Bildungsträger und Maschinenhersteller

Lernen in der virtuelle Umgebung

In Industrie sind erste Projekte der Virtual Reality- und Augmented Reality realisiert, vor allem im Umfeld technischer Services. Nun sollen diese Techniken auch Schulungen und Weiterbildungen in Industrie und Handwerk vereinfachen.

Lehrübungen an virtuellen Maschinen und Anlagen bieten realistische Inhalte, vermeiden jedoch echte Gefahren und eignen sich so beispielsweise zur Vorbereitung auf “echte“ Lehrinhalte. © Craftguide

Hinter der Idee steckt das Start-up Craftguide aus Bayern, das zum Start auf der Internationalen Handwerksmesse in München Einblicke in seine virtuelle Werkstatt gab. Festgemacht am Beispiel typischer Lehrinhalte der Schreinerausbildung hatten die Besucher Gelegenheit, die virtuellen Möglichkeiten zu erleben. In dem VR-Maschinenkurs soll ein Brett an der Formatkreissäge auf einen rechten Winkel gesägt werden. Virtual-Reality-Brille aufsetzen und ganz im Sinne des immersiven Lernens in eine virtuelle Welt eintauchen. Hier fliegen anschließend nur virtuell die Späne.

Der Kurs wurde nach den Ausbildungsanforderungen der Schreinerinnung München, die eine bestimmte Abfolge von Arbeitsschritten und Sicherheitsvorkehrungen definieren, didaktisch aufgebaut. Der Nutzer wird über blinkende Interface-Elemente selbsterklärend durch die verschiedenen Arbeitsschritte geleitet. Da die Sicherheit ein essentieller Bestandteil der Ausbildung und somit auch der virtuellen Kurse ist, wird visuell eindrucksvoll vor Gefahren gewarnt.

Neben Aus- und Weiterbildung sind die VR/AR-Inhalte vielseitig einsetzbar: Für den industriellen Schulungseinsatz simuliert Craftguide auf der IHM ein VR-Wartungsszenario an dem Frischwassermodul von Cosmo. Der Nutzer lernt in zwanzig Schritten, wie er einen Wärmetauscher wechselt.

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Gestartet ist das System mit einem Beispiel aus der Schreinerei, die Technologie ist aber auf andere Gewerke übertragbar. © Craftguide

„Wir möchten neue Maßstäbe in der Wissensvermittlung setzen und Menschen dazu befähigen, jede handwerkliche Herausforderung zu meistern – einfach, immer und überall. Die heute verfügbaren Technologien bieten so viele Möglichkeiten“, sagt Johannes Nies, CEO und Mitgründer des Unternehmens. „Dieses brachliegende Potenzial möchten wir ausschöpfen und dazu beitragen, das Handwerk zu modernisieren.“

Online-Plattform für Ausbilder
Im internationalen Vergleich ist die Qualität der dualen Ausbildung in Deutschland einzigartig. Das bedeutet, dass das deutsche Handwerk einen besonderen Schatz an praktischem Wissen birgt. Dieses handwerkliche Wissen soll für jedermann überall zugänglich werden. Die Vision i6st eine Online-Plattform, die handwerkliches Fachwissen für verschiedene Berufe bereithält und jegliche Akteure aus Industrie und Ausbildung verbindet. Hierzu gehören sowohl Bildungsträger in der handwerklichen Aus- und Weiterbildung als auch Maschinen- und Anlagenhersteller. Auf der einen Seite werde so der Bogen von den Handwerksorganisationen und den Handwerkskammern über die verschiedenen Innungen bis hinein in die Ausbildungsbetriebe zu Ausbildern und Lehrlingen gespannt. Auf der anderen Seite sind die Maschinenhersteller gefragt: Denn nur mit den 3D-Originaldaten der Maschinen lassen sich VR- und AR-Anwendungen erstellen.

Die neue Realität der Wissensvermittlung
Das Herzstück der Plattform sind Kurse in virtueller Umgebung, die das eigenständige Erlernen handwerklicher Arbeitstechniken und den fachgerechten Umgang mit den Maschinen ermöglichen. Während Virtual Reality (VR) den Nutzer in eine künstliche beziehungsweise simulierte Realität eintauchen lässt, vermischt Augmented Reality (AR) die virtuelle mit der realen Welt. So wird handwerkliches Fachwissen intuitiv erlebbar. Der Lernprozess spricht verschiedene Lerntypen (visuell) und Lernbereiche (kognitiv, psychomotorisch) an und fußt auf wesentlichen, wissenschaftlichen Lerntheorien.

Da die Darstellung der Maschinen auf Original-CAD-Daten basiert, entsprechen Aussehen und Funktionsumfang der virtuellen Arbeitsumgebung der jeweiligen echten Maschine. Craftguide hat nicht den Anspruch, physisch reale Schulungen zu ersetzen, sondern die Fähigkeiten im direkten Umgang mit der Maschine zu ergänzen. So wird eine Brücke zwischen handwerklicher Theorie und Praxis geschlagen, die es den Auszubildenden erleichtert, Arbeitstechniken zu verstehen und richtig anzuwenden. Allen voran wird die Arbeitssicherheit durch gefahrlose Maschinen- und Sicherheitseinweisungen verbessert.

Erste Hersteller haben das Potenzial bereits während der Prototypenentwicklung erkannt und aktiv mitgewirkt. Sie helfen, aktuelle Technologien und Verfahren in die Ausbildungsbetriebe zu transferieren und so dem Handwerk den Schritt in das digitale Zeitalter zu erleichtern. Die AR-/VR-Inhalte sind auch für sie vielseitig einsetzbar: Von teuren Schulungen im In- und Ausland, Wartungs- oder Reparaturanleitungen für Anlagen, über Präsentationen zum Produktportfolio auf Messen oder im Online-Showroom bis zu virtuell begehbaren Projektvisualisierungen für Kunden. Ihre 3D-Maschinendaten werden mit digital aufbereitetem, handwerklichem Fachwissen kombiniert und virtuell verfügbar gemacht. So sollen die 3D-Daten sozusagen zum Leben erweckt werden, ohne intern Ressourcen und Know-how aufbauen zu müssen.

Zielmärkte sind aktuell das Bau- und Ausbaugewerbe, Elektro- und Metallgewerbe und das Holzgewerbe. Da die Darstellung der Maschinen auf Original-CAD-Daten basiert, entsprechen Aussehen und Funktionsumfang der jeweiligen echten Maschine. Denkbar sind jedoch auch Anwendungen in anderen Branchen.


Der Hintergrund
Craftguide wurde 2018 von Johannes Nies (CEO), Theo Strauß (CPO) und Maximilian Jakasovic (CTO) in Au in der Hallertau gegründet. Johannes Nies, studierter Industriedesigner, hat nach eigenen Angaben bereits verschiedene Phasen in IT-Start-ups durchlaufen, an konzeptionellen Entscheidungen mitgewirkt und das technische Know-how für neue Technologien verinnerlicht. Theo Strauß ist gelernter Schreiner, unter anderem mit Erfahrungen von einer zweijährigen Walz in Mittel- und Nordeuropa Doch weder Handwerksforen noch Youtube können seinen Wissensdrang stillen; der Zugang zu praktischem Fachwissen fehlt. Die Idee, fundiertes Handwerkswissen digital zur Verfügung zu stellen, wird geboren. Maximilian Jakasovic, der 2016 seinen Master in Informatik an der TU München absolvierte, war CEO und Mitgründer von Vypno: Das Start-up entwickelt anhand von CAD-Modellen synthetische Daten für „künstlich intelligente“ Anwendungen. Aktuell stehen die VR- und AR-Anwendungen über HTC Vive und Microsoft Hololens zur Verfügung.

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