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Erfahrungsgeleitete Gestaltung von VR-Umgebungen zur arbeitsintegrierten Kompetenzentwicklung: Ein Umsetzungsbeispiel bei Montage- und Wartungstätigkeiten

Experience-guided design of VR environments for work-integrated competence development: An implementation example for assembly and maintenance activities

Zusammenfassung

Ein Anwendungsgebiet von Virtueller Realität (VR) in der Arbeitswelt stellen Lernszenarien zur Kompetenzentwicklung dar. Der Beitrag geht der Frage nach, wie bestehende Erfahrungen und Wissensbestände aus der Praxis aufgegriffen werden können, um die Praxistauglichkeit von VR-Lernumgebungen zu erhöhen. Dazu wird das von den Autor*innen entwickelte Verfahren der erfahrungsgeleiteten Gestaltung von VR-Umgebungen zur arbeitsintegrierten Kompetenzentwicklung vorgestellt und am Beispiel der Entwicklung einer VR-Simulation von Montage- und Instandhaltungsprozessen bei Krananlagen veranschaulicht. Indem die herausfordernde Arbeitspraxis von Servicetechniker*innen für die Konstrukteur*innen dieser Anlagen sicht- und erfahrbar gemacht wird, wird die Konstruktionsseite in die Lage versetzt, Montage- und Wartungskontexte besser zu antizipieren, Kransysteme vorausschauend zu gestalten und die Arbeit des Services zu erleichtern und zu verbessern.

Praktische Relevanz: Da die Kosten für VR-Systeme im Laufe der letzten 30 Jahre gesunken sind und die Technologie sich weiterentwickelt hat, eröffnen sich auch für kleinere und mittlere Unternehmen (KMU) neue Anwendungsmöglichkeiten. Der Beitrag diskutiert niedrigschwellige und übertragbare Einsatzmöglichkeiten von VR zur Kompetenzentwicklung. Am Beispiel von Montage- und Wartungstätigkeiten wird ein methodischer Weg aufgezeigt, wie Lernen am Gegenstand bzw. im Prozess der Arbeit mit der Entwicklung von VR-Lernumgebungen umgesetzt werden kann. Eine systematische Orientierung an der Praxis und den Erfahrungen der beteiligten Akteure spielt dafür eine entscheidende Rolle.

Abstract

One area of application of virtual reality (VR) in the working world is learning scenarios for competence development. This article addresses the question of how existing experiences and knowledge from practice can be taken up to increase the practical suitability of VR learning environments. For this purpose, the authors present the method of experience-guided design of VR environments for work-integrated competence development and illustrate it with the example of the development of a VR simulation of assembly and maintenance processes for crane systems. By making the challenging work practice of service technicians visible and tangible for the designers of these systems, the design side is enabled to better anticipate assembly and maintenance contexts, to prospectively design crane systems and to facilitate and improve the work of service.

Practical Relevance: As the cost of VR systems has decreased over the last 30 years and the technology has evolved, new applications are opening up for small and medium-sized enterprises (SMEs). This paper discusses low-threshold and transferable applications of VR for competence development. Using the example of assembly and maintenance activities, a methodical way is shown how learning on the object or in the process of work can be implemented with the development of VR learning environments. A systematic orientation towards practice and the experiences of the actors involved plays a decisive role in this.

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Abb. 1 Fig. 1
Abb. 2 Fig. 2
Abb. 3 Fig. 3
Abb. 4 Fig. 4
Abb. 5 Fig. 5
Abb. 6 Fig. 6
Abb. 7 Fig. 7

Notes

  1. 1.

    Die hier dargelegten Überlegungen stammen aus dem BMBF-geförderten Verbundprojekt „aSTAR – Kompetenzvermittlung in einer VR/AR-basierten Umgebung zur Arbeitsgestaltung“ (Förderkennzeichen: 02L18B012). An dem interdisziplinären Projekt beteiligt sind die VETTER Krantechnik GmbH und VETTER Kranservice GmbH als Anwendungsunternehmen (KMU), die Kirchner Konstruktionen GmbH mit UReality als Softwarepartner sowie die Universität Siegen (Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik) und das ISF München (Arbeitsforschung) als Forschungspartner.

  2. 2.

    Nicht beschrieben wird der Schritt der Programmierung der VR-Umgebung. Diese sollte durch einen geeigneten Partner erfolgen.

  3. 3.

    Siehe http://astar-projekt.de für mehr Informationen.

  4. 4.

    Es handelt sich hier um Schwenkkrane und Portalkransysteme, die in Hallen und im Freigelände genutzt werden, um Lasten in einem definierten Bereich zu bewegen.

  5. 5.

    Da allein inhaltliche Aspekte der Interviews von Interesse waren, wurde auf komplexe Transkriptionsregeln, die den Gesprächsverlauf in all seinen Nuancen abbilden – Pausen, lautliche Äußerungen, Überschneidungen von Sprecher*innen etc. – und etwa im Rahmen konversationsanalytischer Studien erforderlich sind, verzichtet.

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Heinlein, M., Huchler, N., Wittal, R. et al. Erfahrungsgeleitete Gestaltung von VR-Umgebungen zur arbeitsintegrierten Kompetenzentwicklung: Ein Umsetzungsbeispiel bei Montage- und Wartungstätigkeiten. Z. Arb. Wiss. (2021). https://doi.org/10.1007/s41449-021-00283-6

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Schlüsselwörter

  • Virtual Reality
  • Erfahrungsgeleitete Gestaltung
  • Kompetenzentwicklung
  • Erfahrungswissen
  • Technikgestaltung

Keywords

  • Virtual reality
  • Experience-guided design
  • Competence development
  • Experiential knowledge
  • Technology design