Modulare AR-Umgebung zur flexiblen Wissensaufnahme & -vermittlung (ARLearn)

Problemstellung
Das Erfahrungswissen der Mitarbeitenden gehört zu den wertvollsten Ressourcen produzierender Unternehmen. Es wird primär durch die Zusammenarbeit von erfahrenen auf unerfahrene Mitarbeitende übertragen. Dieses sogenannte kooperative Lernen ist jedoch aufgrund des demografischen Wandels und des damit verbundenen Fachkräftemangels zunehmend rückläufig. Da klassische Methoden des Wissensmanagements darauf bislang nicht ausgerichtet sind, besteht das Risiko, dass das implizite Erfahrungswissen der Mitarbeitenden langfristig für das Unternehmen nicht mehr zur Verfügung steht. Eine Lösung bietet der Einsatz von Augmented Reality (AR) Technologien zur situationsbezogenen Übertragung von Erfahrungswissen in eine virtuelle Umgebung. Gegenwärtig existierende Lösungen fokussieren jedoch nur spezifische, klar definierte Anwendungsfälle. Die Übertragung auf weitere Szenarien und die flexible Nutzung in produzierenden Unternehmen ist nur begrenzt möglich.

Projektziel
Das Ziel des Forschungsprojekts ARLearn ist die Entwicklung eines auf einer erweiterten Realität basierenden Managementsystems zur flexiblen Wissensaufnahme und -vermittlung. Den Kern bildet eine modulare AR-Umgebung, welche in der Produktionsumgebung optische Hilfestellungen in Form von digital simulierten Vorgehensweisen oder optischen Hinweisen in die Realität projiziert. Somit sollen Mitarbeitenden Wissensinhalte lerndidaktisch aufbereitet, situativ und innerhalb ihres direkten Arbeitsumfelds vermittelt werden. Integrierte Standardwerkzeuge zur Wissensaufnahme und Wissensvermittlung ermöglichen eine flexible und breite Anwendbarkeit in der Praxis.

Vorgehensweise
Im ersten Schritt werden Anwenderbedürfnisse ermittelt und die Wissensbedarfe produzierender Unternehmen entlang der Produktionsprozesse aufgenommen sowie kategorisiert. Das darauf aufbauende lerndidaktische Konzept wird auf Basis eines Lernzielkatalogs sowie der Aufnahme relevanter Schnittstellen zwischen AR-Wissensmanagement- und Produktionsplanungs- und Steuerungssystem (PPS) erarbeitet. Parallel erfolgt die Konzeptionierung des AR-Wissensmanagementsystems. Dazu wird eine Definition von Standardwerkzeugen zur Wissensaufnahme und -vermittlung modular gestaltet, um eine breite praxisnahe Anwendbarkeit zu ermöglichen. Abschließend werden die System- und Softwarearchitektur ausgestaltet und ein funktionsfähiger Prototyp für die finale Validierung und iterative Optimierung entwickelt.
Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Das Forschungsvorhaben trägt in bedeutendem Umfang zur Weiterentwicklung des Wissensmanagements in produzierenden Unternehmen bei. Die modulare AR-Umgebung zur flexiblen Wissensaufnahme und -vermittlung wird prototypisch entwickelt und in der mechanischen Fertigung und Montage validiert. Darüber hinaus soll das zu entwickelnde AR-Wissensmanagementsystem zukünftig über die bereits bestehenden Softwareplattformen Q.wiki und oculavis SHARE verbreitet und vertrieben werden.

• i2solutions GmbH
• Meissner AG Modell- und Werkzeugfabrik
• Modell Aachen GmbH - Interaktive Managementsysteme
• oculavis GmbH
• RWTH Aachen