Simulation 101: Eine Einführung in Kransimulatoren und Simulationstraining

Zusammenfassung

Kransimulatoren verändern die Ausbildung von Kranführern, indem sie sie sicherer, schneller und kostengünstiger machen. In diesem Blog finden Sie eine Einführung in die Grundlagen der Kransimulation: was Simulatoren sind, wie sie funktionieren, welche Typen es gibt und welche Vorteile sie für Schulungsprogramme bieten.

Die Praxis der Verwendung von Simulatoren für die Kranschulung hat ihren Ursprung in den frühen 2000er Jahren, als die Simulationstechnologie erstmals für Schulungszwecke eingesetzt wurde. Dieser erste Schritt war ein Durchbruch in der Bedienerschulung.

Plötzlich gab es eine Option, die die Ausbildung schneller, erschwinglicher und – was am wichtigsten ist – sicherer machte als jeder andere Ansatz bis dahin. Die ersten Anwender sahen auch deutliche Verbesserungen bei der Gesamtproduktivität, der Reduzierung von Emissionen und der Personalbeschaffung.

Seitdem haben die Fortschritte in den Bereichen Computergrafik, Rechenleistung und Displaytechnologie die Möglichkeiten des Simulationstrainings für Kranführer nur noch verbessert. Heute werden Kransimulatoren eingesetzt, um Kranführer zu rekrutieren, zu schulen, zu beurteilen und weiterzubilden. Gleichzeitig bereiten sie diese Mitarbeiter auf Zertifizierungsprüfungen, bestimmte Hebevorgänge und die Erfüllung interner Qualifikationsanforderungen vor.

CM Labs hat vor kurzem eine neue Generation von Technologien eingeführt, um das Simulationstraining für Krane weiter voranzutreiben. Dieses Intellia Personalschulungssystem integriert die Vorteile des Simulationstrainings mit zusätzlichen Ausbilder-Tools, fortschrittlichen Berichtsfunktionen und der Möglichkeit, den Schulungsaufwand zu erhöhen und gleichzeitig eine zunehmend personalisierte Schulung anzubieten.

Was also sind Kransimulatoren? Was ist der Unterschied zwischen einem Simulator und einer Simulation? Warum sind Kransimulatoren in den letzten zehn Jahren so beliebt geworden?

Sehen wir uns genauer an, warum dieser Ansatz so beliebt und effektiv ist.

Simulatoren und Simulationen für die Ausbildung von Kranführern verstehen

Wenn Sie sich an einen Simulator setzen und ihn einschalten, probieren Sie damit eine Vielzahl verschiedener Übungen an einer Vielzahl verschiedener Kräne und anderer schwerer Ausrüstung aus. In der simulierten Umgebung bewegen Sie Materialien, navigieren durch Hindernisparcours und lernen sogar, wie man mit Herausforderungen wie Wind umgeht. Die Kransimulationen bilden die reale Welt in verblüffender Detailtreue nach und lassen Sie in die Geräusche, Anblicke und Empfindungen einer echten Arbeitsumgebung eintauchen. Wie funktioniert nun das Zusammenspiel all dieser Technologien, damit das alles möglich ist?

Die Begriffe Kransimulatoren und Kransimulation werden oft synonym verwendet, aber es gibt einen Unterschied zwischen den beiden Begriffen. Hier ist ein kurzer Überblick darüber, was diese Begriffe technisch bedeuten:

Kran-Simulator Hardware

Was ist ein Kransimulator? Einfach ausgedrückt, ist ein Kransimulator ein hochentwickeltes Gerät, das mit Simulationen arbeitet, die in ihrer Qualität von sehr detailliert bis hin zu spielerisch reichen können. Kransimulatoren bieten in der Regel Folgendes:

Visuelle Anzeigen: Die Bildschirme eines Simulators sorgen für die visuelle Immersion, die der Bediener für die Navigation in der Simulation benötigt. Es gibt Konfigurationen mit einem oder mehreren Bildschirmen, z.B. mit 3 oder 5 Bildschirmen und mehr. Der Benutzer kann die Anzahl und Anordnung der Bildschirme an seine spezifischen Anforderungen anpassen.

Steuerelemente: Die Steuerelemente, mit denen die Bediener durch die Simulation manövrieren, können in ihrer Qualität von Spielsteuerungen bis hin zu industrietauglichen Steuerungen reichen. Einige Simulatoren verfügen über Hot-Swap-Steuerungen, die leicht entfernt und hinzugefügt werden können. So können Sie einen Simulator flexibel einsetzen, um Bediener auf vielen verschiedenen Krantypen zu schulen.

Touchscreen für den Bediener: Ein Touchscreen, der zusätzliche Steuerungsoptionen bietet und auch als Lastmomentanzeiger (LMI) fungiert.

Sitz: Manchmal ist der Sitz eines Simulators auf einer Bewegungsplattform montiert, die die körperlichen Empfindungen beim Bedienen eines Krans nachbildet.

Vollständige Hardware-Familie CM Labs — Kransimulatoren gibt es in vielen verschiedenen Formen und Größen.

Kran-Simulation

Die Kransimulationen sind das Gehirn des Simulators, das die virtuelle Umgebung und die Szenarien für die Ausbildung erstellt. Die Kransimulationen umfassen Folgendes:

Virtuelle Baustelle: Eine immersive Darstellung von Baustellen, Häfen oder anderen Betriebsumgebungen, in denen Kräne typischerweise anzutreffen sind. Diese Darstellungen umfassen fotorealistische Visualisierungen, Geräusche, Beleuchtung und Umgebungsbedingungen.

Verhalten der Maschine: Fortschrittliche Algorithmen, die das Verhalten des Krans und seine Interaktionen mit der Umgebung simulieren. Dies umfasst viele wichtige Aspekte des Kranbetriebs, wie z.B.:

Lastdiagramm
LMI (simuliertes Bedienfeld)
Pendel
Einscherung der Kabel
Kabeleigenschaften und Schlaffheit
Ladungen und Takelage
Hebegeräte (einschließlich verschiedener Spreizstangen und Hakentypen)
Windeffekte
Kollisionen

Trainingsübungen: Vorprogrammierte Übungen und Szenarien, die von grundlegenden Operationen bis hin zu komplexen Aufgaben reichen und dazu dienen, den Bedienern verschiedene Fähigkeiten zu vermitteln. Diese Übungen können das Erlernen der Kransteuerung, das Aufstellen des Krans, das Sichern des Krans am Ende des Betriebs, die Steuerung des Pendels, das Lesen des LMI und das Verstehen des Lastdiagramms des Krans, das Heben verschiedener Arten von Lasten mit oder ohne Hebevorrichtung, die Interaktion mit einer Signalperson, die Durchführung komplexer Vorgänge wie z.B. eines Doppelhubs und sicherheitsrelevante Themen wie das Vermeiden von Situationen, in denen die Last über einer Person liegt, umfassen. Einige Simulationen beinhalten sogar Testkurse und Übungen zur Vorbereitung auf die Zertifizierung.

Leistungsanalyse: Daten über die Leistung des Trainees, die für weitere Analysen und zur Identifizierung von Stärken und Schwächen verwendet werden können. Zu diesen Kennzahlen können produktivitätsbezogene Kennzahlen gehören, z. B. wie lange der Bediener für eine Aufgabe gebraucht hat, aber auch andere wichtige Kennzahlen, z. B. wie oft der Bediener unkontrolliert gependelt ist, wie oft es zu einer Kollision kam und wie viele Sicherheitsverstöße er begangen hat.

Vorbereitung auf das Unerwartete: Einige Simulationen bieten die Möglichkeit, jederzeit unerwartete Elemente wie Maschinenstörungen und Ablenkungen aus der Umgebung in die Übungen einzubauen. Auf diese Weise kann ein Bediener Situationen wie den Bruch einer Takelage oder das Klingeln eines Mobiltelefons zu einem unerwarteten Zeitpunkt innerhalb einer Übung erleben und lernen, wie er diese Herausforderungen sicher bewältigen kann.

Die Verbindung zwischen dem Kransimulator und der Kransimulation

Viele Menschen denken fälschlicherweise, dass der Erfolg einer Simulation nur von der Qualität der Hardware oder der Simulationstechnologie abhängt, mit der sie betrieben wird. Beide sind zwar sehr wichtig, aber die Art und Weise, wie sie miteinander interagieren, hat einen erheblichen Einfluss auf die Qualität und den Realismus der angebotenen Kranschulung. Die Reaktion der Bewegungsplattform auf Aktionen innerhalb der Simulation oder der Widerstand der Steuerungen vermittelt beispielsweise die physischen Hinweise, auf die die Bediener bei der Arbeit achten müssen. Das Gleiche gilt für die Fähigkeit des Lastmomentanzeigers, einige Aspekte der Maschine über den Touchscreen zu steuern. Es ist diese Verbindung zwischen der Hardware und der Technologie, mit der sie betrieben wird – zwischen Simulator und Simulation – die das Muskelgedächtnis aufbaut und es den Bedienern letztendlich ermöglicht, ihre Fähigkeiten zu entwickeln.

Arten von Kransimulatoren & Simulationen

Simulatoren und ihre Simulationen können verschiedene Arten von Kränen nachbilden, die jeweils auf spezifische Schulungsbedürfnisse und Industrieanwendungen zugeschnitten sind.

Oft kann ein und dieselbe Hardware für mehrere Trainingspakete verwendet werden. Das bedeutet, dass ein einziger Simulator verwendet werden kann, um Bediener für den Betrieb von Turmdrehkränen, Mobilkränen und sogar Erdbewegungsmaschinen zu schulen, zum Beispiel. Der Ausbilder müsste nur die Steuerungen für die eine Art von Ausrüstung austauschen und die Steuerungen für die andere einbauen.
Einige der häufigsten Arten von Kransimulationen sind:

Turmdrehkran Simulatoren & Simulationen

Turmdrehkrane werden im Baugewerbe häufig zum Heben schwerer Materialien in große Höhen eingesetzt. Turmdrehkran-Trainingssimulatoren und ihre Simulationen bilden die Hochhausumgebung und die mit diesen Kränen verbundenen betrieblichen Herausforderungen nach. Die Schulungsteilnehmer können die Bedienung des Auslegers, der Laufkatze und der Hebemechanismen des Krans üben sowie kritische Elemente der Sicherheit von Turmdrehkränen handhaben, einschließlich des Umgangs mit Pendellasten und komplexen, für Baustellen typischen Rigging-Konfigurationen.

Mobilkran Simulatoren & Simulationen

Mobilkran-Simulatoren liefern, wie viele andere Kransimulatoren auch, detaillierte Metriken zu Themen wie grobes Lasthandling, Pendelzeit und Kollisionen. Diese Metriken bieten Einblicke in Aspekte des Betriebs, die für das Sicherheitstraining von Mobilkranen wichtig sind, und helfen dabei, Daten und Objektivität in das Training und die Bewertung der Bediener zu bringen. Bediener können diese Simulatoren nutzen, um zu lernen, wie man den Kran effektiv manövriert, ihn stabilisiert und Lasten in verschiedenen Umgebungen sicher handhabt.

Wippkran Simulatoren & Simulationen

Da Wippkrane in engen städtischen Umgebungen gut manövrierbar sind, konzentrieren sich Wippkransimulatoren häufig darauf, die Bediener durch Übungen auf engem Raum auf die Arbeit in solchen Umgebungen vorzubereiten. Einige Simulationen bieten sogar Zertifizierungsvorbereitungen mit speziellen Übungen, die den Teilnehmern helfen, für die CPCS- (Construction Plant Competence Scheme für Krane) oder CCO-Prüfungen (früher National Commission for the Certification of Crane Operators) zu üben.

Raupenkran Simulatoren & Simulationen

Raupenkräne sind Schwerlastmaschinen, die häufig bei großen Bauprojekten und schweren Hebeaufgaben eingesetzt werden. Aus diesem Grund können die Bediener von Raupenkranen in Simulatoren das Heben, Drehen und Bewegen von Lasten üben und gleichzeitig die Stabilität und das Gleichgewicht des Krans kontrollieren. Einige Raupenkransimulationen können sogar die Planung von Hebevorgängen für Übungen sowie die Vorbereitung auf die CCO- (ehemals Nationale Kommission für die Zertifizierung von Kranführern) oder CPCS-Prüfungen (Construction Plant Competence Scheme for Cranes) beinhalten.

Teleskop-Mobilkran Simulatoren & Simulationen

Da Teleskop-Mobilkrane häufig für Versorgungsarbeiten eingesetzt werden, eignen sie sich besonders gut für ein Simulationstraining, bei dem die Teilnehmer diese risikoreichen Situationen in aller Sicherheit üben können.

Teleskop-Mobilkran Simulator Training Pack - Übung — Teleskop-Mobilkran-Simulatoren können für die Vorbereitung auf die Zertifizierung verwendet werden.

Teleskop-Mobilkran-Simulationen bieten detaillierte Leistungskennzahlen, einschließlich Sicherheitsverletzungen, für ein verbessertes Sicherheitstraining. Darüber hinaus können Sie sich in einigen Fällen auch auf die CCO-Zertifizierungsprüfung (früher National Commission for the Certification of Crane Operators) vorbereiten.

Hafenmobilkran Simulatoren & Simulationen

Hafenmobilkrane sind für den Hafenbetrieb von entscheidender Bedeutung, da sie eine Vielzahl von Frachtarten umschlagen. Hafenmobilkran-Simulatoren bilden den Betrieb dieser Kräne nach und ermöglichen es den Bedienern, das Be- und Entladen von Containern, Schüttgut und Stückgut mit Präzision zu üben. Diese Simulationen helfen den Betreibern auch dabei, die Fähigkeiten zu entwickeln, die sie benötigen, um die einzigartigen Herausforderungen von Hafenumgebungen zu bewältigen, wie z.B. Platzmangel und variable Wetterbedingungen.

Gummibereifte Portalkrane Simulatoren & Simulationen

Gummibereifte Portalkräne sind die Arbeitspferde des Werftbetriebs und ein wichtiger Bestandteil des Hafenbetriebs. Gummibereifte Portalkran-Simulatoren ermöglichen es den Bedienern, das Stapeln von Containern sowie die Arbeit mit überhohen, offenen, Stückgut- und Flüssigkeitscontainern zu üben. Einige Simulationen stellen sogar das Twistlock-Verhalten nach, so dass die Bediener die realistische Erfahrung machen können, wie der Spreader am Container verriegelt wird.

Schiffskran Simulatoren & Simulationen

Als fest installierte Kräne auf Schiffen sind Schiffssockelkräne bekanntermaßen schwer zu trainieren, da sie nur bedient werden können, wenn ein Schiff im Hafen liegt. Da Schiffskransimulatoren es den Bedienern ermöglichen, ohne die reale Ausrüstung zu üben, sind sie eine besonders beliebte Wahl für Häfen, die ihre Produktivität steigern wollen. Das Simulationstraining bietet Szenarien, die den realen Bedingungen nachempfunden sind, so dass die Bediener präzise Bewegungen und Umschlagtechniken üben können.

Containerbrücken Simulatoren & Simulationen

Als das am häufigsten in Häfen eingesetzte schwere Gerät sind Containerbrücken unverzichtbar für den Transfer von Containern zwischen Schiffen und dem Dock. Ship-to-Shore-Kransimulatoren bieten eine realistische Trainingsumgebung, in der die Bediener den komplizierten Betrieb dieser massiven Kräne üben können. Die simulierten Übungen konzentrieren sich oft auf Präzision, Geschwindigkeit und Sicherheit und bereiten die Bediener auf die Anforderungen des Hafenbetriebs vor. Diese Simulationen eignen sich hervorragend zur Steigerung der Gesamtproduktivität des Hafens und sind die häufigste Art von Kransimulationstraining in modernen Häfen.

Containerbrücken-Simulator Trainingspaket - Frontansicht mit Werft — Ship-to-Shore (STS)-Simulatoren sind in Häfen weit verbreitet.

Anwendungen des Kran-Simulator-Trainings

Kransimulatoren und ihre Simulationen sind vielseitige Werkzeuge mit einer breiten Palette von Anwendungen. Dank ihrer Flexibilität eignen sie sich für verschiedene Schulungs- und Beurteilungsanforderungen, darunter die folgenden:

Interesse auf Karrieremessen und anderen Rekrutierungsveranstaltungen wecken
Prüfung erfahrener Bediener bei Bewerbungen, um sicherzustellen, dass sie über die von ihnen behaupteten Fähigkeiten verfügen
Testen von Bedienern, bevor sie in einer risikoreichen Umgebung arbeiten, um Sicherheitsvorfälle zu verhindern und die gebotene Sorgfalt zu demonstrieren
Beurteilung der Fähigkeiten von Fachleuten, die in anderen Funktionen innerhalb eines Unternehmens tätig sind, um festzustellen, ob sie die natürliche Eignung für eine Tätigkeit als Operator haben
Schulung von Bedienern für bestimmte Aufzüge
Upskilling und Cross-Skilling während der Ausfallzeiten
Vorbereitung auf die Zertifizierung

Einige Unternehmen haben ihre Simulatoren sogar in Anhängern untergebracht, um sie als mobile Werbeträger auf die Straße zu bringen. Es gibt viele Möglichkeiten, wie Unternehmen Kransimulatoren einsetzen können und dies auch tun.

Was sind die Vorteile eines Kransimulator-Trainings?

Die Einbindung von Simulationen in die Ausbildung von Kranführern bietet erhebliche Vorteile. Unternehmen, die Kransimulatortraining einsetzen, profitieren oft von:

Diese Vorteile sind auf die sichere, kontrollierte Umgebung zurückzuführen, die die Kransimulation bietet, sowie auf ihre Fähigkeit, das Training von der Verfügbarkeit der Ausrüstung zu entkoppeln. Daher machen sich viele Kransimulatoren innerhalb kurzer Zeit nach ihrem Einsatz durch Kosteneinsparungen bezahlt.

Die zunehmende Beliebtheit von Simulatoren für das Krantraining

Heute verwenden Bauunternehmen, Ausbildungsschulen, CTE-Programme für das Baugewerbe, Berufsschulen, Häfen und Arbeitsorganisationen Kransimulationen in ihren Ausbildungsprogrammen und Arbeitsabläufen.

Das ist keine überraschende Entwicklung. Kransimulationstraining bietet zahlreiche Vorteile. Ihre Fähigkeit, die Sicherheit zu erhöhen, die Produktivität zu verbessern, die Emissionen zu reduzieren, die Trainingszeiten zu verkürzen, die Bindung der Bediener zu erhöhen und die Kosten zu senken, macht sie zu einem strategischen Vorteil.