Inginerie imersivă, lucru în echipă colaborativ și ce legătură are aceasta cu metaversul

Inginerie imersivă și muncă colaborativă în metaversul industrial: o simbioză transformatoare

Lumea producției industriale, odată cu Industria 4.0 și Metaversul Industrial, se află în pragul unei abordări complet noi a dezvoltării de produse, impulsionată de convergența ingineriei imersive, a metodelor avansate de colaborare și a tehnologiilor emergente ale metaversului. În timp ce metaversul în general - adesea asociat cu divertismentul și rețelele sociale - se confruntă încă cu relevanța sa economică, o anumită zonă se impune deja ca motor al inovației în lumea reală: metaversul industrial. Această dezvoltare promite nimic mai puțin decât o schimbare de paradigmă în modul în care produsele sunt proiectate, dezvoltate, fabricate și întreținute.

Acest raport scoate la iveală aspectele multiple ale acestei transformări și analizează implicațiile tehnologice, organizaționale și economice care decurg din integrarea ingineriei imersive și a muncii colaborative în metaversul industrial. Ne bazăm pe perspectivele inițiativelor de cercetare actuale și ale proiectelor industriale de pionierat pentru a crea o imagine cuprinzătoare a oportunităților și provocărilor pe care le prezintă această dezvoltare.

Legat de asta:

• „Ingineria imersivă” depășește metaversul? Siemens și Sony sunt în fruntea acestui proces

Fundamentele tehnologice ale ingineriei imersive în Metavers

Metaversul industrial este construit pe o serie de tehnologii cheie care, în combinație, permit o dimensiune complet nouă a dezvoltării și fabricării de produse. În centrul acestei revoluții tehnologice se află ingineria imersivă, care permite inginerilor și designerilor să se cufunde în medii virtuale, interactive și să interacționeze cu modele și simulări digitale ca și cum acestea ar fi reale.

Ecosisteme XR interconectate ca bază infrastructurală

O condiție fundamentală pentru realizarea metaversului industrial este disponibilitatea unor ecosisteme XR de înaltă performanță și interconectate (XR înseamnă Realitate Extinsă, un termen generic care cuprinde Realitatea Virtuală, Realitatea Augmentată și Realitatea Mixtă). Căștile de realitate virtuală tradiționale, deși deja consacrate în multe sectoare, își ating adesea limitele în aplicațiile industriale solicitante. Aici intervine dezvoltarea unor infrastructuri XR avansate care depășesc simplele afișaje montate pe cască.

Inițiative precum INSTANCE de la Fraunhofer IAO demonstrează calea către viitor. Aici, se creează o infrastructură hardware și software inter-industrie, bazată pe sisteme complexe. În loc de căști VR, se utilizează proiectoare de înaltă rezoluție, arhitecturi grafice puternice în timp real și sisteme de urmărire precise. Aceste laboratoare XR conectate în rețea permit echipelor din locații diferite să interacționeze simultan și în timp real cu prototipuri virtuale identice.

Un exemplu excelent al acestei dezvoltări sunt așa-numitele medii CAVE (Cave Automatic Virtual Environments), cum ar fi cele utilizate la Centrul pentru Inginerie Virtuală. Aceste camere utilizează proiecții 4K de înaltă luminozitate pentru a crea afișaje imersive la 360° care îl cufundă complet pe utilizator în lumea virtuală. Urmărirea precisă surprinde mișcările utilizatorului și permite o interacțiune intuitivă cu mediul virtual, depășind cu mult capacitățile căștilor VR convenționale.

Avantajul unor astfel de ecosisteme XR interconectate constă în capacitatea lor de a reprezenta medii virtuale extrem de complexe, permițând în același timp colaborarea între echipe distribuite. Inginerii și proiectanții pot simți că lucrează împreună la un prototip fizic, chiar dacă se află de fapt în locuri diferite. Acest lucru nu numai că accelerează procesele de dezvoltare, dar încurajează și creativitatea și inovația, deoarece echipele pot schimba idei și pot dezvolta soluții împreună mai eficient.

Hibridizarea sistemelor CAD/PLM și a interfețelor XR

Un alt factor critic de succes pentru ingineria imersivă în metaversul industrial este integrarea perfectă a instrumentelor și sistemelor de inginerie existente în medii de lucru virtuale. În special, conexiunea bidirecțională a sistemelor CAD (Computer-Aided Design) și PLM (Product Lifecycle Management) la interfețele XR este de o importanță crucială.

Sistemele CAD sunt în centrul dezvoltării moderne de produse. Acestea sunt utilizate pentru a crea modele 3D de componente, ansambluri și produse complete. Sistemele PLM, pe de altă parte, gestionează întregul ciclu de viață al produsului, de la conceptul inițial, prin dezvoltare și fabricație, până la întreținere și eliminare. Integrarea acestor sisteme în metaversul industrial face posibilă generarea de prototipuri virtuale direct din datele CAD și conectarea lor în timp real cu informațiile din sistemul PLM.

Un exemplu al acestei dezvoltări este NX Immersive Designer de la Siemens, dezvoltat în colaborare cu Sony. Această soluție demonstrează modul în care datele modelului 3D parametric din sistemul CAD NX pot fi transferate fără probleme către ochelarii de realitate mixtă de la Sony. Caracteristica cheie este comunicarea bidirecțională: modificările de design efectuate în mediul virtual sunt sincronizate înapoi cu sistemul PLM în timp real.

Această așa-numită abordare „în buclă închisă” elimină întreruperile media și evită necesitatea transferului manual de date între diferite sisteme. De asemenea, permite furnizarea de palete de instrumente sensibile la context în mediul virtual. Aceasta înseamnă că instrumentele și funcțiile disponibile utilizatorului în mediul XR se adaptează dinamic la sarcinile inginerești curente. De exemplu, pentru o revizuire a proiectului sunt necesare instrumente diferite față de planificarea asamblării sau simularea întreținerii.

Hibridizarea sistemelor CAD/PLM și a interfețelor XR este, prin urmare, un pas crucial către transformarea metaversului industrial într-o parte integrantă a fluxului de lucru ingineresc. Aceasta permite inginerilor și proiectanților să continue să utilizeze instrumentele și procesele familiare într-un mediu imersiv și colaborativ, beneficiind simultan de avantajele tehnologiei XR.

Medii de simulare fizic precise

Un alt aspect important al ingineriei imersive în metavers este capacitatea de a efectua simulări precise din punct de vedere fizic în medii virtuale. Progresele în domenii precum motoarele de ray-tracing și simulările fizice fac posibilă reprezentarea proprietăților materialelor, a comportamentului de curgere, a solicitărilor mecanice și a multor alte fenomene fizice în timp real și cu o precizie ridicată.

Motoarele de ray-tracing asigură o reprezentare realistă a luminii și umbrelor în mediul virtual. Acest lucru este important nu numai pentru imersiunea vizuală, ci și pentru evaluarea aspectelor de design, cum ar fi textura suprafeței, reflexiile și culoarea. Simulările fizice, pe de altă parte, permit investigarea comportamentului obiectelor virtuale în diverse condiții. De exemplu, se pot simula efectele forțelor și încărcărilor asupra componentelor sau se poate analiza comportamentul de curgere al lichidelor și gazelor în sisteme complexe.

Sistemul AR3S al Holo-Lights exemplifică modul în care astfel de simulări precise din punct de vedere fizic pot fi utilizate în realitatea augmentată. Aici, rezultatele analizei cu elemente finite (FEA), o metodă de calculare a tensiunilor și deformărilor mecanice, sunt suprapuse direct ca straturi holografice peste prototipurile fizice. Acest lucru permite inginerilor să vizualizeze și să evalueze rezultatele simulării imediat în contextul obiectului din lumea reală.

NVIDIA Omniverse este o altă platformă care impulsionează această dezvoltare. Omniverse permite simulări multifizice accelerate de GPU, care efectuează calcule semnificativ mai rapid decât sistemele tradiționale bazate pe CPU. Acest lucru duce la o accelerare substanțială a ciclurilor de iterație în dezvoltarea de produse. Inginerii pot simula și compara diferite variante de design mai rapid, rezultând produse optimizate și timpi de dezvoltare mai scurți. S-a raportat că utilizarea unor astfel de tehnologii poate reduce ciclurile de iterație cu până la 40%.

Simulările fizice precise în metaversul industrial oferă astfel un potențial enorm pentru a face dezvoltarea de produse mai eficientă și de o calitate superioară. Acestea permit testarea și optimizarea virtuală a produselor înainte de a fi nevoie să fie construite prototipuri fizice. Acest lucru nu numai că economisește timp și costuri, dar reduce și consumul de materiale și contribuie astfel la o dezvoltare mai sustenabilă a produselor.

Modele de lucru colaborativ în metaversul industrial

Metaversul industrial nu este doar o platformă tehnologică, ci și un catalizator pentru noi forme de colaborare. Posibilitățile imersive și interactive ale metaversului deschid perspective complet noi pentru colaborarea în echipă, indiferent de locația lor fizică.

Legat de asta:

• Pentru echipele hibride: Factorii de succes ai platformelor colaborative
• Ce avantaje oferă platformele colaborative în comparație cu modelele tradiționale de lucru?

Paradigme de interacțiune multimodală

Sistemele XR moderne se bazează pe paradigme de interacțiune multimodală pentru a permite operarea intuitivă și naturală a mediilor virtuale. În loc de introducerea tradițională de date prin tastatură și mouse, sunt combinate diverse metode de introducere a datelor, inclusiv controlul vocal, recunoașterea gesturilor și feedback-ul haptic.

Controlul vocal permite utilizatorilor să emită comenzi și să interacționeze cu mediul virtual pur și simplu vorbind. Recunoașterea gesturilor captează mișcările mâinii și ale corpului și le traduce în acțiuni în lumea virtuală. Feedback-ul haptic oferă senzații tactile, de exemplu, prin intermediul motoarelor de vibrații din controlere sau al mănușilor speciale. Acest lucru îmbunătățește imersiunea și permite o interacțiune mai precisă și mai naturală cu obiectele virtuale.

Parteneriatul dintre Siemens și Sony demonstrează integrarea unor astfel de paradigme de interacțiune multimodală în aplicațiile industriale. Soluțiile lor XR, de exemplu, utilizează controlere 6DoF (6 grade de libertate), care permit manipularea precisă a ansamblurilor virtuale. 6DoF înseamnă că controlerele pot detecta mișcări în șase grade de libertate: înainte/înapoi, stânga/dreapta, sus/jos și rotație în jurul tuturor celor trei axe. Acest lucru permite un control extrem de intuitiv și precis în cadrul mediului virtual.

În plus, sistemele de urmărire a privirii sunt integrate pentru a capta direcția și concentrarea privirii utilizatorilor. Urmărirea privirii poate fi utilizată în diverse aplicații, cum ar fi analiza distribuției atenției în cadrul echipelor de design. Prin evaluarea datelor privind privirea, este posibil să se determine care zone ale unui prototip virtual sunt vizualizate cel mai intens și unde ar putea exista potențiale probleme de design sau oportunități de optimizare.

Multimodalitatea sistemelor XR moderne contribuie semnificativ la reducerea timpului de instruire pentru noii utilizatori și la creșterea acceptării tehnologiei. S-a raportat că timpul de instruire poate fi redus cu o medie de 60% în comparație cu interfețele VR tradiționale. Acest lucru este deosebit de important în mediile industriale, unde un număr mare de angajați cu diverse experiențe și cunoștințe anterioare trebuie adesea să lucreze cu sistemele.

Colaborare asincronă prin avatare bazate pe inteligență artificială

O altă dezvoltare interesantă în domeniul modelelor de lucru colaborativ în metaversul industrial este utilizarea inteligenței artificiale (IA) pentru a sprijini colaborarea asincronă. Colaborarea asincronă înseamnă că membrii echipei nu trebuie să lucreze la un proiect simultan și în aceeași locație. Acest lucru este relevant în special pentru echipele distribuite la nivel global și pentru proiectele care se întind pe fusuri orare și ore de lucru diferite.

Avatarurile bazate pe inteligență artificială pot juca un rol cheie în acest sens. Acestea sunt reprezentări digitale ale membrilor echipei care pot acționa în mediul virtual în absența persoanelor reale. Aceste avatare pot, de exemplu, să înregistreze decizii, să urmărească sarcini și să genereze recomandări de acțiune pe baza datelor istorice de interacțiune.

AVEVA, un furnizor de software industrial, desfășoară cercetări intensive în dezvoltarea unor astfel de avatare bazate pe inteligență artificială. Cercetările lor arată că avatarele bazate pe inteligență artificială pot crește semnificativ consecvența în proiectele de dezvoltare intercontinentale. S-a raportat că se pot obține creșteri ale consecvenței de până la 35%. Acest lucru se datorează faptului că avatarele bazate pe inteligență artificială pot depăși barierele culturale și temporale, de exemplu, prin documentarea informațiilor și deciziilor într-un format standardizat și făcându-le accesibile tuturor membrilor echipei, indiferent de locația sau fusul orar al acestora.

Avatarurile AI pot ajuta, de asemenea, la prevenirea pierderii de cunoștințe și la asigurarea continuității proiectului. Dacă un membru al echipei pleacă sau merge în vacanță, avatarul său AI poate continua să îndeplinească sarcini și să se asigure că informațiile și deciziile importante nu se pierd.

Este important de subliniat faptul că avatarele IA nu sunt destinate să înlocuiască angajații umani. Mai degrabă, ele sunt menite să servească drept instrumente de sprijin care îmbunătățesc eficiența și eficacitatea colaborării și permit echipelor să lucreze împreună cu succes, chiar și în medii complexe și distribuite.

Legat de asta:

• MMM – Metaverse Mittelstand und Maschinenbau în 5G: tehnologie 5G în parcul industrial Troisdorf cu ochelari VR și avatare
• Cum pot platformele colaborative să îmbunătățească cooperarea dintre diferitele departamente din cadrul unei companii?

Baze de date de cunoștințe adaptabile contextului

Un alt aspect important al modelelor de lucru colaborativ în metaversul industrial este integrarea bazelor de date de cunoștințe adaptabile contextului. Proiectele inginerești complexe generează cantități vaste de informații și date, inclusiv modele CAD, fișe tehnice ale materialelor, standarde, ghiduri, informații despre proiectele anterioare și multe altele. Provocarea constă în punerea acestor informații la dispoziția angajaților relevanți la momentul potrivit și în contextul potrivit.

Grafurile de cunoștințe integrate pot oferi o soluție în acest caz. Grafurile de cunoștințe sunt rețele semantice care reprezintă informații sub formă de noduri și muchii și descriu relațiile dintre diferite elemente informaționale. În contextul metaversului industrial, grafurile de cunoștințe pot, de exemplu, să lege modelele CAD cu standarde, fișe tehnice ale materialelor și informații istorice despre proiecte.

DXC Technology, o companie de servicii IT, utilizează medii metaverse pentru a afișa aceste date contextual sub formă de suprapuneri holografice. Când un inginer vizualizează o componentă specifică în mediul virtual, informațiile relevante din graficul de cunoștințe sunt afișate automat, cum ar fi specificațiile materialelor, instrucțiunile de fabricație sau rezultatele testelor anterioare.

S-a raportat că utilizarea unor astfel de baze de date de cunoștințe adaptabile contextului poate reduce rata de eroare în revizuirile de proiectare cu până la 28%. Acest lucru se datorează faptului că inginerii pot accesa informațiile relevante mai rapid și mai ușor, permițându-le astfel să ia decizii mai informate.

În plus, algoritmii de învățare automată pot fi utilizați pentru a analiza interacțiunile utilizatorilor în mediul virtual și pentru a sugera în mod proactiv informații relevante. De exemplu, dacă un inginer caută frecvent standarde sau date despre materiale specifice, sistemul poate aduce automat aceste informații în prim-plan sau chiar le poate afișa în mod proactiv înainte ca utilizatorul să fie nevoit să le caute.

Bazele de date de cunoștințe adaptive contextului din metaversul industrial ajută astfel la gestionarea supraîncărcării cu informații și asigură accesul constant al inginerilor și proiectanților la informațiile de care au nevoie, permițându-le să lucreze mai eficient și fără erori.

Implicațiile economice și dezvoltarea pieței

Integrarea ingineriei imersive și a muncii colaborative în metaversul industrial nu este doar interesantă din punct de vedere tehnologic, ci promite și avantaje economice semnificative. Dezvoltarea pieței în acest domeniu este dinamică, iar perspectivele de creștere sunt promițătoare.

Găsirea agenției, biroului de planificare sau firmei de consultanță Metaverse potrivite - Imagine: Xpert.Digital

🗒️ Găsirea agenției, biroului de planificare sau firmei de consultanță Metaverse potrivite – Căutare și căutare: Zece sfaturi importante pentru consultanță și planificare

Mai multe informații aici:

• Experți în Metaverse și XR: Găsiți partenerii potriviți

Cercetare de piață și inovare: De ce Metaversul transformă industria

Firmele de cercetare de piață precum ABI Research prevăd o creștere impresionantă pentru piața metaversului industrial, prognozând o rată anuală compusă de creștere (CAGR) de 32,05% până în 2034. Companiile se concentrează din ce în ce mai mult pe implementări lean, cu o rentabilitate a investiției (ROI) clară și pe termen scurt.

Un studiu realizat de Deloitte identifică trei grupuri principale de strategii de investiții în metaversul industrial:

Gemeni digitali

Aproximativ 45% dintre companii acordă prioritate investițiilor în gemeni digitali. Gemenii digitali sunt reprezentări virtuale ale obiectelor fizice, proceselor sau sistemelor. Aceștia permit companiilor să simuleze, să analizeze și să optimizeze operațiunile lor din lumea reală în lumea virtuală.

Instrumente de colaborare bazate pe inteligență artificială

Aproximativ 30% dintre companii se bazează pe instrumente de colaborare bazate pe inteligență artificială. Aceste instrumente sunt destinate să îmbunătățească munca în echipă, să sprijine gestionarea cunoștințelor și să optimizeze procesele decizionale.

Ecosisteme XR proprii

Aproximativ 25% dintre companii își dezvoltă propriile ecosisteme XR. Aceasta include construirea propriei infrastructuri hardware și software pentru inginerie imersivă și aplicații colaborative în metavers.

Parteneriatul dintre Siemens și Sony exemplifică modul în care alianțele strategice pot reduce costurile de dezvoltare în metaversul industrial. Prin partajarea tehnologiei și valorificarea expertizei, companiile își pot pune resursele în comun și pot accelera inovația. Se raportează că astfel de parteneriate reduc costurile de dezvoltare cu până la 40%.

Randamentul investiției (ROI) analizat

Investițiile în inginerie imersivă și tehnologii colaborative în metaversul industrial sunt rentabile pentru companii în multe feluri. Numeroase studii și proiecte industriale demonstrează rentabilitatea pozitivă a investiției (ROI) a acestor tehnologii.

Un avantaj cheie este reducerea prototipurilor fizice și a ciclurilor de testare prin prototipare virtuală. Prin utilizarea simulărilor și a modelelor virtuale, produsele pot fi testate și optimizate temeinic înainte de a fi nevoie să fie construite prototipuri fizice. S-a raportat că prototiparea virtuală reduce numărul de cicluri de testare fizică cu o medie de 62%. Acest lucru economisește nu numai costurile materialelor, ci și timp valoros de dezvoltare.

Revizuirile multidisciplinare simultane în medii virtuale contribuie, de asemenea, la accelerarea dezvoltării produselor. Capacitatea echipelor din discipline diferite de a revizui și discuta simultan și în colaborare prototipuri virtuale face ca procesele de coordonare să fie mai eficiente și deciziile mai rapide. S-a raportat că astfel de revizuiri simultane pot reduce timpul de lansare pe piață cu până la 35%.

„Iguversum” de la Igus, un producător de produse din plastic, demonstrează potențialul de economii obținut prin testarea automatizării virtualizate. Igus utilizează medii virtuale pentru a planifica, testa și optimiza sistemele de automatizare. Se raportează că Igus realizează economii anuale de 780.000 EUR prin utilizarea Iguversum, reducând simultan costurile de călătorie cu 89%.

Legat de asta:

• Metaversul Industrial și Realitate Extinsă: Ce este iguversul sau iguversul? O platformă VR pentru vânzări și inginerie industrială

Burckhardt Compression, un producător de sisteme de compresoare, utilizează realitatea augmentată (RA) pentru întreținerea echipamentelor sale. Instrucțiunile de întreținere bazate pe RA și asistența la distanță permit lucrări de întreținere mai eficiente și mai eficace. Se pare că Burckhardt Compression a obținut o creștere cu 43% a disponibilității echipamentelor prin intermediul întreținerii bazate pe RA.

Aceste exemple demonstrează că rentabilitatea investiției (ROI) în ingineria imersivă și tehnologiile colaborative în metaversul industrial este semnificativă în diverse domenii de aplicare și industrii. Beneficiile variază de la economii de costuri și timp la îmbunătățiri ale calității și creșterea disponibilității instalațiilor.

Noi modele de afaceri și lanțuri valorice

Dezvoltarea metaversului industrial nu numai că duce la creșterea eficienței și la economii de costuri în modelele de afaceri existente, dar deschide și modele de afaceri și lanțuri valorice complet noi.

Un exemplu în acest sens sunt platformele Metaverse-as-a-Service, care oferă acces cu plată per utilizare la resurse de simulare de ultimă generație. Accesul la software și hardware de simulare scump poate fi un obstacol major, în special pentru întreprinderile mici și mijlocii (IMM-uri). Platformele Metaverse-as-a-Service permit acestor companii să utilizeze resursele de simulare în mod rentabil și la cerere, fără a fi nevoie să facă investiții inițiale mari.

„XR now” de la Holo-Light este un exemplu de astfel de platformă. XR oferă acum acces cu plată per utilizare la resurse de supercalcul pentru aplicații XR. Se pare că firmele pot accesa resurse de supercalcul pentru doar 0,12 EUR pe oră GPU. Acest lucru are un potențial disruptiv, în special pentru întreprinderile mici și mijlocii (IMM-uri), deoarece permite chiar și companiilor mai mici să efectueze simulări complexe și să beneficieze de avantajele ingineriei imersive.

În același timp, se dezvoltă servicii de consultanță specializate pentru integrarea XR în procesele PLM existente. Introducerea ingineriei imersive și a tehnologiilor metaverse în companii necesită adesea schimbări profunde ale proceselor, structurilor și competențelor. Firmele de consultanță sprijină companiile în gestionarea cu succes a acestei transformări. Se preconizează că piața pentru astfel de servicii de consultanță va atinge un volum de 12,4 miliarde de euro până în 2026.

Dezvoltarea metaversului industrial creează astfel nu doar noi oportunități pentru companii de a-și îmbunătăți produsele și procesele, ci și pentru noile companii de a dezvolta servicii și modele de afaceri inovatoare.

Viitorul colaborării: Cum modelează OpenXRT și Blockchain-ul metavers industrial

În ciuda potențialului imens al metaversului industrial, există și provocări și factori critici de succes pe care companiile trebuie să îi ia în considerare în timpul implementării.

Legat de asta:

• Teritoriu nou pentru nou-veniți: Ce ar trebui să știți acum despre blockchain, token-uri, NFT-uri, portofele, criptomonede și metavers

Interoperabilitate și standardizare

Una dintre cele mai mari provocări este eterogenitatea formatelor XR și a sistemelor CAD. Există o multitudine de formate de fișiere, protocoale de urmărire și motoare fizice diferite, care sunt adesea incompatibile între ele. Acest lucru complică schimbul de date și colaborarea între diferite sisteme și platforme.

Pentru a face față acestei provocări, inițiativele de standardizare sunt cruciale. Fraunhofer IAO, de exemplu, lucrează la un standard „OpenXRT” care își propune să unifice formatele de fișiere, protocoalele de urmărire și motoarele fizice. Scopul este de a crea un standard deschis și interoperabil pentru tehnologiile XR într-un context industrial.

Testele inițiale cu standardul OpenXRT arată rezultate promițătoare. Rapoartele indică faptul că timpii de conversie a datelor pot fi reduși cu până la 70%, în timp ce precizia modelului este îmbunătățită cu 92%. Un astfel de standard ar simplifica semnificativ schimbul de date între diferite sisteme XR și instrumente de inginerie, crescând astfel eficiența proceselor de dezvoltare.

Securitatea datelor în medii distribuite

Un alt aspect important este securitatea datelor în mediile distribuite. În metaversul industrial, datele sensibile de proiectare și informațiile de producție sunt adesea schimbate între diferite locații și parteneri. Prin urmare, este crucial să se asigure că aceste date sunt protejate împotriva accesului neautorizat și a manipulării.

Soluțiile bazate pe blockchain, precum „Industrial Data Space” de la Siemens, oferă abordări promițătoare în acest domeniu. Industrial Data Space permite schimbul de date securizat și suveran între companii. Prin utilizarea tehnologiei blockchain și a dovezilor zero-knowledge, se asigură că datele sensibile pot fi vizualizate și utilizate doar de părțile autorizate, protejând în același timp confidențialitatea.

Jetoanele de date criptate permit acordarea de drepturi de acces temporar partenerilor externi fără a expune complet sistemul PLM central. Acest lucru este deosebit de important pentru colaborarea cu furnizorii și prestatorii de servicii care ar putea avea nevoie de acces la anumite date doar pentru o perioadă limitată.

Prin urmare, securitatea și confidențialitatea datelor sunt factori cheie de succes pentru acceptarea și utilizarea metaversului industrial în companii. Conceptele și tehnologiile robuste de securitate sunt esențiale pentru a câștiga încrederea companiilor în aceste noi tehnologii și pentru a asigura protecția datelor sensibile.

Dezvoltarea competențelor și managementul schimbării

Introducerea ingineriei imersive și a tehnologiilor metavers necesită nu doar ajustări tehnologice, ci și dezvoltarea cuprinzătoare a competențelor și o gestionare eficientă a schimbării. Angajații trebuie să fie instruiți să lucreze cu noile tehnologii și pregătiți pentru modalitățile de lucru schimbate.

DXC Technology prezintă programe de instruire de 200 de ore, adaptate special nevoilor metaversului industrial. Aceste programe oferă atât abilități tehnice în utilizarea sistemelor XR și a software-ului de simulare, cât și abilități non-tehnice de colaborare esențiale pentru lucrul în echipe virtuale.

Elementele de gamificare sunt utilizate în aceste programe de instruire pentru a crește motivația și implicarea participanților. S-a raportat că gamificarea crește semnificativ rata de finalizare a programelor de instruire. Comparativ cu instruirea tradițională, unde rata de finalizare este adesea în jur de 67%, programele de instruire susținute de VR cu elemente de gamificare ating rate de finalizare de până la 89%.

În același timp, este important să se instituționalizeze schimbarea culturală care însoțește introducerea metaversului industrial. Un studiu realizat de MLC (Manufacturing Leadership Council) arată că 68% dintre companiile producătoare își înființează departamente dedicate metaversului pentru a modela în mod activ această schimbare culturală și a stimula integrarea noilor tehnologii.

Prin urmare, dezvoltarea competențelor și gestionarea schimbării sunt factori cruciali pentru implementarea cu succes a metaversului industrial. Companiile trebuie să investească în formarea și perfecționarea angajaților lor și să promoveze o cultură corporativă care să susțină deschiderea către inovație și noi modalități de lucru.

Calculul cuantic în metaversul industrial: Simulări ale viitorului

Dezvoltarea metaversului industrial este încă în stadii incipiente, iar perspective de viitor și priorități de cercetare interesante apar deja, care vor crește și mai mult potențialul acestor tehnologii.

Sisteme XR neuroadaptive

O arie promițătoare de cercetare o reprezintă sistemele neuroadaptive XR bazate pe interfețe creier-computer (BCI). BCI-urile permit comunicarea directă între creierul uman și un computer. În contextul metaversului industrial, BCI-urile ar putea fi utilizate pentru a integra semnale cognitive direct în procesele de proiectare și pentru a face interacțiunea cu mediile virtuale și mai intuitivă și mai eficientă.

Prototipurile timpurii de la Fraunhofer IAO demonstrează deja potențialul sistemelor neuroadaptive XR. Aceste sisteme citesc datele EEG (electroencefalogramei) pentru a detecta nivelurile de stres în cadrul întâlnirilor virtuale și ajustează automat luminozitatea ambientală. Scopul este de a optimiza condițiile de lucru în mediile virtuale și de a reduce încărcarea cognitivă a utilizatorilor.

Sony experimentează cu sisteme bazate pe RMN funcțional (imagistică prin rezonanță magnetică funcțională) care captează preferințele de design inconștiente și le utilizează ca date de intrare pentru sistemele de inteligență artificială generativă. Pe baza acestor preferințe, inteligența artificială generativă poate apoi genera automat sugestii de design, accelerând și îmbunătățind procesul de proiectare.

Sistemele neuroadaptive XR au potențialul de a schimba fundamental modul în care interacționăm cu mediile virtuale și de a permite noi forme de interacțiune om-computer. Cu toate acestea, sunt necesare mult mai multe cercetări pentru a aduce aceste tehnologii pe piață și pentru a aborda întrebările etice legate de utilizarea datelor cerebrale.

Calcul cuantic pentru simulări în timp real

O altă perspectivă promițătoare este utilizarea calculului cuantic pentru simulări în timp real în metaversul industrial. Calculatoarele cuantice utilizează principiile mecanicii cuantice pentru a rezolva anumite sarcini de calcul semnificativ mai rapid decât computerele clasice.

Combinarea simulatoarelor cuantice cu vizualizarea XR ar putea reduce timpul de calcul pentru analize complexe de flux sau simulări de materiale de la săptămâni la câteva minute. Acest lucru ar accelera semnificativ ciclurile de iterație în dezvoltarea de produse și ar extinde posibilitățile de testare și optimizare virtuală.

Proiectele de cercetare de la ETH Zurich arată un succes inițial în predicția cuantică a oboselii materialelor. Rezultatele acestor simulări pot fi vizualizate sub formă de hărți holografice ale deteriorării și utilizate în metaversul industrial pentru a testa virtual componentele pentru durata lor de viață și fiabilitatea acestora.

Calculul cuantic are potențialul de a revoluționa tehnologiile de simulare în metaversul industrial și de a deschide domenii de aplicare complet noi. Cu toate acestea, calculul cuantic se află încă într-un stadiu incipient de dezvoltare și va mai dura ceva timp până când această tehnologie va putea fi utilizată pe scară largă în aplicații industriale.

Potențialul de sustenabilitate prin fabrici virtuale

Metaversul industrial oferă, de asemenea, un potențial semnificativ de sustenabilitate. Gemenii digitali permit planificarea optimizată din punct de vedere energetic a instalațiilor de producție încă din faza de proiectare. Prin simularea diferitelor scenarii de producție și fluxuri de energie, companiile pot optimiza consumul de energie al fabricilor lor și pot conserva resursele.

FREYR, un producător de celule de baterii, utilizează simulări gigafabrică pentru a reduce consumul de energie al instalațiilor sale de producție. Se pare că FREYR poate reduce consumul de energie cu 23% prin echilibrarea virtuală a liniilor de producție.

Simulările logistice bazate pe inteligență artificială în metaversul industrial pot contribui, de asemenea, la îmbunătățirea sustenabilității lanțurilor de aprovizionare. Prin optimizarea rutelor de transport și a depozitării, companiile pot reduce emisiile de CO2 din lanțul lor de aprovizionare. S-a raportat că simulările logistice bazate pe inteligență artificială pot reduce emisiile de CO2 din lanțul de aprovizionare cu o medie de 18%.

Fabricile virtuale din metaversul industrial permit companiilor să planifice, să simuleze și să optimizeze procesele de producție fără a consuma resurse fizice. Acest lucru contribuie la o producție mai sustenabilă și sprijină companiile în eforturile lor de a-și îmbunătăți amprenta ecologică.

Sinteză și recomandări de acțiune

Analiza arată că ingineria imersivă în metaversul industrial nu este o viziune futuristă, ci o pârghie operațională pentru inovații critice din punct de vedere competitiv. Companiile care adoptă strategic această dezvoltare pot obține avantaje semnificative și se pot poziționa în avangarda unei noi ere a ingineriei.

Aceasta duce la următoarele recomandări pentru factorii de decizie din companii:

Urmăriți strategii de implementare incrementală

Începeți cu cazuri de utilizare clar definite care promit un ROI rapid. Revizuirile virtuale ale designului sau mentenanța cu suport de realitate augmentată (AR) sunt puncte de plecare bune pentru a câștiga experiență inițială și a promova acceptarea în cadrul companiei.

Înființarea de centre de competență interdisciplinare

Creați echipe care să reunească experți din IT, inginerie mecanică și științe cognitive. Aceste echipe pot dezvolta soluții XR centrate pe utilizator, adaptate nevoilor specifice ale afacerii.

Prioritizarea ecosistemelor deschise

Bazați-vă pe standarde deschise și arhitecturi modulare care asigură flexibilitate și adaptabilitate prin intermediul interfețelor API. Acest lucru permite integrarea rapidă a noilor generații de tehnologii și evită dependența de un anumit furnizor.

Implementați linii directoare etice pentru colaborarea cu inteligența artificială

Elaborați linii directoare clare pentru utilizarea inteligenței artificiale în medii colaborative. Transparența în procesele decizionale algoritmice și supravegherea umană sunt esențiale pentru a construi încredere și a minimiza riscurile etice.

Colaborativ, imersiv și transformator

Dezvoltarea metaversului industrial va depinde semnificativ de măsura în care tehnologiile imersive sunt înțelese nu ca instrumente izolate, ci ca o componentă integrantă a lanțurilor valorice interconectate. Companiile care abordează strategic această transformare și iau în considerare recomandările menționate anterior vor putea exploata pe deplin potențialul metaversului industrial și își vor asigura un avantaj competitiv decisiv. Viitorul ingineriei a început și este imersiv, colaborativ și transformator.

Xpert.Digital - Dezvoltare de afaceri pionieră

Ochelari inteligenți și AI - expert în industria XR/AR/VR/MR

Metaversul consumatorului sau Metaversul în general

Dacă aveți întrebări, aveți nevoie de informații suplimentare sau sfaturi, vă rog să mă contactați oricând.

Konrad Wolfenstein

Aș fi bucuros să vă servesc drept consilier personal.

Mă puteți contacta completând formularul de contact de mai jos sau pur și simplu sunându-mă la +49 89 89 674 804 (München) .

Aștept cu nerăbdare proiectul nostru comun.

Xpert.Digital este un hub pentru industrie, axat pe digitalizare, inginerie mecanică, logistică/intralogistică și fotovoltaică.

Cu soluția noastră de Dezvoltare Afaceri 360°, sprijinim companii renumite, de la achiziții noi până la post-vânzare.

Inteligența de piață, smarketing-ul, automatizarea marketingului, dezvoltarea de conținut, PR-ul, campaniile de e-mail, social media personalizate și cultivarea lead-urilor fac parte din instrumentele noastre digitale.

Puteți găsi mai multe informații la: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus