Meeslepende engineering, samenwerking in teamverband en wat dat te maken heeft met de metaverse

Meeslepende engineering en samenwerking in de industriële metaverse: een transformerende symbiose

De wereld van de industriële productie staat, met Industrie 4.0 en de industriële metaverse, aan de vooravond van een compleet nieuwe benadering van productontwikkeling, gedreven door de convergentie van immersieve engineering, geavanceerde samenwerkingsmethoden en opkomende metaverse-technologieën. Hoewel de metaverse in het algemeen – vaak geassocieerd met entertainment en sociale media – nog steeds worstelt met zijn economische relevantie, ontpopt één specifiek gebied zich al als een drijvende kracht achter innovatie in de praktijk: de industriële metaverse. Deze ontwikkeling belooft niets minder dan een paradigmaverschuiving in de manier waarop producten worden ontworpen, ontwikkeld, geproduceerd en onderhouden.

Dit rapport belicht de veelzijdige aspecten van deze transformatie en analyseert de technologische, organisatorische en economische implicaties die voortvloeien uit de integratie van immersieve engineering en samenwerking in de industriële metaverse. We putten uit inzichten van lopende onderzoeksinitiatieven en baanbrekende industriële projecten om een ​​compleet beeld te schetsen van de kansen en uitdagingen die deze ontwikkeling met zich meebrengt.

Geschikt hiervoor:

• Is 'immersieve engineering' de metaverse aan het inhalen? Siemens en Sony lopen voorop

Technologische fundamenten van immersieve engineering in de metaverse

De industriële metaverse is gebouwd op een reeks sleuteltechnologieën die, in combinatie, een compleet nieuwe dimensie van productontwikkeling en -productie mogelijk maken. Centraal in deze technologische revolutie staat immersieve engineering, waarmee ingenieurs en ontwerpers zich kunnen onderdompelen in virtuele, interactieve omgevingen en met digitale modellen en simulaties kunnen interageren alsof ze echt zijn.

Verbonden XR-ecosystemen als infrastructurele basis

Een fundamentele voorwaarde voor de realisatie van de industriële metaverse is de beschikbaarheid van krachtige en onderling verbonden XR-ecosystemen (XR staat voor Extended Reality, een overkoepelende term voor Virtual Reality, Augmented Reality en Mixed Reality). Traditionele virtual reality-headsets, hoewel al ingeburgerd in veel sectoren, bereiken vaak hun grenzen bij veeleisende industriële toepassingen. Dit is waar de ontwikkeling van geavanceerde XR-infrastructuren, die verder gaan dan eenvoudige headsets, van belang is.

Initiatieven zoals INSTANCE van Fraunhofer IAO wijzen de weg naar de toekomst. Hier wordt een sectoroverschrijdende hardware- en software-infrastructuur gecreëerd, gebaseerd op complexe systemen. In plaats van VR-headsets worden projectoren met hoge resolutie, krachtige realtime grafische architecturen en nauwkeurige volgsystemen gebruikt. Deze netwerkgebaseerde XR-labs stellen teams op verschillende locaties in staat om gelijktijdig en in realtime met identieke virtuele prototypes te werken.

Een uitstekend voorbeeld van deze ontwikkeling zijn de zogenaamde CAVE-omgevingen (Cave Automatic Virtual Environments), zoals die gebruikt worden in het Center for Virtual Engineering. Deze ruimtes maken gebruik van heldere 4K-projecties om meeslepende 360°-weergaven te creëren die de gebruiker volledig onderdompelen in de virtuele wereld. Nauwkeurige tracking registreert de bewegingen van de gebruiker en maakt intuïtieve interactie met de virtuele omgeving mogelijk, wat de mogelijkheden van conventionele VR-headsets ruimschoots overtreft.

Het voordeel van dergelijke netwerkgebaseerde XR-ecosystemen ligt in hun vermogen om zeer complexe virtuele omgevingen weer te geven en tegelijkertijd samenwerking tussen gedistribueerde teams mogelijk te maken. Ingenieurs en ontwerpers kunnen het gevoel hebben dat ze samenwerken aan een fysiek prototype, ook al bevinden ze zich in werkelijkheid op verschillende locaties. Dit versnelt niet alleen de ontwikkelingsprocessen, maar bevordert ook creativiteit en innovatie, omdat teams effectiever ideeën kunnen uitwisselen en samen oplossingen kunnen ontwikkelen.

Hybridisatie van CAD/PLM-systemen en XR-interfaces

Een andere cruciale succesfactor voor immersieve engineering in de industriële metaverse is de naadloze integratie van bestaande engineeringtools en -systemen in virtuele werkomgevingen. Met name de bidirectionele koppeling van CAD- (Computer-Aided Design) en PLM- (Product Lifecycle Management) systemen met XR-interfaces is van essentieel belang.

CAD-systemen vormen de kern van moderne productontwikkeling. Ze worden gebruikt om 3D-modellen te maken van componenten, assemblages en complete producten. PLM-systemen daarentegen beheren de gehele productlevenscyclus, van het eerste concept via ontwikkeling en productie tot onderhoud en afvoer. Door deze systemen te integreren in de industriële metaverse is het mogelijk om virtuele prototypes rechtstreeks vanuit de CAD-gegevens te genereren en deze in realtime te koppelen aan informatie uit het PLM-systeem.

Een voorbeeld van deze ontwikkeling is Siemens' NX Immersive Designer, ontwikkeld in samenwerking met Sony. Deze oplossing laat zien hoe parametrische 3D-modelgegevens uit het NX CAD-systeem naadloos kunnen worden overgebracht naar de mixed reality-bril van Sony. De belangrijkste eigenschap is de bidirectionele communicatie: ontwerpwijzigingen die in de virtuele omgeving worden aangebracht, worden in realtime gesynchroniseerd met het PLM-systeem.

Deze zogenaamde 'gesloten-lus'-aanpak elimineert onderbrekingen in de communicatie en voorkomt de noodzaak om handmatig gegevens tussen verschillende systemen over te dragen. Het maakt ook de levering van contextgevoelige gereedschapspaletten in de virtuele omgeving mogelijk. Dit betekent dat de tools en functies die de gebruiker in de XR-omgeving ter beschikking staan, zich dynamisch aanpassen aan de actuele engineeringtaken. Zo zijn er bijvoorbeeld andere tools nodig voor een ontwerpbeoordeling dan voor assemblageplanning of onderhoudssimulatie.

De hybridisatie van CAD/PLM-systemen en XR-interfaces is daarom een ​​cruciale stap om de industriële metaverse een integraal onderdeel van de engineeringworkflow te maken. Het stelt ingenieurs en ontwerpers in staat om hun vertrouwde tools en processen te blijven gebruiken in een meeslepende en collaboratieve omgeving, terwijl ze tegelijkertijd profiteren van de voordelen van XR-technologie.

Fysiek accurate simulatieomgevingen

Een ander belangrijk aspect van immersieve engineering in de metaverse is de mogelijkheid om fysiek accurate simulaties uit te voeren in virtuele omgevingen. Vooruitgang op gebieden zoals raytracing-engines en natuurkundige simulaties maakt het mogelijk om materiaaleigenschappen, stromingsgedrag, mechanische spanningen en vele andere fysieke verschijnselen in realtime en met hoge nauwkeurigheid weer te geven.

Raytracing-engines zorgen voor een realistische weergave van licht en schaduw in de virtuele omgeving. Dit is niet alleen belangrijk voor visuele immersie, maar ook voor het evalueren van ontwerpaspecten zoals oppervlaktestructuur, reflecties en kleur. Fysica-simulaties daarentegen maken het mogelijk om het gedrag van virtuele objecten onder verschillende omstandigheden te onderzoeken. Zo kunnen bijvoorbeeld de effecten van krachten en belastingen op componenten worden gesimuleerd, of kan het stromingsgedrag van vloeistoffen en gassen in complexe systemen worden geanalyseerd.

Het AR3S-systeem van Holo-Lights illustreert hoe dergelijke fysiek nauwkeurige simulaties kunnen worden gebruikt in augmented reality. Hier worden resultaten van eindige-elementenanalyse (FEA), een methode voor het berekenen van mechanische spanningen en vervormingen, direct als holografische overlays over fysieke prototypen heen gelegd. Dit stelt ingenieurs in staat om de simulatieresultaten onmiddellijk te visualiseren en te evalueren binnen de context van het object in de echte wereld.

NVIDIA Omniverse is een ander platform dat deze ontwikkeling stimuleert. Omniverse maakt GPU-versnelde multiphysics-simulaties mogelijk, die berekeningen aanzienlijk sneller uitvoeren dan traditionele CPU-gebaseerde systemen. Dit leidt tot een substantiële versnelling van iteratiecycli in productontwikkeling. Ingenieurs kunnen verschillende ontwerpvarianten sneller simuleren en vergelijken, wat resulteert in geoptimaliseerde producten en kortere ontwikkeltijden. Er is gerapporteerd dat het gebruik van dergelijke technologieën iteratiecycli met wel 40% kan verkorten.

Fysiek accurate simulaties in de industriële metaverse bieden dus een enorm potentieel om productontwikkeling efficiënter en kwalitatief beter te maken. Ze maken het mogelijk om producten virtueel te testen en te optimaliseren voordat er fysieke prototypes gebouwd hoeven te worden. Dit bespaart niet alleen tijd en kosten, maar vermindert ook het materiaalverbruik en draagt ​​zo bij aan een duurzamere productontwikkeling.

Samenwerkingsmodellen in de industriële metaverse

De industriële metaverse is niet alleen een technologisch platform, maar ook een katalysator voor nieuwe vormen van samenwerking. De meeslepende en interactieve mogelijkheden van de metaverse openen compleet nieuwe perspectieven voor teamwerk, ongeacht de fysieke locatie van de teamleden.

Geschikt hiervoor:

• Voor hybride teams: Succesfactoren van samenwerkingsplatformen
• Welke voordelen bieden samenwerkingsplatformen ten opzichte van traditionele werkmodellen?

Multimodale interactieparadigma's

Moderne XR-systemen maken gebruik van multimodale interactieparadigma's om een ​​intuïtieve en natuurlijke bediening van virtuele omgevingen mogelijk te maken. In plaats van traditionele toetsenbord- en muisinvoer worden verschillende invoermethoden gecombineerd, waaronder spraakbesturing, gebarenherkenning en haptische feedback.

Spraakbesturing stelt gebruikers in staat om commando's te geven en met de virtuele omgeving te interageren door simpelweg te spreken. Gebarenherkenning registreert hand- en lichaamsbewegingen en vertaalt deze naar acties in de virtuele wereld. Haptische feedback zorgt voor tactiele sensaties, bijvoorbeeld via vibratiemotoren in controllers of speciale handschoenen. Dit verbetert de immersie en maakt een preciezere en natuurlijkere interactie met virtuele objecten mogelijk.

De samenwerking tussen Siemens en Sony illustreert de integratie van dergelijke multimodale interactieparadigma's in industriële toepassingen. Hun XR-oplossingen maken bijvoorbeeld gebruik van 6DoF-controllers (6 Degrees of Freedom), waarmee virtuele assemblages nauwkeurig kunnen worden gemanipuleerd. 6DoF betekent dat de controllers bewegingen in zes vrijheidsgraden kunnen detecteren: vooruit/achteruit, links/rechts, omhoog/omlaag en rotatie rond alle drie de assen. Dit maakt een zeer intuïtieve en precieze besturing binnen de virtuele omgeving mogelijk.

Daarnaast zijn oogvolgsystemen geïntegreerd om de kijkrichting en focus van gebruikers vast te leggen. Oogvolging kan worden gebruikt in diverse toepassingen, zoals het analyseren van de aandachtsverdeling binnen ontwerpteams. Door kijkgegevens te evalueren, is het mogelijk om te bepalen welke delen van een virtueel prototype het meest intensief worden bekeken en waar potentiële ontwerpproblemen of optimalisatiemogelijkheden zich bevinden.

De multimodaliteit van moderne XR-systemen draagt ​​aanzienlijk bij aan het verkorten van de trainingstijd voor nieuwe gebruikers en het vergroten van de acceptatie van de technologie. Er is gerapporteerd dat de trainingstijd gemiddeld met 60% kan worden verkort in vergelijking met traditionele VR-interfaces. Dit is met name belangrijk in industriële omgevingen, waar vaak een groot aantal medewerkers met uiteenlopende achtergronden en voorkennis met de systemen moet werken.

Asynchrone samenwerking via AI-gestuurde avatars

Een andere veelbelovende ontwikkeling op het gebied van samenwerkingsmodellen in de industriële metaverse is het gebruik van kunstmatige intelligentie (AI) ter ondersteuning van asynchrone samenwerking. Asynchrone samenwerking betekent dat teamleden niet gelijktijdig en op dezelfde locatie aan een project hoeven te werken. Dit is met name relevant voor wereldwijd verspreide teams en voor projecten die zich uitstrekken over verschillende tijdzones en werktijden.

AI-gestuurde avatars kunnen hier een belangrijke rol spelen. Het zijn digitale representaties van teamleden die in de virtuele omgeving kunnen functioneren in afwezigheid van de echte personen. Deze avatars kunnen bijvoorbeeld beslissingen vastleggen, taken bijhouden en aanbevelingen voor actie genereren op basis van historische interactiegegevens.

AVEVA, een leverancier van industriële software, doet intensief onderzoek naar de ontwikkeling van dergelijke AI-avatars. Uit hun onderzoek blijkt dat AI-avatars de consistentie in intercontinentale ontwikkelingsprojecten aanzienlijk kunnen verhogen. Er wordt gerapporteerd dat een consistentieverhoging tot wel 35% mogelijk is. Dit komt doordat AI-avatars culturele en tijdsbarrières kunnen overbruggen door bijvoorbeeld informatie en beslissingen in een gestandaardiseerd formaat vast te leggen en deze toegankelijk te maken voor alle teamleden, ongeacht hun locatie of tijdzone.

AI-avatars kunnen ook helpen kennisverlies te voorkomen en de continuïteit van projecten te waarborgen. Als een teamlid vertrekt of op vakantie gaat, kan zijn of haar AI-avatar taken blijven uitvoeren en ervoor zorgen dat belangrijke informatie en beslissingen niet verloren gaan.

Het is belangrijk te benadrukken dat AI-avatars niet bedoeld zijn om menselijke medewerkers te vervangen. Ze zijn eerder bedoeld als ondersteunende tools die de efficiëntie en effectiviteit van de samenwerking verbeteren en teams in staat stellen succesvol samen te werken, zelfs in complexe en gedistribueerde omgevingen.

Geschikt hiervoor:

• MMM-metaverse MKB's en werktuigbouwkunde in 5G: 5G-technologie in de Troisdorf Stadtpark-industrie met VR-bril en avatars
• Hoe kunnen samenwerkingsplatformen de samenwerking tussen verschillende afdelingen binnen een bedrijf verbeteren?

Context-adaptieve kennisdatabases

Een ander belangrijk aspect van samenwerkingsmodellen in de industriële metaverse is de integratie van contextafhankelijke kennisdatabases. Complexe engineeringprojecten genereren enorme hoeveelheden informatie en data, waaronder CAD-modellen, materiaalspecificaties, normen, richtlijnen, informatie over eerdere projecten en nog veel meer. De uitdaging ligt in het beschikbaar stellen van deze informatie aan de relevante medewerkers op het juiste moment en in de juiste context.

Geïntegreerde kennisgrafieken kunnen hier een oplossing bieden. Kennisgrafieken zijn semantische netwerken die informatie weergeven in de vorm van knooppunten en verbindingen en relaties tussen verschillende informatie-elementen in beeld brengen. In de context van de industriële metaverse kunnen kennisgrafieken bijvoorbeeld CAD-modellen koppelen aan standaarden, materiaalspecificaties en historische projectinformatie.

DXC Technology, een IT-dienstverlener, gebruikt metaverse-omgevingen om deze gegevens contextueel weer te geven als holografische overlays. Wanneer een engineer een specifiek onderdeel in de virtuele omgeving bekijkt, wordt relevante informatie uit de kennisgrafiek automatisch weergegeven, zoals materiaalspecificaties, productierichtlijnen of resultaten van eerdere tests.

Er is gerapporteerd dat het gebruik van dergelijke contextadaptieve kennisdatabases het foutenpercentage bij ontwerpbeoordelingen met wel 28% kan verlagen. Dit komt doordat ingenieurs sneller en gemakkelijker toegang hebben tot relevante informatie, waardoor ze beter onderbouwde beslissingen kunnen nemen.

Bovendien kunnen machine learning-algoritmen worden gebruikt om gebruikersinteracties in de virtuele omgeving te analyseren en proactief relevante informatie voor te stellen. Als een ingenieur bijvoorbeeld regelmatig zoekt naar specifieke normen of materiaaldatagegevens, kan het systeem deze informatie automatisch naar voren halen of zelfs proactief weergeven voordat de gebruiker ernaar hoeft te zoeken.

Context-adaptieve kennisdatabases in de industriële metaverse helpen zo de informatieoverload te beheersen en ervoor te zorgen dat ingenieurs en ontwerpers te allen tijde toegang hebben tot de informatie die ze nodig hebben, waardoor ze efficiënter en foutloos kunnen werken.

Economische implicaties en marktontwikkeling

De integratie van immersieve engineering en samenwerking in de industriële metaverse is niet alleen technologisch spannend, maar belooft ook aanzienlijke economische voordelen. De marktontwikkeling op dit gebied is dynamisch en er ontstaan ​​veelbelovende groeivooruitzichten.

🗒️ Zoek het juiste meta -verse bureau en planningskantoor zoals adviesbureau - Zoeken en wilde top tien tips voor advies en planning

Meer hierover hier:

• Experts in Metaverse en XR: vind de juiste partners

Marktonderzoek en innovatie: waarom de metaverse de industrie transformeert

Marktonderzoeksbureaus zoals ABI Research voorspellen een indrukwekkende groei voor de industriële metaverse-markt, met een samengesteld jaarlijks groeipercentage (CAGR) van 32,05% tot 2034. Bedrijven richten zich steeds meer op lean-implementaties met een duidelijk en kortlopend rendement op investering (ROI).

Een onderzoek van Deloitte identificeert drie hoofdclusters van investeringsstrategieën in de industriële metaverse:

Digitale tweelingen

Ongeveer 45% van de bedrijven geeft prioriteit aan investeringen in digitale tweelingen. Digitale tweelingen zijn virtuele representaties van fysieke objecten, processen of systemen. Ze stellen bedrijven in staat om hun activiteiten in de echte wereld te simuleren, analyseren en optimaliseren in de virtuele wereld.

AI-gestuurde samenwerkingstools

Ongeveer 30% van de bedrijven maakt gebruik van AI-gestuurde samenwerkingstools. Deze tools zijn bedoeld om teamwerk te verbeteren, kennismanagement te ondersteunen en besluitvormingsprocessen te optimaliseren.

Eigen XR-ecosystemen

Ongeveer 25% van de bedrijven ontwikkelt zijn eigen XR-ecosystemen. Dit omvat het bouwen van eigen hardware- en software-infrastructuur voor immersieve engineering en samenwerkingsapplicaties in de metaverse.

De samenwerking tussen Siemens en Sony is een voorbeeld van hoe strategische allianties de ontwikkelingskosten in de industriële metaverse kunnen verlagen. Door technologie te delen en expertise te benutten, kunnen bedrijven hun middelen bundelen en innovatie versnellen. Dergelijke partnerschappen zouden de ontwikkelingskosten met wel 40% verlagen.

Rendement op investering (ROI) geanalyseerd

Investeringen in immersieve engineering en samenwerkingstechnologieën in de industriële metaverse leveren bedrijven op vele manieren iets op. Talrijke studies en industriële projecten tonen het positieve rendement van deze technologieën aan.

Een belangrijk voordeel is de vermindering van fysieke prototypes en testcycli door virtueel prototypen. Door simulaties en virtuele modellen te gebruiken, kunnen producten grondig worden getest en geoptimaliseerd voordat fysieke prototypes hoeven te worden gebouwd. Virtueel prototypen zou het aantal fysieke testcycli gemiddeld met 62% verminderen. Dit bespaart niet alleen materiaalkosten, maar ook waardevolle ontwikkeltijd.

Gelijktijdige multidisciplinaire beoordelingen in virtuele omgevingen dragen ook bij aan het versnellen van productontwikkeling. De mogelijkheid voor teams uit verschillende disciplines om virtuele prototypes gelijktijdig en in samenwerking te beoordelen en te bespreken, maakt coördinatieprocessen efficiënter en besluitvorming sneller. Er is gerapporteerd dat dergelijke gelijktijdige beoordelingen de time-to-market met wel 35% kunnen verkorten.

Het "Iguversum" van Igus, een fabrikant van kunststofproducten, demonstreert de potentiële besparingen die behaald kunnen worden door middel van gevirtualiseerde automatiseringstesten. Igus gebruikt virtuele omgevingen om automatiseringssystemen te plannen, te testen en te optimaliseren. Naar verluidt realiseert Igus een jaarlijkse besparing van € 780.000 door het gebruik van Iguversum, terwijl de reiskosten tegelijkertijd met 89% worden verlaagd.

Geschikt hiervoor:

• Industriële Metaverse & Extended Reality: Wat is de iguverse of iguversum? Een VR-platform voor verkoop en industriële engineering

Burckhardt Compression, een fabrikant van compressorsystemen, gebruikt augmented reality (AR) voor het onderhoud van zijn apparatuur. AR-ondersteunde onderhoudsinstructies en ondersteuning op afstand maken efficiënter en effectiever onderhoud mogelijk. Burckhardt Compression heeft naar verluidt een beschikbaarheidsverhoging van 43% gerealiseerd dankzij AR-ondersteund onderhoud.

Deze voorbeelden tonen aan dat het rendement op investering (ROI) van immersieve engineering en samenwerkingstechnologieën in de industriële metaverse aanzienlijk is in diverse toepassingsgebieden en sectoren. De voordelen variëren van kosten- en tijdsbesparing tot kwaliteitsverbeteringen en een verhoogde beschikbaarheid van installaties.

Nieuwe bedrijfsmodellen en waardeketens

De ontwikkeling van de industriële metaverse leidt niet alleen tot efficiëntiewinst en kostenbesparingen binnen bestaande bedrijfsmodellen, maar opent ook deuren naar compleet nieuwe bedrijfsmodellen en waardeketens.

Een voorbeeld hiervan zijn Metaverse-as-a-Service-platforms, die toegang bieden tot hoogwaardige simulatiebronnen op basis van gebruik. Toegang tot dure simulatiesoftware en -hardware kan een grote hindernis vormen, met name voor kleine en middelgrote ondernemingen (mkb's). Metaverse-as-a-Service-platforms stellen deze bedrijven in staat om simulatiebronnen kosteneffectief en naar behoefte te gebruiken, zonder grote investeringen vooraf te hoeven doen.

"XR now" van Holo-Light is een voorbeeld van zo'n platform. XR now biedt toegang tot supercomputers voor XR-toepassingen op basis van gebruik. Naar verluidt kunnen bedrijven al voor € 0,12 per GPU-uur toegang krijgen tot supercomputers. Dit heeft een ontwrichtend potentieel, met name voor kleine en middelgrote ondernemingen (mkb's), omdat het zelfs kleinere bedrijven in staat stelt complexe simulaties uit te voeren en te profiteren van de voordelen van immersieve engineering.

Tegelijkertijd ontwikkelen zich gespecialiseerde adviesdiensten voor de integratie van XR in bestaande PLM-processen. De introductie van immersieve engineering en metaverse-technologieën in bedrijven vereist vaak ingrijpende veranderingen in processen, structuren en vaardigheden. Adviesbureaus ondersteunen bedrijven bij het succesvol managen van deze transformatie. De markt voor dergelijke adviesdiensten zal naar verwachting in 2026 een volume van € 12,4 miljard bereiken.

De ontwikkeling van de industriële metaverse creëert dus niet alleen nieuwe mogelijkheden voor bedrijven om hun producten en processen te verbeteren, maar ook voor nieuwe bedrijven om innovatieve diensten en bedrijfsmodellen te ontwikkelen.

De toekomst van samenwerking: hoe OpenXRT en blockchain de industriële metaverse vormgeven

Ondanks het grote potentieel van de industriële metaverse, zijn er ook uitdagingen en cruciale succesfactoren waarmee bedrijven rekening moeten houden tijdens de implementatie.

Geschikt hiervoor:

• Nieuw terrein voor nieuwkomers: wat je nu moet weten over blockchain, tokens, NFT's, wallets, cryptocurrency en de metaverse

Interoperabiliteit en standaardisatie

Een van de grootste uitdagingen is de heterogeniteit van XR-formaten en CAD-systemen. Er bestaan ​​talloze verschillende bestandsformaten, trackingprotocollen en fysica-engines, die vaak incompatibel met elkaar zijn. Dit bemoeilijkt de gegevensuitwisseling en samenwerking tussen verschillende systemen en platforms.

Om deze uitdaging aan te gaan, zijn standaardiseringsinitiatieven cruciaal. Fraunhofer IAO werkt bijvoorbeeld aan een "OpenXRT"-standaard die tot doel heeft bestandsformaten, trackingprotocollen en fysica-engines te verenigen. Het doel is om een ​​open en interoperabele standaard te creëren voor XR-technologieën in een industriële context.

Eerste tests met de OpenXRT-standaard laten veelbelovende resultaten zien. Rapporten geven aan dat de dataconversietijden met wel 70% kunnen worden verkort, terwijl de nauwkeurigheid van modellen met 92% verbetert. Een dergelijke standaard zou de gegevensuitwisseling tussen verschillende XR-systemen en engineeringtools aanzienlijk vereenvoudigen, waardoor de efficiëntie van ontwikkelingsprocessen toeneemt.

Gegevensbeveiliging in gedistribueerde omgevingen

Een ander belangrijk aspect is de gegevensbeveiliging in gedistribueerde omgevingen. In de industriële metaverse worden gevoelige ontwerpgegevens en productie-informatie vaak uitgewisseld tussen verschillende locaties en partners. Het is daarom cruciaal om ervoor te zorgen dat deze gegevens beschermd zijn tegen ongeautoriseerde toegang en manipulatie.

Blockchain-gebaseerde oplossingen zoals Siemens' "Industrial Data Space" bieden veelbelovende mogelijkheden op dit gebied. De Industrial Data Space maakt een veilige en onafhankelijke gegevensuitwisseling tussen bedrijven mogelijk. Door gebruik te maken van blockchain-technologie en zero-knowledge proofs, zorgt het ervoor dat gevoelige gegevens alleen kunnen worden ingezien en gebruikt door geautoriseerde partijen, terwijl tegelijkertijd de privacy wordt beschermd.

Versleutelde datatokens maken het mogelijk om tijdelijke toegangsrechten te verlenen aan externe partners zonder het centrale PLM-systeem volledig bloot te leggen. Dit is met name belangrijk voor de samenwerking met leveranciers en dienstverleners die mogelijk slechts voor een beperkte periode toegang tot bepaalde gegevens nodig hebben.

Gegevensbeveiliging en privacy zijn daarom cruciale succesfactoren voor de acceptatie en het gebruik van de industriële metaverse binnen bedrijven. Robuuste beveiligingsconcepten en -technologieën zijn essentieel om het vertrouwen van bedrijven in deze nieuwe technologieën te winnen en de bescherming van gevoelige gegevens te waarborgen.

Vaardigheidsontwikkeling en verandermanagement

De introductie van immersieve engineering en metaverse-technologieën vereist niet alleen technologische aanpassingen, maar ook een brede ontwikkeling van vaardigheden en effectief verandermanagement. Werknemers moeten worden opgeleid om met de nieuwe technologieën te werken en voorbereid worden op de veranderde manier van werken.

DXC Technology meldt dat ze 200 uur durende trainingsprogramma's aanbieden die specifiek zijn afgestemd op de behoeften van de industriële metaverse. Deze programma's bieden zowel technische vaardigheden voor het gebruik van XR-systemen en simulatiesoftware, als samenwerkingsvaardigheden die essentieel zijn voor het werken in virtuele teams.

Gamificatie-elementen worden in deze trainingsprogramma's gebruikt om de motivatie en betrokkenheid van deelnemers te vergroten. Er is aangetoond dat gamificatie het voltooiingspercentage van trainingsprogramma's aanzienlijk verhoogt. In vergelijking met traditionele trainingen, waar het voltooiingspercentage vaak rond de 67% ligt, behalen VR-ondersteunde trainingsprogramma's met gamificatie-elementen voltooiingspercentages tot wel 89%.

Tegelijkertijd is het belangrijk om de culturele verschuiving die gepaard gaat met de introductie van de industriële metaverse te institutionaliseren. Een onderzoek van de MLC (Manufacturing Leadership Council) toont aan dat 68% van de productiebedrijven speciale metaverse-afdelingen opricht om deze culturele verandering actief vorm te geven en de integratie van nieuwe technologieën te stimuleren.

Vaardigheidsontwikkeling en verandermanagement zijn daarom cruciale succesfactoren voor de succesvolle implementatie van de industriële metaverse. Bedrijven moeten investeren in de training en bijscholing van hun medewerkers en een bedrijfscultuur bevorderen die openheid voor innovatie en nieuwe manieren van werken ondersteunt.

Kwantumcomputing in de industriële metaverse: simulaties van de toekomst

De ontwikkeling van de industriële metaverse bevindt zich nog in een vroeg stadium, en er ontstaan ​​nu al veelbelovende toekomstperspectieven en onderzoeksprioriteiten die het potentieel van deze technologieën verder zullen vergroten.

Neuroadaptieve XR-systemen

Een veelbelovend onderzoeksgebied zijn neuroadaptieve XR-systemen gebaseerd op brein-computerinterfaces (BCI's). BCI's maken directe communicatie mogelijk tussen het menselijk brein en een computer. In de context van de industriële metaverse zouden BCI's gebruikt kunnen worden om cognitieve signalen direct in ontwerpprocessen te integreren en de interactie met virtuele omgevingen nog intuïtiever en efficiënter te maken.

Vroege prototypes van Fraunhofer IAO tonen al het potentieel van neuroadaptieve XR-systemen aan. Deze systemen lezen EEG-gegevens (elektro-encefalogram) om stressniveaus in virtuele vergaderingen te detecteren en passen de omgevingshelderheid automatisch aan. Het doel is om de werkomstandigheden in virtuele omgevingen te optimaliseren en de cognitieve belasting voor gebruikers te verminderen.

Sony experimenteert met op fMRI (functionele magnetische resonantiebeeldvorming) gebaseerde systemen die onbewuste ontwerpvoorkeuren vastleggen en gebruiken als input voor generatieve AI-systemen. Op basis van deze voorkeuren kan generatieve AI vervolgens automatisch ontwerpsuggesties genereren, waardoor het ontwerpproces wordt versneld en verbeterd.

Neuroadaptieve XR-systemen hebben het potentieel om onze interactie met virtuele omgevingen fundamenteel te veranderen en nieuwe vormen van mens-computerinteractie mogelijk te maken. Er is echter nog veel meer onderzoek nodig om deze technologieën op de markt te brengen en om ethische vraagstukken met betrekking tot het gebruik van hersengegevens aan te pakken.

Kwantumcomputing voor realtime simulaties

Een ander veelbelovend toekomstperspectief is het gebruik van kwantumcomputers voor realtime simulaties in de industriële metaverse. Kwantumcomputers maken gebruik van de principes van de kwantummechanica om bepaalde rekentaken aanzienlijk sneller op te lossen dan klassieke computers.

De combinatie van kwantumsimulatoren met XR-visualisatie zou de rekentijd voor complexe stromingsanalyses of materiaalsimulaties kunnen verkorten van weken tot minuten. Dit zou de iteratiecycli in productontwikkeling aanzienlijk versnellen en de mogelijkheden voor virtueel testen en optimaliseren vergroten.

Onderzoeksprojecten aan de ETH Zürich laten de eerste successen zien in de kwantumvoorspelling van materiaalmoeheid. De resultaten van deze simulaties kunnen worden gevisualiseerd als holografische schadekaarten en in de industriële metaverse worden gebruikt om componenten virtueel te testen op hun levensduur en betrouwbaarheid.

Kwantumcomputing heeft het potentieel om simulatietechnologieën in de industriële metaverse radicaal te veranderen en geheel nieuwe toepassingsgebieden te ontsluiten. Kwantumcomputing bevindt zich echter nog in een vroeg ontwikkelingsstadium en het zal nog enige tijd duren voordat deze technologie op grote schaal in industriële toepassingen kan worden gebruikt.

Duurzaamheidspotentieel via virtuele fabrieken

De industriële metaverse biedt ook aanzienlijke mogelijkheden voor duurzaamheid. Digitale tweelingen maken een energiegeoptimaliseerde planning van productiefaciliteiten mogelijk, al in de ontwerpfase. Door verschillende productiescenario's en energiestromen te simuleren, kunnen bedrijven het energieverbruik van hun fabrieken optimaliseren en grondstoffen besparen.

FREYR, een fabrikant van batterijcellen, gebruikt gigafabrieksimulaties om het energieverbruik van zijn productiefaciliteiten te verlagen. Naar verluidt kan FREYR het energieverbruik met 23% verminderen door virtuele balancering van productielijnen.

Door AI aangedreven logistieke simulaties in de industriële metaverse kunnen bedrijven ook bijdragen aan het verbeteren van de duurzaamheid van toeleveringsketens. Door transportroutes en opslag te optimaliseren, kunnen bedrijven de CO2-uitstoot in hun toeleveringsketen verminderen. Er is gerapporteerd dat AI-gestuurde logistieke simulaties de CO2-uitstoot in de toeleveringsketen gemiddeld met 18% kunnen verlagen.

Virtuele fabrieken in de industriële metaverse stellen bedrijven in staat om productieprocessen te plannen, simuleren en optimaliseren zonder fysieke grondstoffen te verbruiken. Dit draagt ​​bij aan een duurzamere productie en ondersteunt bedrijven bij hun inspanningen om hun ecologische voetafdruk te verkleinen.

Samenvatting en aanbevelingen voor actie

De analyse toont aan dat immersieve engineering in de industriële metaverse geen futuristische visie is, maar een operationele hefboom voor concurrentiekritische innovaties. Bedrijven die deze ontwikkeling strategisch omarmen, kunnen aanzienlijke voordelen behalen en zich positioneren in de voorhoede van een nieuw tijdperk van engineering.

Dit leidt tot de volgende aanbevelingen voor besluitvormers binnen bedrijven:

Streef naar stapsgewijze implementatiestrategieën

Begin met duidelijk omschreven use cases die een snel rendement op investering (ROI) beloven. Virtuele ontwerpbeoordelingen of AR-ondersteund onderhoud zijn goede manieren om de eerste ervaring op te doen en de acceptatie binnen het bedrijf te bevorderen.

Richt interdisciplinaire competentiecentra op

Stel teams samen met experts uit de IT, werktuigbouwkunde en cognitieve wetenschap. Deze teams kunnen gebruikersgerichte XR-oplossingen ontwikkelen die zijn afgestemd op de specifieke behoeften van het bedrijf.

Geef prioriteit aan open ecosystemen

Vertrouw op open standaarden en modulaire architecturen die flexibiliteit en aanpasbaarheid garanderen via API-interfaces. Dit maakt snelle integratie van nieuwe technologiegeneraties mogelijk en voorkomt vendor lock-in.

Implementeer ethische richtlijnen voor samenwerking op het gebied van AI

Ontwikkel duidelijke richtlijnen voor het gebruik van AI in samenwerkingsomgevingen. Transparantie in algoritmische besluitvormingsprocessen en menselijk toezicht zijn essentieel om vertrouwen op te bouwen en ethische risico's te minimaliseren.

Samenwerkend, meeslepend en transformerend

De ontwikkeling van de industriële metaverse zal in belangrijke mate afhangen van de mate waarin immersieve technologieën niet als geïsoleerde instrumenten worden gezien, maar als een integraal onderdeel van netwerkgebaseerde waardeketens. Bedrijven die deze transformatie strategisch aanpakken en de bovengenoemde aanbevelingen in acht nemen, zullen het potentieel van de industriële metaverse volledig kunnen benutten en een doorslaggevend concurrentievoordeel behalen. De toekomst van de techniek is begonnen, en die is immersief, collaboratief en transformatief.

Xpert.Digital - Pioneer Business Development

Smart Glasses & Ki - XR/AR/VR/MR/MR -industrie -expert

Consumentenmetaverse of meta -vers in het algemeen

Als u vragen, meer informatie en advies heeft, neem dan gerust contact met mij op.

Ik help u graag als een persoonlijk consultant.

U kunt contact met mij opnemen door het onderstaande contactformulier in te vullen of u gewoon bellen op +49 89 674 804 (München) .

Ik kijk uit naar ons gezamenlijke project.

 

 

Xpert.Digital is een hub voor de industrie met een focus, digitalisering, werktuigbouwkunde, logistiek/intralogistiek en fotovoltaïsche.

Met onze 360 ​​° bedrijfsontwikkelingsoplossing ondersteunen we goed bekende bedrijven, van nieuwe bedrijven tot na verkoop.

Marktinformatie, smarketing, marketingautomatisering, contentontwikkeling, PR, e -mailcampagnes, gepersonaliseerde sociale media en lead koestering maken deel uit van onze digitale tools.

U kunt meer vinden op: www.xpert.Digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus