Augenscheinlich auf Kurs

Datenbrille als Bedienungs- und Wartungscoach

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VR-Brillen der Gamer vermitteln Know-how und Praxiserfahrung im Umgang mit Maschinen und Anlagen.

© IAO — 

VR-Brillen der Gamer vermitteln Know-how und Praxiserfahrung im Umgang mit Maschinen und Anlagen.

14. Januar 2016 — 

Umrüsten und Warten, Installieren und Reparieren – Maschinen und technische Anlagen laufen nicht von selbst. Die Schulung von Bedienern und Servicetechnikern ist daher fester Bestandteil des Angebots der Hersteller. Das allerdings bedeutet für Kunden rund um die Welt: Auf zur Dienstreise ins Schulungszentrum des Herstellers. Virtual und Augmented Reality soll das Training an der Maschine näher zum Kunden oder sogar bis in die Maschinenhalle vor Ort bringen.

 

Stillstand kostet schnell viel Geld. Dies gilt in der Produktion ebenso wie beim Einsatz von Bau- oder Landwirtschaftsmaschinen. Für Bediener und Servicetechniker bedeutet dies: Auch bei neuen Modellen sollten sie die wichtigsten Handgriffe, Routinen und Kniffe bereits kennen, bevor sie zu Werke gehen. »Beim Blick in Bedienungsanleitung oder Online-Dokumentation– auch wenn sie mit Detailfotos und Schritt für Schritt Montageanleitungen aufwändig erstellt wurden und viele hundert Seiten stark sind – bleiben die auszuführenden Handgriffe häufig noch zu abstrakt, um sie in der Praxis schnell und fehlerfrei auszuführen«, so Dr.-Ing. Matthias Bues vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO. Viele Hersteller führen daher regelmäßige Schulungen für Kunden oder die Mitarbeiter von Servicepartnern durch. Um den praktischen Umgang mit den Geräten und Anlagen zu trainieren, müssen diese dafür allerdings zu den Standorten des Maschinenherstellers reisen. Da die Technik oft weltweit zum Einsatz kommt, bedeuten die Schulungen damit einen erheblichen (Reise-)Aufwand.

 

Gamer-Technologie macht Techniker-Schulung mobil

 

Im vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt »Glassroom« entwickeln Forscher vom Fraunhofer IAO gemeinsam mit weiteren Wissenschafts- und Industriepartnern ein Schulungssystem, das ein effektives Training an Maschinen und Anlagen auch dann ermöglicht, wenn die betreffenden Maschinen physisch nicht verfügbar sind. Das neue Bildungskonzept für die berufliche Bildung setzt dabei auf Technologien, die bereits am Consumermarkt zu bezahlbaren Preisen erhältlich sind: »Im Bereich der Computerspiele gehören Virtual-Reality-Brillen inzwischen fast schon zum Standard-Equipment. Wir verwenden die Technologie der Gamer nun dafür, eine neue Form des Zugangs zu Lerninhalten umzusetzen«, erklärt Bues. 

 

Ein gemeinsam mit dem Industriepartner AMAZONEN-Werke im Rahmen des Projekts realisiertes Anwendungsszenario ist die Schulung in der Wartung und Bedienung von Landwirtschaftsmaschinen. Um beispielsweise die Umrüstung oder den Werkzeugtausch an einer Maschine für die Praxis zu üben, setzt sich der Schulungsteilnehmer die VR-Bille auf. Er steht nun vor der virtuellen Maschine und erhält als Einblendung die Aufgabe angezeigt, die er ausführen soll: Die an der virtuellen Maschine farblich markierte Abdeckung abnehmen, die Schrauben der Halterung in der richtigen Reihenfolge entfernen, die Arretierung des Werkzeugs lösen, aus der Halterung herausnehmen und schließlich das neue Werkzeug in der Nullstellung einsetzen. Schritt für Schritt führt der Lernende die Arbeitsschritte mit den Händen aus und erhält über die Brille jeweils sofort eine Rückmeldung, ob dabei etwas Besonderes zu beachten ist und ob er alles richtig gemacht hat. »Die Arbeitsschritte an der virtuellen Maschine sind dabei so aufbereitet und gestaltet, dass einerseits sicher gestellt ist, dass alle relevanten Lerninhalte im Praxisbezug vermittelt werden. Andererseits haben wir die Bedienung der virtuellen Realität so einfach wie möglich gestaltet«, sagt Bues. Mit der leeren Hand einen nur virtuell vorhandenen Gegenstand zu greifen und im genau richtigen Winkel in die Halterung zu schieben, ohne ihn haptisch fühlen zu können, würde eine längere Übungszeit in der virtuellen Umgebung erfordern. Da solche Feinheiten für das Erlernen der Abläufe einer Montageaufgabe aber nicht wesentlich sind, haben die Forscher das System so gestaltet, dass es genügt, die virtuellen Maschinenteile mit der Hand an die richtige Position zu bringen. Die Feinarbeit übernimmt dann die Darstellung in der VR-Brille automatisch. 

 

VR-Lernen mit Mehrwert

 

Dass Lernen in der virtuellen und erweiterten Realität mehr kann, als den Umgang mit der Technik praxisnah zu vermitteln, zeigen die Forscher im Prototypeinsatz ihres Systems beim Projektpartner Alfred Becker GmbH. Der Hersteller von Klimatechnik erprobt den Einsatz der VR-Brillen für die Aus- und Weiterbildung im Anlagenbau. In der virtuellen Realität lassen sich Schaltpläne und Funktionsschemata problemlos mit der Darstellung real umgesetzter Anlagen kombinieren. »Mit der VR-Brille lässt sich auch einfach ausprobieren und eindrucksvoll erleben, was passiert, wenn Fehler gemacht werden«, so Bues. Wird eine Komponente etwa falsch installiert, lässt sich in der virtuellen Darstellung gefahrlos zeigen, dass dann Überdruck eine Leitung platzen lässt oder ein Kurzschluss zu einem Brand führt. 

 

Das VR-Lernsystem ist nicht nur für die Schulung bei Unternehmen geeignet. Die Forscher erproben es unter anderem auch im Bereich der dualen Ausbildung an einer Berufsschule. (stw)

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