Feldstudie Schweißausbildung: Was leistet die realitätsnahe Simulation?

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Fronius, Anbieter von Lösungen in der Schweißtechnik, setzt mit Virtual Welding auf ein neuartiges Konzept für die Schweißausbildung. Mit VR-Brille und hochauflösender Graphik wird ein realitätsnahes Schweißerlebnis simuliert. Eine Feldstudie erforschte, wie sich dies auf die Effizienz und die Kosten der Ausbildung auswirkt. Von Philipp Schlor

• Kein Lärm, kein Rauch, keine Hitze, kein Materialeinsatz – Virtual Welding von Fronius verspricht einen sicheren sowie nachhaltigen Rahmen für das Training angehender Schweißer.

• Ähnlich wie im Flugsimulator wird mittels VR-Brille und hochauflösender Graphik ein realitätsnahes Schweißerlebnis ermöglicht.

• Als Ergebnis steht eine hochwertige Schweißausbildung, durch die gleichzeitig Kosten eingespart werden.

Fronius, Anbieter von Lösungen für die Schweißtechnik, setzt mit Virtual Welding auf ein durchdachtes Konzept für die Schweißausbildung. Unter anderem wird Theoriewissen über die Prozesse E-Hand, WIG und MIG/MAG vermittelt, als auch in Wissensüberprüfungen abgefragt. Eine Rangliste spornt die Schulungsteilnehmer dabei an, sich spielerisch miteinander zu messen.

Im Fronius-Lehrplan für Virtual Welding sind die praktischen Schweißaufgaben an die Ausbildung des International Institute of Welding angelehnt. Dadurch entsprechen sie dem internationalen Standard für die Ausbildung von Schweißern.

Virtueller Lehrer: Den Trainer immer an der Seite

Für das Erlernen der Handfertigkeiten übt der Auszubildende zunächst mit einem virtuellen Lehrer, auch Ghost genannt. Schritt für Schritt gibt dieser genau die richtige Schweißgeschwindigkeit, Abstand und Anstellwinkel des Brenners zum Werkstück vor. Durch den Ghost erhält der Auszubildende direktes Feedback. Der Schwierigkeitsgrad der Aufgabe steigert sich nach und nach, bis im realitätsnahen Simulationsmodus schließlich ohne Ghost geschweißt wird. Das Virtual Welding System zeichnet die Schweißungen auf – so können sie nachträglich abgespielt und gemeinsam mit dem realen Trainer analysiert werden.

Durch diese Kombination aus angeleiteten Praxis-Übungen und Theorie-Einheiten kann der Auszubildende viele Schritte seines Trainings selbstständig über den Schweißsimulator abwickeln. So erlernt er Basiswissen und grundlegende Handfertigkeiten, bevor es an das reale Schweißgerät geht. Schulungseinrichtungen können dadurch die Ausbildungsqualität erhöhen und gleichzeitig Kosten senken.

Feldstudie zur Schweißausbildung im Schulungszentrum Fohnsdorf

Das österreichische Schulungszentrum Fohnsdorf, kurz SZF, ist eine der modernsten Einrichtungen für berufliche Bildung in Österreich. In der Branche Metalltechnik nutzt das SZF Virtual Welding bereits seit 2010. Mittlerweile werden 30 Prozent der praktischen Schweißausbildung mittels Simulation durchgeführt, die somit fixer Bestandteil der Ausbildung ist.

Eine Feldstudie erforschte, welche Auswirkungen dies auf die Effizienz der Ausbildung hat. Ausgewertet wurden hierfür die Daten von:

• 13 Ausbildungsteilnehmern

• 2 Wochen Training mit 30 Prozent Virtual Welding und 70 Prozent realem Schweißen

• Kehlnähten (135 P FW FM1 S PB ml) und Kehlnähten am Rohr (135 T FW FM1 S PB sl), die jeweils real als auch virtuell geschweißt wurden

Um die Kosteneffizienz der Ausbildung mit Virtual Welding zu ermitteln, wurden zudem der Metall-, Gas-, Schweißdraht- und Energieverbrauch der insgesamt 1'577 real gezogenen Schweißnähte ausgewertet. Es folgte der Vergleich mit den Daten von 1'733 virtuellen Schweißnähten.

Bessere Ausbildungsqualität und reduzierte Kosten

Das SZF konnte mit Virtual Welding die Zeit, in der tatsächlich geschweißt wird, um 23 Prozent steigern. Somit können virtuell mehr als dreimal so viele Nähte gefertigt werden, wie im selben Zeitraum in der Schweißkabine. Das ist vor allem darauf zurückzuführen, dass beim virtuellen Schweißen die zeitintensive Vorbereitung der Testbleche sowie das Abkühlen der Bleche und die Reinigung der Schweißnähte wegfallen. Eine simulierte Schweißnaht bedarf lediglich eines Klicks. Demzufolge bleibt mehr Zeit für das Erlernen und Üben der notwendigen Handfertigkeiten.

Doch nicht nur die Übungszeit wird gesteigert: „Wir sehen den Einsatz von Virtual Welding vor allem als wichtigen Beitrag, um die Trainingsqualität zu verbessern. Durch den Ghost erhält jeder Schulungsteilnehmer eine Einzelbetreuung und direktes visuelles Feedback – etwas, das ein realer Trainer einfach nicht leisten kann“, ist sich Hannes Krempl, Trainer im Bereich Schweißtechnik/Transport im SZF, sicher.

Zusätzlich zur Qualität des Trainings steigert der Schweißsimulator auch die Kosteneffizienz: Die Einsparung von Verbrauchsmaterialien wie Gas, Draht und Blechen macht die Ausbildung deutlich wirtschaftlicher. „In Summe sparen wir uns durch den gezielten Einsatz von Virtual Welding etwa 230 Euro Materialkosten pro Teilnehmer – trotz der gesteigerten Lichtbogenbrenndauer“, rechnet Krempl vor. Virtuelles Training in der Schweißausbildung gewährleistet demnach hohe Effektivität bei geringem Ressourcenaufwand.

Autor: Philipp Schlor, Produktmanager Virtual Welding, Fronius International GmbH

Weitere Informationen: https://www.fronius.com/

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