Die Lernprogrammreihe „Arbeitsschutz“, die aus mittlerweile 20 Modulen zu verschiedenen Themen besteht, haben wir um ein sehr aktuelles Thema ergänzt: „Grundlagen der Hygiene am Arbeitsplatz“. Das Modul stellt sehr anschaulich dar, welche wesentlichen Grundlagen bei der Hygiene im Büro zu beachten sind, um sich vor Keimen, Viren, Bakterien und Ähnlichem so gut wie möglich präventiv zu schützen. Hier die Inhalte im Überblick:

• Allgemeines zum Thema Hygiene
• Krankheitserreger und Übertragungen
• Hygiene der Hände
• Verhalten im Büro
• Vorsorgemaßnahmen
• Gesetze und Institutionen

Einige Impressionen aus unserem E-Learning-Modul „Hygiene“:

Übrigens: Unsere E-Learning-Angebote zum Thema „Arbeitsschutz“ sind in allen Branchen einsetzbar. Sie können sich das Modul unter dem Link https://sicherheit.szenaris.com/arbeitsschutz/ anschauen. Falls Sie Interesse an einer Nutzung des Moduls im Rahmen Ihrer jährlichen Arbeitsschutz-Unterweisungen haben, schreiben Sie uns einfach an: .

Digitale Lernformen können dazu beitragen, bestehende Trainingssituationen erheblich zu optimieren. Dies gilt unserer Meinung nach insbesondere für die Verwendung von Virtual-Reality-Simulationen, denn der damit erzielte Kompetenzzuwachs kann als besonders nachhaltig bewertet werden. Virtual-Reality-Simulationen können aber auch dazu verwendet werden, komplexe Sachverhalte, Situationen oder Probleme darzustellen, die in der Realität schwer nachgestellt oder abgebildet werden können.

Auch für den Bevölkerungs- bzw. Katastrophenschutz wird seit einigen Jahren der Einsatz von Technologien wie Virtual Reality erprobt. Die Bundesanstalt Technisches Hilfswerk (THW) hat daher u. a. das „Reallabor Künstliche Intelligenz im Bevölkerungsschutz“ ins Leben gerufen. Hierbei werden drei Ziele verfolgt: Das erste Ziel ist die Definition einer verantwortungsvollen und gemeinwohlorientierten Entwicklung und Nutzung von Künstlicher Intelligenz (KI) im operativen Bevölkerungsschutz unter Beachtung der rechtlichen Rahmenbedingungen. Das zweite Ziel ist die Einführung von KI zur Nutzung durch die Einsatzkräfte des THW bei der Erfüllung ihres Auftrags. Dies gilt für Ausbildung und Übungen, aber auch für die taktisch-operativen und administrativ-koordinierenden Ebenen der Einsätze. Das dritte Ziel berücksichtigt die oben beschriebenen Verwendungsmöglichkeiten der virtuellen Realität: Es geht um die Erforschung und Entwicklung innovativer Darstellungsmöglichkeiten wie Virtual und Augmented Reality als Schnittstelle zwischen Mensch und Künstlicher Intelligenz (KI). Ein wichtiges Projekt in diesem Kontext zielt auf die Frage, ob die genannten Technologien (VR und KI) ein geeignetes Mittel darstellen, um die Ausbildung in der Deichverteidigung zu verbessern.

In diesem Zusammenhang wurde das Forschungsprojekt „Deichverteidigungssimulation“ initiiert. In dem Projekt entwickelte SZENARIS nach den speziellen Anforderungen des THW einen Demonstrator, bei dem in einer virtuellen, dreidimensionalen Umgebung, verschiedene Deichschadenslagen in Echtzeit so realitätsnah wie möglich simuliert werden können. Die Lernenden untersuchen koordiniert diesen virtuellen Deichabschnitt auf verschiedene Beschädigungen, die vom Ausbildungspersonal zuvor virtuell gesetzt wurden. Aufgabe der Lernenden ist es, Schäden zu finden, zu markieren und zu dokumentieren. Der Demonstrator soll insbesondere für die Ausbildung der sogenannten „Deichläuferinnen“ und „Deichläufer“ eingesetzt werden, um Aspekte der Lageerkundung, Situationsbewertung und Entscheidungsfindung zu schulen.

Der virtuelle Deich wurde von SZENARIS mit Unity3D realisiert und wird mittels der Virtual-Reality-Brille HTC VivePro erfahrbar. Durch die Kombination aus dieser kabelloser Virtual-Reality-Brille und den im Raum installierten Sensoren ist es möglich, sich in der virtuellen Welt frei zu bewegen und den Deich „zu Fuß“ zu erkunden. Da die Deichläufer aus Teams zu je zwei Personen bestehen, können auch in der Simulation zwei Lernende gleichzeitig agieren. Das Ausbildungspersonal kann verschiedene Beschädigungen wie Rutschungen, Wasseraustritte, Risse einspielen bzw. positionieren sowie unterschiedliche Wetterbedingungen und Hochwasserpegel simulieren und zudem das Geschehen in der Simulation von einem Ausbilderplatz überwachen. Der Demonstrator durchläuft derzeit die Testphase. Ein erstes Feedback der Beteiligten fällt bisher sehr positiv aus.

Für diese Art der Simulation sind zahlreiche weitere Anwendungsszenarien denkbar. So wäre es möglich, vorab eine Umgebung oder ein Gelände virtuell zu erkunden und die Besonderheiten zu verinnerlichen. Zudem eignen sich solche Simulationen in idealer Weise dafür, die Begehung, Überprüfung und anschließende Dokumentation bei technischen Anlagen zu simulieren.

Wir von SZENARIS verfolgen mit großer Spannung dieses Projekt, denn es ermöglicht uns einmal mehr, unser Wissen und unsere Kompetenzen einzubringen und zu erweitern sowie einen Beitrag zur Verbesserung der Ausbildung im Bevölkerungsschutz zu leisten.

Aufgrund der zunehmenden Komplexität von Produktionsprozessen und Produktvielfalt sowie heterogenen Zielgruppen in der Industrie werden vermehrt informationstechnische Assistenzsysteme eingesetzt. Diese Systeme stellen Informationen zu aktuellen Arbeitsschritten bereit, sodass Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter schneller für komplexe Tätigkeiten befähigt werden können. Solche Assistenzsysteme können vor allem Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in der manuellen Montage unterstützen und die Qualitätssicherung verbessern.

Die geringe Anpassungsfähigkeit dieser Assistenzsysteme ermöglicht jedoch kaum Lernprozesse. Das Projekt „LeARn4Assembly“ zielt darauf ab, unter Einsatz von Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) Lern- und Assistenzlösungen zu entwickeln, die präzise auf die individuellen Anforderungen der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in der Montage und die betrieblichen Ziele abgestimmt sind.

Die drei Anwendungsszenarien

Zur Entwicklung, Implementierung und Evaluation der arbeitsplatzintegrierten Lern- und Assistenzlösungen stehen drei Anwendungsszenarien in Form von Arbeitsplätzen im Fokus: die Mechatronik-Aufbereitung beim Automobilhersteller Audi, der Umbau einer Gewinderollanlage bei Zwetsch und die Montage von Pneumatikzylindern beim Steuerungs- und Automatisierungstechnikhersteller Festo. Die Zielgruppe setzt sich in allen drei Fällen aus einer heterogenen Belegschaft zusammen, die sich hinsichtlich Alter, Qualifikationsniveau, Erfahrung und Sprache unterscheidet.

Aus den Evaluationsergebnissen der prototypisch umgesetzten und mit der Zielgruppe erprobten Anwendungsszenarien werden Handlungsempfehlungen zur didaktisch-methodischen und technologischen Gestaltung von lernförderlichen Assistenzsystemen für die Montage abgeleitet. Diese Gestaltungsdimensionen werden anhand einer Morphologie, die auf der Projektwebsite fortlaufend aktualisiert wird, systematisiert und visualisiert.

Virtual Reality und Augmented Reality in der Montage

Durch den Einsatz von VR und AR soll die angestrebte Zielgruppen- und Handlungsorientierung in den Lern- und Assistenzlösungen realisiert werden.

VR ermöglicht dabei das Eintauchen in eine virtuelle Wirklichkeit mittels VR-Brille. Die eigene Interaktion mit dieser virtuellen Realität wird als sehr realistisch wahrgenommen, sodass eine einfache Übertragung des Gelernten auf die Realität möglich ist. Gleichzeitig können komplexe Handlungsschritte wie z. B. die Bedienung von technischen Anlagen trainiert werden, ohne dabei Menschen, Maschinen und die Umwelt zu gefährden. Mit AR (auch erweiterte Realität) kann die reale Welt computergestützt erweitert werden. Bei Montage- oder Wartungsprozessen können z. B. unter Verwendung von Smartphones oder AR-Brillen nützliche Informationen zu einzelnen Arbeitsschritten oder technischen Geräten eingeblendet werden.

SZENARIS vereint didaktisch-methodische und technologische Kompetenzen

Als Entwicklungspartner realisiert SZENARIS im Projekt interaktive Lern- und Simulationslösungen für ausgewählte Anwendungsszenarien. Dazu entwickeln wir im kontinuierlichen Austausch mit den Anwendungs- und Projektpartnern ein didaktisch-methodisches Konzept. Dieses Konzept wird in Form einer Kombination aus Web Based Training (WBT) und interaktiven VR-Simulationen umgesetzt. Hierzu zählt z. B. Desktop Virtual Reality (DVR), in der 3D-CAD-Modelle von Bauteilen visualisiert werden. In das WBT werden zusätzlich Erklärvideos integriert, in denen relevante Montageprozesse in der Produktion durch eine übergreifende Geschichte für die Lernenden multimedial erfahrbar gemacht werden.

Wir halten Sie gerne über den weiteren Projektverlauf auf dem Laufenden und ermöglichen Ihnen einen Einblick in moderne Lern- und Assistenzlösungen für die Montage.

Weitere Informationen erhalten Sie unter: https://www.learn4assembly.de/

Vom Handlungsfeld zum Lernfeld

Im Kern findet dieser Übergang durch eine „didaktische Reflexion“ statt. Dazu werden die gefundenen Handlungsfelder (z. B. „Herstellen einfacher Teige“ oder „Produkte verkaufsfördernd präsentieren“; siehe Newsletter-Teil 2 „Erfassung von Handlungssituationen und -feldern“), also quasi die betriebliche Realität, dahingehend betrachtet, ob, wie und in welchem Umfang man sie im Training ausbilden sollte bzw. überhaupt kann. Durch solche Überlegungen können dann die Handlungsfelder beispielsweise in die drei Kategorien „voll geeignet“, „teilweise geeignet“ oder „nicht geeignet“ eingeteilt werden. Voll geeignet“ sind dabei Handlungsfelder, die für die Durchführung der Ausbildung gar nicht oder nur geringfügig angepasst werden müssen. Bei „teilweise geeigneten“ Handlungsfeldern sind dahingehend gewisse Anpassungen (z. B. Ergänzung theoretischer Inhalte) vorzunehmen. Als „nicht geeignet“ eingestufte Handlungsfelder scheiden für die Überführung in Lernfelder aus, da sie beispielsweise aufgrund fehlender Ressourcen nicht ausgebildet werden können.

Ist diese Einteilung erfolgt, können die Lernfelder entsprechend ausformuliert werden. Gleichzeitig stellt dieser Schritt den Übergang von der betrieblichen Realität (Handlungssituationen und Handlungsfelder) hin zur detaillierten Ausbildungs- / Trainingskonzeption (Lernfelder und Lernsituationen) dar.  In diesem Sinne dienen Lernfelder Ausbilderinnen und Ausbildern sowie Trainerinnen und Trainern auch als Basis für die spätere Umsetzung mit den Lernenden.

In der Kopfzeile (siehe nachfolgende Tabelle) erfolgt dazu a) die Nummerierung des Lernfeldes (fortlaufende Nummer), b) die Bezeichnung des Lernfeldes und c) die Angabe des Zeitrichtwertes (oftmals angegeben in geplanten Unterrichtseinheiten UE). Bei der Bezeichnung des Lernfeldes ist die übergeordnete Handlung möglichst kurz und aussagekräftig zu formulieren (z. B. „Waren kundenorientiert verkaufen“). Die Angabe der Zeitrichtwerte orientiert sich an Erfahrungswerten oder fachlichen Einschätzungen. Im abschließenden Textteil werden nacheinander die wesentlichen Handlungen und Inhalte beschrieben.

Im nächsten Schritt werden dann diese so entwickelten Lernfelder weiter anhand von Lernsituationen konkretisiert. Wie das genau funktioniert, wird im nächsten Teil verraten.