V-MACHINA, Personalschulung in der Fertigung durch Virtual Reality

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 (Image: Pixabay CC0)

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Das Institut für Informationssysteme und Netzwerke (ISIN) arbeitet im Rahmen des europäischen EIT Manufacturing Programms an dem Projekt Virtual Machina, um eine Plattform für die Schulung von Mitarbeitern mittels Virtual Reality zu entwickeln.

In der verarbeitenden Industrie erfordert die Schulung des Personals häufig die Interaktion mit teuren, schwerfälligen und potenziell gefährlichen Maschinen und Robotern (M&R). Darüber hinaus stellt die erfolgreiche Umsetzung von M&R-Anwendungen oft eine große Herausforderung in Bezug auf Effizienz, Vielfalt und Auswirkungen auf die Gesundheit der Mitarbeiter dar.

Im Rahmen des V-Machina-Projekts, das vom Institut für Informationssysteme und Netzwerke (ISIN) der Abteilung für innovative Technologien der SUPSI im Rahmen des europäischen Programms EIT Manufacturing entwickelt wurde, werden diese Interaktionen durch die Bereitstellung nachhaltiger, zugänglicher und sicherer Simulationen durch virtuelle Realität in Fertigungsumgebungen verlagert.

Das Forschungsteam unter der Leitung von Silvia Giordano und Achille Peternier, Professorin bzw. außerordentlicher Professor am ISIN, strebt durch die Förderung von drei Paradigmenwechseln in der Bildung eine auf den Menschen ausgerichtete Perspektive an: LEARNING4ALL, das jedem den Zugang zu einer einfachen M&R-Modellierung in der virtuellen Realität ermöglicht; ACCESS4ALL, das jedem eine maßgeschneiderte Erfahrung ohne Diskriminierung aufgrund von Geschlecht und Vielfalt bietet; FEELING4ALL, das Emotionen in die Mensch-Maschine-Interaktion einbezieht, die von der virtuellen Umgebung erfasst und zur Verlangsamung oder Beschleunigung der Simulation verwendet werden.

Mit der Plattform Virtual Machinery Environment können wir virtuelle Labore schaffen, in denen wir den Betrieb verschiedener Maschinen und Roboter simulieren können", erklärt Prof. Giordano. Diese Erfahrungen können überall gemacht werden, sogar zu Hause, mit einer einfachen Virtual-Reality-Ausrüstung in einer sehr sicheren und kostengünstigen Umgebung.

Die vorläufigen Ergebnisse des Projekts führten dazu, dass V-MACHINA mit dem EIT-M Success Story Award 2020 ausgezeichnet wurde.

Durch die Umsetzung realer Erfahrungen mit M&R in Virtual-Reality-basierte Bildungsmodule mit visuellem, auditivem und haptischem Feedback kann jeder Nutzer durch V-MACHINA lernen, wie man M&R sicher und mit weniger Auswirkungen auf Infrastruktur, Energie, Logistik und Kosten bewältigt.

Virtual-Reality-Simulationen können auch an die spezifischen Bedürfnisse des Nutzers in Bezug auf Gesundheit und Vielfalt angepasst werden. In ähnlicher Weise fungieren sie auch als Mentoren, indem sie automatische Leistungsüberwachung und Feedback (mit Gamification-Strategien) zu Aufgaben und Übungen einschließen, den Nutzer durch die vorgeschlagenen Aktivitäten führen und seinen Fortschritt überwachen. Dank der Virtualisierung verringert V-Machina die Entfernungen und schafft eine echte Kooperationsumgebung zwischen entfernten Standorten. Die jüngste Covid-19-Pandemie hat die Notwendigkeit noch verstärkt, dass solche virtuellen Räume vielseitiger sein müssen als nur Audio-/Videokonferenzen und Datenaustausch: emotionsbasierte Technologie kann störend wirken.

Wir setzen die Arbeit an diesem Projekt derzeit fort, indem wir die von uns entwickelten Erfahrungen in die Klassenzimmer bringen und so eine große Anzahl von Menschen in Echtzeit einbeziehen, so Prof. Peternier abschließend. Wir erwarten, dass wir im nächsten Jahr neue Aspekte wie Datenschutz und Sicherheit einführen können, die vor allem in den Phasen der Erfassung persönlicher Nutzerdaten und der Aufzeichnung von Emotionen entscheidend sind.

Abteilung Innovative Technologien
Kommunikation DTI CH-6962 Lugano - Viganello
T+41 (0)58 666 65 08
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