Magával ragadó mérnöki munka, együttműködési együttműködés és mi köze van a MetAverse -hez

Immerzív mérnöki munka és együttműködés az ipari metaverzumban: transzformatív szimbiózis

Az Ipar 4.0 és az Ipari Metaverzum megjelenésével az ipari termelés világa a termékfejlesztés egy teljesen új módjának küszöbén áll, amelyet az immerzív mérnöki munka, a fejlett együttműködési módszerek és a metaverzum feltörekvő technológiáinak fúziója hajt. Míg a metaverzum általánosságban – amelyet gyakran a szórakoztatással és a közösségi médiával társítanak – még mindig küzd gazdasági relevanciájáért, egy konkrét terület van kialakulóban, amely már most is az innováció reálgazdasági motorjaként működik: az ipari metaverzum. Ez a fejlemény nem kevesebbet ígér, mint paradigmaváltást a termékek tervezésének, fejlesztésének, gyártásának és karbantartásának módjában.

Ez a jelentés rávilágít ennek az átalakulásnak a sokrétű aspektusaira, és elemzi az immerzív mérnöki munka és az együttműködésen alapuló munka ipari metaverzumban való integrációjából eredő technológiai, szervezeti és gazdasági következményeket. A jelenlegi kutatási kezdeményezések és úttörő ipari projektek eredményeire támaszkodva átfogó képet adunk a fejlődés által kínált lehetőségekről és kihívásokról.

Alkalmas:

• Vajon az „immerzív mérnöki tudományok” lekörözik a metaverzumot? A Siemens és a Sony élen járnak ebben.

Az immerzív mérnöki munka technológiai alapjai a metaverzumban

Az ipari metaverzum számos kulcsfontosságú technológiára épül, amelyek együttesen a termékfejlesztés és -gyártás teljesen új dimenzióját teszik lehetővé. Ennek a technológiai forradalomnak a középpontjában az immerzív mérnöki tudományok állnak, amelyek lehetővé teszik a mérnökök és tervezők számára, hogy virtuális, interaktív környezetekbe merüljenek, és úgy interakcióba lépjenek a digitális modellekkel és szimulációkkal, mintha azok valóságosak lennének.

Összekapcsolt XR ökoszisztémák, mint infrastrukturális alap

Az ipari metaverzum megvalósításának alapvető előfeltétele a nagy teljesítményű és összekapcsolt XR ökoszisztémák rendelkezésre állása (az XR a kiterjesztett valóságot jelenti, egy gyűjtőfogalom, amely magában foglalja a virtuális valóságot, a kiterjesztett valóságot és a kevert valóságot). A hagyományos virtuális valóság headsetek, bár számos ágazatban már elterjedtek, gyakran elérik a korlátaikat az igényes ipari alkalmazásokban. Itt jön képbe a fejlett XR infrastruktúrák fejlesztése, amelyek túlmutatnak az egyszerű fejre helyezhető kijelzőkön.

Az olyan kezdeményezések, mint a Fraunhofer IAO INSTANCE projektje, a jövőbe vezető utat mutatják. Itt egy iparágakon átívelő hardver- és szoftverinfrastruktúra jön létre, amely komplex rendszereken alapul. VR-szemüvegek helyett nagy felbontású projektorokat, nagy teljesítményű valós idejű grafikus architektúrákat és precíz követőrendszereket használnak. Ezek a hálózatba kapcsolt XR-laborok lehetővé teszik a különböző helyszíneken lévő csapatok számára, hogy egyszerre és valós időben interakcióba lépjenek azonos virtuális prototípusokkal.

Ennek a fejlesztésnek a kiváló példái az úgynevezett CAVE környezetek (Cave Automatic Virtual Environments), mint amilyeneket a Virtuális Mérnöki Központban használnak. Ezek a helyiségek nagy fényerejű 4K vetítéseket használnak, hogy magával ragadó 360°-os kijelzőket hozzanak létre, amelyek teljesen elmerítik a felhasználót a virtuális világban. A pontos követés rögzíti a felhasználó mozgását, és lehetővé teszi az intuitív interakciót a virtuális környezettel, messze meghaladva a hagyományos VR-szemüvegek képességeit.

Az ilyen hálózatba kapcsolt XR ökoszisztémák előnye abban rejlik, hogy képesek rendkívül összetett virtuális környezeteket reprezentálni, miközben egyidejűleg lehetővé teszik az elosztott csapatok közötti együttműködést. A mérnökök és a tervezők úgy érezhetik, mintha egy fizikai prototípuson dolgoznának együtt, annak ellenére, hogy valójában különböző helyeken tartózkodnak. Ez nemcsak felgyorsítja a fejlesztési folyamatokat, hanem elősegíti a kreativitást és az innovációt is, mivel a csapatok hatékonyabban cserélhetnek ötleteket és dolgozhatnak ki közösen megoldásokat.

CAD/PLM rendszerek és XR interfészek hibridizációja

Az ipari metaverzumban az immerzív mérnöki munka másik kritikus sikertényezője a meglévő mérnöki eszközök és rendszerek zökkenőmentes integrációja a virtuális munkakörnyezetekbe. Különösen a CAD (számítógéppel segített tervezés) és a PLM (termékéletciklus-menedzsment) rendszerek XR interfészekhez való kétirányú csatlakoztatása kulcsfontosságú.

A CAD rendszerek a modern termékfejlesztés középpontjában állnak. Alkatrészek, összeállítások és komplett termékek 3D-s modelljeinek létrehozására használják őket. A PLM rendszerek ezzel szemben a teljes termékéletciklus-t kezelik, a kezdeti koncepciótól a fejlesztésen és gyártáson át a karbantartásig és a selejtezésig. Ezeknek a rendszereknek az ipari metaverzumba való integrálása lehetővé teszi virtuális prototípusok létrehozását közvetlenül a CAD-adatokból, és valós időben összekapcsolását a PLM-rendszerből származó információkkal.

Erre a fejlesztésre példa a Siemens NX Immersive Designer rendszere, amelyet a Sonyval együttműködésben fejlesztettek ki. Ez a megoldás bemutatja, hogyan lehet az NX CAD rendszerből származó parametrikus 3D modelladatokat zökkenőmentesen átvinni a Sony kevert valóság szemüvegébe. A legfontosabb jellemző a kétirányú kommunikáció: a virtuális környezetben végrehajtott tervmódosítások valós időben szinkronizálódnak vissza a PLM rendszerrel.

Ez az úgynevezett „zárt hurkú” megközelítés kiküszöböli a médiamegszakításokat, és elkerüli az adatok manuális átvitelének szükségességét a különböző rendszerek között. Lehetővé teszi a kontextusérzékeny eszközpaletták biztosítását is a virtuális környezetben. Ez azt jelenti, hogy az XR környezetben a felhasználó számára elérhető eszközök és funkciók dinamikusan alkalmazkodnak az aktuális mérnöki feladatokhoz. Például más eszközökre van szükség a tervfelülvizsgálathoz, mint az összeszerelési tervezéshez vagy a karbantartási szimulációhoz.

A CAD/PLM rendszerek és az XR interfészek hibridizációja ezért kulcsfontosságú lépés afelé, hogy az ipari metaverzum a mérnöki munkafolyamat szerves részévé váljon. Lehetővé teszi a mérnökök és tervezők számára, hogy továbbra is használják megszokott eszközeiket és folyamataikat egy immerzív és együttműködő környezetben, miközben egyidejűleg élvezhetik az XR technológia előnyeit.

Fizikailag pontos szimulációs környezetek

A metaverzumban az immerzív mérnöki munka egy másik fontos aspektusa a fizikailag pontos szimulációk virtuális környezetekben történő végrehajtásának képessége. Az olyan területeken elért fejlesztések, mint a sugárkövető motorok és a fizikai szimulációk, lehetővé teszik az anyagtulajdonságok, az áramlási viselkedés, a mechanikai feszültségek és számos más fizikai jelenség valós idejű és nagy pontosságú ábrázolását.

A sugárkövető motorok biztosítják a fény és árnyékok valósághű ábrázolását a virtuális környezetben. Ez nemcsak a vizuális immerzió miatt fontos, hanem a tervezési szempontok, például a felületi textúra, a tükröződések és a színek értékeléséhez is. A fizikai szimulációk ezzel szemben lehetővé teszik a virtuális objektumok viselkedésének vizsgálatát különböző körülmények között. Például szimulálható az erők és terhelések hatása az alkatrészekre, vagy elemezhető a folyadékok és gázok áramlási viselkedése összetett rendszerekben.

A Holo-Lights AR3S rendszere jól példázza, hogyan használhatók az ilyen fizikailag pontos szimulációk a kiterjesztett valóságban. Itt a végeselemes analízis (FEA), a mechanikai feszültségek és deformációk kiszámítására szolgáló módszer eredményeit holografikus rétegként közvetlenül a fizikai prototípusokra vetítik. Ez lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy a szimulációs eredményeket azonnal a valós tárgy kontextusában jelenítsék meg és értékeljék.

Az NVIDIA Omniverse egy másik platform, amely ezt a fejlesztést előmozdítja. Az Omniverse lehetővé teszi a GPU-gyorsított multifizikai szimulációkat, amelyek jelentősen gyorsabban végzik el a számításokat, mint a hagyományos CPU-alapú rendszerek. Ez a termékfejlesztés iterációs ciklusainak jelentős felgyorsulásához vezet. A mérnökök gyorsabban szimulálhatják és hasonlíthatják össze a különböző tervváltozatokat, ami optimalizált termékeket és rövidebb fejlesztési időket eredményez. A jelentések szerint az ilyen technológiák használata akár 40%-kal is csökkentheti az iterációs ciklusokat.

Az ipari metaverzumban a fizikailag pontos szimulációk így hatalmas potenciált kínálnak a termékfejlesztés hatékonyabbá és jobb minőségűvé tételére. Lehetővé teszik a termékek virtuális tesztelését és optimalizálását, mielőtt a fizikai prototípusokat meg kellene építeni. Ez nemcsak időt és költségeket takarít meg, hanem csökkenti az anyagfelhasználást is, és így hozzájárul a fenntarthatóbb termékfejlesztéshez.

Együttműködési munkamodellek az ipari metaverzumban

Az ipari metaverzum nemcsak egy technológiai platform, hanem az együttműködés új formáinak katalizátora is. A metaverzum immerzív és interaktív lehetőségei teljesen új perspektívákat nyitnak a csapatmunka számára, függetlenül a fizikai helyüktől.

Alkalmas:

• Hibrid csapatok esetén: Az együttműködési platformok sikertényezői
• Milyen előnyöket kínálnak az együttműködési platformok a hagyományos munkamodellekhez képest?

Multimodális interakciós paradigmák

A modern XR rendszerek multimodális interakciós paradigmákra támaszkodnak a virtuális környezetek intuitív és természetes működtetése érdekében. A hagyományos billentyűzet és egér helyett különféle beviteli módszereket kombinálnak, beleértve a hangvezérlést, a gesztusfelismerést és a haptikus visszajelzést.

A hangvezérlés lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy parancsokat adjanak ki és egyszerűen beszéddel interakcióba lépjenek a virtuális környezettel. A gesztusfelismerés rögzíti a kéz- és testmozgásokat, és azokat a virtuális világban történő cselekvésekké alakítja. A haptikus visszajelzés tapintási érzéseket biztosít, például a kontrollerek rezgőmotorjain vagy speciális kesztyűkön keresztül. Ez fokozza az elmélyülést, és pontosabb és természetesebb interakciót tesz lehetővé a virtuális objektumokkal.

A Siemens és a Sony közötti partnerség jól mutatja az ilyen multimodális interakciós paradigmák ipari alkalmazásokba való integrálását. XR megoldásaik például 6DoF (6 szabadságfokú) vezérlőket használnak, amelyek lehetővé teszik a virtuális összeállítások precíz manipulálását. A 6DoF azt jelenti, hogy a vezérlők hat szabadságfokon képesek érzékelni a mozgásokat: előre/hátra, balra/jobbra, fel/le, valamint mindhárom tengely körüli elforgatást. Ez rendkívül intuitív és precíz vezérlést tesz lehetővé a virtuális környezetben.

Ezenkívül szemkövető rendszerek is integrálva vannak, hogy rögzítsék a felhasználók tekintetének irányát és fókuszát. A szemkövetés különféle alkalmazásokban használható, például a figyelem eloszlásának elemzésében a tervezőcsapatokon belül. A tekintetadatok kiértékelésével meghatározható, hogy a virtuális prototípus mely területeit tekintik meg a legintenzívebben, és hol rejlenek a potenciális tervezési problémák vagy optimalizálási lehetőségek.

A modern XR rendszerek multimodalitása jelentősen hozzájárul az új felhasználók betanítási idejének csökkentéséhez és a technológia elfogadottságának növeléséhez. A jelentések szerint a betanítási idő átlagosan 60%-kal csökkenthető a hagyományos VR interfészekhez képest. Ez különösen fontos ipari környezetben, ahol gyakran nagyszámú, különböző háttérrel és előzetes ismeretekkel rendelkező alkalmazottnak kell dolgoznia a rendszerekkel.

Aszinkron együttműködés mesterséges intelligencia által vezérelt avatarokon keresztül

Az ipari metaverzumban az együttműködésen alapuló munkamodellek területén egy másik izgalmas fejlemény a mesterséges intelligencia (MI) használata az aszinkron együttműködés támogatására. Az aszinkron együttműködés azt jelenti, hogy a csapattagoknak nem kell egyszerre és ugyanazon a helyen dolgozniuk egy projekten. Ez különösen releváns a globálisan elosztott csapatok és az időzónákat és a különböző munkaidőket átszelő projektek esetében.

A mesterséges intelligencia által vezérelt avatarok kulcsszerepet játszhatnak itt. Ezek a csapattagok digitális reprezentációi, amelyek a virtuális környezetben a valódi emberek távollétében cselekedhetnek. Ezek az avatarok például naplózhatják a döntéseket, nyomon követhetik a feladatokat, és a korábbi interakciós adatok alapján cselekvési javaslatokat generálhatnak.

Az AVEVA, egy ipari szoftverszolgáltató, intenzív kutatást végez az ilyen mesterséges intelligencia alapú avatárok fejlesztésével kapcsolatban. Kutatásuk azt mutatja, hogy a mesterséges intelligencia alapú avatarok jelentősen növelhetik a konzisztenciát az interkontinentális fejlesztési projektekben. A jelentések szerint akár 35%-os konzisztencianövekedés is elérhető. Ez azért van, mert a mesterséges intelligencia alapú avatarok áthidalhatják a kulturális és időbeli akadályokat például azáltal, hogy szabványosított formátumban dokumentálják az információkat és a döntéseket, és minden csapattag számára hozzáférhetővé teszik azokat, függetlenül a tartózkodási helyüktől vagy az időzónájuktól.

A mesterséges intelligencia által létrehozott avatarok segíthetnek megelőzni a tudásvesztést és biztosítani a projekt folytonosságát. Ha egy csapattag elmegy vagy szabadságra megy, a mesterséges intelligencia által létrehozott avatara továbbra is elvégezheti a feladatokat, és biztosíthatja, hogy a fontos információk és döntések ne vesszenek el.

Fontos hangsúlyozni, hogy a mesterséges intelligencia által létrehozott avatarok nem az emberi alkalmazottak helyettesítésére szolgálnak. Inkább támogató eszközökként szolgálnak, amelyek javítják az együttműködés hatékonyságát és eredményességét, és lehetővé teszik a csapatok számára a sikeres együttműködést, még összetett és elosztott környezetekben is.

Alkalmas:

• MMM – Metaverse középvállalkozások és gépészet az 5G-ben: 5G technológia a Troisdorf Industrial City Parkban VR-szemüvegekkel és avatárokkal
• Hogyan javíthatják az együttműködési platformok a vállalaton belüli különböző részlegek közötti együttműködést?

Kontextus-adaptív tudásbázisok

Az ipari metaverzumban az együttműködésen alapuló munkamodellek egy másik fontos aspektusa a kontextus-adaptív tudásbázisok integrációja. Az összetett mérnöki projektek hatalmas mennyiségű információt és adatot generálnak, beleértve a CAD modelleket, anyagadatlapokat, szabványokat, irányelveket, korábbi projektinformációkat és sok mást. A kihívás abban rejlik, hogy ezeket az információkat a megfelelő időben és a megfelelő kontextusban tegyük elérhetővé az érintett alkalmazottak számára.

Az integrált tudásgráfok megoldást kínálhatnak erre. A tudásgráfok olyan szemantikus hálózatok, amelyek csomópontok és élek formájában ábrázolják az információkat, és a különböző információelemek közötti kapcsolatokat ábrázolják. Az ipari metaverzum kontextusában a tudásgráfok például összekapcsolhatják a CAD modelleket szabványokkal, anyagadatlapokkal és korábbi projektinformációkkal.

A DXC Technology, egy IT szolgáltató cég, metaverzum környezeteket használ ezen adatok kontextuális megjelenítésére holografikus rétegekként. Amikor egy mérnök egy adott alkatrészt tekint meg a virtuális környezetben, a tudásgráfból automatikusan megjelennek a releváns információk, például az anyagspecifikációk, a gyártási irányelvek vagy a korábbi tesztek eredményei.

Jelentések szerint az ilyen kontextushoz adaptív tudásbázisok használata akár 28%-kal is csökkentheti a tervfelülvizsgálatok hibaszázalékát. Ez azért van, mert a mérnökök gyorsabban és könnyebben férhetnek hozzá a releváns információkhoz, így megalapozottabb döntéseket hozhatnak.

Ezenkívül gépi tanulási algoritmusok segítségével elemezhetők a felhasználói interakciók a virtuális környezetben, és proaktívan javasolhatók releváns információk. Például, ha egy mérnök gyakran keres bizonyos szabványokat vagy anyagadatokat, a rendszer automatikusan előtérbe helyezheti ezeket az információkat, vagy akár proaktívan megjelenítheti azokat, mielőtt a felhasználónak egyáltalán keresnie kellene.

Az ipari metaverzumban található kontextushoz adaptív tudásbázisok így segítenek kezelni az információ túlterhelést, és biztosítják, hogy a mérnökök és tervezők mindenkor hozzáférjenek a szükséges információkhoz, lehetővé téve számukra a hatékonyabb és hibamentes munkát.

Gazdasági vonatkozások és piacfejlődés

Az immerzív mérnöki munka és az együttműködésen alapuló munka integrációja az ipari metaverzumban nemcsak technológiailag izgalmas, hanem jelentős gazdasági előnyökkel is kecsegtet. A piac ezen a területen dinamikusan fejlődik, és ígéretes növekedési kilátások bontakoznak ki.

🗒️ Találja meg a megfelelő Metaverse ügynökséget és tervezőirodát, például egy tanácsadó céget – keressen és keressen a tíz legjobb tanácsadási és tervezési tipp között

Bővebben itt:

• A Metaverse és az XR szakértői: Találja meg a megfelelő partnereket

Piackutatás és innováció: Miért alakítja át a metaverzum az iparágat?

Az olyan piackutató cégek, mint az ABI Research, lenyűgöző növekedést jósolnak az ipari metaverzum piacára, 32,05%-os összetett éves növekedési ütemet (CAGR) prognosztizálva 2034-ig. A vállalatok egyre inkább a lean implementációkra összpontosítanak, amelyek egyértelmű és rövid távú megtérülést (ROI) kínálnak.

A Deloitte tanulmánya az ipari metaverzumban a befektetési stratégiák három fő csoportját azonosítja:

Digitális ikrek

A vállalatok körülbelül 45%-a prioritásként kezeli a digitális ikermodellekbe történő beruházásokat. A digitális ikrek fizikai tárgyak, folyamatok vagy rendszerek virtuális reprezentációi. Lehetővé teszik a vállalatok számára, hogy szimulálják, elemezzék és optimalizálják valós működésüket a virtuális világban.

Mesterséges intelligencia által vezérelt együttműködési eszközök

A vállalatok körülbelül 30%-a mesterséges intelligencia által vezérelt együttműködési eszközökre támaszkodik. Ezek az eszközök a csapatmunka javítását, a tudásmenedzsment támogatását és a döntéshozatali folyamatok optimalizálását célozzák.

Saját XR ökoszisztémák

A vállalatok körülbelül 25%-a fejleszti saját XR ökoszisztémáját. Ez magában foglalja saját hardver- és szoftverinfrastruktúra kiépítését az immerzív mérnöki és együttműködésen alapuló alkalmazásokhoz a metaverzumban.

A Siemens és a Sony közötti partnerség jól példázza, hogyan csökkenthetik a stratégiai szövetségek a fejlesztési költségeket az ipari metaverzumban. A technológia megosztásával és a szakértelem kiaknázásával a vállalatok egyesíthetik erőforrásaikat és felgyorsíthatják az innovációt. Az ilyen partnerségekről azt állítják, hogy akár 40%-kal is csökkenthetik a fejlesztési költségeket.

Megtérülési ráta (ROI) elemzése

Az ipari metaverzumban az immerzív mérnöki és kollaboratív technológiákba történő befektetések sokféleképpen megtérülnek a vállalatok számára. Számos tanulmány és iparági projekt bizonyítja ezen technológiák pozitív megtérülését.

Egy kulcsfontosságú előny a fizikai prototípusok és a tesztelési ciklusok csökkentése a virtuális prototípus-készítés révén. Szimulációk és virtuális modellek használatával a termékek alaposan tesztelhetők és optimalizálhatók, mielőtt a fizikai prototípusokat meg kellene építeni. A virtuális prototípus-készítésről szóló jelentések szerint átlagosan 62%-kal csökkenti a fizikai tesztciklusok számát. Ez nemcsak az anyagköltségeket, hanem az értékes fejlesztési időt is megtakarítja.

A virtuális környezetekben végzett egyidejű, multidiszciplináris felülvizsgálatok szintén hozzájárulnak a termékfejlesztés felgyorsításához. A különböző tudományágakból származó csapatok azon képessége, hogy egyszerre és együttműködve felülvizsgálják és megvitassák a virtuális prototípusokat, hatékonyabbá teszi a koordinációs folyamatokat és gyorsabbá a döntéshozatalt. A jelentések szerint az ilyen egyidejű felülvizsgálatok akár 35%-kal is csökkenthetik a piacra jutási időt.

Az Igus, egy műanyag termékeket gyártó cég „Iguversum” programja bemutatja a virtualizált automatizálási teszteléssel elérhető potenciális megtakarításokat. Az Igus virtuális környezeteket használ az automatizálási rendszerek tervezéséhez, teszteléséhez és optimalizálásához. A jelentések szerint az Igus az Iguversum használatával évi 780 000 eurós megtakarítást ér el, miközben egyidejűleg 89%-kal csökkenti az utazási költségeket.

Alkalmas:

• Ipari metaverzum és kiterjesztett valóság: Mi az iguverzum vagy iguverzum? VR platform értékesítési és ipari tervezéshez

A kompresszorrendszereket gyártó Burckhardt Compression kiterjesztett valóságot (AR) használ berendezései karbantartásához. Az AR-támogatású karbantartási utasítások és a távoli támogatás hatékonyabb és eredményesebb karbantartási munkát tesz lehetővé. A Burckhardt Compression állítólag 43%-kal növelte a berendezések rendelkezésre állását az AR-támogatású karbantartásnak köszönhetően.

Ezek a példák azt mutatják, hogy az immerzív mérnöki és együttműködő technológiák megtérülése az ipari metaverzumban jelentős a különböző alkalmazási területeken és iparágakban. Az előnyök a költség- és időmegtakarítástól a minőségjavuláson át a megnövekedett üzemi rendelkezésre állásig terjednek.

Új üzleti modellek és értékláncok

Az ipari metaverzum fejlődése nemcsak hatékonyságnövekedéshez és költségmegtakarításhoz vezet a meglévő üzleti modellekben, hanem teljesen új üzleti modelleket és értékláncokat is megnyit.

Erre példa a Metaverse-as-a-Service platformok, amelyek használatalapú fizetést kínálnak a csúcskategóriás szimulációs erőforrásokhoz. A drága szimulációs szoftverekhez és hardverekhez való hozzáférés komoly akadályt jelenthet, különösen a kis- és középvállalkozások (kkv-k) számára. A Metaverse-as-a-Service platformok lehetővé teszik ezeknek a vállalatoknak, hogy költséghatékonyan és igény szerint használják a szimulációs erőforrásokat anélkül, hogy nagy előzetes beruházásokat kellene végrehajtaniuk.

A Holo-Light „XR now” platformja egy példa egy ilyen platformra. Az XR mostantól használatalapú hozzáférést kínál a szuperszámítógépes erőforrásokhoz XR alkalmazásokhoz. A jelentések szerint a vállalatok akár 0,12 euróért is hozzáférhetnek a szuperszámítógépes erőforrásokhoz GPU-óránként. Ez diszruptív potenciállal bír, különösen a kis- és középvállalkozások (kkv-k) számára, mivel lehetővé teszi még a kisebb vállalatok számára is, hogy komplex szimulációkat végezzenek, és kihasználják az immerzív mérnöki munka előnyeit.

Ezzel egyidejűleg speciális tanácsadási szolgáltatások fejlesztése zajlik az XR integrálására a meglévő PLM-folyamatokba. Az immerzív mérnöki és metaverzum-technológiák bevezetése a vállalatoknál gyakran mélyreható változásokat igényel a folyamatokban, a struktúrákban és a készségekben. A tanácsadó cégek támogatják a vállalatokat ennek az átalakulásnak a sikeres kezelésében. Az ilyen tanácsadási szolgáltatások piacának volumene várhatóan eléri a 12,4 milliárd eurót 2026-ra.

Az ipari metaverzum fejlődése így nemcsak új lehetőségeket teremt a vállalatok számára termékeik és folyamataik fejlesztésére, hanem az új vállalatok számára is innovatív szolgáltatások és üzleti modellek fejlesztésére.

Az együttműködés jövője: Hogyan alakítja az OpenXRT és a blokklánc az ipari metaverzumot?

Az ipari metaverzum hatalmas potenciálja ellenére vannak kihívások és kritikus sikertényezők is, amelyeket a vállalatoknak figyelembe kell venniük a bevezetés során.

Alkalmas:

• Új terület az újoncoknak: Amit most tudnod kell a blokkláncról, tokenekről, NFT-kről, pénztárcákról, kriptovalutáról és a metaverzumról

Interoperabilitás és szabványosítás

Az egyik legnagyobb kihívás az XR formátumok és a CAD rendszerek heterogenitása. Számos különböző fájlformátum, követési protokoll és fizikai motor létezik, amelyek gyakran nem kompatibilisek egymással. Ez bonyolítja az adatcserét és az együttműködést a különböző rendszerek és platformok között.

Ennek a kihívásnak a leküzdéséhez kulcsfontosságúak a szabványosítási kezdeményezések. A Fraunhofer IAO például egy „OpenXRT” szabványon dolgozik, amelynek célja a fájlformátumok, a követési protokollok és a fizikai motorok egységesítése. A cél egy nyílt és interoperábilis szabvány létrehozása az XR technológiák számára ipari környezetben.

Az OpenXRT szabvánnyal végzett kezdeti tesztek ígéretes eredményeket mutattak. A jelentések szerint az adatkonverziós idő akár 70%-kal is csökkenthető, míg a modell pontossága 92%-kal javul. Egy ilyen szabvány jelentősen leegyszerűsítené az adatcserét a különböző XR rendszerek és mérnöki eszközök között, ezáltal növelve a fejlesztési folyamatok hatékonyságát.

Adatbiztonság elosztott környezetekben

Egy másik fontos szempont az adatbiztonság az elosztott környezetekben. Az ipari metaverzumban az érzékeny tervezési adatok és a gyártási információk gyakran különböző helyszínek és partnerek között cserélődnek ki. Ezért kulcsfontosságú biztosítani, hogy ezek az adatok védve legyenek a jogosulatlan hozzáféréstől és manipulációtól.

A blokklánc-alapú megoldások, mint például a Siemens „Ipari Adattér” programja, ígéretes megközelítéseket kínálnak ezen a területen. Az Ipari Adattér lehetővé teszi a vállalatok közötti biztonságos és szuverén adatcserét. A blokklánc-technológia és a nulla tudásbizonyítás alkalmazásával biztosítja, hogy az érzékeny adatokat csak a jogosult felek tekinthessék meg és használhassák fel, miközben egyidejűleg védi az adatvédelmet.

A titkosított adattokenek lehetővé teszik ideiglenes hozzáférési jogok megadását külső partnereknek anélkül, hogy a központi PLM-rendszer teljes mértékben elérhetővé válna. Ez különösen fontos a beszállítókkal és szolgáltatókkal való együttműködés során, akiknek esetleg csak korlátozott ideig van szükségük bizonyos adatokhoz való hozzáférésre.

Az adatbiztonság és az adatvédelem ezért kulcsfontosságú sikertényezők az ipari metaverzum vállalatok általi elfogadásához és használatához. A robusztus biztonsági koncepciók és technológiák elengedhetetlenek ahhoz, hogy elnyerjük a vállalatok bizalmát ezekben az új technológiákban, és biztosítsuk az érzékeny adatok védelmét.

Képességfejlesztés és változásmenedzsment

Az immerzív mérnöki és metaverzum technológiák bevezetése nemcsak technológiai kiigazításokat igényel, hanem átfogó készségfejlesztést és hatékony változásmenedzsmentet is. Az alkalmazottakat ki kell képezni az új technológiákkal való munkára, és fel kell készíteni őket a megváltozott munkavégzési módokra.

A DXC Technology 200 órás, kifejezetten az ipari metaverzum igényeire szabott képzési programokról számol be. Ezek a programok mind az XR rendszerek és szimulációs szoftverek használatához szükséges technikai készségeket, mind a virtuális csapatmunkához elengedhetetlen együttműködési készségeket adják át.

A gamifikációs elemeket ezekben a képzési programokban alkalmazzák a résztvevők motivációjának és elkötelezettségének növelése érdekében. A jelentések szerint a gamifikáció jelentősen növeli a képzési programok befejezési arányát. A hagyományos képzésekhez képest, ahol a befejezési arány gyakran 67% körül van, a VR-támogatású, gamifikációs elemekkel rendelkező képzési programok akár 89%-os befejezési arányt is elérhetnek.

Ugyanakkor fontos intézményesíteni azt a kulturális változást, amely az ipari metaverzum bevezetésével jár. Az MLC (Manufacturing Leadership Council) tanulmánya szerint a gyártóvállalatok 68%-a hoz létre külön metaverzum részlegeket, hogy aktívan alakítsák ezt a kulturális változást és előmozdítsák az új technológiák integrációját.

A készségfejlesztés és a változásmenedzsment ezért kulcsfontosságú sikertényezők az ipari metaverzum sikeres megvalósításához. A vállalatoknak be kell fektetniük alkalmazottaik képzésébe és továbbképzésébe, és olyan vállalati kultúrát kell kialakítaniuk, amely támogatja az innovációra és az új munkavégzési módokra való nyitottságot.

Kvantum-számítástechnika az ipari metaverzumban: A jövő szimulációi

Az ipari metaverzum fejlesztése még korai szakaszban van, és már most izgalmas jövőbeli kilátások és kutatási prioritások rajzolódnak ki, amelyek tovább növelik ezen technológiák potenciálját.

Neuroadaptív XR rendszerek

Egy ígéretes kutatási terület az agy-számítógép interfészeken (BCI-ken) alapuló neuroadaptív XR rendszerek. A BCI-k lehetővé teszik a közvetlen kommunikációt az emberi agy és a számítógép között. Az ipari metaverzum kontextusában a BCI-k felhasználhatók a kognitív jelek közvetlen integrálására a tervezési folyamatokba, és a virtuális környezetekkel való interakciót még intuitívabbá és hatékonyabbá teszik.

A Fraunhofer IAO korai prototípusai már demonstrálják a neuroadaptív XR-rendszerek lehetőségeit. Ezek a rendszerek EEG (elektroencefalogram) adatokat olvasnak le a virtuális megbeszéléseken a stressz-szint érzékelésére, és automatikusan beállítják a környezeti fényerőt. A cél a virtuális környezetekben a munkakörülmények optimalizálása és a felhasználók kognitív terhelésének csökkentése.

A Sony fMRI-alapú (funkcionális mágneses rezonancia képalkotó) rendszerekkel kísérletezik, amelyek rögzítik a tudattalan tervezési preferenciákat, és azokat bemenetként használják a generatív mesterséges intelligencia rendszerekhez. Ezen preferenciák alapján a generatív mesterséges intelligencia automatikusan generálhat tervezési javaslatokat, felgyorsítva és javítva a tervezési folyamatot.

A neuroadaptív XR-rendszerek alapvetően megváltoztathatják a virtuális környezetekkel való interakciónkat, és lehetővé tehetik az ember-számítógép interakció új formáit. Azonban sokkal több kutatásra van szükség ahhoz, hogy ezek a technológiák piacra kerüljenek, és hogy megválaszolják az agyi adatok felhasználásával kapcsolatos etikai kérdéseket.

Kvantumszámítástechnika valós idejű szimulációkhoz

Egy másik ígéretes jövőbeli lehetőség a kvantumszámítástechnika használata valós idejű szimulációkhoz az ipari metaverzumban. A kvantumszámítógépek a kvantummechanika elveit felhasználva bizonyos számítási feladatokat lényegesen gyorsabban oldanak meg, mint a klasszikus számítógépek.

A kvantumszimulátorok és az XR vizualizáció kombinációja hetekről percekre csökkentheti a komplex áramláselemzések vagy anyagszimulációk számítási idejét. Ez jelentősen felgyorsítaná az iterációs ciklusokat a termékfejlesztésben, és bővítené a virtuális tesztelés és optimalizálás lehetőségeit.

Az ETH Zürich kutatási projektjei kezdeti sikereket mutatnak az anyagfáradás kvantum-előrejelzésében. Ezen szimulációk eredményei holografikus károsodási térképekként vizualizálhatók, és az ipari metaverzumban felhasználhatók az alkatrészek élettartamának és megbízhatóságának virtuális tesztelésére.

A kvantumszámítástechnika forradalmasíthatja a szimulációs technológiákat az ipari metaverzumban, és teljesen új alkalmazási területeket nyithat meg. A kvantumszámítástechnika azonban még a fejlesztés korai szakaszában van, és eltart egy ideig, mire ez a technológia széles körben alkalmazható lesz az ipari alkalmazásokban.

Fenntarthatósági potenciál a virtuális gyárakban

Az ipari metaverzum jelentős fenntarthatósági potenciált is kínál. A digitális ikrek már a tervezési fázisban lehetővé teszik a gyártólétesítmények energiaoptimalizált tervezését. Különböző termelési forgatókönyvek és energiaáramlások szimulációjával a vállalatok optimalizálhatják gyáraik energiafogyasztását és takarékoskodhatnak az erőforrásokkal.

A FREYR, egy akkumulátorcella-gyártó, gigagyári szimulációkat használ gyártólétesítményeinek energiafogyasztásának csökkentésére. A jelentések szerint a FREYR 23%-kal csökkentheti az energiafogyasztást a gyártósorok virtuális kiegyensúlyozásával.

Az ipari metaverzumban végzett mesterséges intelligencia által vezérelt logisztikai szimulációk hozzájárulhatnak az ellátási láncok fenntarthatóságának javításához is. A szállítási útvonalak és a raktározás optimalizálásával a vállalatok csökkenthetik az ellátási láncuk CO2-kibocsátását. A jelentések szerint a mesterséges intelligencia által vezérelt logisztikai szimulációk átlagosan 18%-kal csökkenthetik az ellátási lánc CO2-kibocsátását.

Az ipari metaverzum virtuális gyárai lehetővé teszik a vállalatok számára, hogy fizikai erőforrások felhasználása nélkül tervezzék, szimulálják és optimalizálják a termelési folyamatokat. Ez hozzájárul a fenntarthatóbb termeléshez, és támogatja a vállalatokat környezeti lábnyomuk csökkentésére irányuló erőfeszítéseikben.

Szintézis és intézkedési javaslatok

Az elemzés azt mutatja, hogy az ipari metaverzumban az immerzív mérnöki munka nem futurisztikus vízió, hanem a verseny szempontjából kritikus innovációk operatív eszköze. Azok a vállalatok, amelyek stratégiailag magukévá teszik ezt a fejlesztést, jelentős előnyökre tehetnek szert, és a mérnöki tudományok új korszakának élvonalába pozícionálhatják magukat.

Ez a következő ajánlásokhoz vezet a vállalatok döntéshozói számára:

Fokozatos megvalósítási stratégiák követése

Kezdjünk világosan meghatározott használati esetekkel, amelyek gyors megtérülést ígérnek. A virtuális tervfelülvizsgálatok vagy az AR-támogatású karbantartás jó belépési pontok lehetnek a kezdeti tapasztalatok megszerzéséhez és a vállalaton belüli elfogadottság előmozdításához.

Interdiszciplináris kompetenciaközpontok létrehozása

Hozz létre olyan csapatokat, amelyek összehozzák az informatikai, gépészmérnöki és kognitív tudományi szakértőket. Ezek a csapatok felhasználóközpontú XR-megoldásokat fejleszthetnek, amelyek az adott vállalkozás igényeire szabottak.

A nyílt ökoszisztémák előtérbe helyezése

Nyílt szabványokra és moduláris architektúrákra támaszkodhat, amelyek API-interfészeken keresztül biztosítják a rugalmasságot és az alkalmazkodóképességet. Ez lehetővé teszi az új technológiai generációk gyors integrációját és elkerüli a szállítófüggőséget.

Etikai irányelvek bevezetése a mesterséges intelligenciával való együttműködéshez

Dolgozzon ki egyértelmű irányelveket a mesterséges intelligencia együttműködésen alapuló környezetekben történő használatára vonatkozóan. Az algoritmikus döntéshozatali folyamatok átláthatósága és az emberi felügyelet elengedhetetlen a bizalom kiépítéséhez és az etikai kockázatok minimalizálásához.

Együttműködő, magával ragadó és transzformatív

Az ipari metaverzum fejlődése jelentősen függ attól, hogy az immerzív technológiákat milyen mértékben nem elszigetelt eszközökként, hanem a hálózatba kapcsolt értékláncok szerves részeként fogják fel. Azok a vállalatok, amelyek stratégiailag közelítik meg ezt az átalakulást és figyelembe veszik a fent említett ajánlásokat, képesek lesznek teljes mértékben kiaknázni az ipari metaverzumban rejlő lehetőségeket, és döntő versenyelőnyre tehetnek szert. A mérnöki tudományok jövője elkezdődött, és immerzív, együttműködő és transzformatív jellegű.

Xpert.Digital – úttörő üzletfejlesztés

Intelligens szemüveg és KI - XR/AR/VR/MR ipari szakértő

Fogyasztói metaverver vagy meta -vers általában

Ha bármilyen kérdése, további információ és tanácsok vannak, kérjük, bátran forduljon hozzám bármikor.

Szívesen szolgálok személyes tanácsadójaként.

Felveheti velem a kapcsolatot az alábbi kapcsolatfelvételi űrlap kitöltésével, vagy egyszerűen hívjon a +49 89 89 674 804 (München) .

Nagyon várom a közös projektünket.

 

 

Az Xpert.Digital egy ipari központ, amely a digitalizációra, a gépészetre, a logisztikára/intralogisztikára és a fotovoltaikára összpontosít.

360°-os üzletfejlesztési megoldásunkkal jól ismert cégeket támogatunk az új üzletektől az értékesítés utáni értékesítésig.

Digitális eszközeink részét képezik a piaci intelligencia, a marketing, a marketingautomatizálás, a tartalomfejlesztés, a PR, a levelezési kampányok, a személyre szabott közösségi média és a lead-gondozás.

További információ: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus