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Virtual und Augmented Reality

Virtual Reality revolutioniert berufliche Bildung

Virtual und Augmented Reality können die Aus- und Weiterbildung in technischen Berufen revolutionieren – auch, weil man Fehler machen darf.

Zur nachhaltigen Entwicklung von Unternehmen ist die Aus- und Weiterbildung der Mitarbeiter essentiell. Die berufliche Bildung muss die Mitarbeiter vom Schulabgang bis zum Rentenalter dabei unterstützen, mit dem aktuellen Stand der Technik Schritt zu halten. Vor einer besonderen Herausforderung steht dabei der Maschinen- und Anlagenbau als der größte industrielle Arbeitgeber in Deutschland. Viele Techniker dieser Branche sind hochspezialisierte Fachkräfte, die bestimmte Tätigkeiten nur durch eigene Erfahrungswerte und eine sehr intensive Ausbildung durchführen können. Neue digitale Medien bieten sich hier an, um die klassische Aus- und Weiterbildung zu erweitern. Aktuell sind es insbesondere Augmented und Virtual Reality-Technologien, die nach einer ersten Verbreitung auf dem Spielemarkt die erforderliche Reife für einen betrieblichen Einsatz und in der Aus- und Weiterbildung erreicht haben.

Der Begriff  „Virtual Reality“, kurz VR, übersetzt „virtuelle Realität“, ist in unterschiedlichen Bereichen  zu fi nden. Mithilfe einer VR-Brille taucht der Nutzer in eine mit Computertechnik simulierte Realität ein und beeinflusst die Geschehnisse innerhalb dieser Welt. Das Eintauchen in die virtuelle Welt wird als Immersion bezeichnet. Bei der Augmented Reality, kurz AR, übersetzt „erweiterte Realität“, werden zusätzliche Informationen oder andere Elemente direkt in das Sichtfeld des Benutzers eingeblendet, während dieser, im Unterschied zur VR, weiterhin die echte Realität wahrnehmen kann. Für den Anwender stehen so zum Beispiel beim Blick durch eine AR-Datenbrille oder die Kamera des Smartphones die virtuellen Objekte und die reale Welt nebeneinander. Erste Projekte belegen bereits das große Potenzial dieser Techniken, um Mitarbeiter individuell in der Prozessdurchführung zu unterstützen oder um Arbeitsprozesse ohne echte Maschinen zu erlernen. Eines dieser Projekte nennt sich „Glassroom – Kompetenzaufbau,
-entwicklung und -defi nition in virtuellen Lebenswelten des Maschinen- und Anlagenbaus“.

Im Überblick:

» Das Projekt „GLASSROOM“ verbindet Virtual und Augmented Reality für die Aus- und Weiterbildung im Maschinen- und Anlagenbau. » Das Lernen am virtuellen Objekt ermöglicht es den Nutzern, risikofrei Fehler zu machen und aus ihnen zu lernen. » Eine Augmented-Reality-Brille kann Azubis auch bei der tatsächlichen Arbeit unterstützen.

Projekte belegen das  Potenzial der Virtual Reality, um Mitarbeiter individuell in der Prozessdurchführung zu unterstützen oder um Arbeitsprozesse ohne echte Maschinen zu erlernen.

Ziel des Projektes ist die Unterstützung der Aus- und Weiterbildung im technischen Kundendienst mit einem virtuellen Training und AR während der Arbeit. Glassroom wird am Lehrstuhl für Informationsmanagement und Wirtschaft sinformatik, IMWI, der Universität Osnabrück durchgeführt und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Der Ansatz eröffnet insbesondere Menschen mit Behinderung neue Chancen, aktiv am betrieblichen Alltag teilhaben zu können.

Virtual Reality: Training ohne Fehlerrisiken

Im Projekt wird durch die Kombination einer Virtual-Reality-Brille und einer Gestensteuerungskomponente eine virtuelle Welt erschaffen, die nicht nur betrachtet, sondern mit der auch interagiert werden kann. Essentiell ist dabei, dass die Gestik des Nutzers, wie der Griff nach einem Werkzeug, in die virtuelle Welt übertragen wird. In dieser Umgebung werden dann virtuelle Schulungen durchgeführt. Auf Basis bestehender Konstruktionsdaten generiert Glassroom eine virtuelle Darstellung der Maschine, an der geschult werden soll, und bettet sie in die virtuelle Umgebung ein. Darüber hinaus werden erforderliche Arbeitsschritte wie das Auswechseln von kaputten Teilen in die virtuelle Lernumgebung geladen, sodass der Nutzer durch den Arbeitsprozess geführt wird. So können auch schwer zu erlernende Arbeitsschritte in der VR
erprobt werden. Der virtuelle Trainer ermöglicht ein Training ohne Fehlerrisiken, Lernende können sich auf den wesentlichen Prozess fokussieren und angstfrei aus Fehlern lernen.

Arbeiten mit Smart Glasses, Augmented-Reality-Brillen

Als Ergänzung des Lernkonzepts wird die Arbeit an den Maschinen vor Ort durch Augmented-Reality-Brillen, „Smart Glasses“, unterstützt. Während der Arbeit lassen sich Informationen in das Bild des Betrachters einblenden. Der Nutzer kann mittels Sprach-, Bild- und Objekterkennung ohne Benutzung der Hände durch die Informationen navigieren, zudem können ihm zum Beispiel abhängig von seiner Aufgabe und proaktiv Informationen bereitgestellt werden. Die eingeblendeten Anweisungen sind dabei analog zur Trainingsumgebung in der Virtual Rea-
lity, sodass ein Wiedererkennungseffekt erzielt wird. Die Nutzer können so in der erweiterten Realität an der realen Maschine die Prozessschritte genauso durchführen, wie sie es in der virtuellen Realität erlernt haben.

Augmented Reality unterstützt Inklusion

Der Ansatz eröffnet insbesondere Menschen mit Behinderung neue Chancen, aktiv am betrieblichen Alltag teilhaben zu können. Augmented-Reality-Technologien können eine Hilfestellung leisten: Sie bieten die Möglichkeit, Mitarbeiter individuell anzuleiten und somit im Einzeltraining zu qualifizieren und die Leistungs- und Lernprozesse an die Fähigkeiten jedes einzelnen Mitarbeiters anzupassen. Damit begegnet Augmented Reality den aktuellen Bedürfnissen der Unternehmen hinsichtlich beruflicher Aus- und Weiterbildung und Inklusion. Sie ermöglicht ein gemeinsames Arbeiten und Lernen aller Mitarbeiter.

 

Von didacta DIGITAL • Julia Knopf, Oliver Thomas • 11.01.2019

Julia Knopf

ist Professorin für Fachdidaktik Deutsch Primarstufe an der Universität des Saarlandes und Mitgründerin der Didactic  Innovations GmbH.

Oliver Thomas

ist Professor für Wirtschaftsinformatik an der Universität Osnabrück und Mitgründer der Didactic Innovations GmbH.

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