Schweißausbildung mit virtuellem Trainer

Das Schulungszentrum Fohnsdorf in der Steiermark setzt bei der Schweißausbildung auf virtuelles Training. Mit dem Schweißsimulator Virtual Welding von Fronius kann die Bildungseinrichtung ihren Schulungsteilnehmern eine Eins-zu-Eins-Betreuung bieten. Das schlägt sich positiv in der Qualität der Ausbildung nieder.

Bei VIRTUAL WELDING kann der Benutzer mittels Virtual Reality (VR) die Anwendung verschiedener Schweißprozesse erlernen und üben. Es stehen die Prozesse Lichtbogen-Handschweißen, Metall-Schutzgas-Schweißen (MIG/MAG ) und neuerdings Wolfram-Inert-Gas-Schweißen (WIG) zur Auswahl. Mit verschiedenen Werkstücken aus Kunststoff, die an Halterungen an dem Stand-Up-Terminal fixiert werden, können V-Nähte, Kehlnähte, I-Nähte und Rohrverbindungen sowie Auftragschweißen in verschiedenen Positionen trainiert werden. Mit einem Schweißbrenner wird eine Naht gezogen, die in Echtzeit am Touchscreen des Simulators und über die VR-Brille des Nutzers erscheint.

Das Schulungszentrum Fohnsdorf, kurz szf, ist eine der modernsten und innovativsten Einrichtungen für berufliche Bildung in Österreich. Im Murtal in der Steiermark gelegen, qualifiziert das szf seit 1975 im Auftrag des Arbeitsmarktservices Fachkräfte für die Wirtschaft. Das Schulungsangebot umfasst die Branchen Metalltechnik, Elektrotechnik, Tourismus und Office/IT sowie die Querschnittsbereiche CAD, Sprachen, Transport und Logistik. Die jährlich rund 1.500 Teilnehmer erhalten Unterstützung von 170 hochqualifizierten Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sowie durch modernste Lehrmethoden. Das szf nutzt unterschiedliche digitale Ansätze wie e-learning, blended learning und e-Testung und bietet damit den Schulungsteilnehmern „state of the art“ in ihrer Ausbildung. Dieses Bestreben führte auch dazu, dass das szf zwei Schweißsimulatoren von Fronius in den Schulungsbetrieb integrierte.

Zu Beginn wurde Virtual Welding vorrangig dafür eingesetzt, die Eignung potenzieller Teilnehmer für die Schweißausbildung zu testen. „Auf diesem Weg können wir das Grundhandling und die vorhandenen Fähigkeiten für die Ausbildung prüfen, ohne zuerst eine aufwändige Sicherheits-Einschulung zu geben, die beim realen Schweißen notwendig wäre“, schildert Zuber. Sukzessive wurde Virtual Welding auch in die eigentliche Ausbildung mit einbezogen. Mittlerweile sind in Fohnsdorf fünf Schweißsimulatoren im Einsatz.

QUALITÄTSSTEIGERUNG DURCH VIRTUELLEN TRAINER

Beim Erlernen der Brennerführung, der richtigen Geschwindigkeit, des Winkels und Abstands zwischen Brenner und Werkstück ist der virtuelle Trainer „Ghost“ behilflich. Er zeichnet vor, wie der Brenner geführt werden soll und gibt direktes, visuelles Feedback, wenn vom Soll-Wert abgewichen wird. In höheren Levels wird frei geschweißt, also ohne dass der Ghost die richtige Brennerführung vorzeigt. Doch auch hier unterstützt er in der Playback-Funktion: Der Nutzer kann sich nicht nur seine Naht, sondern auch seinen gesamten Schweiß-Vorgang im Nachhinein ansehen und bekommt Feedback, indem die eigene und die ideale Brennerführung gleichzeitig und somit im direkten Vergleich angezeigt werden.

Diese Ermöglichung eines Eins-zu-eins-Trainings sowie des virtuellen Übens hat die Schweißausbildung in Fohnsdorf verändert. Anstatt die Grundfertigkeiten und die Brennerführung von Beginn an mit echten Geräten zu erlernen, können die Schüler zunächst auf die Simulation zurückgreifen. Das spart Ressourcen und Kosten, da keine Verbrauchsmaterialien benötigt werden. Außerdem ist die Verletzungsgefahr geringer, weil die Schüler die Handhabung des Brenners trainieren können, bevor große Hitze und ein greller Lichtbogen ins Spiel kommen. „Erst wenn jede neue Aufgabe virtuell einstudiert ist, wird sie in echt ausprobiert“, beschreibt Zuber. Virtuelles Schweißen bringt auch eine Zeitersparnis mit sich, weil Vor- und Nachbereitung der Werkstücke im ersten Schritt des Erlernens neuer Abläufe wegfallen. Die Zeit, die dadurch in der Grundlagenarbeit eingespart wird, nutzt das szf für die Intensivierung der Ausbildung – etwa durch mehr Übungen und das Schweißen anspruchsvollerer Werkstücke.

INTUITIVES LERNEN UND SPASS AM TRAINING

Von den Ausbildungsteilnehmern wird Virtual Welding überwiegend gut angenommen. Spätestens wenn die Rangliste erscheint, die auf den erreichten Prozentpunkten für die Brennerführung basiert, erhält Virtual Welding einen Hauch von Computerspiel-Atmosphäre. Eine weitere didaktische Besonderheit ist, dass durch Virtual Welding intuitiv gelernt wird. „Wir fordern nach einer kurzen Erklärung zur Funktionsweise des Simulators unsere Ausbildungsteilnehmer einfach dazu auf, zu schweißen“, betont Zuber. „Durch das Feedback des Ghosts ergibt sich automatisch die Erkenntnis, wie der Brenner zu halten und zu führen ist. Das Lernen erfolgt so subtil, dass beim realen Schweißen der Brenner ganz selbstverständlich richtig gehandhabt und oft gar nicht darüber reflektiert wird, dass dieses Wissen zuvor durch gut aufbereitetes Training am Virtual Welder vermittelt wurde.“

Eine Vergrößerung des Bestands an „virtuellen Trainern“ für die Schweißausbildung steht bereits fest: 2017 kommt in Fohnsdorf ein weiterer Simulator zum Einsatz, auf dem es auch möglich sein wird, WIG zu schweißen. So kann das szf noch besser auf die Anforderungen in der Industrie eingehen. Schließlich ist es schon immer das Ziel eines Personal Trainers, fit zu machen – in diesem Fall fit für die Wirtschaft.

„Wir waren sofort beeindruckt davon, wie virtuelles Schweißen die Ausbildung unterstützen und nachhaltig verändern kann. Also haben wir die Einsatzmöglichkeiten geprüft und im April 2010 die ersten beiden Simulatoren angeschafft.“

GERHARD ZUBER, Fachbereichsleiter Schweißtechnik/Transport im Schulungszentrum Fohnsdorf