Když univerzita předběhne průmysl: Proč je laboratoř XR v Bielefeldu oknem do budoucnosti strojírenství

Boj s nedostatkem kvalifikovaných pracovníků: Jak rozšířená realita formuje inženýry zítřka

Siemens a Sony to berou vážně: Proč jsou tyto brýle XR nejdůležitějším trendem ve strojírenství

Virtuální realita ve strojírenství byla dlouho vnímána především jako jedna věc: drahý, i když fascinující nástroj pro prohlížení. Konstrukční práce se prováděly na plochých 2D monitorech – VR brýle se používaly až na samém konci. Tato chybovost a časově náročná mediální přestávka je však nyní minulostí. Na Bielefeldské univerzitě aplikovaných věd (HSBI) v současné době probíhá technologický posun, který pravděpodobně významně ovlivní budoucnost strojírenství. Je to první univerzita v Německu, která v běžné výuce používá nové brýle Sony SRH-S1 XR, speciálně vyvinuté pro podnikový sektor. Zvláštností je, že díky bezprecedentně hluboké integraci do CAD ekosystému společnosti Siemens se brýle transformují z pouhého zobrazovacího zařízení na plnohodnotný kreativní nástroj. Pro průmysl tento krok slibuje masivní zvýšení efektivity a snížení nákladů; pro vzdělávací sektor je to průlomová odpověď na chronický nedostatek kvalifikovaných pracovníků. Hluboký vhled do laboratoře, která předběhla svou dobu – a do technologie, která navždy změní naše chápání prostorového designu.

Více informací zde:

• HSBI | HSBI je první univerzitou v Německu, která používá brýle Sony XR ve výuce – nástroj pro design v nové dimenzi

Konec 2D monitorů: Jak brýle XR od Sony mění průmyslový design

Je vzácné, aby jediná přednáška na německé univerzitě aplikovaných věd nabídla pohled do budoucnosti celého odvětví. Přesně to je případ laboratoře VR na Bielefeldské univerzitě aplikovaných věd (HSBI), kde profesor Dr. Jan Robert Ziebart z katedry inženýrství a matematiky jako první v Německu použil headset Sony XR SRH-S1 v běžné univerzitní výuce. Zařízení, vyvinuté v úzké spolupráci japonské technologické společnosti Sony a průmyslového softwarového giganta Siemens, představuje zlomový bod: Rozšířená realita již není jen nástrojem pro prohlížení, ale plnohodnotným konstrukčním nástrojem přímo propojeným s jednou z předních světových CAD platforem.

Tento vývoj si zaslouží hloubkovou analýzu ekonomické, technologické a vzdělávací politiky. Za studentem v bielefeldské laboratoři, který pomocí datových brýlí navrhuje virtuální 3D tiskárnu, se skrývá globální revoluce v procesu vývoje produktů ve strojírenství, tržní pohyb v sektoru XR v hodnotě mnoha miliard eur a řešení jednoho z nejpalčivějších nedostatku kvalifikovaných pracovníků v Německu.

Zařízení: Technologická podstata stojící za humbukem

Než se zamyslíme nad ekonomickými důsledky, stojí za to se střízlivě podívat na technické detaily. Sony SRH-S1 není ani spotřebitelský produkt, ani herní příslušenství. Jedná se o samostatný firemní headset XR, který společnost Sony uvedla na trh začátkem roku 2025 za cenu 4 750 USD – exkluzivně v segmentu firem a zpočátku k objednání přímo u společnosti Siemens.

Technické specifikace ospravedlňují cenu. Zařízení využívá vlastní OLED mikrodispleje Sony ECX344A s rozlišením 13,6 megapixelů na oko, což odpovídá rozlišení 3 552 × 3 840 pixelů. To překonává i Apple Vision Pro, který zvládá pouze 11,7 megapixelů na oko. Reprodukce barev dosahuje 96 procent profesionálního barevného gamutu DCI-P3 při jasu 1 000 nitů a obnovovací frekvenci 90 snímků za sekundu. Zařízení pohání procesor Qualcomm Snapdragon XR2+ Gen 2. Disponuje funkcí průchodu barevného videa a mechanismem výklopného hledí, který umožňuje plynulé přepínání mezi skutečnou a rozšířenou realitou. Ovládání se provádí pomocí dvou speciálně navržených ovladačů: ukazovátka ve tvaru pera a prstencového ovladače na druhé straně – oba jsou navrženy pro přesnou interakci s trojrozměrnými objekty.

Zásadní technická inovace však nespočívá pouze v hardwaru, ale v integraci softwaru. Díky platformě „Siemens NX Immersive Engineering“ nabízí systém přímé a hluboké propojení s ekosystémem Siemens NX CAD, jednou z celosvětově nejpoužívanějších návrhových aplikací v průmyslu. Systém se skládá ze tří propojených modulů: NX Immersive Explorer pro kontroly návrhů a společné prohlížení, NX Immersive Designer pro přímou práci na návrhu v reálném čase a NX Immersive Collaborator pro týmové kontroly napříč pracovišti. Integrace je tak hluboká, že k režimu VR lze přistupovat přímo z NX jediným kliknutím – bez exportu dat nebo konverze formátu. To je přesně kvantový skok ve srovnání s předchozími přístupy VR ve strojírenství: Co kdysi bylo těžkopádným přerušením práce s médii, je nyní bezproblémovým pracovním postupem.

Ekonomický kontext: Trh v transformaci

Investice společnosti HSBI do této technologie přichází v době, kdy globální trh s rozšířenou realitou zažívá mimořádný růst. Analytici trhu odhadují, že globální trh s rozšířenou realitou dosáhne v roce 2025 přibližně 253,5 miliardy dolarů. Do roku 2034 se předpokládá růst na více než 2,1 bilionu dolarů, což představuje složenou roční míru růstu (CAGR) 25,5 procenta. Jiní analytici v závislosti na své metodologii docházejí k poněkud konzervativnějším číslům: Market Research Future odhaduje trh v roce 2024 na 51,3 miliardy dolarů a očekává, že do roku 2035 dosáhne téměř 300 miliard dolarů s CAGR 17,4 procenta. Rozpětí odhadů je vysvětleno různými definicemi trhu – některé studie zahrnují související segmenty hardwaru, softwaru a služeb širšími pojmy než jiné.

Významné růstové trajektorie se objevují i ​​pro německý trh, zejména. Podle odhadů německého trhu se stroji dosáhne domácí trh s AR/VR do roku 2028 objemu 21 miliard eur. Navíc přibližně 75 procent všech německých firem nyní využívá virtuální nebo rozšířenou realitu ve svém každodenním podnikání a téměř všichni uživatelé uvádějí spokojenost s dosaženými výsledky.

Zejména pro strojírenství a vývoj produktů již sliby efektivity XR nejsou pouze teoretické. Systémy jako NX Immersive Designer jsou navrženy tak, aby zvýšily produktivitu v návrhových procesech se složitými geometriemi až o 30 procent. Toho je dosaženo zkrácením iteračních cyklů: Místo úpravy modelu v počítači, jeho přenosu do headsetu, kontroly tam, sejmutí headsetu, opětovné úpravy a opětovného nasazení – proces tolerovaný v akademickém výzkumu, ale v průmyslu považován za nekonkurenceschopný – umožňuje přímá integrace CAD opravy v reálném čase bez jakýchkoli přerušení média. Ekonomická logika, která se za tím skrývá, je jednoduchá: Každá iterační smyčka uložená ve fázi virtuálního návrhu snižuje náklady na fyzické prototypy, změny ve výrobě a schvalovací procesy.

Proč VR sama o sobě nestačí: Omezení předchozích přístupů

Abychom plně pochopili hodnotu tohoto nového přístupu, je třeba zvážit omezení předchozích postupů VR ve strojírenství. Ačkoli se systémy virtuální reality v posledních letech stále více etablují v průmyslových podnicích, vždy se potýkaly se zásadním omezením: byly to nástroje pro prohlížení, nikoli nástroje pro tvorbu. Inženýři si mohli ve VR procházet hotový 3D model, prožívat jeho škálování a intuitivněji chápat prostorové vztahy – ale jakmile byla potřeba změna, musela být sluchátka sejmuta, počítač otevírán, návrh upraven v CAD systému a poté znovu připraven pro zobrazení ve VR.

Tato mediální přestávka má reálné náklady. Narušuje kreativní a analytický tok návrhu, zvyšuje úsilí potřebné pro zpětnovazební smyčky a z obchodního hlediska ztěžuje ospravedlnění použití VR v raných, iterativních fázích návrhu, kde by přidaná hodnota byla skutečně největší. Navíc vytváření vysoce kvalitních VR prostředí pro konkrétní stroje nebo pracovní prostory je tradičně extrémně časově náročné. Technologie se proto často stává ekonomicky životaschopnou pouze tehdy, pokud jde o škálovatelné tréninkové aplikace nebo konečné ověření hotových návrhů – nikoli však pro samotnou, iterativní vývojovou práci.

Rozšířená realita toto omezení překračuje tím, že zcela nezakrývá reálné prostředí, ale spíše ho překrývá virtuálními prvky. To nabízí nejen kognitivní výhody – uživatel si zachovává prostorovou orientaci, může používat fyzickou klávesnici a vyhýbá se nárazům do překážek – ale také zásadně mění způsob práce s digitálními modely. Návrh vytvořený na obrazovce je současně přítomen ve fyzickém prostoru, hmatatelný, ověřitelný a modifikovatelný.

Vzdělávací ekonomický rozměr: HSBI jako anticipace trhu práce

Rozhodnutí HSBI integrovat Sony SRH-S1 do svého běžného studijního plánu, čímž se stala první univerzitou v Německu, která tak učinila, není jen technologickým krokem, ale především strategickým krokem v oblasti vzdělávací ekonomie. Předvídá vývoj, který německý trh práce pro inženýry dosud plně nepřijal, ale s velkou pravděpodobností přijme.

Současná situace na německém trhu práce v inženýrství se vyznačuje strukturálním paradoxem. Podle analýzy z října 2025 bylo v průměru 194 neobsazených pozic pro inženýry a IT specialisty v porovnání se 100 nezaměstnanými odborníky ve stejném oboru – což je ukazatel úzkého hrdla, který poukazuje na chronický nedostatek kvalifikovaných pracovníků. Zároveň se požadavky na kompetence rychle mění: V příštích deseti letech odejde do důchodu přibližně 315 000 inženýrů a IT specialistů. Nedávná studie VDI z března 2026 ukazuje, že 80 procent dotázaných inženýrů očekává, že si v příštích třech letech budou muset rozšířit své dovednosti, aby si udrželi profesní relevantnost. Respondenti jako hlavní hnací sílu této potřeby dalšího vzdělávání uvedli technologický pokrok v oblasti umělé inteligence a automatizace (87 procent), následovaný konkurenčním tlakem (57 procent).

V této souvislosti není včasné seznámení s návrhem podporovaným XR akademickým luxusem, ale hmatatelnou konkurenční výhodou na trhu práce. VDI (Asociace německých inženýrů) výslovně vyzvala k systematické integraci budoucích dovedností, jako jsou digitální kompetence a kompetence v oblasti umělé inteligence, a také k interdisciplinární práci, do inženýrského vzdělávání. HSBI to přesně zajišťuje s využitím SRH-S1: studenti se nejen naučí obsluhovat nástroj, ale také si rozvíjejí koncepční chápání možností a omezení technologie, která bude formovat jejich profesní život.

Profesor Ziebart ve své výuce výslovně zdůrazňuje, že toto pochopení musí být také kritické. Ne každá aplikace ospravedlňuje úsilí XR prostředí. Vytvoření takového prostředí vyžaduje čas, technické znalosti a vhodná data. Jeho použití se vyplatí, když je návrhový prostor příliš složitý pro 2D zobrazení na monitoru, když je třeba studentskými skupinami společně testovat prostorové kolize mezi různými komponentami nebo když je třeba simulovat nebezpečné situace, které by nebylo možné otestovat v realitě. Tato schopnost zvážit pro a proti – kdy je XR užitečné a kdy je to úsilí bez přidané hodnoty? – je sama o sobě vysoce tržně uplatnitelnou kvalifikací.

Nalezení správné agentury, plánovací kanceláře nebo konzultační firmy Metaverse - Obrázek: Xpert.Digital

🗒️ Nalezení správné agentury, plánovací kanceláře nebo konzultační firmy Metaverse – Hledejte a hledejte: Deset nejlepších tipů pro poradenství a plánování

Více informací zde:

• Odborníci na Metaverse a XR: Najděte si ty správné partnery

Efekt průmyslové signalizace: Čeho chtějí společnosti Siemens a Sony dosáhnout svým partnerstvím

Technologická spolupráce mezi společnostmi Siemens a Sony není náhodná a neomezuje se pouze na zařízení SRH-S1. Je součástí strategického tržního postavení, z něhož profitují obě společnosti. Siemens, jehož CAD systém NX patří mezi globálně dominantní konstrukční platformy, otevírá nový kanál využití pro svůj software s integrací XR a posiluje loajalitu zákazníků v době, kdy probíhá transformace na cloudový systém NX X. Společnost Sony, jejíž profesionální ambice v oblasti XR jsou konsolidovány pod novou značkou XYN, získává díky partnerství se společností Siemens okamžitou průmyslovou důvěryhodnost a jasně definovaný případ použití pro svá podniková sluchátka s mikrofonem.

Strategický rozměr jde ještě dál: V roce 2025 společnost Siemens zahájila svou první mezinárodní soutěž „Immersive Design Challenge“, která přilákala přes 900 studentů z více než 230 univerzit ve 38 zemích. Zvítězil tým z Univerzity Friedricha Alexandra v Erlangenu-Norimberku, který na porotu udělal dojem svým projektem „BatteryTwin XR“ – digitálním dvojčetem pro životní cyklus baterií elektromobilů. Z ekonomického hlediska lze tuto soutěž interpretovat jako klasickou ekosystémovou strategii: společnosti Siemens a Sony investují do vzdělávání generace inženýrů obeznámených s jejich technologií, a tím vytvářejí dlouhodobou poptávku a odbornou základnu pro své produkty. HSBI, první univerzita v Německu, která toto zařízení používá ve své výuce, je tak součástí promyšlené strategie rozvoje trhu, kterou sledují velké průmyslové společnosti.

Proces návrhu se mění: Od 2D monitoru k trojrozměrnému pracovnímu prostoru

Abychom plně ocenili transformační dopad tohoto nového přístupu, je nutné prozkoumat konvenční proces návrhu v CADu. Po celá desetiletí tento proces probíhal před dvourozměrnou obrazovkou. Trojrozměrné objekty jsou modelovány, ale vždy jsou prohlíženy pouze v projekci na rovný povrch. Aby bylo možné prozkoumat všechny strany modelu, je nutné jej ručně otáčet. Pohled na prostorové vztahy, kolize mezi komponenty a ergonomickou přístupnost návrhu vzniká v mysli inženýra – prostřednictvím mentální rotace, zkušeností a intuice.

Toto kognitivní úsilí je obrovské a náchylné k chybám. Studie ukazují, že prostorové uvažování je jedním z klíčových, ale nerovnoměrně rozložených kognitivních zdrojů v inženýrství. VR a XR tento proces demokratizují: externalizují mentální rotaci do fyzické zkušenosti. Ti, kteří dokážou chodit po modelu, jako by byl fyzicky přítomen v prostoru, dokáží pochopit prostorové vztahy se zlomkem kognitivního úsilí a mnohem nižší mírou chyb.

Dopad na procesy spolupráce při navrhování je ještě dalekosáhlejší. V projektu, kde několik studentů nebo inženýrských týmů pracuje na stejném fyzickém pracovním prostoru – jako v příkladu Bielefeldu, kde tři skupiny současně přestavují vyřazenou 3D tiskárnu – je detekce kolizí tradičně časově náročný a k chybám náchylný proces. XR umožňuje spojit všechny jednotlivé návrhy ve stejném virtuálním prostoru a okamžitě vizuálně zkontrolovat, zda se komponenty vzájemně zablokují, nepřekážejí nebo se od sebe liší. NX Immersive Collaborator jde ještě o krok dál a umožňuje tento proces spolupráce při kontrole napříč lokalitami, tj. mezi týmy na různých pracovištích, v reálném čase.

Limity a otevřené otázky: Kde technologie stále roste

Střízlivá analýza nemůže ignorovat omezení této technologie. S cenou 4 750 dolarů je Sony SRH-S1 značnou investicí, která představuje významnou překážku pro většinu středních podniků a zejména pro mnoho vzdělávacích institucí. HSBI může hrát průkopnickou roli, protože toto zařízení využívá v rané fázi a cíleně pro výzkum a výuku – investice, která je sice opodstatněná z hlediska vzdělávací politiky a strategie, ale nelze ji snadno rozšířit pro širší publikum.

K tomu se přidává stále značné úsilí spojené s přípravou dat a integrací systému. I když přímá integrace NX výrazně zjednodušuje pracovní postup, systém vyžaduje homogenní softwarové prostředí. Společnosti nebo univerzity pracující s jinými CAD systémy – jako je Autodesk Inventor, CATIA nebo SolidWorks – zatím nevyužívají výhody specifické integrace Siemens-Sony. Trh s široce kompatibilními návrhářskými nástroji XR zůstává fragmentovaný.

Zůstávají také ergonomické otázky. Nošení náhlavní soupravy po dobu několika hodin klade na uživatele fyzické a vizuální nároky, což může v závislosti na situaci vést k únavě. SRH-S1 s halo hlavovým mostem a výklopným štítem je navržen pro dlouhodobé nošení, ale optimální způsob používání v každodenním průmyslovém provozu – přerušovaný, pro intenzivní fáze kolizních testů nebo revize designu – pravděpodobně neodpovídá osmihodinovému pracovnímu dni s nošením náhlavní soupravy.

Konečně, otázka zabezpečení dat v podnikovém kontextu není triviální. Data CAD patří mezi nejcitlivější informační aktiva průmyslové společnosti. Jakmile jsou tato data vložena do cloudových platforem XR – jak je možné s cloudovým systémem NX X – vznikají nové požadavky na ochranu dat, správu přístupu a IT bezpečnost, s nimiž je třeba v regulačním prostředí EU zacházet obzvláště opatrně.

Vysokoškolské vzdělání jako včasný ukazatel: Co iniciativa HSBI říká o úrovni technologické připravenosti

Není náhoda, že průkopnická role ve využívání této technologie připadla univerzitě aplikovaných věd a nikoli velké korporaci. Univerzity jsou v zavádění technologií často napřed před středními podniky, ale také otevřenější experimentálním aplikacím než konzervativní průmyslové společnosti. V tomto smyslu je iniciativa HSBI platným včasným ukazatelem úrovně vyspělosti technologie: ukazuje, že technologie je dostatečně vyspělá pro běžný provoz mezi neexperty, ale stále je ve fázi, kdy se používá primárně v prostředích s vysokou tolerancí k učení a explicitním vzdělávacím mandátem.

Tato fáze – nazvěme ji fází průkopnických uživatelů ve vzdělávání – je klíčová pro šíření technologie do široké průmyslové praxe. Vytváří generaci absolventů, kteří jsou s nástrojem obeznámeni, znají jeho silné a slabé stránky a budou jej aktivně požadovat a implementovat v průmyslových podnicích později ve svém profesním životě. V teorii šíření Everetta Rogerse by HSBI odpovídalo tzv. „raným uživatelům“ – těm aktérům, kteří svým důvěryhodným využitím inovace budují klíčový most k rané většině.

Další univerzity se vydaly podobnými, byť technologicky méně pokročilými cestami: HTW Dresden zkoumá využití VR ve strojírenství pro simulace materiálů a montážní procesy, Ostfalia University of Applied Sciences testuje učení založené na AR ve výrobním inženýrství pro úkoly údržby a plánování a DHBW Stuttgart integruje AR/VR do studijních programů inženýrství, aby studentům zviditelnila skryté procesy. To, co HSBI dělá s SRH-S1, je však kvalitativně odlišné: představuje posun od paradigmatu pozorování k paradigmatu tvorby, což se rovná skutečnému posunu paradigmatu.

Hlubší význam: Prostorové myšlení jako faktor soutěže

Za technickou a ekonomickou analýzou se skrývá antropologická otázka zásadního významu pro inženýrství: Jak lidé myslí trojrozměrně a jak může toto myšlení podporovat vzdělávání? Prostorové uvažování není v populaci rovnoměrně rozloženo. Lze ho trénovat, ale v tradičním prostředí učeben s tabulí a CAD monitorem na dvourozměrné obrazovce se omezení tréninku rychle projeví.

Technologie XR má potenciál tuto kognitivní nerovnost snížit. Ti, kteří se dokáží pohybovat po svém modelu, kteří vnímají měřítko 1:1, kteří vidí kolize, místo aby je museli počítat, si vypěstují intuitivnější chápání prostoru – bez ohledu na to, zda jsou jejich vrozené prostorové uvažování nadprůměrné, či nikoli. To má přímé důsledky pro kvalitu návrhů, pro diverzifikaci inženýrské profese a pro začlenění skupin lidí, které byly tradičně v klasické designérské profesi nedostatečně zastoupeny.

Zároveň tato technologie mění dělbu práce v procesu návrhu. Jakmile revize návrhů a detekce kolizí již nevyžadují fyzickou přítomnost, ale lze je provádět na dálku prostřednictvím NX Immersive Collaborator, geografie inženýrské práce se posouvá. Týmy ve Stuttgartu mohou spolupracovat s designéry v Bielefeldu a dodavateli ve Varšavě ve sdíleném virtuálním pracovním prostoru. Tato možnost není nová – dříve se o ni mluvilo u nástrojů pro VR spolupráci – ale její integrace do profesionálního CAD systému ji posouvá na novou úroveň praktičnosti.

Výhled: Od experimentu k praxi

Iniciativa HSBI je na začátku vývoje, jehož směr je stále otevřený. S ohledem na současné trendy však lze identifikovat některé vývojové cesty. Trh XR jako celek bude i nadále růst, a to díky klesajícím cenám hardwaru, vylepšené technologii displejů, cloudovému připojení s podporou 5G a stále širšímu ekosystému průmyslových aplikací. Zejména pro Sony SRH-S1 je klíčové, zda a jak rychle Siemens rozšíří integraci NX na další pracovní postupy CAD a PLM a zda se systém dokáže uchytit u širší uživatelské základny středně velkých průmyslových zákazníků.

Poselství pro vysokoškolské vzdělávání je jasné: ti, kdo školí inženýry, aniž by je vybavili nástroji pro příští generaci inženýrů, riskují propast mezi realitou jejich vzdělání a každodenní průmyslovou praxí. Tato propast je pro ekonomiku nákladná, protože prodlužuje dobu školení, snižuje úroveň kvalifikace a zvyšuje tlak na rozpočty firem na vzdělávání. V situaci, kdy 80 procent německých inženýrů vidí značnou potřebu dalšího vzdělávání a kdy v příštích deseti letech odejde do důchodu 315 000 kvalifikovaných pracovníků, již není odstranění této propasti akademickou otázkou, ale otázkou konkurenceschopnosti průmyslu.

HSBI v Bielefeldu poskytla odpověď v podobě jediného zařízení a odhodlaného profesora: Nejlepší přípravou na budoucnost designu je navrhování v budoucnosti. Nyní. V laboratoři. S brýlemi, které promění reálný svět v rozšířený – a promění nástroj pro sledování ve skutečný nástroj tvorby.

☑️ Naším obchodním jazykem je angličtina nebo němčina

☑️ NOVINKA: Korespondence ve vašem rodném jazyce!

Konrad Wolfenstein

Já a můj tým jsme rádi, že vám můžeme být k dispozici jako váš osobní poradce.

Můžete mě kontaktovat vyplněním kontaktního formuláře zde nebo jednoduše zavolat na číslo +49 89 89 674 804 ( Mnichov) . Moje e-mailová adresa je: [email protected]

Těším se na náš společný projekt.

☑️ Podpora malých a středních podniků v oblasti strategie, poradenství, plánování a implementace

☑️ Vytvoření nebo restrukturalizace digitální strategie a digitalizace

☑️ Rozšíření a optimalizace mezinárodních prodejních procesů

☑️ Globální a digitální B2B obchodní platformy

☑️ Průkopnický rozvoj podnikání / Marketing / PR / Veletrhy