Ein Querschnitt durch einen pharmazeutischen Gefriertrockner. Virtual Reality bietet Schulungsteilnehmern den optimalen Durchblick.

Bild: Optima
1 Bewertungen

Fortbildungen für Anlagenbediener Durchblick mit Virtual Reality

23.08.2018

Der Einzug der Virtual Reality (VR) in die Industrie ist vielfältig. Bediener-Schulungen, die unter Einsatz von VR-Technologien ablaufen, bieten in der Praxis wesentliche Vorteile. Warum dies so ist und was beim Einsatz der VR-Technologien zu beachten ist, zeigt dieser Beitrag auf.

Man stelle sich vor: Geplant ist eine pharmazeutische Anlage in der Größe eines Einfamilienhauses, die über mehrere (Technik-)Geschossebenen reichen wird. Mit ihr sollen künftig flüssige Arzneimittel in Vials aseptisch dosiert und gefriergetrocknet werden, um Haltbarkeit zu erzielen. Die kompetente, sichere Bedienung einer solch komplexen Anlage hängt einerseits von einem gelungenen Bedienkonzept ab, muss aber immer von einem Team über längere Zeit erlernt und verinnerlicht werden.

Faktor Zeit: auch bei Schulungen entscheidend

Solche und kleinere Maschinenprojekte durchlaufen zunächst eine mehrmonatige Planungs- und Realisierungsphase. In der pharmazeutischen Industrie kommen zeitintensive behördliche Genehmigungsverfahren hinzu, bis die Arzneimittel schließlich produziert und verkauft werden dürfen. Doch ab diesem Tag X muss die Produktion dann schnellstmöglich und reibungslos starten. Der Patentschutz eines Arzneimittels ist schließlich zeitlich limitiert – jeder Tag zählt. Und auch in anderen Branchen ist der Zeitfaktor essentiell, etwa bei der Markteinführung eines neuen Produkts.

Selbst mit der Absicht, die künftigen Maschinenbediener so früh wie möglich auf die kommenden, neuen Aufgaben vorzubereiten und mit der Anlage vertraut zu machen, waren die Voraussetzungen dafür bisher eher schlecht. Wie in ersten Schulungen einen Praxisbezug herstellen, wenn in der Montage des Sondermaschinenbauers an der Anlage noch gearbeitet wird? Selbst beim und nach dem FAT (Factory Acceptance Test), der von Optima als idealer Startzeitpunkt für Schulungen gesehen wird, stehen die Anlagen in der Regel nicht für Schulungszwecke zur Verfügung.

Anschaulich – und das ist wesentlich

Maschinen, die sich im Aufbau befinden, fehlt zu Beginn verständlicherweise die Funktionalität. Auch aus diesem Grund wächst mit den Schulungen das Wissen vom Abstrakten (Theorie) hin zum Konkreten (Praxis). Doch ein allzu theorielastiges Schulungskonzept erweist sich in der frühen Phase als wenig effektiv. Eine Verbindung aus Theorie und Praxis sollte hier das Ziel sein und Schulungen sollten dementsprechend angepasst werden – was sich jedoch aufgrund des Stadiums der Maschine als schwierig erweisen kann. Virtual Reality als ein wichtiger methodischer Baustein eines Schulungskonzepts zeigt, wie es geht. Dadurch wird das Unsichtbare nicht nur sichtbar, sondern vor allem auch erlebbar.

Gerade die erste Phase eines vierstufigen Lernkonzepts eignet sich hervorragend für den Einsatz von Virtual Reality. Das von Optima angewendete Lernkonzept sieht folgende Stufen vor:

  1. Vorbereiten und erklären (Theorie im VR Center)

  2. Vormachen und erklären, Hilfestellungen geben (Praxis, Post-FAT)

  3. Nachmachen und erklären lassen (Praxis beim Kunden)

  4. Vertiefen durch fehlerfreie Durchführung (Praxis beim Kunden, Nachweis und Bewertung)

„Die Anlage durchfliegen“

Das Virtual-Reality-Center des Packaging Valley Germany in Schwäbisch Hall, Baden-Württemberg, steht Mitgliedsunternehmen für Schulungszwecke zur Verfügung. Weitere Anwendungen sind hier beispielsweise effektive Projektbesprechungen mit Kunden. Optima und weitere Unternehmen des Vereins haben hier im Hohenlohischen bereits einige Kundenschulungen unter Anwendung von VR-Technologien vorgenommen.

In der ersten Phase sollten Schulungsteilnehmer zunächst einen Überblick über die gesamte Anlage bekommen. Dafür eignen sich die VR-Technologien, denn das realistisch dargestellte Anlagenmodell kann umrundet, seitlich, von oben und unten betrachtet werden: “die Anlage durchfliegen“ – so heißt es, wenn die Perspektive dynamisch wird und eine Funktion nach der anderen in Verarbeitungsrichtung in den Fokus rückt. Über die Zoom-Funktion können Details ganz aus der Nähe betrachtet werden.

Im VR Center stehen eine so genannte Powerwall (für die VR-Darstellungen) und parallel dazu ein Smartboard (digitale Tafel) bereit. Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise das Be-
dienkonzept der Anlage auf der einen Seite erklärt werden kann, während auf der anderen Seite die entsprechenden Anlagenzonen bildhaft veranschaulicht sind. Somit wird ersichtlich, welche Befehle am HMI (das im so genannten Runtime-Modus läuft), welche Funktionen oder Bereiche an der Anlage betreffen. Ohne diese Medien wäre das Meiste nur abstrakt zu erklären. Diese Anschaulichkeit hilft den Teilnehmern ungemein beim Verständnis.

Im Vergleich zu Anlagenschulungen direkt an der Anlage, die zu einem so frühen Zeitpunkt ohnehin kaum möglich wären, gibt es weitere Pluspunkte für Virtual-Reality-Schulungen. So ist es nahezu unmöglich, mehr als fünf Personen gleichzeitig auf ein reales HMI schauen zu lassen. Hinzu kommt eine Geräuschkulisse durch Lüfter und die Fertigung, die auf Dauer für die Gruppe und die Schulenden ermüdend ist. Auch hier bietet das VR-Center eine lerngerechte und entspannte Atmosphäre.

Flexibel: von der Übersicht bis ins Detail

Wie bei allen Schulungen ist genauso im VR-Center ein roter Faden Voraussetzung für den Lernerfolg. Aus diesem Grund wird regelmäßig zunächst auch Basiswissen im Bereich der Automatisierung vermittelt. Um das Verständnis abzufragen und praktische Aspekte zu stärken, streben die Schulungsleiter an, mit den künftigen Anlagenbedienern in den Dialog zu kommen. Dabei wird es praxisnah im VR-Center.

Wieder zeigen sich die Vorteile der Anschaulichkeit, der Interaktivität, aber auch der Flexibilität von Virtual-Reality-Schulungen. Auf spontane Nachfragen kann unmittelbar reagiert werden, denn die gesamte Anlage und ihre Komponenten befinden sich sozusagen greif- und darstellbar im Raum. Erfahrungsgemäß entstehen während der Schulungen interessante Diskussionen – mit dem Ergebnis, dass die Teilnehmer zu einem sehr frühen Zeitpunkt ein Verständnis der Anlage entwickeln.

Schulungen aufzeichnen

Weitere, eher psychologische Aspekte sind wesentlich: Im Gegensatz zu Powerpoint-Präsentationen wird bei Schulungen mit VR-Technologien geradezu spürbar, dass etwas „Großes“ auf ein Team zukommt, das einer konsequenten Vorbereitung bedarf. Der zweite Aspekt ist das Teambuilding. Schließlich erfordert es eine Mannschaft, in der jeder seine Aufgaben beherrscht. Der gemeinsame Startpunkt ist dabei ein hilfreiches Signal. Auch das wird im VR-Center spürbar.

Auf Kundenwunsch werden die Schulungen aufgezeichnet. Die Videos, Abbildungen (als Frames) oder Segmente lassen sich anschließend in Learning Content Management Systeme (LCMS), die in vielen Unternehmen vorhanden sind, oder direkt in Medien wie Powerpoint integrieren und später weiter nutzen.

Nicht nur für sich im Aufbau befindende Anlagen eignen sich die Schulungen mit VR-Technologien. Diese sind immer dann interessant, wenn reale Anlagen nur sehr eingeschränkt für Schulungen zur Verfügung stehen können. Beispielsweise zählen Reinräume oder „Rund-um-die-Uhr“-Produktionsstätten ebenfalls zu den Anwendungsgebieten für VR-Schulungen.

Next Level, doch bereits bewährt

VR-Technologien erweisen sich als ein sinnvolles Werkzeug im Rahmen von umfassenden Schulungskonzepten. Voraussetzung für den Erfolg ist auch hier der berühmte rote Faden, der den Schulungskonzepten zugrunde liegen muss. Der Einsatz von VR-Technologien unterliegt zudem „natürlichen“ Grenzen, da das Tragen von 3D-Brillen nur zeitlich begrenzt als angenehm empfunden wird. Doch kann jederzeit in den 2D-Modus gewechselt werden, in dem die meisten Vorteile des VR-Centers weiterhin zum Tragen kommen.

Werden die genannten Punkte beachtet, sind die VR-Technologien eine äußerst nützliche und gewinnbringende Ergänzung in Bediener-Schulungen. Das positive Feedback, das Optima nach Schulungen unter Einsatz von Virtual Reality erhalten hat, unterstreicht dieses Fazit.

Bildergalerie

  • Die Schulung kann durch VR in ruhiger Umgebung ohne die Störgeräusche von anderen Anlagen stattfinden.

    Bild: Optima

  • Ein Mitarbeiter bereitet eine Schulung vor: Blick ins VR-Center des Packaging Valley Germany

    Bild: Optima

Firmen zu diesem Artikel
Verwandte Artikel