Modulares systemunabhängiges Schulungsmodell für die innovative Fortbildung in Roboteranwendungen für KMU (inFoRob)

1. Problemstellung
Der bisher vergleichbar geringe Einsatz der Robotik in KMU ist hauptsächlich darin begründet, dass in den Unternehmen keine Mitarbeiter zur Verfügung stehen, die in dieser Technologie geschult sind. Die Anstellung geeigneten Personals scheitert im Allgemeinen zum einen am unzureichenden Angebot an geeigneten Fachkräften auf dem Arbeitsmarkt und zum anderen an der Tatsache, dass der Umfang der anfallenden Arbeiten oft zu gering ist, um die dauerhafte Anstellung eines Spezialisten zu rechtfertigen. Auch der Einkauf der Programmierleistung durch Systemhäuser ist nicht immer eine wirtschaftliche Lösung. Neben der notwendigen zeitlichen Koordination fallen auch Kosten an. Aber vor allem schränkt es die Flexibilität des Unternehmens ein, wenn niemand im eigenen Betrieb in der Lage ist, kleinere Anpassungen durchführen zu können. Eine andere Herangehensweise ist die Schulung des vorhandenen Personals. Unter Berücksichtigung von Ausfallzeiten der Mitarbeiter, aufgrund von z. B. Urlaub oder Krankheit, ist es sinnvoll, im Betrieb mindestens zwei Personen zu schulen. Die hierbei anfallenden Kosten und Ausfallzeiten aufgrund der extern stattfinden Schulungen lassen diese Lösungen oft unattraktiv erscheinen. Hinzu kommt, dass in KMU die vorhandenen Roboteranlagen zwar meist vergleichsweise oft umprogrammiert werden müssen. Allerdings sind im Vergleich zu großen Unternehmen nur wenige Anlagen vorhanden. Aus diesem Grund wird die einzelne Anlage zwar öfter für ein neues Produkt umprogrammiert, insgesamt hat das Personal aber nur sporadisch die Gelegenheit das erlernte Wissen praktisch einzusetzen und zu vertiefen. Durch die seltene Beschäftigung mit der Problematik gerät so Erlerntes teilweise wieder in Vergessenheit, wodurch sich wiederum Probleme im Umgang mit den komplexen Robotersystemen ergeben.

2. Projektziele
Ziel des Verbundprojekts Modulares systemunabhängiges Schulungsmodell für die innovative Fortbildung in Roboteranwendungen in KMU (inFoRob) war die Entwicklung und Umsetzung eines Schulungsmodells, das zum einen den Roboter selbst als Lehrer in den Schulungsprozess eng integriert und so das Verständnis der Schulungsinhalte deutlich verbessert und zum anderen die Erlernung und Auffrischung vorhandenen Wissens mit Methoden des eLearning unterstützen. Dabei wird ein hybrider Ansatz bei der Präsentation der Inhalte verfolgt. Zum einen besteht die klassische Möglichkeit der Darstellung auf einem normalen Computer, zum anderen soll es aber, sofern es von der Robotersteue-rung unterstützt wird, auch möglich sein, die Inhalte direkt auf dem Handbediengerät wiederzugeben.
3. Vorgehensweise
Das Projekt lässt sich in vier Projektphasen unterteilen. Zuerst erfolgte eine detaillierte Analyse der Anforderungen von KMU an ein solches Schulungsmodell. In diesem Zusammenhang erfolgte auch eine Analyse der betrachteten Steuerungssysteme hinsichtlich ihrer Unterschiede und Gemeinsamkeiten hinsichtlich der ermittelten Schulungsanforderungen. Zusätzlich erfolgte eine Untersuchung der Möglichkeiten von eLML, einer system-unabhängigen Beschreibungssprache für eLearning Inhalte, und ggf. die Definition notwendiger Erweiterungen.
In der Konzept- und Entwurfsphase folgte eine Auswertung der ermittelten Anforderun-gen der Anwender. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wurde ein inhaltliches und didaktisches Konzept für die Wissensvermittlung entwickelt.
In der Ausarbeitungsphase wurden Schulungsinhalte gemäß den definierten Konzepten erarbeitet. Dabei wurde zusätzlich eine Schulungszelle entwickelt, anhand derer ausgewählte Aspekte der Schulung dargestellt und Übungsaufgaben bearbeitet werden können. Des Weiteren wurden die benötigten Transformatoren für eLML und IRL entwickelt, um von der systemunabhängigen Darstel-lung der Schulungsinhalte und Roboterprogramme systemspezifische Versionen erzeugen zu können.
In der Betriebs- und Testphase wurden Projektergebnisse evaluiert.

4. Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Die erzielten Projektergebnisse können direkt Einzug in das Schulungsprogramm der Firma KleRo halten und an Kunden vermarktet werden. Durch das neuartige Schulungsmodell können sowohl Kontakte zu bestehenden Kunden intensiviert als auch neue Unternehmen als Kunden gewonnen werden. Insbesondere in KMU können Hemmschwellen gegenüber den Einsatz von Industrierobotern abgebaut und die Produktivität durch Ausnutzung dieser Technologie gesteigert werden.

• Carl Zeiss Optotechnik GmbH
• KleRo GmbH Roboterautomation
• QUALITUS GmbH
• Technische Universität Dortmund
• TROPEN Kunststofftechnik GmbH