Erweiterte Realität im Klassenraum

Die digitale Transformation macht auch vor Schule und Ausbildung nicht halt. Gut so. Denn dadurch konnte die Erich-Hauser-Gewerbeschule ihr Lernkonzept für die Fertigung um Augmented Reality bereichern. Ein MAIT-Team hat sich nicht nur um die passende Software und deren Implementierung gekümmert. Die Experten haben auch einen entsprechenden Seminarkurs konzipiert, den sie bis heute selbst leiten.

Branche Bildung

Region Baden-Württemberg

Unternehmensgrösse 1300 Schüler*innen

Die digitale Transformation

Die Erich Hauser Gewerbeschule (EHG) in Rottweil will für ihre rund 1300 Berufsschüler:Innen und Gymnasiast:Innen immer beste Voraussetzungen schaffen. Deshalb legt die Schulleitung besonderen Wert auf aktuelles Fachwissen aus Wirtschaft, Technik und Wissenschaft. Weitere unerlässliche Zutaten: aktuelle Software und eine moderne technische Ausstattung der schuleigenen Räume und Werkstätten. Ein ganz besonders gut ausgestatteter Klassenraum, ist die schuleigene „Lernfabrik Industrie 4.0“. Hier erlernen angehende Schüler:Innen des beruflichen Gymnasiums mit den Schwerpunkten Mechatronik und Informatik an einer echten Fertigungsstrasse alle Fähigkeiten, die sie für die industrielle Produktion von morgen benötigen. Dazu gehören vor allem Kenntnisse in Steuerungstechnik und Roboterprogrammierung. Dementsprechend dienen eine CNC-Fräsmaschine, eine Roboterzelle und ein Transfersystem als „Lehrmaterial“. Momentan entstehen auf dieser Fertigungsstrasse im Kundenauftrag Bleistiftspitzer, von der spanenden Herstellung der Komponenten bis zur Montage. Die digitale Vernetzung aller Maschinen macht aus der Lernfabrik eine waschechte „Smart Factory“.

"Wir hatten Augmented Reality schon länger als sinnvolle Ergänzung ins Auge gefasst, aber keine zufriedenstellende Lösung gefunden. Erst MAIT und Vuforia haben uns schliesslich wirklich überzeugt.“

Rafael Knauf

Leiter Lernfabrik 4.0, Gewerbeschule

Neu auf dem Lehrplan: Augmented Reality

Seit kurzem können BesucherInnen der Lernfabrik sogar noch weiter in die Zukunft der Fertigung schauen: In einem neuen Seminarkurs des technischen Gymnasiums erhalten TeilnehmerInnen per „Augmented Reality“ detaillierte Anweisungen zur Bedienung der Produktionsmaschinen und zur Montage. Die eingebaute Systemkamera von Tablet-Computern liefert das Livebild, angereichert durch weiterführende grafische Informationen. Diese bleiben während der gesamten Session an den jeweiligen Objekten „haften“, selbst wenn die Live-Kamera zwischenzeitlich zu anderen Gegenständen oder Details schwenkt. So sehen die SeminarteilnehmerInnen auf dem Bildschirm etwa farblich markierte Einzelteilfächer sowie Bauteile und Leistungsparameter einer Maschine. Auf dem Display erscheinen aber auch Animationen wie der Schritt-für-Schritt Zusammenbau einer Komponentengruppe oder Hinweise zur richtigen Positionierung an der Maschine, eine Art Navigation also. Diese animierten Grafiken sind besonders hilfreich, um den SchülerInnen die nächsten Produktionsschritte und erforderlichen Tätigkeiten zu veranschaulichen. Wie das alles möglich ist? Die Antwort heisst: PTC Vuforia und MAIT.

Software, Kursgestaltung und Kursleitung aus einer Hand

Im Frühjahr 2022 kontaktierte die ehemalige EHG-Schülerin Franziska Bieber, die nun bei MAIT arbeitete, ihre ehemalige Schulstätte. Franziska Bieber war sich sicher, dass die führende Computer-Vision-Technologie Vuforia des bekannten Softwareproduzenten und langjährigen MAIT-Partners PTC eine echte Bereicherung für die ohnehin moderne EHG-Lernfabrik sein würde. Sie täuschte sich nicht: „Wir hatten Augmented Reality schon länger als sinnvolle Ergänzung ins Auge gefasst, aber keine zufriedenstellende Lösung gefunden. Erst MAIT und Vuforia haben uns schliesslich wirklich überzeugt“, sagt Rafael Knauf, der die Lernfabrik Industrie 4.0 an der Gewerbeschule leitet. Kurz darauf übernahmen die ersten SchülerInnen unter Anleitung von MAIT-Mitarbeitern auch schon die Implementierung der Vuforia-Software, die Einrichtung der Server und die Erstellung der animierten 3D-Darstellungen per PTC Creo Illustrate, die die Nutzer später in Vuforia zu sehen bekommen sollten . Noch im September desselben Jahres übernahm das dreiköpfige MAIT-Team von Noah Flüchter zum Beginn des Schuljahres höchstselbst die Leitung des neu geschaffenen Seminarkurses. Der duale Student hatte mit seinen beiden Mitstreitern im Vorfeld ein umfangreiches didaktisches Konzept erarbeitet. Das funktioniert bis heute hervorragend, obwohl Noahs Team fast 400 Kilometer Luftlinie von Rottweil entfernt in Bochum sitzt. „Eine Herausforderung besteht darin, dass wir bei den Kursstunden nicht vor Ort anwesend sein können. Aber das Remote-Prinzip ist ja mittlerweile sehr verbreitet und die Schülerinnen und Schüler sind allesamt sehr zuverlässig“, sagt Noah Flüchter. Experten aus der Industrie führen Seminarkurse an einer Gewerbeschule durch? Ungewohnt. Doch Patrick Bantle, bei der EHG Rottweil für die Seminarkurse zuständig, ist überzeugt: „Wir wollen für unsere Schülerinnen und Schüler einfach die beste fachliche Ausbildung und optimale technische Mittel. Beides bekommen wir in diesem Fall aus derselben Hand. Besser und einfacher geht es nicht“, sagt Bantle. Übrigens: Die GymnasiastInnen können eine mündliche Abi-Prüfung durch die Note aus dem Seminarkurs ersetzen. Die Bewertung erfolgt auf Grundlage einer Dokumentation durch die SchülerInnen, die Endnote entsteht durch eine finale Präsentation am Ende des Schuljahres.

Noch bessere Ausbildung plus Kontakte zur Industrie

Keine Frage: Die neue, erweiterte Realität der Lernfabrik Industrie 4.0 optimiert die Ausbildung der EHG-SchülerInnen. Für sie wird dank Augmented Reality nicht nur der konkrete Produktionsablauf besser begreifbar, sondern auch die allgemeinen Anforderungen aus Vernetzung und Digitalisierung in der Industrie. Und der neue Seminarkurs bietet sogar noch mehr: Die TeilnehmerInnen erhalten einen direkten Einblick in die Tätigkeit von MAIT. Für einige von ihnen vielleicht der erste Schritt zu einem zukünftigen Job im beliebten IT- und Software-Unternehmen. Bisher ist die Zusammenarbeit zwischen MAIT und EHG auf das laufende Schuljahr beschränkt. Doch die Chancen stehen gut, dass das Erfolgsmodell fortgeführt wird. Auf jeden Fall geht die Geschichte weiter: „Unser klares Ziel ist es, solche Kurse in Zukunft auch an anderen Gewerbeschulen anzubieten“, sagt Noah Flüchter von MAIT. Ein externer Softwarespezialist als Lehrkraft? Die Lernfabrik an der EHG Rottweil zeigt, dass es funktioniert

Damit hat MAIT hier digitalisiert