UdZ / Edition 03.21

UdZ 03.21 / 79 T he research project ‘SewGuide’ aims to develop a groundbreaking approach to redesigning teaching and knowledge management in machine manufacturing across industries. The content of the project is the development and implementation of a digital, interactivelearningassistant,theSewGuide,whichisintended to support trainees individually in the learning process. This is realized via an industrial sewing machine, upgraded by means of a retrofit kit, which records the sewing process in real time, evaluates it using reference data and translates it into feedback for the trainees. The digitally supported training process not only serves to provide individualized teaching for the apprentice, but also lays the foundation for structured, digital recording of their competencies for data-driven production planning. The project is coordinated by Hubert Schmitz GmbH , as experts in the ready-made clothing industry, and is carried out with Formitas AG and Tinkerforge GmbH for the technical implementation. The result of the development process, which has taken one year so far, is a digitized sewing machine that is both a tool and an interface to the learning assistant (<image machine>). As part of the retrofit kit, the machine was sensor-equipped with a camera, a tachometer and a thread tension sensor. A Raspberry Pi serves as the control unit, which orchestrates the sensor technology, preprocesses data in the role of an edge device, and networks with the cloud platform of the teaching application. Using a tablet attached to the sewing machine, the trainee operates the teaching application, which provides instructional D as Forschungsprojekt ‚SewGuide‘ zielt ab auf die Entwicklung eines wegweisenden Ansatzes, Lehre und das Wissensmanagement in der maschinel- len Fertigung branchenübergreifendend neu zu gestalten. Inhalte des Projekts sind die Entwicklung und Implementierungeines digitalen, interaktivenLernassistenten, des SewGuide, der die Auszubildenden im Anlernprozess indi- viduell unterstützen soll. Realisiert wird dies über eine indust- rielle Nähmaschine, aufgerüstet mittels eines Retrofit-Kits, das denNähprozess in Echtzeit erfasst, anhand vonReferenzdaten evaluiert und in ein Feedback für die Auszubildenden über- setzt. Der digital unterstützte Ausbildungsprozess dient dabei nicht nur der individualisierten Lehre für den Lehrling, sondern legt die Basis zur strukturierten, digitalen Erfassung von des- senKompetenzen für diedatengestützteProduktionsplanung. Das Projekt wird durch die Hubert Schmitz GmbH , als Experten in der Konfektionsindustrie, koordiniert und mit der Formitas AG sowie der Tinkerforge GmbH für die technische Um- setzung durchgeführt. Das Ergebnis des bisher einjährigen Entwicklungsprozesses ist eine digitalisierte Nähmaschine, die sowohl Werkzeug als auch Schnittstelle zum Lernassistenten darstellt. Im Rahmen des Retrofit-Kits wurde die Maschine senso- risch mit einer Kamera, einem Drehzahlmesser und einem Fadenspannungssensor ausgestattet. Als Steuereinheit dient ein Raspberry Pi, welcher die Sensorik orchestriert, Daten in der Rolle eines Edge-Device vorverarbeitet und mit der Cloud-Plattform der Lehranwendung vernetzt. Über ein an der Nähmaschine befestigtes Tablet bedient der oder die Auszubildende die Lehranwendung, welche die Lehrinhalte und individuelles Feedback vermittelt. Die Lehranwendung selbst umfasst sowohl Lehrkapitel, die konkrete Fertigkeiten des Nähhandwerks fokussieren, als auch die Anleitung ei- nes bereits definierten Werkstücks, das den spezifischen Produktionsprozess für eine Sicherheitsweste lehrt. Im Lernprozess selbst profitieren die Auszubildenden von bereits vorstrukturierten Lehrmaterialien und der Rückmeldung zur Korrektur offensichtlicher Fehler. Dies re- duziert die Beanspruchung von Fachexpert:innen, weil der Anlernprozess zum Großteil vom digitalen Assistenten über- nommen wird. Aber allein die Erstellung der Lehrmaterialien, die für den SewGuide entsprechend strukturiert werden müssen, bietet das Potenzial, das Wissensmanagement des Handwerks erheblich zu verbessern. Am Projekt beteiligte Experten berichteten, dass deren Produktionsprozess erst mit der Erfassung in einer solch umfassenden Struktur ver- Bil 1: Nähmaschine mit Retrofit-Kit (markiert: Kamera auf Maschinen-Rückseite) in aktueller Ausbaustufe Figure 1: Nähmaschine mit Retrofit-Kit (Kamera an Maschinen- rückseite sichtbar ) in aktueller Ausbaustufe