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3D-Modell einer Chemie-Anlage

Welche digitale Kompetenz soll vermittelt werden?

Der Auszubildende kennt solche 3D-Modelle und ist als Anwender mit der entsprechenden Hard- und Software in Grundzügen vertraut. Dies dient auch der Vorbereitung von Schulungsmaßnahmen im Betrieb. Diese werden zukünftig mittels Virtual Reality (VR) schon weit im Vorfeld der Inbetriebnahme einer veränderten oder neuen Anlage mit einem „digitalen Zwilling“ (3D-Modell) durchgeführt. So können frühzeitig benötigte Kompetenzen zur Anlage aufgebaut werden.

Wie könnte die Umsetzung in der Ausbildungspraxis erfolgen?

Mit Hilfe von 3D-Software (z. B. NaviWorks) erfolgt eine digitale Modellierung verfahrenstechnischer Anlagen. Diese digitalen Modelle können an stationären (z. B. PC) oder mobilen Endgeräten (z. B. Laptop, Tablet) im Ausbildungstechnikum, im Schulungsraum oder in der Messwarte betrachtet werden. Einzelne Anlagenteile oder spezielle Details lassen sich sichtbar machen. Anhand der 3D-Modelle kann der Auszubildende einzelne Anlagenteile, Rohrleitungen o. Ä. in Verbindung mit dem  Rohrleitungs- und Instrumenten-Fließschema der verfahrenstechnischen Anlage nachverfolgen, Equipment erkennen und die Anlage in 3D visualisieren. 


Diese Art der Kompetenzvermittlung beinhaltet ständige Lernschleifen zum Thema Aufbau, Funktion und Wirkungsweise einer Prozessanlage. Die Ausbilder sind maßgeblich am Inhalt der betriebsspezifischen Applikationen beteiligt (Stammdaten in SMR-Systemen [Steuern, Messen, Regeln], Aufgaben, Dokumente usw.). Informationen zu den Anlagenteilen werden hinterlegt und bei Bedarf angezeigt. Dies dient der leichteren Einarbeitung des Auszubildenden in neue Prozessanlagen. Die Schnittstellen zu den Systemen untereinander werden transparent.


Der Auszubildende erhält Einblick in die Zusammenhänge der Technik (Maintenance, Anlagenstrukturen, prozess- und handlungsorientiertes Arbeiten) und kann auf Basis von Datenanalysen unterschiedliche Optimierungsszenarien zur Anlage erproben.

Praxistipp

Eine professionelle 3D-Modellierung oder ein 3D-Lasercan bestehender Anlagen ist sehr komplex. Hier sollte mit (externen) Spezialisten bzw. auf Niveau eines Planungsingenieurs gearbeitet werden. Die Erstellung von 3D-Modellen ist keine Aufgabe für Auszubildende.

Welchen Berufsbildpositionen (WQ) kann das Beispiel zugeordnet werden?

  • Daten digital erfassen, prüfen, auswerten und sichern
  • Datenanalysen oder Simulationen für die Optimierung von Produktionsprozessen und die vorausschauende Instandhaltung von Produktionsanlagen nutzen
  • Software-Applikationen des Betriebes mit mobilen und stationären Arbeitsmitteln einsetzen
  • Digitale Medien für das Lernen im betrieblichen Alltag selbstgesteuert nutzen

Welchen Berufsbildpositionen (AO) kann das Beispiel zugeordnet werden?

  • Qualitätsmanagement, Kundenorientierung (§ 4 Absatz 2 Abschnitt I Nummer 3.6)
    1. betriebsspezifische Instrumente des Qualitätsmanagements erläutern und aufgabenspezifisch anwenden
    2. prozess- und kundenorientiert arbeiten
  • Planen und Steuern von Prozess-, Betriebs- und Arbeitsabläufen (§ 4 Absatz 2 Abschnitt I Nummer 4.1)
    1. Materialien, Ersatzteile, Werkzeuge sowie Betriebsmittel auswählen, lagern, disponieren und bereitstellen
    2. Fließbilder, Funktionspläne und Verfahrensvorschriften zur Planung von Arbeitsabläufen anwenden
    3. Arbeitsabläufe festlegen und Abwicklungszeiten einschätzen. Arbeitsschritte und Teilaufgaben unter Beachtung wirtschaftlicher und terminlicher Vorgaben durchführen; bei Abweichung von der Planung die Arbeitsschritte auf die veränderte Situation korrigiert abstimmen
  • Informationsbeschaffung, Dokumentation (§ 4 Absatz 2 Abschnitt I Nummer 4.3)
    1. Informationsquellen auswählen und unter Berücksichtigung auch fremdsprachiger Fachbegriffe anwenden
    2. Dokumentationsarten unterscheiden
    3. Hilfsmittel zur Dokumentation einsetzen
    4. Arbeitsabläufe und -ergebnisse dokumentieren und beurteilen
  • Kommunikations- und Informationssysteme (§ 4 Absatz 2 Abschnitt I Nummer 4.4)
    1. betriebsspezifische Kommunikations- und Informationssysteme einsetzen
    2. mit Standardsoftware und arbeitsplatzspezifischer Software arbeiten
    3. Regeln zum Datenschutz und zur Datensicherheit anwenden
  • Umgehen mit Arbeitsstoffen und Bestimmen von Stoffkonstanten (§ 4 Absatz 2 Abschnitt I Nummer 5)
  • Instandhaltung von Fördermitteln (§ 4 Absatz 2 Abschnitt I Nummer 8)
    1. Wellenabdichtungen überprüfen
    2. Fördermittel unterscheiden, prüfen und in Betrieb nehmen
    3. beim Ein- und Ausbau von Fördermitteln mitwirken
    4. vorbeugende Instandhaltung von Fördermitteln durchführen und dokumentieren
  • Messtechnik (§ 4 Absatz 2 Abschnitt I Nummer 9)
  • Betreiben von Produktionsanlagen (§ 4 Absatz 2 Abschnitt I Nummer 10)
    1. Produktionsprozesse einschließlich der Ver- und Entsorgung und unter Berücksichtigung von Umweltschutzmaßnahmen beschreiben
    2. Anlagen oder Teilanlagen anfahren und abfahren und im Rahmen der Betriebsanweisung fahren
  • Thermische und mechanische Verfahrenstechnik (§ 4 Absatz 2 Abschnitt I Nummer 11)
  • Steuer- und Regelungstechnik (§ 4 Absatz 2 Abschnitt I Nummer 13)
    1. logische Grundschaltungen aufbauen und prüfen
    2. Fehler mit Hilfe von Schaltungsunterlagen eingrenzen
    3. Produktionsanlagen mit Hilfe von PLT-Komponenten bedienen
    4. Mess- und Regeleinrichtungen nach Vorgaben und unter Nutzung von betriebsspezifischen Plänen überprüfen und einstellen
    5. Aufbau und Wirkungsweise von Automatisierungssystemen einschließlich speicherprogrammierbarer Steuerungen unterscheiden und ein System bedienen
  • Optimieren von Produktionsabläufen (§ 4 Absatz 2 Abschnitt I Nummer 14)
    1. Fahrweise von Anlagen oder Teilanlagen nach betrieblichen Vorgaben optimieren
    2. Störungen im Produktionsablauf feststellen, Maßnahmen zu ihrer Beseitigung ergreifen und bei der Beseitigung durch Fachpersonal mitwirken
    3. Prozessabläufe dokumentieren