Wciągająca inżynieria, współpraca współpracująca i to, co ma wspólnego z Metaverse

Inżynieria immersyjna i praca zespołowa w przemysłowym metawersum: transformacyjna symbioza

Wraz z Przemysłem 4.0 i Metawersum Przemysłowym, świat produkcji przemysłowej stoi u progu zupełnie nowego sposobu rozwoju produktów, napędzanego połączeniem inżynierii immersyjnej, zaawansowanych metod współpracy oraz nowych technologii metawersum. Podczas gdy metawersum – często kojarzone z rozrywką i mediami społecznościowymi – wciąż walczy o swoje znaczenie ekonomiczne, wyłania się jeden konkretny obszar, który już teraz działa jako motor napędowy innowacji w gospodarce realnej: metawersum przemysłowe. Rozwój ten obiecuje nic innego jak zmianę paradygmatu w sposobie projektowania, rozwoju, wytwarzania i konserwacji produktów.

Niniejszy raport rzuca światło na wielopłaszczyznowe aspekty tej transformacji i analizuje technologiczne, organizacyjne i ekonomiczne implikacje wynikające z integracji inżynierii immersyjnej i pracy zespołowej w metawersum przemysłowym. Opieramy się na wnioskach z bieżących inicjatyw badawczych i pionierskich projektów przemysłowych, aby nakreślić kompleksowy obraz możliwości i wyzwań, jakie niesie ze sobą ten rozwój.

Nadaje się do:

• Czy „inżynieria immersyjna” opanowuje metaświat? Siemens i Sony są na czele.

Podstawy technologiczne inżynierii immersyjnej w metawersum

Przemysłowy metawersum opiera się na szeregu kluczowych technologii, które w połączeniu umożliwiają zupełnie nowy wymiar rozwoju i produkcji produktów. Sercem tej rewolucji technologicznej jest inżynieria immersyjna, która pozwala inżynierom i projektantom zanurzyć się w wirtualnych, interaktywnych środowiskach i wchodzić w interakcje z cyfrowymi modelami i symulacjami tak, jakby były one rzeczywiste.

Połączone ekosystemy XR jako infrastrukturalna baza

Podstawowym warunkiem realizacji przemysłowego metawersum jest dostępność wydajnych i połączonych ekosystemów XR (XR to skrót od Extended Reality, terminu zbiorczego obejmującego rzeczywistość wirtualną, rzeczywistość rozszerzoną i rzeczywistość mieszaną). Tradycyjne gogle wirtualnej rzeczywistości, choć już ugruntowane w wielu sektorach, często osiągają swoje granice w wymagających zastosowaniach przemysłowych. Właśnie tutaj pojawia się rozwój zaawansowanych infrastruktur XR, wykraczających poza proste wyświetlacze nagłowne.

Inicjatywy takie jak INSTANCE Instytutu Fraunhofera i AO (Fraunhofer IAO) pokazują drogę ku przyszłości. W tym przypadku tworzona jest międzybranżowa infrastruktura sprzętowo-programowa, oparta na złożonych systemach. Zamiast zestawów VR, stosowane są projektory o wysokiej rozdzielczości, wydajne architektury grafiki czasu rzeczywistego oraz precyzyjne systemy śledzenia. Te sieciowe laboratoria XR umożliwiają zespołom w różnych lokalizacjach jednoczesną interakcję w czasie rzeczywistym z identycznymi wirtualnymi prototypami.

Doskonałym przykładem tego rozwoju są tzw. środowiska CAVE (Cave Automatic Virtual Environments), takie jak te stosowane w Centrum Inżynierii Wirtualnej. Pomieszczenia te wykorzystują projekcje 4K o wysokiej jasności do tworzenia immersyjnych wyświetlaczy 360°, które całkowicie zanurzają użytkownika w wirtualnym świecie. Precyzyjne śledzenie ruchów rejestruje ruchy użytkownika i umożliwia intuicyjną interakcję z wirtualnym środowiskiem, znacznie przewyższając możliwości konwencjonalnych zestawów VR.

Zaletą takich sieciowych ekosystemów XR jest ich zdolność do reprezentowania wysoce złożonych środowisk wirtualnych, a jednocześnie umożliwia współpracę rozproszonych zespołów. Inżynierowie i projektanci mogą mieć wrażenie, że pracują razem nad fizycznym prototypem, mimo że w rzeczywistości znajdują się w różnych miejscach. To nie tylko przyspiesza procesy rozwoju, ale także sprzyja kreatywności i innowacyjności, ponieważ zespoły mogą efektywniej wymieniać się pomysłami i wspólnie opracowywać rozwiązania.

Hybrydyzacja systemów CAD/PLM i interfejsów XR

Kolejnym kluczowym czynnikiem sukcesu inżynierii immersyjnej w przemysłowym metawersum jest płynna integracja istniejących narzędzi i systemów inżynierskich z wirtualnymi środowiskami pracy. W szczególności kluczowe znaczenie ma dwukierunkowe połączenie systemów CAD (Computer-Aided Design) i PLM (Product Lifecycle Management) z interfejsami XR.

Systemy CAD stanowią podstawę nowoczesnego rozwoju produktów. Służą do tworzenia modeli 3D komponentów, zespołów i kompletnych produktów. Systemy PLM natomiast zarządzają całym cyklem życia produktu – od koncepcji, przez rozwój i produkcję, po konserwację i utylizację. Integracja tych systemów z przemysłowym metawersum umożliwia generowanie wirtualnych prototypów bezpośrednio z danych CAD i łączenie ich w czasie rzeczywistym z informacjami z systemu PLM.

Przykładem takiego rozwoju jest rozwiązanie NX Immersive Designer firmy Siemens, opracowane we współpracy z firmą Sony. To rozwiązanie pokazuje, jak parametryczne dane modelu 3D z systemu CAD NX można bezproblemowo przenieść do okularów rzeczywistości mieszanej Sony. Kluczową cechą jest dwukierunkowa komunikacja: zmiany w projekcie wprowadzone w środowisku wirtualnym są synchronizowane z systemem PLM w czasie rzeczywistym.

To tak zwane podejście „zamkniętej pętli” eliminuje przerwy w transmisji danych i konieczność ręcznego przesyłania danych między różnymi systemami. Umożliwia ono również udostępnianie kontekstowych palet narzędzi w środowisku wirtualnym. Oznacza to, że narzędzia i funkcje dostępne dla użytkownika w środowisku XR dynamicznie dostosowują się do bieżących zadań inżynieryjnych. Na przykład, inne narzędzia są potrzebne do przeglądu projektu, a inne do planowania montażu czy symulacji konserwacji.

Hybrydyzacja systemów CAD/PLM i interfejsów XR stanowi zatem kluczowy krok w kierunku uczynienia przemysłowego metawersum integralną częścią procesu inżynierskiego. Umożliwia ona inżynierom i projektantom dalsze korzystanie ze znanych narzędzi i procesów w immersyjnym i sprzyjającym współpracy środowisku, jednocześnie czerpiąc korzyści z zalet technologii XR.

Środowiska symulacyjne o dużej dokładności fizycznej

Kolejnym ważnym aspektem inżynierii immersyjnej w metawersum jest możliwość przeprowadzania symulacji o realistycznych parametrach fizycznych w środowiskach wirtualnych. Postępy w takich dziedzinach jak silniki śledzenia promieni i symulacje fizyczne umożliwiają odwzorowanie właściwości materiałów, przepływów, naprężeń mechanicznych i wielu innych zjawisk fizycznych w czasie rzeczywistym i z dużą dokładnością.

Silniki śledzenia promieni zapewniają realistyczne odwzorowanie światła i cieni w środowisku wirtualnym. Jest to istotne nie tylko dla immersji wizualnej, ale także dla oceny aspektów projektowych, takich jak tekstura powierzchni, odbicia i kolor. Symulacje fizyczne z kolei pozwalają na badanie zachowania obiektów wirtualnych w różnych warunkach. Na przykład, można symulować wpływ sił i obciążeń na komponenty, a także analizować zachowanie się cieczy i gazów w złożonych układach.

System AR3S firmy Holo-Lights ilustruje, jak tak dokładne symulacje można wykorzystać w rzeczywistości rozszerzonej. W tym przypadku wyniki analizy elementów skończonych (MES), metody obliczania naprężeń i odkształceń mechanicznych, są bezpośrednio nakładane jako nakładki holograficzne na fizyczne prototypy. Pozwala to inżynierom na natychmiastową wizualizację i ocenę wyników symulacji w kontekście rzeczywistego obiektu.

NVIDIA Omniverse to kolejna platforma napędzająca ten rozwój. Omniverse umożliwia symulacje wielofizyczne akcelerowane przez GPU, które wykonują obliczenia znacznie szybciej niż tradycyjne systemy oparte na procesorach CPU. Prowadzi to do znacznego skrócenia cykli iteracji w rozwoju produktu. Inżynierowie mogą symulować i porównywać różne warianty projektów szybciej, co przekłada się na optymalizację produktów i krótszy czas rozwoju. Donoszono, że zastosowanie takich technologii może skrócić cykle iteracji nawet o 40%.

Fizycznie dokładne symulacje w przemysłowym metawersum oferują zatem ogromny potencjał w zakresie usprawnienia i podniesienia jakości procesu rozwoju produktów. Umożliwiają one wirtualne testowanie i optymalizację produktów przed zbudowaniem fizycznych prototypów. To nie tylko oszczędza czas i koszty, ale także zmniejsza zużycie materiałów, przyczyniając się do bardziej zrównoważonego rozwoju produktów.

Modele pracy zespołowej w metawersum przemysłowym

Przemysłowy metawersum to nie tylko platforma technologiczna, ale także katalizator nowych form współpracy. Immersyjne i interaktywne możliwości metawersum otwierają zupełnie nowe perspektywy dla współpracy zespołowej, niezależnie od jej fizycznej lokalizacji.

Nadaje się do:

• Dla zespołów hybrydowych: czynniki sukcesu platform współpracy
• Jakie zalety oferują platformy współpracy w porównaniu z tradycyjnymi modelami pracy?

Paradygmaty interakcji multimodalnych

Nowoczesne systemy XR opierają się na paradygmatach interakcji multimodalnej, aby umożliwić intuicyjną i naturalną obsługę środowisk wirtualnych. Zamiast tradycyjnego wprowadzania danych za pomocą klawiatury i myszy, łączone są różne metody wprowadzania danych, w tym sterowanie głosowe, rozpoznawanie gestów i sprzężenie zwrotne dotykowe.

Sterowanie głosowe pozwala użytkownikom wydawać polecenia i wchodzić w interakcję ze środowiskiem wirtualnym za pomocą mowy. Rozpoznawanie gestów rejestruje ruchy dłoni i ciała i przekłada je na działania w świecie wirtualnym. Haptyczne sprzężenie zwrotne zapewnia wrażenia dotykowe, na przykład poprzez silniki wibracyjne w kontrolerach lub specjalne rękawice. Poprawia to immersję i umożliwia bardziej precyzyjną i naturalną interakcję z obiektami wirtualnymi.

Partnerstwo między firmami Siemens i Sony dowodzi integracji takich multimodalnych paradygmatów interakcji z zastosowaniami przemysłowymi. Ich rozwiązania XR, na przykład, wykorzystują kontrolery 6DoF (6 stopni swobody), które umożliwiają precyzyjną manipulację wirtualnymi zespołami. 6DoF oznacza, że ​​kontrolery mogą wykrywać ruchy w sześciu stopniach swobody: przód/tył, lewo/prawo, góra/dół oraz obrót wokół wszystkich trzech osi. Pozwala to na wysoce intuicyjne i precyzyjne sterowanie w środowisku wirtualnym.

Dodatkowo, zintegrowane systemy śledzenia ruchu gałek ocznych (ang. eyetracking) rejestrują kierunek i skupienie wzroku użytkowników. Technologia śledzenia ruchu gałek ocznych może być wykorzystywana w różnych zastosowaniach, takich jak analiza rozłożenia uwagi w zespołach projektowych. Analizując dane dotyczące ruchu gałek ocznych, można określić, które obszary wirtualnego prototypu są najbardziej intensywnie obserwowane i gdzie mogą występować potencjalne problemy projektowe lub możliwości optymalizacji.

Multimodalność nowoczesnych systemów XR znacząco przyczynia się do skrócenia czasu szkolenia nowych użytkowników i zwiększenia akceptacji technologii. Donoszono, że czas szkolenia można skrócić średnio o 60% w porównaniu z tradycyjnymi interfejsami VR. Jest to szczególnie istotne w środowiskach przemysłowych, gdzie z systemami często musi pracować duża liczba pracowników o zróżnicowanym doświadczeniu i wcześniejszej wiedzy.

Asynchroniczna współpraca za pośrednictwem awatarów obsługiwanych przez sztuczną inteligencję

Kolejnym ekscytującym osiągnięciem w obszarze modeli pracy zespołowej w metawersum przemysłowym jest wykorzystanie sztucznej inteligencji (AI) do wspierania współpracy asynchronicznej. Współpraca asynchroniczna oznacza, że ​​członkowie zespołu nie muszą pracować nad projektem jednocześnie i w tym samym miejscu. Jest to szczególnie istotne w przypadku zespołów rozproszonych globalnie oraz projektów realizowanych w różnych strefach czasowych i godzinach pracy.

Kluczową rolę mogą tu odegrać awatary oparte na sztucznej inteligencji. Są to cyfrowe reprezentacje członków zespołu, które mogą działać w środowisku wirtualnym pod nieobecność prawdziwych osób. Awatary te mogą na przykład rejestrować decyzje, śledzić zadania i generować rekomendacje działań w oparciu o historyczne dane dotyczące interakcji.

AVEVA, dostawca oprogramowania przemysłowego, prowadzi intensywne badania nad rozwojem takich awatarów AI. Ich badania pokazują, że awatary AI mogą znacząco zwiększyć spójność w międzykontynentalnych projektach rozwojowych. Donoszono, że można osiągnąć wzrost spójności nawet o 35%. Dzieje się tak, ponieważ awatary AI mogą pokonywać bariery kulturowe i czasowe, na przykład poprzez dokumentowanie informacji i decyzji w ujednoliconym formacie i udostępnianie ich wszystkim członkom zespołu, niezależnie od ich lokalizacji czy strefy czasowej.

Awatary AI mogą również pomóc w zapobieganiu utracie wiedzy i zapewnieniu ciągłości projektu. Jeśli członek zespołu odejdzie lub wyjedzie na urlop, jego awatar AI może kontynuować wykonywanie zadań, dbając o to, aby ważne informacje i decyzje nie zostały utracone.

Należy podkreślić, że awatary AI nie mają na celu zastępowania pracowników. Mają one służyć jako narzędzia wspomagające, które zwiększają efektywność i skuteczność współpracy oraz umożliwiają zespołom skuteczną współpracę, nawet w złożonych i rozproszonych środowiskach.

Nadaje się do:

• MMM – Metaverse średnie przedsiębiorstwa i inżynieria mechaniczna w 5G: technologia 5G w Industrial City Park w Troisdorf z okularami VR i awatarami
• W jaki sposób platformy współpracy mogą usprawnić współpracę między różnymi działami w firmie?

Bazy wiedzy adaptujące się do kontekstu

Kolejnym ważnym aspektem modeli pracy zespołowej w metawersum przemysłowym jest integracja baz wiedzy adaptujących się do kontekstu. Złożone projekty inżynieryjne generują ogromne ilości informacji i danych, w tym modele CAD, karty charakterystyki materiałów, normy, wytyczne, informacje o poprzednich projektach i wiele innych. Wyzwaniem jest udostępnienie tych informacji odpowiednim pracownikom we właściwym czasie i kontekście.

Zintegrowane grafy wiedzy mogą stanowić rozwiązanie w tym przypadku. Grafy wiedzy to sieci semantyczne, które reprezentują informacje w postaci węzłów i krawędzi oraz obrazują relacje między różnymi elementami informacji. W kontekście metawersum przemysłowego, grafy wiedzy mogą na przykład łączyć modele CAD z normami, kartami danych materiałowych i historycznymi informacjami o projektach.

DXC Technology, firma świadcząca usługi IT, wykorzystuje środowiska metawersum do kontekstowego wyświetlania tych danych w postaci nakładek holograficznych. Gdy inżynier przegląda konkretny komponent w środowisku wirtualnym, automatycznie wyświetlane są istotne informacje z grafu wiedzy, takie jak specyfikacje materiałów, wytyczne produkcyjne czy wyniki poprzednich testów.

Donoszono, że wykorzystanie takich baz wiedzy adaptujących się do kontekstu może zmniejszyć wskaźnik błędów w przeglądach projektów nawet o 28%. Dzieje się tak, ponieważ inżynierowie mają szybszy i łatwiejszy dostęp do istotnych informacji, co pozwala im podejmować bardziej świadome decyzje.

Ponadto algorytmy uczenia maszynowego mogą być wykorzystywane do analizy interakcji użytkowników w środowisku wirtualnym i proaktywnego sugerowania istotnych informacji. Na przykład, jeśli inżynier często wyszukuje określone normy lub dane materiałowe, system może automatycznie wyświetlić te informacje, a nawet proaktywnie je wyświetlić, zanim użytkownik będzie musiał ich szukać.

Kontekstowo adaptacyjne bazy danych wiedzy w przemysłowym metawersum pomagają zatem zarządzać nadmiarem informacji i gwarantują inżynierom i projektantom dostęp do potrzebnych im informacji w każdej chwili, co pozwala im pracować wydajniej i bez błędów.

Implikacje ekonomiczne i rozwój rynku

Integracja inżynierii immersyjnej i pracy zespołowej w przemysłowym metawersum jest nie tylko ekscytująca technologicznie, ale także obiecuje znaczące korzyści ekonomiczne. Rozwój rynku w tym obszarze jest dynamiczny, a perspektywy wzrostu są obiecujące.

🗒️ Znajdź odpowiednią agencję Metaverse i biuro planowania, np. firmę konsultingową - wyszukaj i wyszukaj dziesięć najlepszych wskazówek dotyczących doradztwa i planowania

Więcej na ten temat tutaj:

• Eksperci w Metaverse i XR: znajdź odpowiednich partnerów

Badania rynku i innowacje: Dlaczego metawersum zmienia przemysł

Firmy zajmujące się badaniami rynku, takie jak ABI Research, przewidują imponujący wzrost na rynku metawersum przemysłowego, prognozując średnioroczną stopę wzrostu (CAGR) na poziomie 32,05% do 2034 r. Przedsiębiorstwa coraz częściej koncentrują się na wdrażaniu rozwiązań lean, które zapewniają wyraźny i krótkoterminowy zwrot z inwestycji (ROI).

Badanie przeprowadzone przez Deloitte wskazało trzy główne grupy strategii inwestycyjnych w metawersum przemysłowym:

Cyfrowe bliźniaki

Około 45% firm priorytetowo traktuje inwestycje w cyfrowe bliźniaki. Cyfrowe bliźniaki to wirtualne reprezentacje fizycznych obiektów, procesów lub systemów. Umożliwiają one firmom symulację, analizę i optymalizację rzeczywistych operacji w świecie wirtualnym.

Narzędzia do współpracy oparte na sztucznej inteligencji

Około 30% firm korzysta z narzędzi do współpracy opartych na sztucznej inteligencji. Narzędzia te mają na celu usprawnienie pracy zespołowej, wsparcie zarządzania wiedzą i optymalizację procesów decyzyjnych.

Własne ekosystemy XR

Około 25% firm rozwija własne ekosystemy XR. Obejmuje to budowę własnej infrastruktury sprzętowej i programowej dla inżynierii immersyjnej i aplikacji do współpracy w metawersum.

Partnerstwo między Siemensem a Sony pokazuje, jak strategiczne alianse mogą obniżyć koszty rozwoju w przemysłowym metawersum. Dzieląc się technologią i wykorzystując wiedzę specjalistyczną, firmy mogą łączyć swoje zasoby i przyspieszać innowacje. Takie partnerstwa obniżają koszty rozwoju nawet o 40%.

Analiza zwrotu z inwestycji (ROI)

Inwestycje w inżynierię immersyjną i technologie współpracy w metawersum przemysłowym przynoszą firmom korzyści na wiele sposobów. Liczne badania i projekty branżowe potwierdzają pozytywny zwrot z inwestycji (ROI) w te technologie.

Kluczową zaletą jest redukcja liczby fizycznych prototypów i cykli testowych dzięki prototypowaniu wirtualnemu. Dzięki symulacjom i modelom wirtualnym produkty można gruntownie przetestować i zoptymalizować przed budową prototypów fizycznych. Donoszono, że prototypowanie wirtualne redukuje liczbę cykli testów fizycznych średnio o 62%. Pozwala to zaoszczędzić nie tylko koszty materiałów, ale także cenny czas rozwoju.

Jednoczesne, multidyscyplinarne przeglądy w środowiskach wirtualnych również przyczyniają się do przyspieszenia rozwoju produktu. Możliwość jednoczesnego i wspólnego przeglądania oraz omawiania wirtualnych prototypów przez zespoły z różnych dziedzin usprawnia procesy koordynacji i przyspiesza podejmowanie decyzji. Donoszono, że takie jednoczesne przeglądy mogą skrócić czas wprowadzania produktu na rynek nawet o 35%.

Rozwiązanie „Iguversum” firmy Igus, producenta wyrobów z tworzyw sztucznych, demonstruje potencjalne oszczędności uzyskane dzięki wirtualizowanym testom automatyzacji. Igus wykorzystuje środowiska wirtualne do planowania, testowania i optymalizacji systemów automatyki. Według doniesień, Igus osiąga roczne oszczędności w wysokości 780 000 euro dzięki wykorzystaniu Iguversum, jednocześnie redukując koszty podróży o 89%.

Nadaje się do:

• Przemysłowy Metaverse i Rzeczywistość Rozszerzona: Co to jest iguverse lub iguversum? Platforma VR dla sprzedaży i inżynierii przemysłowej

Burckhardt Compression, producent systemów sprężarkowych, wykorzystuje rzeczywistość rozszerzoną (AR) do konserwacji swoich urządzeń. Instrukcje konserwacyjne wspierane przez AR i zdalne wsparcie umożliwiają bardziej wydajne i efektywne prace konserwacyjne. Firma Burckhardt Compression odnotowała 43% wzrost dostępności sprzętu dzięki konserwacji wspieranej przez AR.

Te przykłady pokazują, że zwrot z inwestycji (ROI) w inżynierię immersyjną i technologie współpracy w metawersum przemysłowym jest znaczący w różnych obszarach zastosowań i branżach. Korzyści obejmują oszczędności kosztów i czasu, poprawę jakości i zwiększoną dostępność instalacji.

Nowe modele biznesowe i łańcuchy wartości

Rozwój metawersum przemysłowego nie tylko prowadzi do wzrostu efektywności i oszczędności kosztów w istniejących modelach biznesowych, ale także otwiera zupełnie nowe modele biznesowe i łańcuchy wartości.

Przykładem są platformy Metaverse-as-a-Service, które oferują płatny dostęp do zaawansowanych zasobów symulacyjnych. Dostęp do drogiego oprogramowania i sprzętu symulacyjnego może stanowić istotną przeszkodę, szczególnie dla małych i średnich przedsiębiorstw (MŚP). Platformy Metaverse-as-a-Service umożliwiają tym firmom ekonomiczne i dostępne na żądanie korzystanie z zasobów symulacyjnych, bez konieczności dokonywania dużych inwestycji początkowych.

Platforma „XR now” firmy Holo-Light jest przykładem takiej platformy. XR oferuje teraz dostęp do zasobów superkomputerowych w modelu płatności za użytkowanie dla aplikacji XR. Podobno firmy mogą uzyskać dostęp do zasobów superkomputerowych już za 0,12 euro za godzinę GPU. Ma to potencjał przełomowy, szczególnie dla małych i średnich przedsiębiorstw (MŚP), ponieważ umożliwia jeszcze mniejszym firmom przeprowadzanie złożonych symulacji i korzystanie z zalet inżynierii immersyjnej.

Jednocześnie rozwijają się specjalistyczne usługi doradcze, które umożliwiają integrację XR z istniejącymi procesami PLM. Wprowadzenie technologii inżynierii immersyjnej i metawersum w firmach często wymaga głębokich zmian w procesach, strukturach i kompetencjach. Firmy doradcze wspierają firmy w skutecznym zarządzaniu tą transformacją. Przewiduje się, że do 2026 roku rynek takich usług doradczych osiągnie wartość 12,4 mld euro.

Rozwój metawersum przemysłowego stwarza zatem nie tylko nowe możliwości dla przedsiębiorstw w zakresie udoskonalania swoich produktów i procesów, ale także umożliwia nowym firmom opracowywanie innowacyjnych usług i modeli biznesowych.

Przyszłość współpracy: jak OpenXRT i blockchain kształtują metawersum przemysłowe

Mimo ogromnego potencjału metawersum przemysłowego, istnieją również wyzwania i kluczowe czynniki sukcesu, które firmy muszą wziąć pod uwagę podczas wdrażania.

Nadaje się do:

• Nowe terytorium dla nowicjuszy: Co powinieneś teraz wiedzieć o blockchainie, tokenach, NFT, portfelach, kryptowalutach i metawersie

Interoperacyjność i standaryzacja

Jednym z największych wyzwań jest heterogeniczność formatów XR i systemów CAD. Istnieje wiele różnych formatów plików, protokołów śledzenia i silników fizycznych, które często są ze sobą niekompatybilne. Utrudnia to wymianę danych i współpracę między różnymi systemami i platformami.

Aby sprostać temu wyzwaniu, kluczowe są inicjatywy standaryzacyjne. Na przykład Fraunhofer IAO pracuje nad standardem „OpenXRT”, który ma na celu ujednolicenie formatów plików, protokołów śledzenia i silników fizycznych. Celem jest stworzenie otwartego i interoperacyjnego standardu dla technologii XR w kontekście przemysłowym.

Wstępne testy ze standardem OpenXRT dają obiecujące rezultaty. Raporty wskazują, że czas konwersji danych może zostać skrócony nawet o 70%, a dokładność modelu zwiększona o 92%. Taki standard znacznie uprościłby wymianę danych między różnymi systemami XR i narzędziami inżynierskimi, zwiększając tym samym wydajność procesów programistycznych.

Bezpieczeństwo danych w środowiskach rozproszonych

Kolejnym ważnym aspektem jest bezpieczeństwo danych w środowiskach rozproszonych. W przemysłowym metawersum wrażliwe dane projektowe i informacje produkcyjne są często wymieniane między różnymi lokalizacjami i partnerami. Dlatego kluczowe jest zapewnienie ochrony tych danych przed nieautoryzowanym dostępem i manipulacją.

Rozwiązania oparte na technologii blockchain, takie jak „Przemysłowa Przestrzeń Danych” firmy Siemens, oferują obiecujące podejście w tym obszarze. Przemysłowa Przestrzeń Danych umożliwia bezpieczną i suwerenną wymianę danych między firmami. Dzięki wykorzystaniu technologii blockchain i dowodów zerowej wiedzy, poufne dane mogą być przeglądane i wykorzystywane wyłącznie przez upoważnione osoby, jednocześnie chroniąc prywatność.

Zaszyfrowane tokeny danych umożliwiają przyznawanie tymczasowych praw dostępu partnerom zewnętrznym bez całkowitego udostępniania centralnego systemu PLM. Jest to szczególnie istotne w przypadku współpracy z dostawcami i usługodawcami, którzy mogą potrzebować dostępu do określonych danych tylko przez ograniczony czas.

Bezpieczeństwo i prywatność danych są zatem kluczowymi czynnikami sukcesu dla akceptacji i wykorzystania metawersum przemysłowego w firmach. Solidne koncepcje i technologie bezpieczeństwa są niezbędne, aby zdobyć zaufanie firm do tych nowych technologii i zapewnić ochronę wrażliwych danych.

Rozwój umiejętności i zarządzanie zmianą

Wprowadzenie inżynierii immersyjnej i technologii metawersum wymaga nie tylko dostosowań technologicznych, ale także kompleksowego rozwoju umiejętności i skutecznego zarządzania zmianą. Pracownicy muszą zostać przeszkoleni w zakresie obsługi nowych technologii i przygotowani do zmienionych sposobów pracy.

Firma DXC Technology informuje o 200-godzinnych programach szkoleniowych, specjalnie dostosowanych do potrzeb metawersum przemysłowego. Programy te rozwijają zarówno umiejętności techniczne w zakresie obsługi systemów XR i oprogramowania symulacyjnego, jak i umiejętności interpersonalne niezbędne do pracy w zespołach wirtualnych.

W programach szkoleniowych wykorzystuje się elementy grywalizacji, aby zwiększyć motywację i zaangażowanie uczestników. Donoszono, że grywalizacja znacząco zwiększa wskaźnik ukończenia szkoleń. W porównaniu ze szkoleniami tradycyjnymi, gdzie wskaźnik ukończenia wynosi często około 67%, programy szkoleniowe wspierane przez VR z elementami grywalizacji osiągają wskaźnik ukończenia sięgający 89%.

Jednocześnie ważne jest, aby zinstytucjonalizować zmianę kulturową, która towarzyszy wprowadzeniu metawersum przemysłowego. Badanie przeprowadzone przez MLC (Manufacturing Leadership Council) pokazuje, że 68% firm produkcyjnych tworzy dedykowane działy metawersum, aby aktywnie kształtować tę zmianę kulturową i napędzać integrację nowych technologii.

Rozwój umiejętności i zarządzanie zmianą są zatem kluczowymi czynnikami sukcesu dla skutecznego wdrożenia metawersum przemysłowego. Firmy muszą inwestować w szkolenia i doskonalenie zawodowe swoich pracowników oraz pielęgnować kulturę korporacyjną sprzyjającą otwartości na innowacje i nowe metody pracy.

Komputery kwantowe w przemysłowym metawersum: symulacje przyszłości

Rozwój metawersum przemysłowego znajduje się wciąż w początkowej fazie, a już teraz pojawiają się obiecujące perspektywy na przyszłość i priorytety badawcze, które jeszcze bardziej zwiększą potencjał tych technologii.

Neuroadaptacyjne systemy XR

Obiecującym obszarem badań są neuroadaptacyjne systemy XR oparte na interfejsach mózg-komputer (BCI). Interfejsy BCI umożliwiają bezpośrednią komunikację między ludzkim mózgiem a komputerem. W kontekście metawersum przemysłowego, interfejsy BCI mogłyby zostać wykorzystane do bezpośredniej integracji sygnałów poznawczych z procesami projektowania, czyniąc interakcję ze środowiskami wirtualnymi jeszcze bardziej intuicyjną i efektywną.

Wczesne prototypy z Fraunhofer IAO już demonstrują potencjał neuroadaptacyjnych systemów XR. Systemy te odczytują dane EEG (elektroencefalogram), aby wykrywać poziom stresu podczas spotkań wirtualnych i automatycznie dostosowywać jasność otoczenia. Celem jest optymalizacja warunków pracy w środowiskach wirtualnych i zmniejszenie obciążenia poznawczego użytkowników.

Sony eksperymentuje z systemami opartymi na fMRI (funkcjonalnym rezonansie magnetycznym), które rejestrują nieświadome preferencje projektowe i wykorzystują je jako dane wejściowe dla generatywnych systemów AI. Na podstawie tych preferencji, generatywna sztuczna inteligencja może następnie automatycznie generować sugestie projektowe, przyspieszając i usprawniając proces projektowania.

Neuroadaptacyjne systemy XR mają potencjał, by fundamentalnie zmienić sposób, w jaki wchodzimy w interakcje ze środowiskami wirtualnymi i umożliwić nowe formy interakcji człowiek-komputer. Jednak potrzeba znacznie więcej badań, aby wprowadzić te technologie na rynek i odpowiedzieć na pytania etyczne związane z wykorzystaniem danych mózgowych.

Komputery kwantowe do symulacji w czasie rzeczywistym

Kolejną obiecującą perspektywą na przyszłość jest wykorzystanie komputerów kwantowych do symulacji w czasie rzeczywistym w przemysłowym metawersum. Komputery kwantowe wykorzystują zasady mechaniki kwantowej do rozwiązywania niektórych zadań obliczeniowych znacznie szybciej niż komputery klasyczne.

Połączenie symulatorów kwantowych z wizualizacją XR mogłoby skrócić czas obliczeń w przypadku złożonych analiz przepływu lub symulacji materiałowych z tygodni do minut. To znacznie przyspieszyłoby cykle iteracji w rozwoju produktu i rozszerzyło możliwości wirtualnego testowania i optymalizacji.

Projekty badawcze na Politechnice Federalnej w Zurychu (ETH) odnoszą wstępne sukcesy w kwantowym przewidywaniu zmęczenia materiałów. Wyniki tych symulacji można zwizualizować jako holograficzne mapy uszkodzeń i wykorzystać w przemysłowym metawersum do wirtualnego testowania komponentów pod kątem ich żywotności i niezawodności.

Komputery kwantowe mają potencjał zrewolucjonizowania technologii symulacyjnych w przemysłowym metawersum i otwarcia zupełnie nowych obszarów zastosowań. Jednak komputery kwantowe są wciąż na wczesnym etapie rozwoju i minie jeszcze trochę czasu, zanim technologia ta znajdzie szerokie zastosowanie w przemyśle.

Potencjał zrównoważonego rozwoju dzięki wirtualnym fabrykom

Przemysłowy metawersum oferuje również znaczący potencjał w zakresie zrównoważonego rozwoju. Cyfrowe bliźniaki umożliwiają optymalizację energetyczną zakładów produkcyjnych już na etapie projektowania. Symulując różne scenariusze produkcyjne i przepływy energii, firmy mogą optymalizować zużycie energii w swoich fabrykach i oszczędzać zasoby.

FREYR, producent ogniw akumulatorowych, wykorzystuje symulacje gigafactory do redukcji zużycia energii w swoich zakładach produkcyjnych. Według doniesień, FREYR może zmniejszyć zużycie energii o 23% dzięki wirtualnemu bilansowaniu linii produkcyjnych.

Symulacje logistyczne oparte na sztucznej inteligencji w metawersum przemysłowym mogą również przyczynić się do poprawy zrównoważonego rozwoju łańcuchów dostaw. Optymalizując trasy transportu i magazynowanie, firmy mogą zmniejszyć emisję CO2 w swoim łańcuchu dostaw. Donoszono, że symulacje logistyczne oparte na sztucznej inteligencji mogą zmniejszyć emisję CO2 w łańcuchu dostaw średnio o 18%.

Wirtualne fabryki w przemysłowym metawersum umożliwiają firmom planowanie, symulowanie i optymalizację procesów produkcyjnych bez zużywania zasobów fizycznych. Przyczynia się to do bardziej zrównoważonej produkcji i wspiera firmy w dążeniu do zmniejszenia swojego wpływu na środowisko.

Synteza i zalecenia dotyczące działań

Analiza pokazuje, że inżynieria immersyjna w przemysłowym metawersum nie jest futurystyczną wizją, lecz dźwignią operacyjną dla innowacji o kluczowym znaczeniu dla konkurencyjności. Firmy, które strategicznie podejmą ten rozwój, mogą zyskać znaczącą przewagę i znaleźć się w czołówce nowej ery inżynierii.

Prowadzi to do następujących rekomendacji dla decydentów w firmach:

Realizuj strategie stopniowego wdrażania

Zacznij od jasno zdefiniowanych przypadków użycia, które obiecują szybki zwrot z inwestycji (ROI). Wirtualne przeglądy projektu lub konserwacja wspierana przez AR to dobre punkty wejścia, aby zdobyć pierwsze doświadczenie i promować akceptację w firmie.

Utworzenie interdyscyplinarnych centrów kompetencji

Twórz zespoły skupiające ekspertów z dziedziny IT, inżynierii mechanicznej i kognitywistyki. Zespoły te mogą opracowywać rozwiązania XR zorientowane na użytkownika, dostosowane do specyficznych potrzeb firmy.

Nadaj priorytet otwartym ekosystemom

Postaw na otwarte standardy i modułową architekturę, które zapewniają elastyczność i adaptowalność poprzez interfejsy API. Umożliwia to szybką integrację nowych generacji technologii i unikanie uzależnienia od jednego dostawcy.

Wdrażanie wytycznych etycznych dotyczących współpracy ze sztuczną inteligencją

Opracuj jasne wytyczne dotyczące wykorzystania sztucznej inteligencji w środowiskach współpracy. Przejrzystość algorytmicznych procesów decyzyjnych i nadzór ludzki są niezbędne do budowania zaufania i minimalizowania ryzyka etycznego.

Współpraca, immersja i transformacja

Rozwój metawersum przemysłowego będzie w znacznym stopniu zależał od tego, w jakim stopniu technologie immersyjne będą postrzegane nie jako izolowane narzędzia, lecz jako integralny element sieciowych łańcuchów wartości. Firmy, które podejdą do tej transformacji strategicznie i uwzględnią powyższe rekomendacje, będą w stanie w pełni wykorzystać potencjał metawersum przemysłowego i zapewnić sobie zdecydowaną przewagę konkurencyjną. Przyszłość inżynierii już się rozpoczęła – jest immersyjna, oparta na współpracy i transformacyjna.

Xpert.Digital — pionierski rozwój biznesu

Inteligentne okulary i KI - XR/AR/VR/MR Expert

Metaverse Consumer lub Meta -evers w ogóle

Jeśli masz jakieś pytania, dalsze informacje i porady, prosimy o kontakt w dowolnym momencie.

Chętnie będę Twoim osobistym doradcą.

Możesz się ze mną skontaktować wypełniając poniższy formularz kontaktowy lub po prostu dzwoniąc pod numer +49 89 89 674 804 (Monachium) .

Nie mogę się doczekać naszego wspólnego projektu.

 

 

Xpert.Digital to centrum przemysłu skupiające się na cyfryzacji, inżynierii mechanicznej, logistyce/intralogistyce i fotowoltaice.

Dzięki naszemu rozwiązaniu do rozwoju biznesu 360° wspieramy znane firmy od rozpoczęcia nowej działalności po sprzedaż posprzedażną.

Wywiad rynkowy, smarketing, automatyzacja marketingu, tworzenie treści, PR, kampanie pocztowe, spersonalizowane media społecznościowe i pielęgnacja leadów to część naszych narzędzi cyfrowych.

Więcej informacji znajdziesz na: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus