SemProMod-VR
Schulung des Prozessverständnisses auf Basis semantischer Zusammenhangsmodelle für Verarbeitungs- und Verpackungsmaschinen.
Neues Bedienpersonal muss für die von ihm durchzuführenden Tätigkeiten für die Überwachung, Bedienung und Fehlerbehebung an Verpackungs- und Verarbeitungsanlagen zunächst geschult werden. Zumeist steht jedoch nur ein stark begrenzter Zeitraum für Schulungen im Bereich der Maschinenbedienung zur Verfügung, was oftmals auf Kostendruck und Mangel an Schulungspersonal zurückzuführen ist. Herausfordernd kommt hinzu, dass einzelne Maschinen komplexer Produktionsanlagen häufig nicht zu Schulungszwecken zur Verfügung gestellt werden können, da die laufende Produktion nicht für einen ausreichenden Zeitraum unterbrochen werden kann.
Die Bayer AG führt daher seit einiger Zeit Schulungen für Bedienpersonal in der Virtuellen Realität (VR) durch. Bisher werden dabei jedoch keine didaktischen Interaktionskonzepte für die Wissensvermittlung in der VR, insbesondere für die Vermittlung von komplexen Prozesszusammenhängen, angewandt. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass derartige Konzepte nicht vorhanden sind. Zudem wird bisher nur die Abfolge von Handlungsschritten geschult. Ein freies Explorieren, bei dem ohne reale Konsequenzen die Folgen von Fehlbedienungen (z. B. Einstellung nicht optimaler Betriebsparameter an der Maschine) erlebt werden können, ist demnach aktuell nicht möglich. Der Fokus für die Entwicklung künftiger Schulungen liegt somit auf der nachhaltigen Wissensvermittlung zur Auswahl und anschließenden Einstellung optimaler Prozessparameter für einen zuverlässigen Maschinenbetrieb (z. B. nach einem Produktwechsel), was ausgeprägte Kenntnis der Bedienenden über folgende Aspekte erfordert:
- die jeweiligen Einstellparameter,
- ihre Zusammenhänge untereinander,
- ihre Korrelationen mit den jeweiligen Eigenschaften der Packgüter und Packstoffe,
- sowie den Zusammenhängen mit weiteren Umgebungsvariablen.
Im Ergebnis des Projektes ist ein VR-Demonstrator für die Visualisierung und Erklärung komplexer Prozesszusammenhänge eines maschinellen Verarbeitungs-/Verpackungsprozesses verfügbar. Dieser zeigt konkret anhand des Thermoformversuchsstandes am Fraunhofer IVV in Dresden den Einfluss der Einstellparameter Stempelweg, Stempelgeschwindigkeit und Heizertemperatur auf den Versuchsstand selbst und das entstehende Produkt auf. Der Demonstrator ist interaktiv nutzbar und erlaubt somit die praktische Auseinandersetzung mit komplexen Wirkzusammenhängen. Ein ergänzendes Mockup-Video zeigt, wie ein solches System künftig in einen umfassenden Nutzungskontext eingebettet werden kann.
