was Kapazitäten freisetzt und den Aufwand für Anleitung und Betreuung senkt. Insgesamt wurde die Technologie im Zuge des Projektes sehr positiv aufgenommen, sodass einzelne Einrichtungen eine eigenständige Weiterführung beschlossen haben – so etwa das BFW München. Es bleibt abzuwarten, wie viele folgen werden und den Vorteilen von AR in der beruflichen Rehabilitation vertrauen.
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