العالم الصناعي: جرد عالمي للثورة الرقمية القادمة

### زيادة الإنتاجية بنسبة 20%، وانخفاض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 50%: يحقق الميتافيرس الصناعي هذه الأرقام المذهلة بالفعل ### أكثر من مجرد مصطلح رائج: 7 ميزات تجعل الميتافيرس الصناعي هو التطور الأبرز القادم ### المصنع في الحاسوب: كيف يعمل الميتافيرس الصناعي، وأكبر رهان لشركتي NVIDIA ومايكروسوفت ### بعد الثورة الصناعية الرابعة، يأتي هذا: لماذا يخلق الميتافيرس الصناعي أكثر الوظائف المرغوبة في المستقبل؟ ###

واحد لواحد: كيف يحصل العالم الحقيقي على نسخة رقمية مثالية - وماذا يعني ذلك لنا جميعًا

يشهد التحول الرقمي الصناعي مرحلة تحولية جديدة. فبعد الثورة الصناعية الرابعة، المعروفة باسم الصناعة 4.0، والتي ركزت على ربط الآلات وجمع البيانات، تبرز الآن مرحلة جديدة: الميتافيرس الصناعي (IMV). يتجاوز هذا المفهوم بكثير المناهج السابقة، إذ يفترض اندماجًا كاملًا بين العالمين المادي والافتراضي في نظام بيئي واحد، دائم، وتفاعلي. إنه ليس تقنية واحدة معزولة، بل هو تقارب عميق بين العديد من التقنيات الراسخة والناشئة التي تُشكل مجتمعةً قدرةً ناشئةً تتجاوز مجموع أجزائها.

على النقيض من الرؤى التخمينية والترفيهية التي غالباً ما تنطلق منها فكرة "الميتافيرس الاستهلاكي"، والتي تُنشئ عوالم افتراضية للتفاعل الاجتماعي والألعاب والتجارة، فإن "الميتافيرس الصناعي" راسخٌ في الواقع. هدفه الأساسي هو حلّ مشاكل واقعية ملموسة، وتحقيق فوائد اقتصادية واجتماعية حقيقية. إنه أداةٌ قيد التطوير لفهم الأنظمة الصناعية المعقدة والتحكم بها وتحسينها بشكل أفضل، بدءاً من الآلات الفردية وصولاً إلى المصانع بأكملها وسلاسل التوريد العالمية. الدافع وراء تطويره ليس الخيال، بل ضرورة الأعمال لزيادة الكفاءة وتسريع الابتكار والعمل بطريقة أكثر استدامة.

يقدم هذا التقرير نظرة شاملة عالمية على الوضع الراهن لتطوير الميتافيرس الصناعي. يبدأ التقرير بتعريف دقيق وتحديد واضح للمفهوم، ثم يحلل المكونات التكنولوجية التي تُمكّن هذا النموذج الجديد. كما يُسلط الضوء على الديناميكيات الاقتصادية من خلال دراسة مُفصّلة للسوق العالمية، واتجاهات الاستثمار، واستراتيجيات شركات التكنولوجيا الرائدة. وتُبرز دراسات حالة عملية من قطاعات رئيسية الإمكانات المُتحققة والنجاحات الملموسة. ويُحدد التقرير كميًا الفوائد المتنوعة، من زيادة الإنتاجية إلى المساهمة في الاستدامة، مع التطرق أيضًا إلى التحديات الكبيرة التي يجب التغلب عليها في سبيل التطبيق الواسع النطاق. وأخيرًا، يُقدم التقرير لمحة عن المستقبل، حيث سيلعب الذكاء الاصطناعي التوليدي، على وجه الخصوص، دورًا محوريًا في المرحلة التالية من تطوير الميتافيرس الصناعي.

أساسيات الميتافيرس الصناعي: التعريف والتحديد

لفهم الإمكانات التحويلية الكاملة للميتافيرس الصناعي، من الضروري وضع تعريف دقيق وتمييزه بوضوح عن المفاهيم ذات الصلة. فالميتافيرس الصناعي ليس مجرد مصطلح تقني رائج، بل يمثل تحولاً جذرياً في كيفية تفاعل الصناعة مع العالم الرقمي.

تعريف شامل

يصف مفهوم "الميتافيرس الصناعي" في جوهره فضاءً افتراضياً غامراً يُستخدم في التطبيقات الصناعية لإحداث ثورة في البحث والتطوير والإنتاج والخدمات اللوجستية وإدارة سلسلة التوريد. إنه عالم افتراضي يعمل كصورة معكوسة للآلات والمصانع والمباني والمدن وأنظمة النقل الحقيقية - كون "متصل دائماً" بالواقع المادي.

يمكن وضع تعريف منظم بناءً على الخصائص السبع التي صاغتها مجموعة فراونهوفر للميتافيرس بشكل عام، والتي تنطبق بشكل خاص على IMV:

• دمج عوالم الواقع الافتراضي والمعزز: لا يتكون نظام الواقع الافتراضي المتكامل من أنظمة معزولة، بل هو عبارة عن شبكة من العوالم الافتراضية المترابطة مع بعضها البعض ومع الواقع المادي.
• وسائل التواصل الاجتماعي: هي مساحة يمكن للأشخاص فيها، ممثلين بصور رمزية، التفاعل والتواصل والتعاون للعمل معًا على مشاكل العالم الحقيقي.
• مستمر وطويل الأمد: يوجد نظام إدارة المحتوى (IMV) بشكل مستمر وبغض النظر عما إذا كان المستخدم الفردي نشطًا أم لا.
• النظام التكاملي: يجمع ويستخدم مجموعة متنوعة من التقنيات، بما في ذلك الواقع المعزز (XR) والذكاء الاصطناعي (AI) وإنترنت الأشياء (IoT) وتقنية سلسلة الكتل (blockchain)، مع كون المعايير المفتوحة وقابلية التشغيل البيني أمراً بالغ الأهمية.
• التقاط البيئة الحقيقية: تتمثل الوظيفة الأساسية في الالتقاط المستمر للظروف والبيانات من العالم الحقيقي للحفاظ على النماذج الافتراضية محدثة ودقيقة.
• المشاركة متعددة الوسائط: يمكن للمستخدمين المشاركة في IMV بطرق مختلفة وبكثافة متفاوتة، سواء عبر جهاز كمبيوتر مكتبي أو جهاز لوحي أو بشكل كامل باستخدام نظارات الواقع الافتراضي.
• التكامل الوثيق مع العالم الحقيقي: هذه هي السمة المميزة. يتم تبادل المعلومات والإجراءات والتفاعلات بشكل ثنائي الاتجاه بين البيئات الافتراضية والحقيقية وتؤثر على بعضها البعض.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن فهم نموذج محاكاة الواقع المعزز (IMV) على أنه "توأم رقمي متكامل ومتصل بشبكة نظام معقد". يؤكد هذا المنظور على وظيفته كأداة تُمكّن صانعي القرار ليس فقط من فهم الماضي، بل أيضًا من التنبؤ بالمستقبل من خلال عمليات المحاكاة، مما يُتيح اتخاذ قرارات استراتيجية أكثر استنارة. يكمن التحول الجذري في الانتقال من تحليل البيانات البحت، كما كان سائدًا في الثورة الصناعية الرابعة، إلى التفاعل الفوري القائم على البيانات. لم تعد القيمة تنبع فقط من التقييم الاسترجاعي للبيانات، بل من القدرة على التفاعل المباشر مع النظام في محاكاة دقيقة فيزيائيًا، وتجربة النتائج المباشرة للقرارات.

الاختلافات الجوهرية

إن التمييز الواضح بين الميتافيرس الصناعي والأشكال الأخرى للميتافيرس أمر بالغ الأهمية لفهم خلق القيمة الفريدة له.

يستهدف عالم الميتافيرس الاستهلاكي والتجاري الإلكتروني المستهلكين النهائيين بشكل أساسي. وينصب التركيز فيه على التفاعل الاجتماعي والترفيه والألعاب، بالإضافة إلى ابتكار تجارب تسوق افتراضية. وتعتمد القيمة المضافة على بيع السلع الرقمية، مثل ملابس الشخصيات الافتراضية أو العقارات الافتراضية، وتوفير تجارب غامرة. وغالبًا ما تكون هذه العوالم افتراضية بالكامل ومكتفية ذاتيًا.

يركز مفهوم الميتافيرس المؤسسي على التعاون الداخلي داخل الشركات. ومن الأمثلة البارزة على ذلك منصة "الطابق رقم N" التابعة لشركة أكسنتشر، والتي تُستخدم لتدريب الموظفين الجدد وعقد الاجتماعات الافتراضية. والهدف من ذلك هو تحسين العمل المكتبي والتواصل وثقافة الشركة في بيئة افتراضية.

يختلف الميتافيرس الصناعي (IMV) اختلافًا جوهريًا عن كليهما في غايته وقاعدة بياناته. فهو لا يركز بالدرجة الأولى على الأفراد، بل على الأصول والمنتجات المادية ("التركيز على الأصول/المنتجات"). وتأتي البيانات التي تغذي الميتافيرس الصناعي مباشرةً من الآلات والعمليات والأنظمة الحقيقية. والهدف الأسمى هو تحسين العالم المادي، من خلال زيادة الكفاءة والإنتاجية والجودة والاستدامة في الإنتاج الفعلي وسلسلة القيمة. وتتمثل سمته المميزة في الاتصال الدائم ثنائي الاتجاه بالواقع المادي. إذ يُطبَّق أي تغيير تتم محاكاته والتحقق من صحته في التوأم الرقمي في المصنع الحقيقي؛ وتتدفق البيانات من المصنع الحقيقي عائدةً في الوقت الفعلي، لتحديث التوأم. إنه ليس وسيلة للهروب من الواقع، بل أداة فعّالة للتحكم في الواقع المادي.

تطور الصناعة 4.0

إن الميتافيرس الصناعي ليس ثورة مفاجئة، بل هو تطور منطقي ومتسق لمبادئ الصناعة 4.0. وقد أرست الصناعة 4.0 الأساس من خلال إدخال الأنظمة السيبرانية الفيزيائية، أي ربط الآلات والأنظمة عبر إنترنت الأشياء، وأنشأت الأساس لمساحات البيانات مثل Catena-X أو Manufacturing-X لتمكين تبادل البيانات بين الشركات.

يرتكز نظام IMV على هذا الأساس ويوسعه في بُعدين حاسمين. أولًا، يدمج الأفراد في فضاء البيانات بطريقة جديدة وبديهية. فبينما كان يُنظر إلى الأفراد في الثورة الصناعية الرابعة غالبًا على أنهم مجرد مشغلين أو مراقبين للوحات المعلومات، يُمكّن نظام IMV، من خلال واجهات تفاعلية غامرة مثل الواقع الافتراضي والواقع المعزز، من التفاعل المكاني المباشر مع البيانات والتمثيلات الرقمية للآلات. ثانيًا، يُوسّع نظام IMV نطاق التركيز من تحسين المكونات الفردية إلى تحسين النظام بأكمله. فبينما كان التوأم الرقمي في الثورة الصناعية الرابعة يُمثل غالبًا آلة واحدة أو خط إنتاج، يهدف نظام IMV إلى إنشاء "توأم رقمي للنظام بأكمله". وهذا يشمل سلسلة القيمة بأكملها، بما في ذلك العمليات الأولية والنهائية، والموردين، والعملاء، وحتى التأثيرات البيئية الخارجية. هذا التوسع في المنظور يرتقي بالمحاكاة الرقمية من مستوى تشغيلي بحت إلى مستوى استراتيجي لاتخاذ القرارات، مما يُتيح نمذجة وإدارة التفاعلات المعقدة لنظام بيئي صناعي متكامل.

التقارب التكنولوجي: لبنات بناء الميتافيرس الصناعي

لا ينشأ العالم الافتراضي الصناعي (IMV) من اختراع ثوري واحد، بل من تضافر مجموعة من التقنيات المتطورة. صحيح أن العديد من هذه التقنيات موجودة منذ سنوات، إلا أن تكاملها العميق والسلس هو ما يخلق القدرة الناشئة التي تميز العالم الافتراضي الصناعي: القدرة على محاكاة أنظمة العالم الحقيقي المعقدة والتحكم بها في بيئة افتراضية في الوقت الفعلي.

التوأم الرقمي كعنصر أساسي

يُعدّ التوأم الرقمي جوهر وأساس الميتافيرس الصناعي. فهو يتجاوز كونه مجرد نموذج ثلاثي الأبعاد ثابت. التوأم الرقمي الحديث هو نموذج محاكاة ديناميكي قائم على الفيزياء، يتصرف تمامًا مثل نظيره في العالم الحقيقي، ويتفاعل مع البيانات والظروف المتغيرة في الوقت الفعلي. يتطور هذا النموذج من تمثيلات رقمية بسيطة إلى محاكاة بالغة التعقيد، واقعية للغاية، ودقيقة فيزيائيًا. وتقود الشراكات بين رواد الصناعة مثل سيمنز وإنفيديا هذا التطور، بهدف إنشاء توائم تفاعلية لا تقتصر على محاكاة نظيراتها في العالم الحقيقي شكلاً فحسب، بل تتطابق معها تمامًا في كل شيء. وتُستخدم هذه التوائم عالية الدقة كبيئة افتراضية دائمة للمحاكاة والتفاعلات المباشرة، وكواجهة بين العالمين الحقيقي والرقمي.

الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي

إذا كان التوأم الرقمي هو القلب النابض، فإن الذكاء الاصطناعي هو المحرك الذي يُشغّل العالم الافتراضي الصناعي. يُعدّ الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي أساسيين لمعالجة الكميات الهائلة من البيانات التي تُنتجها مستشعرات إنترنت الأشياء في العالم الحقيقي، وتحويلها إلى رؤى قيّمة. تُحلّل خوارزميات الذكاء الاصطناعي تدفقات البيانات هذه، وتتعرّف على الأنماط، وتُحدّد الحالات الشاذة، مما يُتيح تطبيقات مثل الصيانة التنبؤية، التي تتنبأ باحتياجات صيانة الآلة قبل حدوث عطل مُكلف. تدعم عمليات المحاكاة القائمة على الذكاء الاصطناعي المهندسين في تصميم المنتجات الجديدة وتحسينها من خلال تشغيل آلاف من تصميمات التباين في وقت قصير جدًا. يلعب الذكاء الاصطناعي التوليدي دورًا تحويليًا بارزًا، إذ يُتيح أشكالًا جديدة كليًا من التفاعل مع التوائم الرقمية، على سبيل المثال، عبر اللغة الطبيعية، كما هو مُوضّح في مشروع Siemens Industrial CoPilot بالتعاون مع Microsoft. علاوة على ذلك، يُمكن للذكاء الاصطناعي التوليدي تسريع عملية التصميم نفسها من خلال توليد تصميمات مُحسّنة بناءً على معايير مُحدّدة مُسبقًا مثل الوزن والاستقرار واستهلاك المواد.

تقنيات الواقع المعزز (XR)

الواقع الممتد (XR) - وهو مصطلح شامل للواقع الافتراضي (VR) والواقع المعزز (AR) والواقع المختلط (MR) - يشكل الواجهة الأساسية بين الإنسان والواقع الافتراضي الصناعي. هذه التقنيات تجعل البيانات المعقدة ومحاكاة الواقع الافتراضي الصناعي ملموسة وسهلة الاستخدام بالنسبة للإنسان.

الواقع الافتراضي (VR)

تُتيح تقنية الواقع الافتراضي إنشاء بيئات غامرة بالكامل باستخدام الحاسوب. وفي السياق الصناعي، تُستخدم هذه التقنية في سيناريوهات تدريب واقعية، حيث يُمكن للموظفين ممارسة مهام معقدة أو خطيرة في بيئة افتراضية آمنة دون تعطيل الآلات الحقيقية أو تعريض أنفسهم للخطر.

الواقع المعزز (AR)

تُدمج تقنية الواقع المعزز المعلومات الرقمية مع العالم الحقيقي. فعلى سبيل المثال، يمكن للفني الذي يرتدي نظارات الواقع المعزز أن يرى تعليمات الصيانة، أو مخططات الدوائر الكهربائية، أو بيانات المستشعرات في الوقت الفعلي، مُسقطةً مباشرةً على الآلة التي يعمل عليها، ضمن مجال رؤيته. وهذا يُتيح العمل دون استخدام اليدين ويُقلل بشكل كبير من معدلات الخطأ.

أساس الاتصال

يلزم وجود بنية تحتية قوية لتقنيات الاتصال لضمان أن يعمل الاتصال ثنائي الاتجاه بين العالمين الحقيقي والافتراضي بسلاسة.

يشكّل إنترنت الأشياء (IoT) الطبقة الحسية للنموذج المتكامل للمركبات (IMV). إذ تقوم أجهزة استشعار لا حصر لها، مثبتة على الآلات والمنتجات وفي سلسلة التوريد، بجمع بيانات فيزيائية باستمرار، مثل درجة الحرارة والضغط والاهتزاز والموقع. بدورها، تترجم المشغلات الأوامر الرقمية إلى إجراءات فيزيائية. توفر أجهزة إنترنت الأشياء هذه تدفقًا مستمرًا من البيانات، مما يُبقي التوأم الرقمي "حيويًا" ومُحدّثًا.

تُعدّ الشبكات عالية الأداء، مثل معيار الجيل الخامس للاتصالات المتنقلة، ومستقبلاً الجيل السادس، عصب الحياة في مجال الواقع الافتراضي التفاعلي. فهي تضمن نقل البيانات بسرعة وموثوقية، والأهم من ذلك، بزمن استجابة منخفض للغاية، بين أجهزة إنترنت الأشياء، وخوادم الحوسبة الطرفية والسحابية، وأجهزة الواقع الممتد الخاصة بالمستخدمين. فالزمن المنخفض للغاية هو ما يُتيح التفاعلات الغامرة والفورية في المقام الأول.

توفر الحوسبة السحابية والحوسبة الطرفية القدرة الحاسوبية الهائلة اللازمة لإجراء عمليات المحاكاة المعقدة، ونماذج الذكاء الاصطناعي، وعرض العوالم الافتراضية. فبينما تستطيع الحوسبة السحابية تخزين ومعالجة كميات هائلة من البيانات لإجراء تحليلات شاملة، تُمكّن الحوسبة الطرفية من معالجة البيانات مباشرةً على الجهاز، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات الحساسة للوقت والتي تتطلب أقل قدر من التأخير.

الأمن والثقة من خلال الأتمتة المعرفة بالبرمجيات

لا تتجلى القيمة الحقيقية للميتافيرس الصناعي إلا عندما يمكن نقل الرؤى والتحسينات المكتسبة في العالم الافتراضي بسرعة وموثوقية إلى العالم الحقيقي. وهنا يبرز دور الأتمتة المُعرّفة بالبرمجيات، حيث تعمل كحلقة وصل أساسية بين المحاكاة الرقمية والتنفيذ الفعلي. ومن العناصر الرئيسية في هذا السياق وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة الافتراضية (PLCs). تقليديًا، تُعتبر وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة بمثابة "عقول" المصانع - وهي عبارة عن صناديق مادية تتحكم في الآلات أو العمليات الفردية. تتيح المحاكاة الافتراضية إدارتها مركزيًا وتحديثها عبر تحديثات البرامج. وبالتالي، يمكن تطبيق تحسين العملية الذي تم التحقق من صحته في التوأم الرقمي على المصنع الحقيقي بأكمله ببضع نقرات فقط.

في هذا النظام المترابط، يُعدّ الأمن السيبراني والثقة عنصرين أساسيين. فحماية البيانات والعمليات الصناعية الحيوية من الوصول غير المصرح به شرطٌ لا غنى عنه. ويمكن لتقنيات مثل سلسلة الكتل (البلوك تشين) وتقنيات السجلات الموزعة (DLT) أن تلعب دورًا محوريًا في هذا الصدد، من خلال تمكين معاملات شفافة وقابلة للتتبع ومقاومة للتلاعب، على سبيل المثال، لتوثيق سلاسل التوريد أو حماية الملكية الفكرية.

🗒️ ابحث عن وكالة Metaverse ومكتب التخطيط المناسب مثل شركة استشارية - ابحث وابحث عن أفضل عشر نصائح للاستشارات والتخطيط

المزيد عنها هنا:

• الخبراء في Metaverse وXR: ابحث عن الشركاء المناسبين

نظرة عامة على السوق العالمية والديناميكيات الاقتصادية

لقد تطورت الميتافيرس الصناعية من مفهومٍ طموح إلى سوقٍ عالمية ديناميكية وسريعة النمو. وتشير الاستثمارات المتزايدة ومعدلات التبني المرتفعة في الصناعات الرئيسية إلى تحولٍ جذري نحو نماذج إنتاج وأعمال غامرة تعتمد على البيانات. ويستمد هذا الزخم الاقتصادي قوته من عوامل استراتيجية واضحة وبيئة تكنولوجية سريعة التطور.

حجم السوق وتوقعات النمو

يكشف تقييم سوق الميتافيرس الصناعي العالمي عن ديناميكيات ملحوظة وإمكانات نمو استثنائية. ويتوصل العديد من المحللين إلى تقديرات متباينة، ولكنها متفائلة بشكل عام. ومن المتوقع أن يتراوح حجم السوق لعام 2024 بين 23.79 مليار دولار أمريكي و54.53 مليار دولار أمريكي.

تُعدّ التوقعات المستقبلية أكثر إثارة للإعجاب، إذ تُبرز القوة التحويلية المتوقعة لتقنية الفيديو عبر الإنترنت (IMV). تتفاوت التوقعات للفترة حتى أوائل العقد الثالث من القرن الحادي والعشرين، لكنها جميعًا تُشير إلى نموٍّ هائل. تتوقع بعض التحليلات سوقًا بقيمة 100 مليار دولار بحلول عام 2030، بينما تتوقع أخرى 183.7 مليار دولار بحلول عام 2032 أو حتى 228.6 مليار دولار بحلول عام 2029. تتراوح معدلات النمو السنوية المركبة المتوقعة باستمرار بين 30% وأكثر من 50%. تُبيّن هذه الأرقام بوضوح أن تقنية الفيديو عبر الإنترنت لا تُعتبر تقنية متخصصة، بل هي إحدى أسواق النمو الرئيسية في العقد القادم.

التطورات الإقليمية ومعدلات التبني

يُعدّ تبني تقنيات الميتافيرس الصناعية ظاهرة عالمية، إلا أن سرعة وعمق تطبيقها يختلفان اختلافًا كبيرًا بين المناطق. وقد أظهر مسح عالمي شامل أجرته مؤسسة ستاندرد آند بورز العالمية وشركة سيمنز عام 2024 أن 81% من الشركات التي شملها المسح حول العالم منخرطة بالفعل بشكل فعّال في الميتافيرس الصناعية، سواءً من خلال التطبيق أو الاختبار أو التخطيط.

تتبوأ أمريكا الشمالية، ولا سيما الولايات المتحدة الأمريكية، مكانة رائدة في هذا المجال. ففيها، تستخدم أكثر من 38% من الشركات تقنيات IMV بشكل فعلي، بينما لا تزال 40% أخرى في مرحلة الاختبار. ولا يعود هذا الدور الريادي إلى التوافق التكنولوجي الكبير فحسب، بل يعود بالدرجة الأولى إلى الحضور القوي لمزودي المنصات الرائدين الذين يطورون ويقدمون "أنظمة التشغيل" الأساسية لتقنية IMV. ونتيجة لذلك، هيمنت أمريكا الشمالية على السوق العالمية في عام 2024 بحصة بلغت 33.21%.

تُحذو آسيا، ولا سيما الصين، حذو أمريكا الشمالية في التزامها الكبير بتبني حلول المركبات الآلية واختبارها. ومن المتوقع أن تشهد منطقة آسيا والمحيط الهادئ أعلى معدل نمو، مدفوعةً ببرامج التحفيز الحكومية في دول مثل كوريا الجنوبية والصين والهند.

تتبوأ أوروبا، بقيادة ألمانيا، مكانةً رائدةً في هذا المجال. ففي ألمانيا، يستخدم نحو ثلثي الشركات الصناعية حلول إدارة القيمة المضافة أو يختبرونها. وتكمن قوة ألمانيا في قاعدتها الصناعية المتينة ودورها الريادي في الثورة الصناعية الرابعة، مما يوفر أساسًا متينًا لتطبيق تطبيقات إدارة القيمة المضافة. كما تُحرز مناطق أخرى، مثل كندا وأستراليا والمملكة المتحدة والهند، تقدمًا مطردًا.

اتجاهات الاستثمار

تتجلى الأهمية الاستراتيجية للميتافيرس الصناعي في تزايد الاستثمارات. ويؤكد استطلاع أجرته مؤسسة ستاندرد آند بورز وشركة سيمنز زيادة ملحوظة في الإنفاق، حيث زادت 62% من الشركات حول العالم استثماراتها في تقنيات الميتافيرس الصناعي في عام 2024.

من أبرز الاتجاهات الملحوظة الدور المحوري الذي تلعبه الشركات الصغيرة والمتوسطة. إذ تزيد هذه الشركات استثماراتها بنسبة 68%، وهو معدل يفوق المتوسط. ويشير هذا إلى أن التقنيات الأساسية، لا سيما من خلال الحوسبة السحابية ونماذج "الخدمات السحابية"، أصبحت متاحة وبأسعار معقولة بشكل متزايد، ولم تعد حكرًا على الشركات الكبرى.

في الوقت نفسه، تُقدم الشركات الكبرى استثمارات مالية ضخمة. فقد تضاعفت نسبة الشركات التي تستثمر أكثر من 10 ملايين دولار أمريكي سنويًا في تقنية القيمة المضافة للصناعات (IMV) لتصل إلى 30%. وتُشير هذه الاستثمارات الكبيرة إلى أن تقنية القيمة المضافة للصناعات قد تجاوزت المرحلة التجريبية، وأصبحت تُعتبر الآن عنصرًا استراتيجيًا أساسيًا للتنافسية المستقبلية.

العوامل الاستراتيجية للتبني

إن الدافع وراء هذه الاستثمارات الكبيرة متعدد الأوجه، ولكن يمكن إرجاعه إلى ثلاثة محركات استراتيجية رئيسية:

• إمكانات النمو (55٪): المحرك الأكثر أهمية هو توقع تطوير مصادر دخل جديدة، ونماذج أعمال مبتكرة، وزيادة الوصول إلى السوق.
• تشجيع الابتكار (47%): تستثمر ما يقرب من نصف الشركات في تسريع عمليات الابتكار لديها. وتتيح تقنيات مثل التوائم الرقمية والذكاء الاصطناعي إمكانية تقصير دورات تطوير المنتجات بشكل كبير واختبار الحلول بسرعة تفوق سرعة المنافسين.
• تحسين دعم العملاء (43٪): تستخدم الشركات تقنية IMV لتحسين عمليات الخدمة وتحسين تفاعل العملاء، على سبيل المثال من خلال الدعم عن بعد أو عروض المنتجات الافتراضية.

علاوة على ذلك، تترسخ الاستدامة بشكل متزايد كعامل حاسم. فالقدرة على محاكاة عمليات الإنتاج وسلاسل التوريد بأكملها افتراضياً تُمكّن الشركات من ترشيد استهلاك الموارد، والحد من النفايات، وخفض بصمتها الكربونية على وجه الخصوص، مما يحقق فوائد بيئية واقتصادية على حد سواء.

استراتيجيات قادة التكنولوجيا: مهندسو الميتافيرس الصناعي

يقود تطوير الميتافيرس الصناعي بشكل أساسي عددٌ محدود من شركات التكنولوجيا العالمية. تعمل هذه الشركات على إنشاء المنصات والأدوات والأنظمة البيئية الأساسية التي تُمكّن المؤسسات الصناعية من تطبيق حلولها الخاصة بالميتافيرس الصناعي. لا تتسم استراتيجياتها بالتجانس، بل بالتكامل، حيث تركز على مختلف جوانب المشهد التكنولوجي العام. وبدلاً من "حرب المنصات"، يبرز "تقارب المنصات"، الذي يتميز بالشراكات الاستراتيجية والسعي نحو قابلية التشغيل البيني.

سيمنز: نهج النظام البيئي مع سيمنز إكسيليريتور

تتبوأ سيمنز مكانة رائدة في مجال التكامل، إذ تجمع بين خبرتها العميقة في عالم الأتمتة والصناعة وبين العالم الرقمي. وتستند استراتيجية سيمنز إلى منصة سيمنز إكسيليريتور، وهي منصة أعمال رقمية مفتوحة. لا تعمل هذه المنصة كنظام مغلق، بل كسوق مُنسق يجمع بين محفظة سيمنز الشاملة وحلول شركائها المعتمدين. وينصب التركيز الاستراتيجي بوضوح على الانفتاح، وبناء أنظمة بيئية متكاملة، وتمكين التشغيل البيني.

يُعدّ التعاون الرائد مع NVIDIA عنصرًا أساسيًا في هذه الاستراتيجية. فمن خلال ربط Siemens Xcelerator بمنصة NVIDIA Omniverse، يهدف المشروع إلى إنشاء نماذج رقمية تفاعلية واقعية للغاية، قائمة على أسس فيزيائية، وتتفاعل في الوقت الفعلي، تجمع بين أفضل ما في العالمين: بيانات Siemens الهندسية الدقيقة ومحرك NVIDIA القوي للتصور والمحاكاة. وقد حددت Siemens أربعة محاور استراتيجية أساسية لتمهيد الطريق أمام تقنية IMV: قابلية التشغيل البيني، والتوحيد القياسي، وتكامل البيانات، وبناء الأنظمة البيئية.

إنفيديا: منصة أومنيفيرس كمحرك محاكاة

رسّخت شركة NVIDIA، المعروفة في الأصل بوحدات معالجة الرسومات (GPUs)، مكانتها كمزود للبنية التحتية الأساسية للحوسبة والمحاكاة لتقنية IMV (المحاكاة المرئية المتكاملة). ويُعدّ جوهر هذه الاستراتيجية منصة NVIDIA Omniverse، وهي بيئة تطوير وتعاون لإنشاء تطبيقات ثلاثية الأبعاد. تعتمد Omniverse على معيار Universal Scene Description (USD) المفتوح، الذي طورته شركة Pixar، والذي يُسهّل التوافق بين مختلف أدوات وتطبيقات التصميم ثلاثي الأبعاد.

تُمكّن هذه المنصة من إنشاء توائم رقمية دقيقة فيزيائيًا، تُعرض في الوقت الفعلي، وبأعلى جودة بصرية. وتكمن الكفاءة الأساسية لشركة NVIDIA في الجمع بين الحوسبة عالية الأداء، والخبرة المتقدمة في مجال الذكاء الاصطناعي، وقدرات التصور الواقعي. يُوصف Omniverse بأنه "نظام تشغيل لبناء وتشغيل توائم رقمية واقعية فيزيائيًا"، ويتم توفيره بشكل متزايد عبر خدمات الحوسبة السحابية (Omniverse Cloud) لتسهيل الوصول إليه. تتبنى NVIDIA نهجًا مفتوحًا، حيث تُدمج منصتها مع برامج العديد من شركاء الصناعة، بما في ذلك Siemens وDassault Systèmes وAutodesk.

مايكروسوفت: دمج الحوسبة السحابية والحوسبة الطرفية والتجارب الغامرة

تعتمد استراتيجية مايكروسوفت للميتافيرس الصناعي على بنية Azure السحابية الراسخة. ويهدف هذا النهج إلى تلبية احتياجات العملاء أينما كانوا في رحلة تحولهم الرقمي، وتمكينهم من الانطلاق في رحلة تدريجية. ويتمثل أحد الركائز الأساسية في إنشاء قاعدة بيانات مشتركة من خلال التكامل السلس لبيانات تكنولوجيا المعلومات (IT) وتكنولوجيا التشغيل (OT). ويتحقق ذلك عبر مجموعة من خدمات Azure، مثل Azure IoT وAzure Synapse Analytics وAzure Digital Twins.

يُوسّع Azure Arc نطاق الإدارة والتحكم من السحابة إلى الحافة، وصولاً إلى الجهاز مباشرةً. وتُصمّم واجهة المستخدم لبيئة الواقع المختلط التفاعلية (IMV) من خلال تجارب غامرة. وتعتمد مايكروسوفت هنا على HoloLens 2، أحد أبرز نظارات الواقع المختلط، بالإضافة إلى Microsoft Mesh، وهي منصة تُتيح عقد اجتماعات تفاعلية تعاونية مباشرةً ضمن Microsoft Teams. وتركز هذه الاستراتيجية بوضوح على التكامل مع عمليات الأعمال الحالية والاستفادة من قابلية التوسع التي توفرها البنية التحتية السحابية العالمية.

داسو سيستمز: منصة 3DEXPERIENCE و"تجربة التوأم الافتراضي"

تستفيد شركة داسو سيستمز (DS) من ريادتها الممتدة لعقود في مجال إدارة دورة حياة المنتج (PLM) وبرامج التصميم ثلاثي الأبعاد (CAD). وتُعد منصة 3DEXPERIENCE محور استراتيجيتها، حيث تُقدم نفسها كمنصة شاملة للأعمال والابتكار، لتكون بمثابة المصدر الموثوق الوحيد لجميع البيانات والعمليات المتعلقة بالمنتجات.

تُميّز DS عروضها بشكلٍ مدروس من خلال الانتقال من مفهوم "التوأم الرقمي" إلى مفهوم "تجربة التوأم الافتراضي" الأكثر قوة. لا يقتصر هذا النهج على التركيز على التمثيل الرقمي فحسب، بل يشمل أيضًا النمذجة والمحاكاة القائمة على أسس علمية، مما يُتيح حلقة تغذية راجعة مغلقة بين العالمين الافتراضي والواقعي. تتمثل رؤية DS طويلة المدى في "العالم ثلاثي الأبعاد + بيئة تفاعلية متكاملة"، المصممة كتمثيل "افتراضي + واقعي" للأنظمة البيئية بأكملها. لا تقتصر هذه البيئات على المحاكاة فحسب، بل تُستخدم أيضًا كبيئات تدريب بالغة التعقيد لأنظمة الذكاء الاصطناعي، مع ضمان حماية الملكية الفكرية للعملاء.

من المنافسة إلى التآزر: استراتيجيات جديدة لشركات التكنولوجيا

يُظهر هذا التحليل المقارن أن رواد التكنولوجيا يتبنون استراتيجيات متكاملة تركز على طبقات مختلفة ولكنها متساوية الأهمية في منظومة IMV. ويعزز هذا التخصص التعاون المكثف ويدفع نحو تطوير منظومة متكاملة عالية الأداء وقابلة للتشغيل البيني، بدلاً من البقاء في عزلة وتنافس.

تُعدّ داسو سيستمز شركة رائدة في مجال التحول الرقمي وتطوير المنتجات بفضل منصتها المبتكرة 3DEXPERIENCE. وبالمقارنة مع شركات التكنولوجيا الأخرى مثل سيمنز وإنفيديا ومايكروسوفت، تتبنى داسو سيستمز نهجًا شموليًا قائمًا على "تجربة التوأم الافتراضي".

تركز المنصة على إدارة دورة حياة المنتج (PLM)، والنمذجة ثلاثية الأبعاد، والمحاكاة القائمة على أسس علمية. وعلى عكس منصة الأعمال الرقمية المفتوحة لشركة سيمنز أو محرك العرض والمحاكاة لشركة إنفيديا، تُقدّم داسو سيستمز نفسها كمصدر موثوق واحد للمعلومات للشركات.

تُمكّن الشراكات الاستراتيجية مع NVIDIA وغيرها من الشركاء في قطاعي الصناعة والبرمجيات الشركة من التوسع المستمر في حلولها التقنية. وينصبّ التركيز على مستويات التطبيقات والمجالات، مثل التصميم وتطوير المنتجات والمحاكاة، مما يجعل داسو سيستمز لاعباً رئيسياً في مجال التحول الرقمي.

حالات الاستخدام والتحول في الصناعات الرئيسية

لا تتجلى الأهمية الحقيقية للميتافيرس الصناعي في الجانب النظري، بل في التطبيق العملي. تستخدم العديد من الصناعات الرئيسية بالفعل تقنيات الميتافيرس الصناعي لحل مشكلات واقعية، وتطوير العمليات، وخلق قيمة ملموسة. يُظهر تحليل دراسات حالة محددة كيف يؤدي التحول من حلقات التكرار المادية إلى الافتراضية إلى تحسينات جوهرية في التكلفة والسرعة والجودة.

الصناعة التحويلية: المصنع الذكي للمستقبل

في قطاع التصنيع، تبرز تقنية IMV بأقصى إمكانياتها الشاملة. فهي تُمكّن من التخطيط الافتراضي، والمحاكاة، والتشغيل التجريبي للمصانع بأكملها قبل وضع حجر الأساس الفعلي بفترة طويلة. وهذا يسمح بتحسين تدفق المواد، وتحديد نقاط الاختناق، وتجنب الأخطاء، مما يؤدي إلى توفير كبير في الوقت والتكاليف. أثناء التشغيل، تتم مراقبة عمليات الإنتاج وتحسينها باستمرار من خلال نماذج رقمية مُزوّدة ببيانات آنية. وتُصبح تطبيقات مثل الصيانة عن بُعد بواسطة خبراء يتصلون افتراضيًا بالآلة، أو التدريب التفاعلي للموظفين في بيئات الواقع الافتراضي، هي المعيار الجديد.

دراسة حالة: "مصنع سيمنز الرقمي الأصلي" في نانجينغ

يُعدّ مصنع سيمنز الرقمي الأصلي في نانجينغ، الصين، مثالًا بارزًا على تطبيق هذه الرؤية. فقد خُطط لهذا المصنع رقميًا بالكامل منذ البداية، ونُفذ كمؤسسة رقمية متكاملة. تمحور المشروع حول توأم رقمي شامل لم يقتصر على مرافق الإنتاج فحسب، بل شمل أيضًا هيكل المبنى وجميع العمليات اللوجستية. جرى محاكاة تصميم المصنع بالكامل وتحسينه في هذه البيئة الافتراضية. تمكّن الموظفون من التجول في أماكن عملهم المستقبلية باستخدام نظارات الواقع الافتراضي، وتقديم ملاحظات قيّمة للتصميم النهائي. كانت نتائج هذا النهج الرقمي مبهرة: فقد زادت الطاقة الإنتاجية بنسبة 200%، والإنتاجية بنسبة 20%. في الوقت نفسه، انخفضت مساحة الأرضية المطلوبة بنسبة 40% مع الحفاظ على نفس مستوى الإنتاج، مما ألغى الحاجة إلى الاستثمار في خط إنتاج ثانٍ جديد كليًا. علاوة على ذلك، أدى التحسين في المجال الرقمي إلى توفير كبير في استهلاك الطاقة والمياه، مما حسّن استدامة الموقع بشكل ملحوظ.

صناعة السيارات: من التخطيط الافتراضي إلى الإنتاج المرن

تُعدّ صناعة السيارات، التي تتميز بتعقيدها الشديد ودورات ابتكارها السريعة، رائدةً أخرى في تبني تقنية المركبات الذكية المتكاملة (IMV). وتشمل تطبيقاتها سلسلة القيمة بأكملها، بدءًا من تطوير المركبات التعاوني والنماذج الأولية الافتراضية، وصولًا إلى محاكاة اختبارات التصادم، والتخطيط التفصيلي لخطوط الإنتاج، وتحسين سلاسل التوريد العالمية. وتستخدم شركات مثل BMW بالفعل منصة Omniverse من NVIDIA للتخطيط الافتراضي لمصانعها.

دراسة حالة: مجموعة رينو

نفّذت مجموعة رينو ما تدّعي أنه أول نظام ميتافيرس صناعي شامل في قطاع السيارات، بهدف تسريع تحوّلها الرقمي. في هذا النظام، ترتبط جميع خطوط الإنتاج بشبكة واحدة، وتُستضاف جميع بيانات سلسلة التوريد وتُعالج في الوقت الفعلي داخل الميتافيرس. تُمكّن التوائم الرقمية للمصانع وسلسلة التوريد بأكملها من المراقبة والتحكم المستمرين. يجمع مركز تحكم مركزي جميع المعلومات ذات الصلة، مما يسمح بالاستجابة الفورية لأي اضطرابات. من المتوقع أن يكون الأثر الاقتصادي بحلول عام 2025 كبيرًا: تتوقع رينو توفير 320 مليون يورو من خلال تحسين العمليات، و260 مليون يورو إضافية من خلال تقليل المخزون، وخفض وقت تسليم المركبات بنسبة 60%، وتقليل البصمة الكربونية للتصنيع بنسبة 50%.

الفضاء والدفاع: إدارة التعقيد والأمن

في صناعة الطيران والفضاء، حيث تتكون المنتجات من ملايين الأجزاء الفردية وتُطبق أعلى معايير السلامة، توفر تقنية IMV مزايا حاسمة. فهي تُمكّن من التطوير التعاوني للأنظمة شديدة التعقيد، ومحاكاة تفاعل جميع المكونات، وتدريب الطيارين ورواد الفضاء في بيئات الواقع الافتراضي الواقعية، ودعم موظفي الصيانة من خلال تعليمات الواقع المعزز.

دراسة حالة: إيرباص

تستخدم شركة إيرباص تقنيات الواقع المختلط، ولا سيما نظارة مايكروسوفت هولولينز 2، في تطبيقات متنوعة. ففي مجال التصنيع، تُعرض تعليمات العمل الرقمية والرسومات ثلاثية الأبعاد مباشرةً على المكونات الفعلية. وقد ساهم ذلك في تقليل وقت التصنيع لبعض العمليات بمقدار الثلث، مع تحسين الجودة في الوقت نفسه. وخلال عملية التحديث المعقدة لطائرات A330 في موقع خيتافي، يتم تنفيذ 70% من أوامر العمل باستخدام الواقع المختلط. وفي عملية التصميم، يستطيع المهندسون التحقق من صحة تصاميمهم افتراضيًا في بيئة تفاعلية، مما يقلل الوقت اللازم لهذه الخطوة بنسبة 80%. توضح هذه الأمثلة كيف تُسهم تقنية الواقع المختلط في إدارة التعقيد الهائل للصناعة، مع زيادة الكفاءة والسلامة في آنٍ واحد.

صناعة الطاقة وشركات المرافق: محاكاة من أجل الاستدامة والمرونة

في قطاع الطاقة، تُعدّ تقنية المحاكاة الافتراضية المتكاملة (IMV) أداةً أساسيةً لإدارة التحول الطاقي وضمان إمدادات طاقة مستدامة. فهي تُمكّن من إنشاء نماذج رقمية مُطابقة للبنى التحتية المعقدة، مثل شبكات الكهرباء ومحطات توليد الطاقة وأنظمة الإمداد الحضري بأكملها. ويستطيع المشغلون مراقبة استهلاك الطاقة في الوقت الفعلي ضمن هذه البيئات الافتراضية، والكشف عن أوجه القصور، ومحاكاة سيناريوهات مختلفة، مثل تأثير الظواهر الجوية المتطرفة أو دمج عدد كبير من مصادر الطاقة المتجددة في الشبكة. وهذا يُتيح تخطيطًا أفضل، وزيادة استقرار الشبكة، وتحسينًا مُوجّهًا نحو إمدادات طاقة أكثر استدامةً ومرونة.

الرعاية الصحية: الدقة والتخصيص والابتكار

يفتح نظام الواقع الافتراضي الطبي آفاقًا جديدة في مجال الرعاية الصحية، لا سيما عند تقاطع التكنولوجيا الطبية والتشخيص والعلاج. فهو يُمكّن من تطوير نماذج أولية وتقييم التكنولوجيا الطبية القائمة على الذكاء الاصطناعي في بيئة افتراضية قبل تصنيع الأجهزة المادية باهظة الثمن. كما يُتيح للجراحين التخطيط والتدريب بدقة لإجراء عمليات جراحية بالغة التعقيد باستخدام نماذج رقمية مُخصصة لكل مريض، مُنشأة من صور الأشعة المقطعية أو الرنين المغناطيسي.

دراسة حالة: استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد والتوائم الرقمية في الجراحة

من الأمثلة العملية الملموسة التي توضح مبادئ الميتافيرس الصناعي في مجال الرعاية الصحية، دمج النماذج الرقمية للمرضى مع الطباعة ثلاثية الأبعاد. إذ يتم إنشاء نسخة رقمية دقيقة للتشريح ذي الصلة انطلاقًا من بيانات صور المريض. ويُستخدم هذا النموذج ثلاثي الأبعاد كقالب لطباعة غرسات خاصة بكل مريض، أو أدوات جراحية مساعدة، أو نماذج تشريحية مفصلة لتخطيط العمليات الجراحية. فعلى سبيل المثال، استخدم مستشفى سان خوسيه دي برشلونة للأطفال نموذجًا مطبوعًا ثلاثي الأبعاد عالي الدقة لورم والهياكل المحيطة به لتطوير استراتيجية جراحية طفيفة التوغل، ما كان ليتحقق لولا هذا النموذج، وقد أسفر ذلك عن نتائج أفضل بكثير للمريض الصغير. هذه العملية - من بيانات المريض الرقمية إلى النسخة الرقمية إلى الجسم المادي المطبوع ثلاثي الأبعاد الذي يُحدث فرقًا جوهريًا في الواقع - تُجسد الفكرة الأساسية للميتافيرس الصناعي.

تتمتع Xpert.Digital بمعرفة متعمقة بمختلف الصناعات. يتيح لنا ذلك تطوير استراتيجيات مصممة خصيصًا لتناسب متطلبات وتحديات قطاع السوق المحدد لديك. ومن خلال التحليل المستمر لاتجاهات السوق ومتابعة تطورات الصناعة، يمكننا التصرف ببصيرة وتقديم حلول مبتكرة. ومن خلال الجمع بين الخبرة والمعرفة، فإننا نولد قيمة مضافة ونمنح عملائنا ميزة تنافسية حاسمة.

المزيد عنها هنا:

• استخدم خبرة Xpert.Digital 5x في حزمة واحدة - بدءًا من 500 يورو شهريًا فقط

الفوائد القابلة للقياس والقيمة المضافة

لا يُعدّ تطبيق مفهوم الميتافيرس الصناعي غايةً في حد ذاته، بل هو مدفوعٌ بوعد تحقيق فوائد اقتصادية كبيرة وقابلة للقياس. هذه الفوائد ليست معزولة، بل تُشكّل منظومة من التأثيرات المتبادلة التي تتغلغل في سلسلة القيمة بأكملها، وتؤدي إلى زيادة جوهرية في القدرة التنافسية.

زيادة الإنتاجية والكفاءة

يُعدّ احتمال تحقيق تحسينات كبيرة في الكفاءة وزيادة الإنتاجية أحد أهمّ دوافع تبنّي تقنية المحاكاة الافتراضية المتكاملة (IMV). فمن خلال المحاكاة الافتراضية وتحسين عمليات الإنتاج، وتحسين استخدام الموارد، وتقليل وقت التوقف غير المخطط له عبر الصيانة التنبؤية، تستطيع الشركات زيادة فعالية معداتها الإجمالية (OEE) بشكل ملحوظ. وغالبًا ما تتراوح مكاسب الإنتاجية بين 10% و20%. فعلى سبيل المثال، حقق مصنع سيمنز "الرقمي الأصلي" في نانجينغ زيادة في الإنتاجية بنسبة 20%. وتعود هذه المكاسب إلى مزيج من العمليات المُحسّنة، والموظفين الأكثر كفاءة من خلال التدريب المُطوّر، واتخاذ القرارات في الوقت الفعلي بناءً على البيانات.

خفض التكاليف بشكل مستدام وتحسين استخدام الموارد

توفر بيئة المحاكاة الصناعية فرصًا هائلة لخفض التكاليف بشكل مستدام في مختلف مجالات الأعمال. ومن أهم هذه الفرص التخفيض الكبير في الحاجة إلى النماذج الأولية المادية باهظة الثمن في تطوير المنتجات، حيث يتم استبدالها بنماذج أولية افتراضية. وبالمثل، تنخفض تكاليف السفر بشكل ملحوظ من خلال التعاون عن بُعد، والتشغيل الافتراضي، والصيانة عن بُعد. كما أن الكشف المبكر عن الأخطاء خلال مرحلة المحاكاة يمنع الهدر وإعادة العمل المكلفة في الإنتاج الفعلي. وتُظهر دراسة حالة مجموعة رينو حجم هذه الإمكانات، مع وفورات مُخطط لها بقيمة 320 مليون يورو من تحسين العمليات فقط. وغالبًا ما ترتبط هذه التخفيضات في التكاليف ارتباطًا مباشرًا بتحسين استخدام الموارد، مما يعزز الربحية والمسؤولية البيئية على حد سواء.

تسريع الابتكار وإطلاق المنتجات في السوق

تُعدّ القدرة على اختبار الأفكار والمنتجات ومفاهيم الإنتاج الجديدة بسرعة وفعالية من حيث التكلفة في بيئة افتراضية ميزة تنافسية حاسمة. تُمكّن تقنية IMV من موازاة تطوير المنتجات والإنتاج، مما يُقلّل بشكل كبير من العمليات التقليدية المتسلسلة والطويلة. وبذلك، تستطيع الشركات الاستجابة بشكل أسرع لتغيرات السوق وطرح الابتكارات في السوق بوتيرة أسرع. وتُجسّد حالة شركة سيمنز للتحكم الرقمي، حيث انخفض وقت طرح المنتج في السوق بنسبة مذهلة بلغت 200%، الإمكانات التحويلية الهائلة في هذا المجال.

تحسين التعاون العالمي

في ظل اقتصاد معولم، يتجاوز العالم الافتراضي الصناعي المسافات الجغرافية والفروق الزمنية. إذ يمكن لفرق موزعة عالميًا من المهندسين والمصممين ومخططي الإنتاج، وحتى الموردين، العمل على نفس النماذج الرقمية في فضاء افتراضي مشترك ودائم، كما لو كانوا في غرفة واحدة. وهذا لا يُحسّن كفاءة التعاون فحسب، بل يُعزز أيضًا نقل المعرفة، ويكسر الحواجز بين الأقسام، ويؤدي إلى اتخاذ قرارات أكثر شمولية وأفضل.

الاستدامة كميزة رئيسية

إلى جانب فوائدها الاقتصادية المباشرة، تتطور تقنية المحاكاة الصناعية الافتراضية (IMV) لتصبح أداةً أساسيةً لتحقيق أهداف الاستدامة البيئية والاجتماعية والحوكمة. فمن خلال محاكاة تدفقات الطاقة والمواد بدقة، تستطيع الشركات تحليل استهلاكها للموارد، والحد من النفايات، وتقليل الانبعاثات، وتحسينها. كما يساهم تطوير المنتجات افتراضياً في تقليل استهلاك المواد اللازمة للنماذج الأولية، ويساهم انخفاض السفر الناتج عن التعاون عن بُعد بشكل مباشر في خفض البصمة الكربونية. وقد وضعت مجموعة رينو لنفسها هدفاً طموحاً يتمثل في خفض البصمة الكربونية لتصنيع سياراتها بنسبة 50% باستخدام تقنية المحاكاة الصناعية الافتراضية. وبذلك، تُتيح هذه التقنية التوفيق بين الاعتبارات الاقتصادية والبيئية، وتحقيق قيمة صناعية أكثر استدامة.

التحديات التي تعترض طريق التنفيذ

على الرغم من إمكاناتها الهائلة ونجاحاتها الملموسة، فإنّ الطريق إلى تطبيق الميتافيرس الصناعي على نطاق واسع محفوف بتحديات كبيرة. لا تقتصر هذه العقبات على الجوانب التقنية فحسب، بل تشمل أيضًا الجوانب التنظيمية والمالية والقانونية والبشرية. وسيتوقف نجاح الميتافيرس الصناعي إلى حد كبير على مدى قدرة الشركات والمجتمع على حلّ هذه القضايا الاجتماعية والتقنية المعقدة.

العقبات التقنية

يُعدّ نقص التوافقية والتوحيد القياسي التحدي التقني الأكبر، وفقًا لـ 47% من الشركات. ينشأ مفهوم المحاكاة الافتراضية المتكاملة للسوق (IMV) من تقارب التقنيات والمنصات وتنسيقات البيانات من مختلف الموردين. وبدون معايير مشتركة ومفتوحة، يصبح التكامل السلس لهذه المكونات شبه مستحيل. وتمنع الحلول الاحتكارية والمعزولة إنشاء نظام بيئي شبكي، وتحدّ بشكل كبير من إمكانات المحاكاة الافتراضية المتكاملة للسوق. وتعمل مبادرات مثل منتدى معايير الميتافيرس وتحالف وصف المشاهد العالمي المفتوح (OpenUSD) على تطوير هذه المعايير، إلا أن هذه العملية معقدة وتستغرق وقتًا طويلاً.

يرتبط بهذا ارتباطًا وثيقًا تحدي تكامل البيانات وجودتها. فدمج البيانات من مصادر متنوعة، لا سيما من تكنولوجيا التشغيل (OT) وتكنولوجيا المعلومات (IT)، مهمة معقدة. وتعتمد دقة وقيمة التوأم الرقمي بشكل مباشر على جودة البيانات الأساسية واكتمالها وحداثتها. لذا، يُعد ضمان وجود قاعدة بيانات متينة وموثوقة شرطًا أساسيًا.

الجوانب التنظيمية والمالية

يتطلب تطبيق الميتافيرس الصناعي استثمارات أولية كبيرة في الأجهزة (مثل أجهزة الواقع الممتد، والخوادم عالية الأداء)، وتراخيص البرامج، وتدريب الموظفين. وقد تشكل هذه التكاليف المرتفعة عائقاً كبيراً، لا سيما بالنسبة للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة.

علاوة على ذلك، لا ينبغي الاستهانة بالتعقيد التقني للتنفيذ. فليس كافياً مجرد شراء تقنيات منفردة، بل يجب دمجها في العمليات القائمة وبنية تقنية المعلومات، ومواءمتها مع أهداف العمل الشاملة. وهذا يتطلب استراتيجية واضحة، وفهماً تقنياً عميقاً، وغالباً ما يتطلب تحولاً جذرياً في الهياكل التنظيمية وسير العمل.

أمن البيانات وحماية البيانات والإطار القانوني

تعالج بيئة الميتافيرس الصناعية كميات هائلة من بيانات الشركات شديدة الحساسية، بما في ذلك خطط التصميم وبيانات الإنتاج والأسرار التجارية. لذا، يُعد ضمان أمن البيانات والأمن السيبراني أمراً بالغ الأهمية للحماية من التجسس الصناعي والتخريب والهجمات السيبرانية الأخرى.

في الوقت نفسه، تعمل الشركات في بيئة قانونية معقدة. حاليًا، لا يوجد قانون خاص بـ"الواقع الافتراضي". بدلًا من ذلك، يجب تطبيق القوانين القائمة من القانون المدني، وقانون حماية البيانات (مثل اللائحة العامة لحماية البيانات)، وقانون حقوق النشر، وقانون العمل على الواقع الافتراضي الجديد، مما يؤدي إلى قدر كبير من عدم اليقين القانوني. وبالنسبة للفرق العاملة عالميًا في فضاء افتراضي مشترك، يبرز السؤال المعقد حول القانون الوطني الواجب التطبيق، على سبيل المثال، فيما يتعلق بساعات العمل أو المشاركة في اتخاذ القرارات.

العامل البشري: نقص المهارات وتنمية المهارات

يُعدّ نقص الكوادر المؤهلة أحد أكبر العقبات التي تحول دون التبني السريع لتقنية الواقع الافتراضي المتكامل (IMV). إذ ترى 44% من الشركات أن نقص المهارات يُمثّل تحديًا كبيرًا. ويُلاحظ نقص في الخبراء ذوي المعرفة المتعمقة بالتقنيات الأساسية مثل الذكاء الاصطناعي، والتوائم الرقمية، وإنترنت الأشياء، والواقع الممتد (XR). ويُشكّل هذا الأمر تهديدًا خطيرًا للقدرة التنافسية المستقبلية، لا سيما في الدول الصناعية كألمانيا، حيث تقلّ مهارات السكان الرقمية عن المتوسط ​​مقارنةً بدول الاتحاد الأوروبي الأخرى.

ثمة حاجة ملحة لتحديث أنظمة التعليم والتدريب بشكل جذري وتكييفها مع المتطلبات الجديدة. يجب نشر مهارات تحليل البيانات وعلوم الحاسوب وتطبيقات الواقع الافتراضي والمعزز على نطاق واسع. على الشركات الاستثمار في إعادة تأهيل وتطوير كوادرها الحالية، واستحداث وظائف جديدة وجذابة لاستقطاب المواهب والحفاظ عليها في قطاع الصناعة المستقبلي. فبدون الكفاءات القادرة على تصميم هذه الأنظمة الاجتماعية التقنية المعقدة وتشغيلها وتطويرها، سيبقى كامل إمكانات العالم الافتراضي الصناعي غير مستغل.

مستقبل الميتافيرس الصناعي

لا يزال العالم الافتراضي الصناعي في بداياته، لكن مساره واضح: سيُحدث تغييرًا جذريًا في تصميم المنتجات وتصنيعها وتشغيلها. وستُسهم الاختراقات التكنولوجية المستقبلية، لا سيما في مجال الذكاء الاصطناعي، في تسريع هذا التحول، مما يُفضي إلى نظام بيئي صناعي أكثر ترابطًا واستقلالية واستدامة. لذا، من الضروري للشركات أن تُحدد مسارها الاستراتيجي الآن.

دور الذكاء الاصطناعي التوليدي كمحفز

يبرز الذكاء الاصطناعي التوليدي (GenAI) كواحد من أكثر القوى التحويلية في عالم الميتافيرس الصناعي. ويتجاوز تأثيره مجرد تحليل البيانات، ويتعلق بشكل خاص بالتفاعل مع العوالم الافتراضية وإنشائها.

ستُحدث تقنيات الذكاء الاصطناعي الجيلي ثورةً في تجربة مستخدمي أنظمة إدارة المعلومات من خلال تمكين التفاعل عبر اللغة الطبيعية. فبدلاً من الاضطرار إلى تشغيل برامج معقدة، يُمكن للمهندسين أو المديرين صياغة طلباتهم بلغة بسيطة، مثل: "محاكاة تأثير عطل في الآلة X على الإنتاج الأسبوعي". يعمل الذكاء الاصطناعي الجيلي كمترجم ذكي بين نوايا المستخدم والمحاكاة التقنية المعقدة، مما يُتيح الوصول إلى الأدوات الفعّالة لأنظمة إدارة المعلومات للجميع.

علاوة على ذلك، ستُسرّع تقنيات الذكاء الاصطناعي الجيلية عملية إنشاء المحتوى الافتراضي بشكل كبير. فهي قادرة على إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد واقعية انطلاقًا من أوصاف نصية أو رسومات ثنائية الأبعاد، وتوليد بيئات افتراضية معقدة، أو اقتراح بدائل تصميمية مُحسّنة للمكونات. ويُبشّر الجمع بين دقة الواقع الافتراضي التفاعلي القائمة على الفيزياء والإبداع القائم على البيانات لتقنيات الذكاء الاصطناعي الجيلية بتسريع دورات الابتكار بشكل هائل.

رؤية طويلة الأمد: نظام بيئي صناعي مترابط، مستقل، ومستدام

تتجاوز الرؤية طويلة الأمد للميتافيرس الصناعي مجرد تحسين أداء المصانع الفردية، إذ تهدف إلى إنشاء شبكة عالمية من التوائم الرقمية المتوافقة التي ترسم خرائط سلاسل القيمة والأنظمة البيئية بأكملها. وفي مثل هذا النظام الشبكي، يمكن استخدام القدرات الإنتاجية للشركات المختلفة بشكل ديناميكي ومرن للاستجابة لتقلبات الطلب أو لتعزيز مرونة سلاسل التوريد.

في هذه الرؤية المستقبلية، ستتولى الأنظمة المستقلة ووكلاء الذكاء الاصطناعي المهام الروتينية في التخطيط والتحكم والصيانة، بينما سيركز العاملون البشريون على حل المشكلات المعقدة والإبداع واتخاذ القرارات الاستراتيجية. قد يؤدي هذا إلى ظهور ما يشبه "سوقًا رقمية للقدرات الصناعية"، حيث يُسند الذكاء الاصطناعي أوامر الإنتاج إلى أنسب الموارد المتاحة في الشبكة. عندها، لن يكون نظام إدارة الإنتاج مجرد أداة لتحسين الأداء، بل سيصبح نظام التشغيل لاقتصاد "التصنيع كخدمة" الذي يحقق أقصى قدر من الكفاءة والمرونة والاستدامة.

توصيات للشركات: الضرورات الاستراتيجية

لتحقيق النجاح في هذا المشهد سريع التطور والاستفادة من فرص العالم الافتراضي الصناعي، يجب على الشركات تبني نهج استباقي واستراتيجي. واستنادًا إلى تحليلات رواد التكنولوجيا وتحديات التنفيذ، يمكن استخلاص أربعة مبادئ استراتيجية أساسية تُشكل دليلًا للشركات:

• تعزيز قابلية التشغيل البيني: ينبغي للشركات الاعتماد باستمرار على المعايير والواجهات المفتوحة عند اتخاذ القرارات التقنية، وتجنب الحلول الاحتكارية المعزولة. وستكون القدرة على تبادل البيانات والنماذج بسلاسة مع الشركاء والموردين والعملاء ميزة تنافسية حاسمة.
• دفع عجلة التوحيد القياسي: بدلاً من مجرد الانتظار، ينبغي على الشركات المشاركة الفعّالة في صياغة المعايير، على سبيل المثال من خلال التعاون في هيئات مشتركة بين القطاعات مثل منتدى معايير الميتافيرس. هذه هي الطريقة الوحيدة لضمان تلبية المعايير المستقبلية لمتطلباتها الخاصة.
• فهم تكامل البيانات كأساس: تُعدّ استراتيجية البيانات القوية على مستوى الشركة شرطًا أساسيًا لكل مشروع تكامل الأنظمة المتكاملة. ويشمل ذلك تجاوز الحواجز بين أقسام تكنولوجيا المعلومات والتشغيل، وإنشاء قاعدة بيانات موحدة وعالية الجودة.
• فكّر ضمن منظومة متكاملة: لا تستطيع أي شركة بمفردها إدارة تعقيدات سوق القيمة المضافة. لذا، يُعدّ بناء شراكات استراتيجية مع مزودي التكنولوجيا، والمؤسسات البحثية، والعملاء، وحتى المنافسين، أمراً ضرورياً لتجميع المعرفة، وتقاسم المخاطر، وتطوير حلول مبتكرة بشكل مشترك.

الشركات التي تستجيب لهذه الضرورات وتفهم الميتافيرس الصناعي ليس كاتجاه تكنولوجي قصير الأجل، ولكن كتحول استراتيجي طويل الأجل، ستكون قادرة على تشكيل الموجة التالية من الرقمنة الصناعية وتأمين مكانتها بشكل مستدام في المنافسة العالمية.

التوائم الرقمية والذكاء الاصطناعي: نقطة تحول في الابتكار الصناعي

يمثل العالم الافتراضي الصناعي نقطة تحول حاسمة في التحول الرقمي للصناعة. لم يعد مجرد رؤية مستقبلية بعيدة، بل تطور عملي جارٍ بالفعل، يبني على أسس الثورة الصناعية الرابعة ويوسعها بشكل كبير. ويُظهر تحليل الوضع العالمي للتطور صورة واضحة: يتطور العالم الافتراضي الصناعي ليصبح نموذجًا محوريًا لخلق القيمة الصناعية في القرن الحادي والعشرين، مدفوعًا باستثمارات ضخمة ومعدل تبني مرتفع ومتزايد باستمرار في جميع الدول الصناعية الكبرى.

تُتيح الفكرة الأساسية للميتافيرس الصناعي - وهي الدمج الكامل بين العالمين المادي والافتراضي من خلال توأم رقمي شامل قائم على البيانات - تغييرًا جذريًا. إذ يتحول التركيز من مجرد جمع البيانات وتحليلها إلى محاكاة تفاعلية غامرة والتحكم في الوقت الفعلي بأنظمة معقدة ومتكاملة. ويؤدي هذا إلى فوائد قابلة للقياس ومتكاملة: زيادات ملحوظة في الإنتاجية والكفاءة، وتخفيضات مستدامة في التكاليف، وتسريع كبير في دورات الابتكار، وتحسين التعاون العالمي. علاوة على ذلك، يُثبت الميتافيرس الصناعي أنه أداة حاسمة لتحقيق أهداف الاستدامة من خلال تمكين الاستخدام الأمثل للموارد والطاقة.

يقود هذا التطور التكنولوجي رواد المنصات العالمية مثل سيمنز، وإنفيديا، ومايكروسوفت، وداسو سيستمز، الذين تهدف استراتيجياتهم المتكاملة إلى إنشاء بيئة مفتوحة وقابلة للتشغيل البيني والتعاون. وبدلاً من التنافس على الأنظمة المغلقة، يبرز مستقبل التخصص الشبكي.

مع ذلك، فإن الطريق نحو تحقيق الميتافيرس الصناعي بالكامل محفوف بتحديات جسيمة. إذ لا بد من التغلب على عقبات تقنية، مثل نقص التوافقية والتوحيد القياسي، وتعقيد تكامل البيانات، وقضايا الأمن السيبراني، والأطر القانونية غير المحسومة. ولعل التحدي الأكبر يكمن في العنصر البشري: فالنقص الحاد في العمالة الماهرة في التخصصات الرقمية ذات الصلة يُشكل تهديدًا خطيرًا للتنافسية، ويستلزم بذل جهود مكثفة في مجال التعليم والتدريب.

بالنظر إلى المستقبل، سيلعب الذكاء الاصطناعي التوليدي دوراً محورياً في تعزيز التفاعل مع نظام التصنيع الصناعي، وتوسيع قدراته بشكلٍ هائل. إن الرؤية طويلة الأمد لنظام بيئي صناعي عالمي مترابط، ومستقل، ومستدام، طموحة، ولكن يجري اليوم وضع الأسس التكنولوجية والاستراتيجية اللازمة لتحقيقها.

بالنسبة للشركات، لم يعد العالم الافتراضي الصناعي خياراً، بل ضرورة استراتيجية. فالشركات التي تبادر الآن، وتستثمر في التقنيات والأنظمة البيئية المفتوحة، وتبني المهارات اللازمة، لن تُغير نماذج أعمالها فحسب، بل ستُساهم أيضاً بشكلٍ كبير في تشكيل مستقبل الصناعة العالمية.

☑️ دعم الشركات الصغيرة والمتوسطة في الإستراتيجية والاستشارات والتخطيط والتنفيذ

☑️ إنشاء أو إعادة تنظيم الإستراتيجية الرقمية والرقمنة

☑️ توسيع عمليات البيع الدولية وتحسينها

☑️ منصات التداول العالمية والرقمية B2B

☑️ رائدة في تطوير الأعمال

 

سأكون سعيدًا بالعمل كمستشار شخصي لك.

يمكنك الاتصال بي عن طريق ملء نموذج الاتصال أدناه أو ببساطة اتصل بي على +49 89 89 674 804 (ميونخ) .

إنني أتطلع إلى مشروعنا المشترك.

 

 

تعد Xpert.Digital مركزًا للصناعة مع التركيز على الرقمنة والهندسة الميكانيكية والخدمات اللوجستية/اللوجستية الداخلية والخلايا الكهروضوئية.

من خلال حل تطوير الأعمال الشامل الذي نقدمه، فإننا ندعم الشركات المعروفة بدءًا من الأعمال الجديدة وحتى خدمات ما بعد البيع.

تعد معلومات السوق والتسويق وأتمتة التسويق وتطوير المحتوى والعلاقات العامة والحملات البريدية ووسائل التواصل الاجتماعي المخصصة ورعاية العملاء المحتملين جزءًا من أدواتنا الرقمية.

يمكنك معرفة المزيد على: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus