Technische Ausbildung auf virtuellen Wegen – Für Azubis in Ingenieurberufen ist „Zukunft pur“ angesagt

Moment mal - wie war das noch: Werkstück aufnehmen - einlegen - spannen - fluchten - Schleifvorgang per Hebel starten ... mit dem linken Ohr dem Geräusch der fressenden Scheibe lauschen ... und so weiter. Bald alles tiefste Vergangenheit! Zwar gehören Fertigkeiten wie Fräsen, Drehen, Bohren und Schleifen noch immer zu den Grunddisziplinen im Ingenieurberuf des Maschinenbaus, aber künftig lernen Azubis am virtuellen Modell.

Bevor heute ein Werkstück bearbeitet werden kann, muss die Maschine programmiert werden. Eine knifflige Sache, und zur Abschlussprüfung muss der Azubi solche Aufgaben aus dem Effeff beherrschen. Deshalb lernt er heute schon in der Berufsschule, wie man mit solchen Anlagen umgeht.

Die richtige Maschine allerdings wird er vielleicht als Poster an der Wand vor sich sehen - er sitzt nämlich vor einem Monitor. Hier erscheinen die Bedienfelder, dahinter die Drehmaschine in Schnittdarstellung. Und hier ist es ein PC, der den Auszubildenden Schritt für Schritt anleitet.

Das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF, das Technologie- und Berufsbildungszentrum TBZ Magdeburg sowie die Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt SLV Halle haben das Projekt ViReKon ins Leben gerufen - koordiniert vom Rationalisierungs- und Innovationszentrums RKW Sachsen-Anhalt: Ingenieure sollen mit Hilfe von Virtueller Realität VR ausgebildet werden. Dafür entwickeln die Forscher des IFF virtuelle Modelle komplexer Anlagen.

„Für die praktische Ausbildung nutzt das TBZ derzeit ein einfaches Modell einer realen Sortieranlage. An dieser können die Lehrlinge allerdings nur wenige Aufgaben üben", so André Winge, Gruppenleiter am IFF. „An den virtuellen Anlagen aber können angehende Mechatroniker, Programmierer oder Mechaniker ganz speziell geschult werden und verschiedene Aufgabenstellungen trainieren."

Dazu erarbeiten die Experten des IFF zusammen mit den Berufsausbildern spezielle E-Learning-Methoden. Immerhin soll der Auszubildende nicht nur die Maschine und die Steuerungseinheit bedienen können. Ein integriertes, didaktisches Trainingskonzept vermittelt dem Lernenden die Arbeitsaufgaben. Das System kontrolliert die Ergebnisse und liefert das Feedback, ob die einzelnen Aufgaben richtig gelöst wurden.

Ein bemerkenswerter Vorteil dieses Systems ist unübersehbar: Berufsschulen müssen keine der astronomisch teuren Anlagen anschaffen. Im Cyberspace lässt sich drehen, bohren oder fräsen - an großen wie an kleinen Maschinen. Für jede Anlage kann ein virtuelles Modell entwickelt werden.

So haben die Forscher zum Beispiel auch das VR-Modell einer Biohandlinganlage erstellt. Dabei laufen Petrischalen mit Bakterienkulturen über ein Förderband. Ein Greifer befördert diese in die Entnahmestation und dort entnimmt eine Pipettiereinheit eine Probe und verarbeitet sie weiter. Inzwischen verfolgt der Auszubildende die Prozedur in der virtuellen Anlage. Allerdings ist die von ihm benutzte Steuerungseinheit real.

An derartigen VR-Systemen können natürlich auch Fachkräfte oder Wartungsingenieure in Unternehmen geschult werden.

Weitere Information: www.fraunhofer.de

Autor: Hans Peter Hahn