Mit virtuellen Ground-Op´s zu Höhenflügen
RampVR beim Frankfurt Air Cargo Innovation Lab 2017. Bildquelle: innofrator.com
Obgleich Virtual-Reality sich in der Luftfahrt-Branche seit Jahren präsent zeigt, investieren Fluggesellschaften wie Airbus, Lufthansa oder Japan Airlines vor allem seit zwei Jahren hoch-budgetiert in VR-Training. Während angehende Piloten früher in nachgebauten Cockpits mit simulierter Außenwelt trainierten, kommen inzwischen auch VR-Flugsimulatoren zum Einsatz. Beispielsweise lässt sich auf diese Art immersiv ein virtueller Hangar mit maßstabsgetreuen Flugzeugen erstellen und damit ein umfangreicheres Trainingssetting. In der Schulung von Piloten-, Flug- und Bodenpersonal, vermag virtuelles Training Übungsstandards anzuheben und eine neue Qualität von Ausbildung zu schaffen:
Die IATA (International Air Transport Association), zuständig für die globalen Standards der Luftfahrtindustrie, hat im vergangenen Jahr deshalb RampVR zum Training von Bodenpersonal, den Ramp-/Ground-Operations, eingeführt. Ramp-Operations umfassen die Koordinierung aller Abfertigungsvorgänge an einem Flugzeug während der Bodenzeit und haben einen erheblichen Einfluss auf die Sicherheit von Passagieren und Besatzungen an Flughäfen. Bei der Entwicklung des 360-Grad-Videos fanden insbesondere Schwachstellen und Trainingsbedürfnisse Eingang, um die Schulungen mit VR maximal verbessern zu können. Dazu wurde auf Erfahrungen und Erhebungen von Fluggesellschaften und Bodenserviceanbietern zurückgegriffen, Trainees und einschlägiges Fachpersonal konsultiert.
Das VR-Tool mit Plug-and-Play-Unterstützung aus der Unity-Engine Pipeline, ermöglicht ein 15-20 minütiges Training mit unterschiedlichen Ramp-Szenarien in Form von 2 Modulen. „Aircraft Turnaround Inspections“ dient der Schulung von Mitarbeitern zum Be- und Entladen des Flugzeugs und damit einhergehenden Sicherheitsvorkehrungen. So werden z.B. Flugzeugschäden oder Fremdkörper initiiert, um den Trainee herauszufordern. „Aircraft Marshalling“ umfasst virtuelle Tools zum (Ar-)Rangieren von Flugzeugen in vorgegebenen parking spots. Der Pilot folgt dem Marshall-Fahrzeug („Follow-Me-Car“) auf dem Vorfeld zum korrekten Standort. Dort manövriert der Lotse mittels Einwink-Kellen (via Controllern) nach einem festgelegten, internationalen, Zeichensystem. Das Modul ermöglicht Auszubildenden, dieses Prozedere so oft wie nötig zu üben, ohne dabei etwa beeinträchtigend auf den Flugverkehr einzuwirken.
giphy.com
Try Before You Fly: Virtual-Reality-Videos zum Abheben…
Auch strenge Verifizierungsprozesse, die ein Mitarbeiter vor einer Live-Ramp-Operation durchlaufen muss, können mit VR umgangen und zum Vorteil des späteren, tatsächlichen Trainings genutzt werden. Praktischerweise können die User per Virtual-Reality-Videos in Echtzeit Formulare oder Checklisten abrufen und absolvierte Trainings zur späteren Evaluierung aufzeichnen lassen. Unwetter, Hagel… auch dies kein Problem für die virtuelle Replikation. Bei Bedarf kann am helllichten Tag außerdem der Nachtmodus aktiviert werden. Aufgrund der vielfältigen Trainings-Voraussetzungen bei der Schulung von Bodenpersonal, wie etwa Witterung, Verfügbarkeit von Arbeitsgeräten oder das Zurücksetzen von obligatorischen Sicherheitsvorkehrungen, vermag es VR auch hier, eine von äußeren Faktoren autonome, flexibel einsetzbare Arbeitsumgebung zu erschaffen. Für dieses virtuelle Setting braucht es genügend Raum zum Agieren und neben einem hochwertigen Virtual-Reality-Kit (etwa die Business-Edition der HTC-Vive), einen Rechner mit entsprechender Systemanforderung; beim Einsatz der HTC Vive etwa, ist ein Intel Core i5-4590/AMD FX 8350 bzw. grafisch wenigstens eine NVIDIA GeForce GTX 970/AMD Radeon R9 290 erforderlich.
„Innovative technology is the key. VR in the learning context increases knowledge retention by as much as four times while improving motivation and engagement. VR is here to stay.“
Nick Careen, IATA´s Senior Vice President
Auch Lufthansa setzt auf virtuelles Training. Technische Fehler nicht nur kognitiv zu erfassen, sondern auch immersiv zu erleben kann dem Flugschüler helfen, sein Stresslevel in einer schwierigen Situation zu regulieren und richtige Entscheidungen souverän durchzuführen. Neben konventionellen Cockpit-/Aviator-Schulungen durch Simulator-Rigs, bereitet deshalb neuerdings eine speziell konzipierte VR-App Flugschüler auf ihre ersten Überlandflüge vor. Mittels virtueller Demo und Samsung Gear vor Augen, können Orientierungspunkte schon vor dem realen Einsatz dreidimensional abgeflogen und etwa Informationen zu Luftraumstruktur oder Wetterlage abgerufen werden.
Seit 2 Jahren ist Japan Airlines, ebenso wie Airbus, Partner von Microsoft HoloLens und nutzt Mixed-Reality sowohl beim Co-Pilotentraining, als auch für die Ausbildung von Mechanikern. Wie Kraftstoff gefiltert, der Motor befüllt wird oder die Turbine arbeitet: einzelne Komponenten des Flugzeugs können virtuell bewegt und in 3D eruiert werden. Gerade Einheiten, die normalerweise nicht am Boden simuliert werden können, wie beispielsweise das Fahrwerk, werden mit der MR-Brille unproblematisch zugänglich. Der simulierte Prototyp einer A350 XWB wurde Ende vergangenen Jahres gelauncht. Auch Piloten trainieren inzwischen mit HoloLens ihre Betriebsabläufe. Neben der detaillierten Darstellung von Cockpit-Geräten und Schaltern zur interaktiven Nutzung, gibt es auch eine sprachgeführte Navigation.
Maintenance-Repair-Operations…
Die Einführung von VR im Hinblick auf MRO-Komponenten (Wartung, Überholung und Reparatur) hat sich auch die niederländische Fluglinie KLM zu Herzen genommen und trainiert Ingenieure erfolgreich mittels Samsung Gear. Mitarbeiter werden durch virtuelles Training auch mit Notfällen konfrontiert und können sich, z.B. im Falle eines Feuers, in der Wartungshalle in sicherer Evakuierung üben. Das konventionelle Training für die dreihundert Techniker würde über ein Jahr dauern… mit VR dagegen beträgt die Trainingseinheit rund zehn Minuten pro Person.
… leicht(er) gemacht…
Gemeinsam mit dem NLR, dem Netherlands Aerospace Centre, das auch Projekte für die Air Force und die Luftfahrtbehörden FAA und EASA entwickelt, hat KLM eine Augmented-Reality-Anwendung für Wartungsarbeiten an einer Klimaanlage konzipiert. Vorteilhaft ist, dass Ausbilder und Auszubildende gemeinsam das 3D-Modell studieren können. Anneke Nabben, Trainingsspezialistin von NLR, evaluiert Effektivität und Effizienz von virtuellen Instandhaltungsmaßnahmen, die, wie hier, mit der HoloLens zum Einsatz kommen. In einer Studie mit zwei Testgruppen, erreichten Probanden mit HoloLens-Unterstützung auch eine höhere Punktzahl in der realen Prüfung. Zudem konnten sie Aufbau und Funktion der inspizierten Klimaanlage wesentlich besser erklären. Beim Übergang in die wirkliche Test-Situation waren die Anwender routinierter; auch nahm die Trainingseinheit bei gleichen Inhalten weniger Zeit in Anspruch.
Training mit HoloLens
- bessere Interaktion und Zusammenarbeit/Multi-User-Trainings
- erhöhtes Vertrauen, das erworbene Wissen auch praktisch umzusetzen
- Vielfältigkeit in der Trainingsmethode
- Visualisierung 2D zu 3D erleichtert
- Erhöhte Motivation
Traditionelles Training
- Keine Interaktion
- Aufmerksamkeit sinkt ohne praktischen Einsatz/passivere Haltung
- Keine unterstützende Werkzeuge
- Zu viel Information
- Zu lange Trainingszeit
„We wanted to devise something that would give students a greater insight into how one of the aircraft systems works. To do this, we focused the training more on cultivating understanding than on knowledge and facts.“
Anneke Nabben, NRL X-Lab
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