Anlagen­bediener am virtuellen Steuerstand ausbilden

Im Walzwerk wird die Produktions­geschwindigkeit an die Qualifikation des Bedieners angepasst: Je ausgeprägter dessen motorische Fähigkeit, desto schneller darf die Anlage laufen. Damit ist die Qualifikation kein weiches Thema, sondern der Engpass der Ausbringung — und im schlechten Fall die Ursache von Ausschuss oder Stillstand. Geübt werden kann bis dahin nur an der echten Anlage, mit allem, was daran hängt: Material­ausschuss und Anlagen­schäden während der Lernphase, gebundene Anlagenzeit, und ein inhärentes Sicherheits­risiko, weil Fehler an solchen Arbeits­plätzen zu gesundheits­gefährdenden Situationen führen. Die Aufgabe ist deshalb zweigeteilt: ein Schulungs­konzept für virtualisierte Produktions­umgebungen, das nicht auf einen Arbeitsplatz zugeschnitten ist, sondern auf weitere übertragen werden kann — und der Nachweis, dass es funktioniert, an einem echten Arbeitsplatz.

Erst das Konzept, dann die Anwendung — und nicht umgekehrt. Der naheliegende Weg wäre gewesen, eine Simulation für den einen Arbeitsplatz zu entwickeln und daraus später zu verallgemeinern. Wir haben zuerst das allgemeine Schulungs­konzept entworfen und es dann auf den Anwendungs­fall angepasst. Der Grund ist wirtschaftlich: Ein Stahlwerk hat viele Arbeitsplätze, an denen dieselbe Logik gilt. Eine Simulation ohne übertragbares Konzept ist eine Einzelan­fertigung, deren Kosten sich nur über einen Arbeitsplatz rechnen.

Haptische Bedienelemente, nicht Bedienung über den Bildschirm. Was am Steuerstand gelernt werden muss, ist nicht Wissen, sondern Bewegung — die Produktions­geschwindigkeit hängt an der motorischen Fähigkeit des Bedieners. Eine Simulation, in der man mit einem Zeiger auf Schaltflächen klickt, trainiert genau das nicht. Deshalb wurde das Maschinen­cockpit mit echten Bedienelementen nachgebaut. Das ist der Unterschied zwischen einer Lernanwendung und einem Video mit Klickfeldern.

Grundtraining zuerst, Spezialfälle später. Diese Priorisierung wurde im Projekt ausdrücklich festgelegt: Für die Anwendung stehen zunächst die Basisfunktionen im Mittelpunkt, Sonderfälle sind nachgeordnet. Bei Schulungs­software ist das die Entscheidung, die über Nutzung oder Nichtnutzung bestimmt. Wer den vollständigen Funktions­umfang abbildet, ist Jahre beschäftigt und hat in der Zwischenzeit nichts, womit ein Auszubildender arbeiten kann.

Der Nutzen wurde vorher benannt, in vier Richtungen. Kürzere Einarbeitung heißt, dass ein Auszubildender früher als vollwertige Fachkraft arbeitet. Geringere Einarbeitungs­kosten heißen, dass Übungsfehler nicht mehr Material und Anlagen­technik beschädigen, was Ausschuss, Instandsetzung und Ersatzteile senkt und die Anlagen­verfügbarkeit erhöht. Höhere Motivation heißt, dass ein junger Mensch sich mit einer neuen Technologie eher beschäftigt als mit einer Unterweisung auf Papier. Und bessere Ausführungs­güte heißt an einem Arbeitsplatz mit inhärentem Sicherheits­risiko nicht nur Qualität, sondern weniger gefährliche Situationen. Solche Ziele vor der Entwicklung zu benennen ist der Unterschied zwischen einem Schulungs­vorhaben und einem Technologie­versuch.

Der Lernort wandert vor die Anlage, nicht die Anlage in den Lernort. Kern des Konzepts ist eine Verlagerung: Trainingseinheiten, die bisher im Realbetrieb stattfanden, finden in der virtuellen Umgebung statt. Das klingt technisch und ist eine Frage der Reihenfolge im Betrieb — geübt wird, bevor die Anlage belegt wird, und nicht während sie produziert. Damit ändert sich nicht nur die Ausbildung, sondern die Verfügbarkeits­rechnung der Anlage.