NTB-Blog

Lernen auf neuem Level: Die hybride Lernfabrik der NTB

Future Skills und T-Shaped sind zentrale Aspekte der Lehre und Weiterbildung an der NTB und vermitteln Kompetenzen, welche auch für zukünftige Herausforderungen vorbereiten. Um das Thema «Digitalisierung» praxisnah zu vermitteln, setzt die NTB bereits heute Technk von morgen ein: Mit der hybriden Lernfabrik macht die NTB dieses Thema exemplarisch «begreifbar».

NTB FOLIO im Gespräch mit zwei Experten.

Dipl.-Ing. (FH) Raphael Bernhardsgütter, gelernter Feinmechaniker, hat nach seinem Systemtechnikstudium in Buchs als Entwicklungsingenieur und Projektleiter in der Produktentwicklung für verschiedene Betriebe gearbeitet. Nach ­Stationen in der Ost- und Westschweiz zog es ihn dieses Jahr wieder an die NTB zurück. Nach 17 Jahren Industrietätigkeit arbeitet er nun seit August 2018 als Projektleiter an der NTB Buchs.

Herr Bernhardsgrütter, Sie betreuen die brandneue Lernfabrik an der NTB. Erklären Sie bitte dem Leser in kurzen Worten, was die Anlage kann.

Wir nennen sie Hybride Lernfabrik. Sie ist ein Simulator in der Lehre für komplexe technische Systeme, in dem sowohl am realen Modell, als auch am virtuellen Modell theoretische Inhalte praktisch erprobt werden. Sie zeigt das Zusammenspiel von Mechanik, Elektrotechnik und Informatik an einem realen Objekt mit realen Komponenten. Mit dieser Anlage können die Methoden der Systemtechnik und des Systems Engineerings an wechselnden Beispielen und in überschaubaren Projekten geübt werden.

Dabei werden typische Aufgaben- / Problemstellungen realer Systeme betrachtet und trainiert. Des Weiteren lassen sich die Abläufe einzelner Komponenten oder der ganzen Anlage im Computer simulieren. Stichwort: digitaler ­Zwilling. Die Studierenden können sowohl eine reale wie auch eine virtuelle Anlage bedienen. Deshalb verwenden wir den Begriff hybride Lernfabrik statt vir­tuelle Lernfabrik.

Simulation klingt ein wenig nach Computerspielen…

Spielen ist erwünscht! Wer spielt, hat Interesse und wer Interesse hat, hat Freude am Erfahren und Lernen. Unsere hybride Lernfabrik kann viel mehr: Das Spezielle an diesem System ist, dass die gleiche Steuerung, welche die Simulation im Computer steuert, auch die reale Fabrik steuert. Das heisst, es können Fehler in den Abläufen am Computer erkannt und vermieden werden, bevor man sie mit der realen Fabrik erprobt.

Als weiteres Novum kann die Fabrik mithilfe einer speziellen Brille im virtuellen Raum «begangen» werden und Prozessabläufe können von Nahem betrachtet werden.

Das bietet den Vorteil, dass man z. B. virtuell dem arbeitenden Roboter beim Montageprozess aus nächster Nähe zusehen kann, ohne sich in Gefahr zu bringen. 

Virtual Reality kennt man bisher primär aus dem Bereich Unterhaltung, z.B. aus Freizeit- und Themenparks.

Unsere Studenten werden mithilfe der hybriden Lernfabrik in die Systemtechnik vertieft und mit den Möglichkeiten der Simulation und der virtuellen Welt in Kontakt gebracht.

 

Fragen an den Didaktikexperten der Firma Festo, Holger Regber:

Holger Regber studierte im Anschluss an seine Ausbildung zum Elektromonteur Berufspädagogik, Elektrotechnik/Elektronik und Betriebswirtschaft. Seit 1990 ist er als Projektleiter, Trainer und Berater mit dem Schwerpunkt Produktion und produktionsnahe Bereiche bei der Festo Didactic SE Denkendorf tätig. In diesem Zusammenhang begleitet er Unternehmen bei der Einführung von schlanken, effizienten Wertschöpfungssystemen.

Was macht die NTB anders in diesem Lernsystem? Was ist neu mit der NTB?

Natürlich ist die Integration der hybriden Lernfabrik in einen Studiengang für das Unternehmen Festo Didactic nicht neu. Würden unsere Lernsysteme nicht in die tägliche Lehre einbezogen, dann hätten wir erhebliche Fehler gemacht.

Tatsächlich neu in der Zusammenarbeit mit der NTB ist aber das interdisziplinäre Vorgehen. Alle Fachbereiche beteiligten sich an der Planung und Integration. Ebenso, wie es dem Anspruch der Systemtechnik entspricht. Daraus wiederum entstanden und entstehen Ideen für neue Lernthemen, beispielsweise für die Bildverarbeitung oder die Positioniergenauigkeit, welche Festo entsprechend der Vereinbarung mit der NTB aufgreift und in sein Portfolio übernehmen wird. Die NTB und Festo Didactic stehen nicht einfach in einer Kunden-Lieferanten-Beziehung, sondern besser in einer Partnerschaft zur Weiterentwicklung der Lehr- und Lernmethoden.

Ein Blick in die Zukunft? Wie verändern VR und AR die Arbeitswelt?

Eine gute Frage. Leider kann sie wohl zum heutigen Stand keiner abschlies­send beantworten. Aus meiner Sicht haben die Augmented und Virtual Reality aktuell die Kinderkrankheiten der Entwicklung hinter sich gelassen und drängen nun in die Anwendung.

Augmented Reality (AR) wird momentan vor allem im Service und der Instandhaltung getestet. Das Teilen von Sichtfeldern auf Plattformen sowie das Anreichern der Realität mit zusätzlichen Informationen gestatten einen perfekten Remote Service. Experten des Maschinenherstellers sehen das, was der lokale Instandhalter vor Ort sieht, können sich in die Problemanalyse einbringen und gemeinsam den Effekt der Lösung beobachten. So lassen sich für die Hersteller Reisekosten drastisch minimieren und die Maschinennutzer profitieren von wesentlich geringeren Ausfallzeiten.

Spekulativer wird es im Bereich der Virtual Reality (VR). Diese schafft in Verbindung mit digitalen Zwillingen (ein virtuelles Abbild vom Produkt) und durch die Nutzer gesteuerte Avatare eine eigene Welt. Auf deren Basis können nun verschiedene Formen der geografisch unbegrenzten Zusammenarbeit erfolgen: Entwickeln, Konstruieren, in Betrieb nehmen, Reparieren, Optimieren …Doch das geht weit über das pure Spiegeln der Realität hinaus. In virtuellen Welten kann beliebig vergrössert, verkleinert, zerstört, verzerrt, vereinfacht ... werden. Halt ganz so, wie es die Anwendung erfordert. Das stellt erhebliche Anforderungen an soziale und methodische Kompetenzen. Wie führe ich einen VR-Teamworkshop? Wie aktiviere ich Teilnehmer mit ihren Avataren? Wie lange kann so ein VR-Workshop dauern? Wie erkenne ich, ob die Teilnehmer aufmerksam oder abgelenkt sind? Es wird Aufgabe der wissenschaftlichen Einrichtungen in Verbindung mit der Industrie sein, auf diese und viele weiteren Fragen Antworten zu liefern. Anschliessend wissen wir vielleicht, ob wir noch täglich zur Arbeit gehen werden oder wir besser unseren Avatar dorthin senden und von zu Hause aus arbeiten.

«Lernen ist eine lebenslange Aufgabe.» Diese Redensart war wohl noch nie so treffend wie heute. In diesem Artikel haben wir versucht, einen Einblick in die vielfältigen Methoden und Instrumente zu geben, welche die NTB für eine zukunftsgerichtete und zukunfts­gerechte Ausbildung einsetzt. Bei aller Technik ist EIN Element heute und trotz Digitalisierung auch morgen die wohl wichtigste Komponente: engagierte Dozentinnen und Dozenten, welche ihre Fachkenntnisse mit Begeisterung und Leidenschaft an Interessierte weitergeben. Die NTB schätzt sich glücklich, über solche zu verfügen.» 

Lothar Ritter, Rektor NTB

 

Kontakt

 Raphael Bernhardsgrütter

Raphael Bernhardsgrütter
Project Leader Cyber Physical Factory

+41 81 755 34 23
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