Zu den größten Herausforderungen, denen sich deutsche Unternehmen neben der akuten Energiekrise und dem wachsenden internationalen Wettbewerbsdruck stellen müssen, zählt der langfristig wachsende Fachkräftemangel. Laut dem KfW-Fachkräftebarometer aus Mai 2022 sehen sich 44 Prozent aller Unternehmen durch das Fehlen qualifizierter Mitarbeiter beeinträchtigt. Betroffen sind hierbei vor allen Dingen Handwerk, Industrie und verarbeitendes Gewerbe. Neben kurzfristigen Lösungsansätzen wie der Zuwanderung von Fachkräften aus dem Ausland sehen Experten mehrheitlich Ausbildung und Qualifizierung als die einzig nachhaltige Lösung für die langfristigen Herausforderungen des Arbeitsmarktes.
Moderne Technologien und fortschrittliche Produktionsverfahren machen die Qualifizierung im Rahmen einer Ausbildung immer anspruchsvoller. Sowohl die klassische duale als auch die vollschulische Ausbildung müssen Kenntnisse und Fähigkeiten vermitteln, die sich ohne das praktische Lernen an Maschinen und Anlagen kaum vermitteln lassen. Schulen stehen diese nur in begrenztem Maße zur Verfügung und Betriebe können laufende Anlagen selten angemessen in die Ausbildung einbinden.
Mit dem Projekt "X-Reality in der Lernfabrik 4.0" gelingt es den Gewerbeschulen Donaueschingen, gemeinsam mit der tepcon GmbH, praktische Schulung an realen Anlagen mit Hilfe von Augmented Reality (AR) zu optimieren und Maschinen durch digitale Abbildung mit den Möglichkeiten der Virtual Reality (VR) zu ersetzen.
"Unser Ziel war es, den Auszubildenden in der GSD eine umfassende digitale Plattform zur Verfügung zu stellen und sie mit Hilfe von AR und VR effektiv beim Lernen zu unterstützen", erklärt Christoph Kluge, Geschäftsführer der tepcon GmbH. "Mit trainhub, unserem Virtual Training Center, bieten wir ein zeitgemäßes Lernerlebnis und machen Wirkungszusammenhänge erfahrbar, die bei klassischen Schulungsmethoden nur in der Theorie vermittelt werden können."
Mit Hilfe des tepcon augmented instructor können Schüler:innen der GSD digitalisierte Anleitungen in der erweiterten Realität in einzelnen Arbeitsschritten visualisieren und mit Hilfe geeigneter Hardware (Mobile Devices, AR/MR-Brillen) virtuelle Elemente, zum Beispiel Marker, über physischen Elementen einblenden und diese mit zusätzlichen Informationen ergänzen.
Zusätzlich bietet der augmented instructor die Möglichkeit, Anlagen auf Basis von 3D-CAD-Modellen vollständig zu visualisieren. Damit wird es einerseits möglich, fotorealistische Darstellung in das ortsunabhängige eLearning einzubeziehen, andererseits können so virtualisierte Anlagen animiert werden, wodurch zum Beispiel Einblicke in laufende Prozesse möglich werden, die in der Realität dem Betrachter verborgen bleiben.
Ein weiteres Ziel des Projekts war die Entwicklung eines virtuellen Klassenzimmers. Vor dem Hintergrund der Erfahrungen der Corona-Pandemie liefert tepcon damit eine Lösung, die Virtualisierung und Präsenzschulung miteinander verbindet und so auch unter erschwerten Bedingungen eine ortsungebundene Fortsetzung der Ausbildung ermöglicht. Die Lehrinhalte können dabei von Schülern selbst erarbeitet und für Präsenz- und Fernunterricht bereitgestellt werden.
Innerhalb von vier Monaten ist es tepcon gelungen, das Projekt im Auftrag des Landratsamtes Villingen-Schwenningen, dem Träger der Gewerbeschule Donaueschingen, zu planen und umzusetzen. Die Eingliederung in die bereits im April 2021 in Betrieb genommene Lernfabrik 4.0 wurde im Juli 2022 abgeschlossen. An der Finanzierung des Projektes beteiligte sich tepcon mit einer Sachspende im Gegenwert von insgesamt mehr als 40.000 Euro.
Schulleiter Reiner Jäger ergänzt abschließend: "Mit unserer Lernfabrik 4.0 bereiten wir die Schüler:innen optimal auf die Anforderungen der Industrie vor. Wir freuen uns, dass dieses wichtige Projekt so erfolgreich umgesetzt wurde und schätzen die Zusammenarbeit mit tepcon. Hier steht uns ein fester Ansprechpartner zur Seite, der unsere speziellen Anforderungen und Wünsche flexibel und zeitnah umsetzt."