Digitale Varioline als Pilot für virtuelle Schulungen

Als Folge der Coronavirus-Pandemie und der damit verbundenen Kontakt- und Reisebeschränkungen mussten auch bei Krones viele Prozesse in die digitale Welt ausweichen. Besonders für die hauseigene Akademie waren die Einschränkungen zunächst eine große Herausforderung, denn dort konnten Schulungen über lange Zeit nicht in Präsenz stattfinden. Die Anwesenheit der ausbildenden und auszubildenden Personen vor Ort war für das gemeinsame und erfolgreiche Training an den Maschinen aber unbedingt erforderlich.

Die komplexen Maschinen, die der Akademie zur Verfügung gestellt werden müssen, sind außerdem mit hohen Investitionskosten und einem enormen Platzbedarf für Krones verbunden. Diese herausfordernde Situation weckte den Innovationstrieb der Akademie: Im Sommer 2021 entstand die Idee, Maschinen über Augmented Reality (AR) digital zu simulieren. Mithilfe dieser Technologie werden der realen Umwelt virtuelle Objekte hinzugefügt. Zusammen mit der hauseigenen Simulationsabteilung startete die Krones Akademie ein Projekt. Dessen Ziel: eine Maschine so detailgetreu wie möglich zu erschaffen, sodass sie sich über digitale Trainings hinaus auch für Software-Tests verwenden lässt. Dabei gilt: Je realer ein Modell wirkt, desto größer am Ende der Trainingserfolg.

Interaktion mit einer virtuellen Maschine

„Man muss das Gefühl haben, vor der echten Maschine zu stehen – als ob es ein Hologramm wäre“, so Manuel Ostermann, Trainingsleiter bei der Krones Akademie. Das Projektteam scheute keine Herausforderung und wählte für das Pilotprojekt die Varioline, die mit ihren 60 beweglichen Achsen die komplexeste Maschine der Verpackungstechnik ist. Um die Simulation in Hinblick auf Größe, Farben, Texturen, Drehmomente und einzelne Schrauben so real wie möglich zu gestalten, wird das am Bildschirm sichtbare Modell mithilfe einer Brille als Hologramm im realen Raum dargestellt. Für Abfüll- und Verpackungsunternehmen sowie Techniker und Technikerinnen aus dem Krones Service werden die so konstruierten Maschinen detailreich sichtbar.

Alle können einen Benefit aus dieser Entwicklung ziehen. Manuel OstermannTrainingsleiter bei der Krones Akademie

Doch „nur“ ein Hologramm zu schaffen, war dem Projektteam nicht genug. „Uns wurde schnell bewusst, dass wir die Maschine nicht nur holografisch sehen, sondern auch live mit ihr interagieren wollen“, erklärt Manuel Ostermann. Und je mehr man sich dem Ziel dieses holografischen Modells in der Krones Akademie annäherte und je größer die Detailtiefe der Erfindung wurde, desto mehr Nutzen und Innovationspotenzial ergaben sich für die verschiedenen Abteilungen in der Wertschöpfungskette.

Für Ostermann steht fest: „Alle können einen Benefit aus dieser Entwicklung ziehen.“ Dennoch betont er, dass das Ergebnis nicht in jeglicher Hinsicht eine echte Maschine ersetzen könne. Denn im Vergleich zu Letzterer hätten die Möglichkeiten der virtuellen Maschine ihre Grenzen: „Ein Techniker muss Bauteile auch in die Hand nehmen können und mit den eigenen Händen fühlen, was er tut. Diese Erfahrung und das langjährige Wissen unserer Techniker machen uns schließlich zum führenden Konzern in unserer Branche.“

Bereichernd für interne und externe Schulungszwecke

Auch für die Aus- und Weiterbildung eröffnet die virtuelle Maschine ganz neue Möglichkeiten: Denn sobald am realen – also physischen – Bedien-Terminal Eingaben und Änderungen wie beispielsweise Parameteranpassungen getätigt werden, wirken sich diese direkt auf die virtuelle Echtzeit-Simulation der Maschine aus. Entsprechend verhält es sich auch in umgekehrter Reihenfolge: Ein virtueller Fehler, der beispielsweise durch einen manuellen Eingriff in die virtuelle Maschine ausgelöst wurde, erzeugt eine Auswirkung am Bedien-Terminal. Eine holografische Simulation lässt sich damit optimal dafür einsetzen, um in Schulungen Situationen herbeizuführen, die an der realen Maschine aufgrund möglicher Gefahren und Risiken vermieden werden müssen.

Funktionen und Einstellungen einer Maschine können also durch deren holografische Simulation dauerhaft und gefahrlos getestet werden, ohne dadurch reelle Bauteile zu beschädigen. Dies gilt ebenso für die Entwicklung und Programmierung neuer Modelle: Lange bevor diese tatsächlich hergestellt werden, lassen sich mit einer digitalen Konstruktion mögliche Fehler in der Software oder Maschinenkonstruktion identifizieren. Für die Abfüll- und Verpackungsindustrie sowie das Krones Serviceteam ist die virtuelle Maschine als Einsatzinstrument bereits jetzt eine echte Bereicherung im Hinblick auf interne und externe Schulungszwecke. Manuel Ostermann führt dieses Ergebnis vor allem auf die gelungene Zusammenarbeit der Personen und Abteilungen zurück, die am Projekt beteiligt waren: „Nur dank der intensiven Zusammenarbeit aller Beteiligten aus den beiden Krones Abteilungen Packaging Technology Simulation und Information Management Digital Data and Technologies sowie mit der Unterstützung des externen Unternehmens machineering aus München konnte das Projekt so erfolgreich umgesetzt werden.“

 „Das Feedback ist jedes Mal eine Freude und gibt uns immer wieder das tolle Gefühl, etwas Einzigartiges geschaffen zu haben“, berichtet Manuel Ostermann. Für die Zukunft hält er ein optionales Packet für denkbar, bei dem das virtuelle Modell einer bestellten Linie bereits einige Monate vor deren Auslieferung zur Verfügung gestellt wird. Somit wäre ein Training zur Bedienung der Maschine schon lange vor der finalen Inbetriebnahme am späteren Einsatzort möglich.

Software-Probleme vor Inbetriebnahme frühzeitig erkennen

Indem potenziell auftretende Fehler bereits im Vorfeld am Hologramm entdeckt und anschließend behoben werden können, lässt sich zudem die spätere Inbetriebnahme der physischen Maschine optimieren. Denn im Ergebnis kann der Installationsprozess kürzer und damit effizienter gestaltet werden, wenn Software-Probleme nicht mehr erst bei finaler Inbetriebnahme ausgemacht werden. Welche weiteren Potenziale in der virtuellen Maschine schlummern, gilt es nun zu erforschen: „Wir sind noch am Beginn dieser Phase“, erklärt Ostermann. Er ist zudem davon überzeugt: „Digital ist unsere Zukunft!“

Das Feedback ist jedes Mal eine Freude und gibt uns immer wieder das tolle Gefühl, etwas Einzigartiges geschaffen zu haben. Manuel OstermannTrainingsleiter bei der Krones Akademie