Immersiv ingeniørkunst, samarbejde og hvad det har at gøre med metaverset

Immersiv ingeniørkunst og samarbejde i den industrielle metaverse: En transformativ symbiose

Verdenen af ​​industriel produktion står med Industri 4.0 og det industrielle metaverse på tærsklen til en helt ny tilgang til produktudvikling, drevet af konvergensen af ​​immersiv ingeniørkunst, avancerede samarbejdsmetoder og nye metaverse-teknologier. Mens metaverset generelt – ofte forbundet med underholdning og sociale medier – stadig kæmper med sin økonomiske relevans, er ét specifikt område allerede ved at dukke op som en drivkraft for innovation i den virkelige verden: det industrielle metaverse. Denne udvikling lover intet mindre end et paradigmeskift i, hvordan produkter designes, udvikles, fremstilles og vedligeholdes.

Denne rapport belyser de mangesidede aspekter af denne transformation og analyserer de teknologiske, organisatoriske og økonomiske implikationer, der følger af integrationen af ​​immersiv ingeniørvidenskab og samarbejdsbaseret arbejde i den industrielle metaverse. Vi trækker på indsigt fra aktuelle forskningsinitiativer og banebrydende industrielle projekter for at tegne et omfattende billede af de muligheder og udfordringer, som denne udvikling præsenterer.

Relateret til dette:

• Er 'immersiv ingeniørkunst' ved at overhale metaverset? Siemens og Sony fører an

Teknologiske fundamenter for immersiv engineering i metaverset

Det industrielle metaverse er bygget på en række nøgleteknologier, som i kombination muliggør en helt ny dimension af produktudvikling og fremstilling. Kernen i denne teknologiske revolution er immersiv ingeniørkunst, som giver ingeniører og designere mulighed for at fordybe sig i virtuelle, interaktive miljøer og interagere med digitale modeller og simuleringer, som om de var virkelige.

Sammenkoblede XR-økosystemer som infrastrukturelt grundlag

En grundlæggende forudsætning for at realisere den industrielle metaverse er tilgængeligheden af ​​højtydende og sammenkoblede XR-økosystemer (XR står for Extended Reality, en paraplybetegnelse, der omfatter Virtual Reality, Augmented Reality og Mixed Reality). Traditionelle virtual reality-headsets, selvom de allerede er etableret i mange sektorer, når ofte deres grænser i krævende industrielle applikationer. Det er her, udviklingen af ​​avancerede XR-infrastrukturer, der går ud over simple head-mounted displays, kommer ind i billedet.

Initiativer som Fraunhofer IAO's INSTANCE demonstrerer vejen til fremtiden. Her skabes en tværfaglig hardware- og softwareinfrastruktur baseret på komplekse systemer. I stedet for VR-headset anvendes projektorer med høj opløsning, kraftfulde realtidsgrafikarkitekturer og præcise sporingssystemer. Disse netværksforbundne XR-laboratorier gør det muligt for teams på forskellige lokationer at interagere samtidigt og i realtid med identiske virtuelle prototyper.

Et godt eksempel på denne udvikling er såkaldte CAVE-miljøer (Cave Automatic Virtual Environments), som dem, der bruges på Center for Virtual Engineering. Disse rum bruger 4K-projektioner med høj lysstyrke til at skabe fordybende 360°-displays, der fuldstændigt fordyber brugeren i den virtuelle verden. Præcis sporing registrerer brugerens bevægelser og muliggør intuitiv interaktion med det virtuelle miljø, hvilket langt overgår mulighederne i konventionelle VR-headsets.

Fordelen ved sådanne netværksforbundne XR-økosystemer ligger i deres evne til at repræsentere meget komplekse virtuelle miljøer, samtidig med at de muliggør samarbejde mellem distribuerede teams. Ingeniører og designere kan føle, at de arbejder sammen på en fysisk prototype, selvom de faktisk befinder sig forskellige steder. Dette accelererer ikke kun udviklingsprocesser, men fremmer også kreativitet og innovation, da teams mere effektivt kan udveksle ideer og udvikle løsninger sammen.

Hybridisering af CAD/PLM-systemer og XR-grænseflader

En anden kritisk succesfaktor for immersiv ingeniørkunst i den industrielle metaverse er den problemfri integration af eksisterende ingeniørværktøjer og -systemer i virtuelle arbejdsmiljøer. Især den tovejsforbindelse af CAD (Computer-Aided Design) og PLM (Product Lifecycle Management) systemer til XR-grænseflader er af afgørende betydning.

CAD-systemer er kernen i moderne produktudvikling. De bruges til at skabe 3D-modeller af komponenter, samlinger og komplette produkter. PLM-systemer styrer derimod hele produktets livscyklus, fra det indledende koncept over udvikling og fremstilling til vedligeholdelse og bortskaffelse. Integration af disse systemer i den industrielle metaverse gør det muligt at generere virtuelle prototyper direkte fra CAD-dataene og forbinde dem i realtid med information fra PLM-systemet.

Et eksempel på denne udvikling er Siemens' NX Immersive Designer, udviklet i samarbejde med Sony. Denne løsning demonstrerer, hvordan parametriske 3D-modeldata fra NX CAD-systemet problemfrit kan overføres til Sonys mixed reality-briller. Hovedfunktionen er den tovejskommunikation: designændringer foretaget i det virtuelle miljø synkroniseres tilbage til PLM-systemet i realtid.

Denne såkaldte "closed-loop"-tilgang eliminerer medieafbrydelser og undgår behovet for manuelt at overføre data mellem forskellige systemer. Den muliggør også tilvejebringelse af kontekstfølsomme værktøjspaletter i det virtuelle miljø. Det betyder, at de værktøjer og funktioner, der er tilgængelige for brugeren i XR-miljøet, dynamisk tilpasser sig de aktuelle ingeniøropgaver. For eksempel er der behov for andre værktøjer til en designgennemgang end til monteringsplanlægning eller vedligeholdelsessimulering.

Hybridiseringen af ​​CAD/PLM-systemer og XR-grænseflader er derfor et afgørende skridt i retning af at gøre den industrielle metaverse til en integreret del af ingeniørarbejdsgangen. Det gør det muligt for ingeniører og designere at fortsætte med at bruge deres velkendte værktøjer og processer i et fordybende og samarbejdsorienteret miljø, samtidig med at de drager fordel af fordelene ved XR-teknologi.

Fysisk nøjagtige simuleringsmiljøer

Et andet vigtigt aspekt ved immersiv ingeniørkunst i metaverset er evnen til at udføre fysisk nøjagtige simuleringer i virtuelle miljøer. Fremskridt inden for områder som ray-tracing-motorer og fysiksimuleringer gør det muligt at repræsentere materialeegenskaber, strømningsadfærd, mekaniske belastninger og mange andre fysiske fænomener i realtid og med høj nøjagtighed.

Strålesporingsmotorer sikrer en realistisk gengivelse af lys og skygger i det virtuelle miljø. Dette er vigtigt ikke kun for visuel fordybelse, men også for at evaluere designaspekter såsom overfladetekstur, refleksioner og farve. Fysiske simuleringer gør det derimod muligt at undersøge virtuelle objekters opførsel under forskellige forhold. For eksempel kan virkningerne af kræfter og belastninger på komponenter simuleres, eller strømningsadfærden af ​​væsker og gasser i komplekse systemer kan analyseres.

Holo-Lights' AR3S-system eksemplificerer, hvordan sådanne fysisk nøjagtige simuleringer kan bruges i augmented reality. Her lægges resultater fra finite element analysis (FEA), en metode til beregning af mekaniske spændinger og deformationer, direkte oven på fysiske prototyper som holografiske overlays. Dette giver ingeniører mulighed for at visualisere og evaluere simuleringsresultaterne umiddelbart i konteksten af ​​det virkelige objekt.

NVIDIA Omniverse er en anden platform, der driver denne udvikling. Omniverse muliggør GPU-accelererede multifysiksimuleringer, som udfører beregninger betydeligt hurtigere end traditionelle CPU-baserede systemer. Dette fører til en betydelig acceleration af iterationscyklusser i produktudvikling. Ingeniører kan simulere og sammenligne forskellige designvarianter hurtigere, hvilket resulterer i optimerede produkter og kortere udviklingstider. Det er blevet rapporteret, at brugen af ​​sådanne teknologier kan reducere iterationscyklusser med op til 40 %.

Fysisk nøjagtige simuleringer i den industrielle metaverse tilbyder således et enormt potentiale for at effektivisere og forbedre produktudviklingen. De gør det muligt at teste og optimere produkter virtuelt, før fysiske prototyper skal bygges. Dette sparer ikke kun tid og omkostninger, men reducerer også materialeforbruget og bidrager dermed til en mere bæredygtig produktudvikling.

Samarbejdsmodeller i den industrielle metaverse

Det industrielle metaverse er ikke blot en teknologisk platform, men også en katalysator for nye former for samarbejde. Metaversets fordybende og interaktive muligheder åbner helt nye perspektiver for teamsamarbejde, uanset deres fysiske placering.

Relateret til dette:

• For hybride teams: Succesfaktorer for samarbejdsplatforme
• Hvilke fordele tilbyder samarbejdsplatforme sammenlignet med traditionelle arbejdsmodeller?

Multimodale interaktionsparadigmer

Moderne XR-systemer er afhængige af multimodale interaktionsparadigmer for at muliggøre intuitiv og naturlig betjening af virtuelle miljøer. I stedet for traditionelt tastatur- og musinput kombineres forskellige inputmetoder, herunder stemmestyring, bevægelsesgenkendelse og haptisk feedback.

Stemmestyring giver brugerne mulighed for at give kommandoer og interagere med det virtuelle miljø ved blot at tale. Bevægelsesgenkendelse registrerer hånd- og kropsbevægelser og omsætter dem til handlinger i den virtuelle verden. Haptisk feedback giver taktile fornemmelser, for eksempel gennem vibrationsmotorer i controllere eller specielle handsker. Dette forbedrer fordybelsen og muliggør mere præcis og naturlig interaktion med virtuelle objekter.

Partnerskabet mellem Siemens og Sony demonstrerer integrationen af ​​sådanne multimodale interaktionsparadigmer i industrielle applikationer. Deres XR-løsninger bruger for eksempel 6DoF (6 Degrees of Freedom) controllere, som muliggør præcis manipulation af virtuelle samlinger. 6DoF betyder, at controllerne kan registrere bevægelser i seks frihedsgrader: fremad/bagud, venstre/højre, op/ned og rotation omkring alle tre akser. Dette muliggør meget intuitiv og præcis kontrol i det virtuelle miljø.

Derudover er øjensporingssystemer integreret for at registrere brugernes blikretning og fokus. Øjensporing kan bruges i forskellige applikationer, såsom analyse af opmærksomhedsfordeling inden for designteams. Ved at evaluere blikdata er det muligt at bestemme, hvilke områder af en virtuel prototype der ses mest intenst, og hvor potentielle designproblemer eller optimeringsmuligheder kan ligge.

Multimodaliteten i moderne XR-systemer bidrager betydeligt til at reducere træningstiden for nye brugere og øge accepten af ​​teknologien. Det er blevet rapporteret, at træningstiden kan reduceres med gennemsnitligt 60 % sammenlignet med traditionelle VR-grænseflader. Dette er især vigtigt i industrielle miljøer, hvor et stort antal medarbejdere med forskellig baggrund og forudgående viden ofte skal arbejde med systemerne.

Asynkront samarbejde via AI-drevne avatarer

En anden spændende udvikling inden for samarbejdsmodeller i den industrielle metaverse er brugen af ​​kunstig intelligens (AI) til at understøtte asynkront samarbejde. Asynkront samarbejde betyder, at teammedlemmer ikke behøver at arbejde på et projekt samtidigt og på samme sted. Dette er især relevant for globalt distribuerede teams og for projekter, der spænder over tidszoner og forskellige arbejdstider.

AI-drevne avatarer kan spille en nøglerolle her. De er digitale repræsentationer af teammedlemmer, der kan agere i det virtuelle miljø i de rigtige menneskers fravær. Disse avatarer kan for eksempel logge beslutninger, spore opgaver og generere anbefalinger til handlinger baseret på historiske interaktionsdata.

AVEVA, en leverandør af industriel software, udfører intensiv forskning i udviklingen af ​​sådanne AI-avatarer. Deres forskning viser, at AI-avatarer kan øge konsistensen betydeligt i interkontinentale udviklingsprojekter. Det er blevet rapporteret, at der kan opnås konsistensforøgelser på op til 35%. Dette skyldes, at AI-avatarer kan bygge bro over kulturelle og tidsmæssige barrierer ved f.eks. at dokumentere information og beslutninger i et standardiseret format og gøre dem tilgængelige for alle teammedlemmer, uanset deres placering eller tidszone.

AI-avatarer kan også hjælpe med at forhindre tab af viden og sikre projektets kontinuitet. Hvis et teammedlem forlader teamet eller tager på ferie, kan deres AI-avatar fortsætte med at udføre opgaver og sikre, at vigtige oplysninger og beslutninger ikke går tabt.

Det er vigtigt at understrege, at AI-avatarer ikke er beregnet til at erstatte menneskelige medarbejdere. De er snarere beregnet til at fungere som støtteværktøjer, der forbedrer effektiviteten og produktiviteten af ​​samarbejdet og gør det muligt for teams at arbejde sammen med succes, selv i komplekse og distribuerede miljøer.

Relateret til dette:

• MMM – Metaverse Mittelstand und Maschinenbau i 5G: 5G-teknologi i industriparken Troisdorf med VR-briller og avatarer
• Hvordan kan samarbejdsplatforme forbedre samarbejdet mellem forskellige afdelinger i en virksomhed?

Konteksttilpasningsbaserede vidensdatabaser

Et andet vigtigt aspekt af samarbejdsmodeller i den industrielle metaverse er integrationen af ​​konteksttilpasningsbaserede vidensdatabaser. Komplekse ingeniørprojekter genererer enorme mængder information og data, herunder CAD-modeller, materialedatablade, standarder, retningslinjer, information om tidligere projekter og meget mere. Udfordringen ligger i at gøre disse oplysninger tilgængelige for de relevante medarbejdere på det rigtige tidspunkt og i den rigtige kontekst.

Integrerede vidensgrafer kan tilbyde en løsning her. Vidensgrafer er semantiske netværk, der repræsenterer information i form af noder og kanter og viser relationer mellem forskellige informationselementer. I konteksten af ​​den industrielle metaverse kan vidensgrafer for eksempel forbinde CAD-modeller med standarder, materialedatablade og historisk projektinformation.

DXC Technology, en IT-servicevirksomhed, bruger metaverse-miljøer til at vise disse data kontekstuelt som holografiske overlays. Når en ingeniør ser en specifik komponent i det virtuelle miljø, vises relevante oplysninger fra vidensgrafen automatisk, såsom materialespecifikationer, fremstillingsretningslinjer eller resultater af tidligere tests.

Det er blevet rapporteret, at brugen af ​​sådanne konteksttilpasningsbaserede vidensdatabaser kan reducere fejlraten i designgennemgange med op til 28 %. Dette skyldes, at ingeniører kan få adgang til relevante oplysninger hurtigere og nemmere, hvilket gør dem i stand til at træffe mere informerede beslutninger.

Derudover kan maskinlæringsalgoritmer bruges til at analysere brugerinteraktioner i det virtuelle miljø og proaktivt foreslå relevante oplysninger. Hvis en ingeniør f.eks. ofte søger efter specifikke standarder eller materialedata, kan systemet automatisk bringe disse oplysninger frem i lyset eller endda proaktivt vise dem, før brugeren overhovedet behøver at søge efter dem.

Konteksttilpassede vidensdatabaser i den industrielle metaverse hjælper således med at håndtere informationsoverbelastningen og sikre, at ingeniører og designere har adgang til de oplysninger, de har brug for, til enhver tid, hvilket gør dem i stand til at arbejde mere effektivt og uden fejl.

Økonomiske konsekvenser og markedsudvikling

Integrationen af ​​immersiv ingeniørkunst og samarbejde i den industrielle metaverse er ikke kun teknologisk spændende, men lover også betydelige økonomiske fordele. Markedsudviklingen på dette område er dynamisk, og der er lovende vækstmuligheder.

🗒️ At finde det rette Metaverse-bureau, planlægningskontor eller konsulentfirma – Søg og søg: De ti bedste tips til rådgivning og planlægning

Mere information her:

• Eksperter i Metaverse og XR: Find de rigtige partnere

Markedsundersøgelser og innovation: Hvorfor Metaverset transformerer branchen

Markedsanalysefirmaer som ABI Research forudser imponerende vækst for det industrielle metaverse-marked og forudser en sammensat årlig vækstrate (CAGR) på 32,05 % frem til 2034. Virksomheder fokuserer i stigende grad på lean-implementeringer med et klart og kortsigtet investeringsafkast (ROI).

En undersøgelse foretaget af Deloitte identificerer tre hovedklynger af investeringsstrategier i den industrielle metaverse:

Digitale tvillinger

Cirka 45 % af virksomheder prioriterer investeringer i digitale tvillinger. Digitale tvillinger er virtuelle repræsentationer af fysiske objekter, processer eller systemer. De gør det muligt for virksomheder at simulere, analysere og optimere deres virkelige drift i den virtuelle verden.

AI-drevne samarbejdsværktøjer

Omkring 30 % af virksomheder bruger AI-drevne samarbejdsværktøjer. Disse værktøjer har til formål at forbedre teamwork, understøtte vidensstyring og optimere beslutningsprocesser.

Egne XR-økosystemer

Omkring 25 % af virksomhederne udvikler deres egne XR-økosystemer. Dette inkluderer opbygning af deres egen hardware- og softwareinfrastruktur til immersiv engineering og kollaborative applikationer i metaverset.

Partnerskabet mellem Siemens og Sony er et eksempel på, hvordan strategiske alliancer kan reducere udviklingsomkostninger i den industrielle metaverse. Ved at dele teknologi og udnytte ekspertise kan virksomheder samle deres ressourcer og accelerere innovation. Sådanne partnerskaber rapporteres at reducere udviklingsomkostningerne med op til 40 %.

Analyse af investeringsafkast (ROI)

Investeringer i immersiv ingeniørkunst og kollaborative teknologier i den industrielle metaverse betaler sig for virksomheder på mange måder. Talrige undersøgelser og brancheprojekter viser det positive investeringsafkast af disse teknologier.

En central fordel er reduktionen af ​​fysiske prototyper og testcyklusser gennem virtuel prototyping. Ved at bruge simuleringer og virtuelle modeller kan produkter testes og optimeres grundigt, før fysiske prototyper skal bygges. Virtuel prototyping har vist sig at reducere antallet af fysiske testcyklusser med gennemsnitligt 62%. Dette sparer ikke kun materialeomkostninger, men også værdifuld udviklingstid.

Samtidige tværfaglige evalueringer i virtuelle miljøer bidrager også til at accelerere produktudviklingen. Muligheden for, at teams fra forskellige discipliner kan gennemgå og diskutere virtuelle prototyper samtidigt og i fællesskab, gør koordineringsprocesser mere effektive og beslutninger hurtigere. Det er blevet rapporteret, at sådanne samtidige evalueringer kan reducere time-to-market med op til 35 %.

"Iguversum" fra Igus, en producent af plastprodukter, demonstrerer de potentielle besparelser, der opnås gennem virtualiseret automatiseringstest. Igus bruger virtuelle miljøer til at planlægge, teste og optimere automatiseringssystemer. Det rapporteres, at Igus opnår årlige besparelser på €780.000 ved at bruge Iguversum, samtidig med at rejseomkostningerne reduceres med 89%.

Relateret til dette:

• Industrial Metaverse & Extended Reality: Hvad er iguverse eller iguversum? En VR-platform til salg og industriel ingeniørkunst

Burckhardt Compression, en producent af kompressorsystemer, bruger augmented reality (AR) til vedligeholdelse af sit udstyr. AR-understøttede vedligeholdelsesinstruktioner og fjernsupport muliggør mere effektivt vedligeholdelsesarbejde. Burckhardt Compression har angiveligt opnået en stigning på 43% i udstyrstilgængelighed gennem AR-understøttet vedligeholdelse.

Disse eksempler viser, at investeringsafkastet (ROI) af immersive engineering og kollaborative teknologier i den industrielle metaverse er betydeligt på tværs af forskellige anvendelsesområder og brancher. Fordelene spænder fra omkostnings- og tidsbesparelser til kvalitetsforbedringer og øget tilgængelighed af anlæg.

Nye forretningsmodeller og værdikæder

Udviklingen af ​​det industrielle metaverse fører ikke kun til effektivitetsgevinster og omkostningsbesparelser i eksisterende forretningsmodeller, men åbner også op for helt nye forretningsmodeller og værdikæder.

Et eksempel på dette er Metaverse-as-a-Service-platforme, som tilbyder pay-per-use-adgang til avancerede simuleringsressourcer. Adgang til dyr simuleringssoftware og -hardware kan være en stor hindring, især for små og mellemstore virksomheder (SMV'er). Metaverse-as-a-Service-platforme gør det muligt for disse virksomheder at bruge simuleringsressourcer omkostningseffektivt og on-demand uden at skulle foretage store investeringer på forhånd.

Holo-Lights "XR now" er et eksempel på en sådan platform. XR tilbyder nu pay-per-use adgang til supercomputerressourcer til XR-applikationer. Det rapporteres, at virksomheder kan få adgang til supercomputerressourcer for så lidt som €0,12 pr. GPU-time. Dette rummer banebrydende potentiale, især for små og mellemstore virksomheder (SMV'er), da det gør det muligt for selv mindre virksomheder at udføre komplekse simuleringer og drage fordel af fordelene ved immersiv ingeniørkunst.

Samtidig udvikles specialiserede konsulenttjenester til integration af XR i eksisterende PLM-processer. Introduktionen af ​​immersive engineering og metaverse-teknologier i virksomheder kræver ofte dybtgående ændringer i processer, strukturer og færdigheder. Konsulentfirmaer støtter virksomheder i at håndtere denne transformation med succes. Markedet for sådanne konsulenttjenester forventes at nå et volumen på 12,4 milliarder euro i 2026.

Udviklingen af ​​det industrielle metaverse skaber således ikke blot nye muligheder for virksomheder til at forbedre deres produkter og processer, men også for nye virksomheder til at udvikle innovative tjenester og forretningsmodeller.

Fremtiden for samarbejde: Hvordan OpenXRT og Blockchain former den industrielle metaverse

Trods det store potentiale i den industrielle metaverse er der også udfordringer og kritiske succesfaktorer, som virksomheder skal overveje under implementeringen.

Relateret til dette:

• Nyt territorium for nytilkomne: Hvad du bør vide nu om blockchain, tokens, NFT'er, tegnebøger, kryptovaluta og metaverset

Interoperabilitet og standardisering

En af de største udfordringer er heterogeniteten mellem XR-formater og CAD-systemer. Der findes en lang række forskellige filformater, sporingsprotokoller og fysikmotorer, som ofte er inkompatible med hinanden. Dette komplicerer dataudveksling og samarbejde mellem forskellige systemer og platforme.

For at imødegå denne udfordring er standardiseringsinitiativer afgørende. Fraunhofer IAO arbejder for eksempel på en "OpenXRT"-standard, der har til formål at forene filformater, sporingsprotokoller og fysikmotorer. Målet er at skabe en åben og interoperabel standard for XR-teknologier i en industriel kontekst.

Indledende tests med OpenXRT-standarden viser lovende resultater. Rapporter tyder på, at datakonverteringstiderne kan reduceres med op til 70 %, mens modelnøjagtigheden forbedres med 92 %. En sådan standard ville forenkle dataudvekslingen mellem forskellige XR-systemer og ingeniørværktøjer betydeligt og dermed øge effektiviteten af ​​udviklingsprocesserne.

Datasikkerhed i distribuerede miljøer

Et andet vigtigt aspekt er datasikkerhed i distribuerede miljøer. I den industrielle metaverse udveksles følsomme designdata og produktionsinformation ofte på tværs af forskellige lokationer og partnere. Det er derfor afgørende at sikre, at disse data er beskyttet mod uautoriseret adgang og manipulation.

Blockchain-baserede løsninger som Siemens' "Industrial Data Space" tilbyder lovende tilgange på dette område. Industrial Data Space muliggør sikker og suveræn dataudveksling mellem virksomheder. Ved at bruge blockchain-teknologi og zero-knowledge proofs sikres det, at følsomme data kun kan ses og bruges af autoriserede parter, samtidig med at privatlivets fred beskyttes.

Krypterede datatokens gør det muligt at give midlertidige adgangsrettigheder til eksterne partnere uden at eksponere det centrale PLM-system fuldt ud. Dette er især vigtigt for samarbejde med leverandører og tjenesteudbydere, der muligvis kun har brug for adgang til bestemte data i en begrænset periode.

Datasikkerhed og privatliv er derfor centrale succesfaktorer for accept og brug af den industrielle metaverse i virksomheder. Robuste sikkerhedskoncepter og -teknologier er afgørende for at vinde virksomhedernes tillid til disse nye teknologier og for at sikre beskyttelsen af ​​følsomme data.

Kompetenceudvikling og forandringsledelse

Introduktionen af ​​immersive engineering og metaverse-teknologier kræver ikke kun teknologiske tilpasninger, men også omfattende kompetenceudvikling og effektiv forandringsledelse. Medarbejdere skal trænes i at arbejde med de nye teknologier og forberedes på de ændrede arbejdsmetoder.

DXC Technology rapporterer om 200-timers træningsprogrammer, der er specifikt skræddersyet til behovene i den industrielle metaverse. Disse programmer giver både tekniske færdigheder i brugen af ​​XR-systemer og simuleringssoftware samt samarbejdsfærdigheder, der er afgørende for at arbejde i virtuelle teams.

Gamification-elementer anvendes i disse træningsprogrammer for at øge deltagernes motivation og engagement. Det er blevet rapporteret, at gamification øger gennemførelsesraten for træningsprogrammer betydeligt. Sammenlignet med traditionel træning, hvor gennemførelsesraten ofte er omkring 67 %, opnår VR-understøttede træningsprogrammer med gamification-elementer gennemførelsesrater på op til 89 %.

Samtidig er det vigtigt at institutionalisere det kulturelle skift, der følger med introduktionen af ​​det industrielle metaverse. En undersøgelse foretaget af MLC (Manufacturing Leadership Council) viser, at 68 % af produktionsvirksomheder etablerer dedikerede metaverse-afdelinger for aktivt at forme denne kulturelle ændring og drive integrationen af ​​nye teknologier.

Kompetenceudvikling og forandringsledelse er derfor afgørende succesfaktorer for en vellykket implementering af det industrielle metaverse. Virksomheder skal investere i træning og videreuddannelse af deres medarbejdere og fremme en virksomhedskultur, der understøtter åbenhed over for innovation og nye arbejdsmetoder.

Kvanteberegning i det industrielle metaverse: Fremtidens simuleringer

Udviklingen af ​​det industrielle metaverse er stadig i sin vorden, og spændende fremtidsudsigter og forskningsprioriteter er allerede ved at dukke op, som yderligere vil øge potentialet for disse teknologier.

Neuroadaptive XR-systemer

Et lovende forskningsområde er neuroadaptive XR-systemer baseret på hjerne-computer-grænseflader (BCI'er). BCI'er muliggør direkte kommunikation mellem den menneskelige hjerne og en computer. I forbindelse med den industrielle metaverse kan BCI'er bruges til at integrere kognitive signaler direkte i designprocesser og gøre interaktion med virtuelle miljøer endnu mere intuitiv og effektiv.

Tidlige prototyper fra Fraunhofer IAO demonstrerer allerede potentialet i neuroadaptive XR-systemer. Disse systemer aflæser EEG-data (elektroencefalogram) for at registrere stressniveauer i virtuelle møder og justerer automatisk den omgivende lysstyrke. Målet er at optimere arbejdsforholdene i virtuelle miljøer og reducere den kognitive belastning på brugerne.

Sony eksperimenterer med fMRI-baserede (funktionel magnetisk resonansbilleddannelse) systemer, der indfanger ubevidste designpræferencer og bruger dem som input til generative AI-systemer. Baseret på disse præferencer kan generativ AI derefter automatisk generere designforslag, hvilket accelererer og forbedrer designprocessen.

Neuroadaptive XR-systemer har potentiale til fundamentalt at ændre, hvordan vi interagerer med virtuelle miljøer, og muliggøre nye former for interaktion mellem menneske og computer. Der er dog behov for meget mere forskning for at bringe disse teknologier på markedet og for at adressere etiske spørgsmål relateret til brugen af ​​hjernedata.

Kvanteberegning til realtidssimuleringer

Et andet lovende fremtidsperspektiv er brugen af ​​kvantecomputere til realtidssimuleringer i den industrielle metaverse. Kvantecomputere anvender kvantemekanikkens principper til at løse visse beregningsopgaver betydeligt hurtigere end klassiske computere.

Kombinationen af ​​kvantesimulatorer med XR-visualisering kan reducere beregningstiden for komplekse flowanalyser eller materialesimuleringer fra uger til minutter. Dette vil fremskynde iterationscyklusser i produktudvikling betydeligt og udvide mulighederne for virtuel testning og optimering.

Forskningsprojekter ved ETH Zürich viser indledende succes med kvanteforudsigelser af materialetræthed. Resultaterne af disse simuleringer kan visualiseres som holografiske skadeskort og bruges i den industrielle metaverse til virtuelt at teste komponenter for deres levetid og pålidelighed.

Kvanteberegning har potentiale til at revolutionere simuleringsteknologier i den industrielle metaverse og åbne op for helt nye anvendelsesområder. Kvanteberegning er dog stadig i en tidlig udviklingsfase, og det vil vare et stykke tid, før denne teknologi kan anvendes bredt i industrielle applikationer.

Bæredygtighedspotentiale gennem virtuelle fabrikker

Den industrielle metaverse tilbyder også et betydeligt bæredygtighedspotentiale. Digitale tvillinger muliggør energioptimeret planlægning af produktionsfaciliteter allerede i designfasen. Ved at simulere forskellige produktionsscenarier og energistrømme kan virksomheder optimere energiforbruget i deres fabrikker og spare ressourcer.

FREYR, en battericelleproducent, bruger gigafabrikssimuleringer til at reducere energiforbruget i sine produktionsfaciliteter. Det rapporteres, at FREYR kan reducere energiforbruget med 23% gennem virtuel balancering af produktionslinjer.

AI-drevne logistiksimuleringer i den industrielle metaverse kan også bidrage til at forbedre bæredygtigheden af ​​forsyningskæder. Ved at optimere transportruter og lagerbygning kan virksomheder reducere CO2-udledning i deres forsyningskæde. Det er blevet rapporteret, at AI-drevne logistiksimuleringer kan reducere CO2-udledning i forsyningskæden med gennemsnitligt 18 %.

Virtuelle fabrikker i den industrielle metaverse gør det muligt for virksomheder at planlægge, simulere og optimere produktionsprocesser uden at forbruge fysiske ressourcer. Dette bidrager til mere bæredygtig produktion og støtter virksomheder i deres bestræbelser på at forbedre deres miljømæssige fodaftryk.

Syntese og anbefalinger til handling

Analysen viser, at immersiv ingeniørkunst i den industrielle metaverse ikke er en futuristisk vision, men en operationel løftestang for konkurrencekritiske innovationer. Virksomheder, der strategisk omfavner denne udvikling, kan opnå betydelige fordele og positionere sig i spidsen for en ny æra inden for ingeniørkunst.

Dette fører til følgende anbefalinger til beslutningstagere i virksomheder:

Forfølge strategier for trinvis implementering

Start med klart definerede use cases, der lover et hurtigt investeringsafkast. Virtuelle designgennemgange eller AR-understøttet vedligeholdelse er gode indgangspunkter til at få indledende erfaring og fremme accept i virksomheden.

Etablere tværfaglige kompetencecentre

Opret teams, der samler eksperter fra IT, maskinteknik og kognitiv videnskab. Disse teams kan udvikle brugercentrerede XR-løsninger, der er skræddersyet til virksomhedens specifikke behov.

Prioriter åbne økosystemer

Stol på åbne standarder og modulære arkitekturer, der sikrer fleksibilitet og tilpasningsevne gennem API-grænseflader. Dette muliggør hurtig integration af nye teknologigenerationer og undgår leverandørbinding.

Implementer etiske retningslinjer for AI-samarbejde

Udvikl klare retningslinjer for brugen af ​​kunstig intelligens i samarbejdsmiljøer. Gennemsigtighed i algoritmiske beslutningsprocesser og menneskeligt tilsyn er afgørende for at opbygge tillid og minimere etiske risici.

Samarbejdsorienteret, fordybende og transformerende

Udviklingen af ​​det industrielle metavers vil i høj grad afhænge af, i hvilket omfang immersive teknologier forstås ikke som isolerede værktøjer, men som en integreret del af netværksbaserede værdikæder. Virksomheder, der griber denne transformation strategisk an og overvejer de førnævnte anbefalinger, vil være i stand til fuldt ud at udnytte potentialet i det industrielle metavers og sikre en afgørende konkurrencefordel. Fremtiden for ingeniørvidenskab er begyndt, og den er immersiv, samarbejdsorienteret og transformerende.

Xpert.Digital - Pioner inden for forretningsudvikling

Smarte briller og AI - XR/AR/VR/MR-brancheekspert

Forbrugermetaverse eller metaverse generelt

Hvis du har spørgsmål, brug for yderligere information eller rådgivning, er du velkommen til at kontakte mig når som helst.

Jeg vil med glæde fungere som din personlige rådgiver.

Du kan kontakte mig ved at udfylde kontaktformularen nedenfor eller blot ringe til mig på +49 7348 4088 965 .

Jeg glæder mig til vores fælles projekt.

 

 

Xpert.Digital er et knudepunkt for industrien med fokus på digitalisering, maskinteknik, logistik/intralogistik og solceller.

Med vores 360° forretningsudviklingsløsning understøtter vi anerkendte virksomheder fra nye forretninger til eftersalg.

Markedsinformation, smarketing, marketingautomatisering, indholdsudvikling, PR, postkampagner, personlige sociale medier og lead nurturing er en del af vores digitale værktøjer.

Du kan finde mere information på: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus