Am 04. Juli 2019 fand die Tagung HAndVeRk unter dem Motto „Applizieren, Lackieren, Schweißen, … in Augmented/Virtual Reality“ an der Universität Potsdam statt. Initiiert im Rahmen des Forschungsprojektes HandLeVR wurde das Thema Aus- und Weiterbildung speziell im Handwerk mit Augmented/Virtual Reality intensiv mit den Experten beleuchtet. An der Tagung teilgenommen haben u.a. Akteure in der Aus- und Weiterbildung im Handwerk sowie Experten aus dem Bereich VR/AR-Anwendungen.

Der erste Block der Tagung stand unter dem Titel Bildung im VR/AR-Wandel. Dazu hielt Allan Gray (Weldplus GmbH) einen Impulsvortrag zum Einsatz von AR Technologie in der Qualifizierung von Schweißfachkräften.

Foto: Vortrag AR basiertes Training zur modernen Qualifizierung von Schweißfachkräften von Allan Gray
Foto: Vortrag AR basiertes Training zur modernen Qualifizierung von Schweißfachkräften von Allan Gray

Im Zuge der Industrie 4.0, Wirtschaft 4.0 und Berufsbildung 4.0 besteht im Bereich der Schweißtechnik ein Fachkräftemangel. Um dies aufzufangen, ist die Modernisierung der Ausbildung sowie ein aktives Recruitment der heterogenwerdenden Generation an potentiellen Auszubildenden notwendig.

Daran anknüpfend ist die Mission der Weldplus GmbH die Digitalisierung in der Ausbildung qualifizierter Schweißer voranzutreiben. Das Produkt Soldamatic bietet eine Schweißsimulation, die – gestützt durch AR – alle für Schweißarbeiten notwendigen Komponenten (Brenner, Schweißhelm, Werkstück, Verfahren usw.) abbildet.

Das didaktische Konzept der Simulation umfasst sowohl praktische als auch theoretische Einheiten, die auf das reale Schweißen vorbereiten und an Richtlinien des Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e.V. (DVS) angepasst sind.

In eigens durchgeführten Messungen konnten didaktische und lernpsychologische Erfolge nachgewiesen werden. Darüber hinaus schafft der Einsatz des Trainings ebenfalls nachhaltige Effekte, wie Zeit- und Kostenersparnis sowie eine Schonung der Umwelt und Gesundheit.

Im zweiten Vortrag des Tages beleuchtete die Psychologin Miriam Mulders vom Learning Lab der Universität Duisburg-Essen das Thema AR/VR aus Sicht der Wissenschaft. Unter dem Titel „Lernen in VR – Zeit für didaktische Konzepte“ stellte Frau Mulders eine Analyse von bereits vorhandenen AR/VR Lösungen in der beruflichen Aus- und Weiterbildung vor. Die Ergebnisse der Analyse zeigen, dass das es bereit gute Ansätze in der Praxis gibt, allerdings das didaktische Fundament für AR/VR in Forschung und Praxis noch am Anfang stehen.

Vor diesem Hintergrund strebt das Projekt HandLeVR auch die wissenschaftliche Erarbeitung von didaktischen Methoden an. Bei der Entwicklung von AR/VR Trainingsmaßnahmen sollte das Leitsatz lauten, dass Technik kein Selbstzweck ist. Ausgangspunkt dabei bildet die Lösung eines Bildungsproblems, welches im aktuellen Projekt mit Hilfe des 4C/ID-Modells didaktisch aufbereitet wird.

Im zweiten Teil der Tagung erhielten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer die Gelegenheit den ersten Prototypen von HandLeVR und wie die Schweißsimulation Soldamatic auszuprobieren.

Anschließend stellten Marvin Stecher und Patrick Szkopiak von der Weltenmacher GmbH das Innovationsprojekt CHRONICKEL vor. In einem Prototypen wurden reale Werkzeuge mit Arbeitsschritten in der Metallverarbeitung in einer VR – Umgebung kombiniert. Mit Hilfe des 3D-Drucks wurden Werkzeuge nachgebaut und mit den VR-Controllern verbunden, um die Immersion durch reale Werkzeuge und Handtracking zu steigern.

Der Anwender erhält die Aufgabe ein Schwert zu bauen und kann so unter Verwendung eines nachgebauten Winkelschleifers oder Bohrers sowie einer Schritt für Schrittanleitung die Aufgabe bewältigen.

Der Prototyp zeigt, dass die Verwendung von Werkzeugnachbauten die Nutzerfreundlichkeit durchrealitätsnahe Anwendungen und intuitiver Bedienung steigert. Der Anwender kann die Bedienung benötigter Maschinen üben. Dabei werden Arbeitsschritte und Bewegungsabläufe verinnerlicht.

Allerdings zeigt der Prototyp noch technische Grenzen auf: So gibt es noch Verbesserungsbedarf beim Handtracking und bei der Darstellung von Widerstand. Dies würde die Haptik verbessern. Aus konzeptioneller Sicht kann die Lösung Fehlererkennung und Tipps sowie durch weitere Übungen und Lerninhalte erweitert werden.

Abschließend wurden im World Café die drei gemeinsam ausgewählten Themen diskutiert:

Insgesamt bot die Tagung den Teilnehmern die Möglichkeit sich von den Beispielen zum Einsatz von AR/VR-Technologien in Rahmen der Aus- und Weiterbildung inspirieren zu lassen. Dabei wurde der Mehrwert aus didaktischer sowie ökologischer und ökonomische Sicht herausgearbeitet.

Auf dieser Grundlage konnten sich die Teilnehmer und Referenten zu Chancen und Herausforderungen im Einsatz von AR/VR Anwendungen austauschen. Das Feedback der Teilnehmer zur Tagung war durchweg positiv und bietet wertvolle Anknüpfungspunkte für weiteren Austausch in der Zukunft.