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VR-Training und Videokommunikation für die effizientere Papierproduktion

Im Virtuellen lernen, die Wirklichkeit zu verbessern

Digitales Lernen in der virtuellen Realität: Das klingt wie Zukunftsmusik. Doch die Technik ist längst in der Praxis angekommen. In Brandenburg zeigen Voith und der Papierproduzent LEIPA, wie Virtual Reality die Ausbildungsqualität und -effizienz maßgeblich verbessert, um mehr Sicherheit und geringere Kosten zu erreichen. Weil LEIPA zudem das Remote Video System OnCall.Video einsetzt, kann das Unternehmen bei der Wartung oder Reparatur auch schnell auf externes Expertenwissen zugreifen. Beide Lösungen schaffen zusätzliche Mehrwerte – mitunter unerwartete.

Freitagnachmittag. Das Wochenende ist schon zum Greifen nah, die Konzentration sinkt. Als der Wartungstechniker bei einem Kontrollgang im Keller der Papiermaschine ankommt, unterläuft ihm ein folgenschwerer Fehler. Direkt über seinem Kopf verläuft eine Chemieleitung, deren Flansch an einer Stelle beschädigt ist. Wegen der diffusen Beleuchtung übersieht er dieses Detail – und auch, dass eine Chemikalie durch das Leck entweicht. Sie tropft herab und verätzt ihn. Ein schwerer Betriebsunfall.

Tatsächlich ist er nur simuliert, der Mitarbeiter bleibt unverletzt: Die Szene spielte sich nicht in der Fabrik ab, sondern ist Teil eines Trainingsprogramms in der Virtual-Reality-Anwendung der Voith PaperSchool. Ausgestattet mit einem Virtual Reality Headset und Handcontrollern erleben die Teilnehmer die simulierte Wirklichkeit einer Papierfabrik. In ihr lassen sich beispielsweise Wartungsarbeiten an der Papiermaschine mit maximaler Realitätsnähe üben, aber völlig gefahrlos und ohne Stillstand oder Ressourcenverbrauch.

In den VR-Traininingsmodulen der Voith PaperSchool (hier: Bildmontage) lassen sich beispielsweise Wartungsaufgaben gefahrlos und ohne Stillstände oder Ressourcenverbrauch üben.

Aktiv lernen statt passiv konsumieren

Der deutsche Papierproduzent LEIPA Georg Leinfelder GmbH hat das Potenzial erkannt. Am Standort Schwedt (Brandenburg) setzt das Unternehmen erfolgreich das VR-System der Voith PaperSchool für die betriebliche Aus- und Fortbildung ein.

Beim Aufsetzen des VR-Headsets, das die Augen vollständig umschließt und ohne störende Kabel drahtlos angebunden ist, taucht der jeweilige Teilnehmer sofort in die virtuelle Welt ein. Die reale Umgebung wird ausgeblendet, sodass er sich voll und ganz auf das Training konzentrieren kann. Weil die Größenverhältnisse in der VR-Welt exakt dem realen Vorbild entsprechen, entsteht der gleiche Raumeindruck. „Maximal 15 Sekunden und der Teilnehmer glaubt, er steht in der Maschinenhalle“, erläutert Voith PaperSchool Manager Michael Neumann.

Die Controller ersetzen die Hände. Sobald der Mensch mit den Händen arbeitet, erlebt er eine ganz andere Interaktion, als wenn er ein Video oder eine Präsentation sieht. Die Hand-Auge-Koordination erzeugt Muskelerinnerung, das ist eine nachhaltigere Form des Wissenstransfers und der Vorteil gegenüber einer Klassenraumschulung.
Michael Neumann, Voith PaperSchool Manager
Die Controller ersetzen die Hände. Sobald der Mensch mit den Händen arbeitet, erlebt er eine ganz andere Interaktion, als wenn er ein Video oder eine Präsentation sieht. Die Hand-Auge-Koordination erzeugt Muskelerinnerung, das ist eine nachhaltigere Form des Wissenstransfers und der Vorteil gegenüber einer Klassenraumschulung.
Michael Neumann, Voith PaperSchool Manager

Die VR-Ausbildungsinhalte entwickelt Voith speziell für den jeweiligen Einsatzbereich in der Papierindustrie. Im Bereich der Wartung lassen sich so unter anderem der Mantelwechsel an der Schuhpresse trainieren, der Ein- und Ausbau des Siebkorbes beim Wechsel oder der Messerwechsel am Rollenschneider. Allesamt Tätigkeiten, bei denen eine Schulung im realen Produktionsbetrieb zu Stillstandszeiten und damit zu hohen Folgekosten führen würde. Auch ein Ausbildungsmodul für das wichtige Thema Arbeitssicherheit ist verfügbar. Der Bedeutung entsprechend, vermittelt es besonders intensive, mitunter drastische Eindrücke. „Virtual Reality hat da einen riesigen Vorteil, denn alles ist nur simuliert“, macht Neumann deutlich. „In diesem Modul können Sie sogar sterben, das soll gezielt ein besseres Bewusstsein schaffen.“

Neben diesen Aspekten stellt Steffen Deszpot, Leiter Technik bei LEIPA, auch die bessere Planbarkeit heraus. „Erfahrungsgemäß ist es eher schwierig, größere Lerngruppen zeitgleich für eine gesammelte Schulungsmaßnahme freizustellen. Mit der VR-Lösung kann ein Mitarbeiter hingegen ihm zugewiesene Trainings quasi frei wählbar selbstständig absolvieren, maßgeschneidert auf seine Schicht- beziehungsweise Arbeitszeit. Wir sehen die flexiblere Nutzung der Arbeitszeit als großen Zugewinn.“

OnCall.Video

Schnelle Remote-Installation mit OnCall.Video

Eigens für das Hightech-Trainingsprogramm hat LEIPA auf seinem Schwedter Firmengelände einen Konferenzraum in ein Virtual-Reality-Studio umgewandelt.

Die geplante Inbetriebnahme verzögerte sich jedoch durch die Corona-Pandemie und ihre Kontaktbeschränkungen. Um den Stillstand zu beenden, erwies sich OnCall.Video als Retter in der Not: Weil LEIPA auch die Voith Videokommunikations und -kooperationslösung mit drahtlos vernetzter Kamerabrille einsetzt, konnten die Abschlussarbeiten für die VR-Installation aus der Ferne angeleitet werden. „Der Raum war bereits vorbereitet und die Sensoren angebracht“, erinnert sich Patrick Dengel, Digital Tools Manager bei Voith. „Die Details haben wir über OnCall.Video abgewickelt. Dazu war die Brille ins LEIPA-WLAN eingebunden, über das eine Video- und Audioverbindung zu den Voith Experten in Heidenheim hergestellt wurde.“

„Ohne Remote-Anbindung wäre die Technik nicht so schnell funktionsfähig gewesen. Durch die Remote-Anbindung ließen sich mehrere Arbeitstage einsparen, weil der Reiseaufwand für die Vor-Ort-Einrichtung entfiel. Innerhalb von drei Stunden haben wir das System zum Laufen gebracht und zwei Probetrainings durchgeführt“, bilanziert Michael Neumann.

OnCall.Video

Digitale Mehrwerte bei Wissensmanagement, Recruiting und Image

Durch das Digitalisieren seiner Schulungsmaßnahmen und Wartungsarbeiten mithilfe der Voith-Lösungen erschließt sich LEIPA zahlreiche neue Optionen. So kann das Unternehmen bei Problemen im Produktionsablauf durch OnCall.Video auch auf Know-how außerhalb des Betriebs zurückgreifen, um zeitnah und kostensparend Lösungen zu finden.

„Kein Hersteller kann alle Experten vor Ort haben, daher ist die Einbindung externen Know-hows umso wichtiger“, unterstreicht Patrick Dengel. „Grundsätzlich kann ich mit dem Tool alles anleiten“, ergänzt sein Kollege Stefan Endras, Product Manager OnCall.Video. „Unser Schwerpunkt ist, den Kunden schnell mit dem Experten zu verbinden. So können wir auch den Fachkräftemangel teilweise ausgleichen.“ Ein weiterer Mehrwert bietet sich Unternehmen aber auch dadurch, dass sich verschiedene Standorte unkompliziert miteinander verbinden lassen. So schafft OnCall.Video die Möglichkeit, das Know-how aus den Bereichen intern weiterzugeben und den fachlichen Austausch zwischen ihnen zu fördern.

Der Nutzen des VR-Systems der Voith Paper School geht ebenfalls weit über den Haupteinsatzbereich, die besonders effektive und nachhaltige Aus- und Fortbildung, hinaus. So plant LEIPA beispielsweise, in Zusammenarbeit mit Studenten der FH Stralsund seine digitalen Datenströme aus den Prozessleitsystemen in mehrdimensionalen Datenräumen zu visualisieren. Daraus will das Unternehmen Erkenntnisse gewinnen, die weit über die gängiger Statistiken hinausgehen und helfen, die Effizienz zu steigern.

Welcher Papierhersteller kann schon von sich behaupten, vor allen anderen die modernsten Medien im Einsatz zu haben. Hier ist die Industrie 4.0 schon angekommen – und das zeigen wir gern.
Steffen Deszpot, Leiter Technik bei LEIPA
Welcher Papierhersteller kann schon von sich behaupten, vor allen anderen die modernsten Medien im Einsatz zu haben. Hier ist die Industrie 4.0 schon angekommen – und das zeigen wir gern.
Steffen Deszpot, Leiter Technik bei LEIPA

Einen Mehrwert sieht LEIPA aber auch in der Außendarstellung und Mitarbeitergewinnung. Denn durch die Virtual-Reality-Lösung und OnCall.Video kann das Unternehmen seine digitale Kompetenz unterstreichen und gleichzeitig die Arbeitgebermarke stärken: wichtige Vorteile nicht nur im Wettbewerb, sondern auch, um sich beim Recruiting als „Digital Champion“ zu präsentieren. Dass sein Unternehmen durch die Voith Lösungen Arbeitsplätze mit zukunftsweisender Technologie ausstatten kann, hilft ihm, Fachkräften ein attraktives Umfeld anzubieten, zeigt sich Steffen Deszpot überzeugt.

Welche didaktischen und ökonomischen Vorteile sich mit der Virtual-Reality-Schulung der Voith Paper School verbinden, beschreibt Steffen Deszpot, Senior Manager Maintenance bei LEIPA, im Interview.

Interview „Das ist E-Learning 2.0“

Steffen Deszpot, Leiter Technik bei Leipa

„Das ist E-Learning 2.0“


Worin sehen Sie die wichtigsten Vorteile von Schulungen mit der VR-Lösung der Voith Paper School im Vergleich zur Wissensvermittlung via Buch, Präsentation oder Video?
Der „Schüler“ kann für sich selbst sein Lernergebnis in seiner eigenen Lerngeschwindigkeit erreichen, mit allen seinen Sinnen auf bisher unbekannte, aber sehr spannende Weise – sozusagen eine Hands-on-Lösung. Durch die aktive Einbindung in die virtuelle Welt „schafft“ der Schüler seine eigene Lernwelt, in die er voll eintaucht. Rückmeldungen ergaben, dass die simulierte Realität eine höhere Akzeptanz schafft als zum Beispiel ein Anleitungsvideo oder eine schriftliche Anleitung.

Sind die Vorteile der VR-Schulung aus Ihrer Sicht eher qualitativer oder quantitativer Natur?
Beides. Dadurch, dass immer nur ein „Schüler“ das Training absolviert, ist es intensiver als ein Gruppentraining, was für einen nachhaltigeren Lernerfolg spricht. Da es erfahrungsgemäß auch eher schwierig ist, größere Lerngruppen zeitgleich zu einer gesammelten Schulungsmaßnahme freizustellen, kommt die VR-Lösung gerade recht. So kann ein Mitarbeiter maßgeschneidert für seine Schicht- beziehungsweise Arbeitszeit quasi 24/7 frei wählbar ihm zugewiesene Trainings selbstständig absolvieren. Wir sehen die flexiblere Nutzung der Arbeitszeit als großen Zugewinn.

Wollen Sie die VR-Installation außerhalb der Schulungen auch für andere Zwecke nutzen?
Neben der innovativen Voith PaperSchool, die sich eher an die Papiermacher und Techniker wendet und zusätzlich zu den bisher verfügbaren Modulen ständig erweitert wird, ist das hier installierte VR-System so offen gestaltet, dass jedwede Art von VR-Applikation integriert werden kann. Angedacht sind auch Open-Source-Projekte, die zum Beispiel dem aktuellen Thema „Big Data & Industrie 4.0“ Rechnung tragen, also typische Themen für Entwickler und Technologen. Wir sind deshalb unter anderem mit Studenten der FH Stralsund dabei, unsere enormen digitalen Datenströme aus den Prozessleitsystemen in virtuellen, mehrdimensionalen, multivariablen Datenräumen zu visualisieren und somit grafische respektive visuelle Erkenntnisse zu gewinnen, die weit über heutige Standardstatistiken und bekannte Softsensor-/PredictiveControl-/APC-/Level2-Steuerungen hinausgehen. Wir betreten hier eine komplett neue Welt der Datenverarbeitung. Eine Nutzung für unsere Kunden, Azubis, Studenten und Dritte ist ebenso denkbar: Ich kann mir gut vorstellen, dass ambitionierte Azubis gewerkeübergreifend einen interaktiven Werksrundgang oder bestimmte Prozess- oder Instandhaltungsabläufe virtualisieren. Das ist in meinen Augen E-Learning 2.0.

Wie sind Ihre ersten Erfahrungen beim Einsatz des Systems, wie ist die Resonanz der Teilnehmer?
Bisher haben nur Wenige das System als Tester vollumfänglich kennengelernt. Aber allen, die die virtuelle Welt zum ersten Mal betreten, huscht ein „Ahh“ und „Ohh“ über die Lippen. Manche müssen sich erst orientieren und verlieren fast das Gleichgewicht, wenn sie sich mit einem Mal auf dem Laufsteg der digitalisierten PM 4 in sieben Metern Höhe wiederfinden. Weil wir zusätzlich noch einen Screen an der Wand montiert haben, der ein 2-D-Abbild der VR-Szene projiziert, wird der Eindruck auch zusätzlichen Personen beziehungsweise Trainern im Raum audiovisuell vermittelt. Diese Beobachter „tauchten“ bei unseren Tests ebenfalls in die VR-Welt ein – wozu sicherlich auch die spacige Gesamtgestaltung des Raumes beiträgt.

Erwarten Sie durch den VR-Einsatz auch Vorteile in der Außendarstellung des Unternehmens?
Auf jeden Fall. Das betrifft nicht nur die neue VR-Lernwelt, sondern auch die bei Technikern und Produktionern schon im Einsatz befindliche AR-Technik. Neben den „üblichen“ digitalen Hilfsmitteln wie Realtime-Datenbanken für PLS-Daten, SAP, Condition Monitoring & Thermokameras für zustandsorientierte Instandhaltung, APC-Steuerungen, Stoff-/Energie-/Kosten-Monitorings et cetera weist das traditionsreiche Familienunternehmen LEIPA einmal mehr den Weg in die digitale Zukunft der Branche.

Virtual Reality Training
Virtual Reality Training

Die VR-gestützte Ausbildung ist Teil der Voith PaperSchool. Mit ihr lässt sich Wissen ohne Stillstände, Materialverbrauch oder Risiken in puncto Arbeitssicherheit vermitteln. Die bei LEIPA installierte Lösung umfasst hardwareseitig einen leistungsfähigen PC mit Highend-Grafikkarte sowie das VR-System, das durch sein drahtlos angebundenes Headset größtmögliche Bewegungsfreiheit erlaubt und Schulungsteilnehmern dadurch die Immersion in die künstlich generierte Virtual-Reality-Welt erleichtert. Handcontroller und Raumsensoren ergänzen den Lieferumfang. Die von Voith entwickelten Ausbildungsmodule sind speziell auf die Belange der Papierindustrie abgestimmt.

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OnCall.Video
OnCall.Video

Konzipiert als digitales Tool für Remote Video Support, ermöglicht OnCall.Video den zeit- und ortsunabhängigen Zugriff auf Expertenwissen. Das audiovisuelle Kommunikationssystem besteht aus der für Industrieanforderungen ausgelegten Datenbrille und einer internetbasierten Videokooperations-Plattform. Sie verbindet Kunden mit Voith-Experten, die in Echtzeit genau das sehen, was der Kundenmitarbeiter durch die Datenbrille sieht, und dann im Videobild den kritischen Bereich markieren und mit dem Mitarbeiter besprechen können. So lassen sich beispielsweise schnell und effizient Problemanalysen durchführen, ebenso wie Inspektionen, Werkabnahmen oder Inbetriebnahmen. Darüber hinaus eignet sich OnCall.Video als Tool, um den internen fachlichen Austausch und die Know-how-Weitergabe zu fördern.

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