Иммерсивная инженерия, командная работа и её связь с метавселенной

Иммерсивное проектирование и совместная работа в промышленной метавселенной: преобразующий симбиоз

Мир промышленного производства, с его Индустрией 4.0 и Промышленной Метавселенной, стоит на пороге совершенно нового подхода к разработке продукции, обусловленного конвергенцией иммерсивного проектирования, передовых методов сотрудничества и новых технологий метавселенной. В то время как метавселенная в целом — часто ассоциируемая с развлечениями и социальными сетями — все еще борется за свою экономическую значимость, одна конкретная область уже становится движущей силой реальных инноваций: промышленная метавселенная. Это развитие обещает не что иное, как кардинальное изменение подхода к проектированию, разработке, производству и обслуживанию продукции.

В этом отчете освещаются многогранные аспекты этой трансформации и анализируются технологические, организационные и экономические последствия, возникающие в результате интеграции иммерсивного проектирования и совместной работы в промышленной метавселенной. Мы опираемся на результаты текущих исследовательских инициатив и новаторских промышленных проектов, чтобы представить всестороннюю картину возможностей и проблем, которые представляет это развитие.

В связи с этим:

• Неужели «иммерсивная инженерия» вытесняет метавселенную? Siemens и Sony лидируют в этом направлении

Технологические основы иммерсивной инженерии в метавселенной

Промышленная метавселенная построена на ряде ключевых технологий, которые в совокупности открывают совершенно новое измерение в разработке и производстве продукции. В основе этой технологической революции лежит иммерсивное проектирование, позволяющее инженерам и дизайнерам погружаться в виртуальные интерактивные среды и взаимодействовать с цифровыми моделями и симуляциями так, как если бы они были реальными.

Взаимосвязанные экосистемы XR как инфраструктурная основа

Фундаментальным условием для реализации промышленной метавселенной является наличие высокопроизводительных и взаимосвязанных экосистем XR (XR расшифровывается как расширенная реальность, общий термин, охватывающий виртуальную реальность, дополненную реальность и смешанную реальность). Традиционные гарнитуры виртуальной реальности, хотя и уже широко используются во многих секторах, часто достигают своих пределов в требовательных промышленных приложениях. Именно здесь на помощь приходит разработка передовых инфраструктур XR, выходящих за рамки простых шлемов виртуальной реальности.

Такие инициативы, как INSTANCE от Fraunhofer IAO, демонстрируют путь в будущее. Здесь создается межотраслевая аппаратная и программная инфраструктура, основанная на сложных системах. Вместо VR-гарнитур используются проекторы высокого разрешения, мощные графические архитектуры реального времени и системы точного отслеживания. Эти сетевые XR-лаборатории позволяют командам, находящимся в разных местах, одновременно и в режиме реального времени взаимодействовать с идентичными виртуальными прототипами.

Ярким примером таких разработок являются так называемые CAVE-среды (Cave Automatic Virtual Environments), подобные тем, что используются в Центре виртуальной инженерии. В этих помещениях используются высокояркие 4K-проекции для создания захватывающих 360-градусных изображений, которые полностью погружают пользователя в виртуальный мир. Точное отслеживание движений пользователя обеспечивает интуитивно понятное взаимодействие с виртуальной средой, значительно превосходящее возможности обычных VR-гарнитур.

Преимущество таких сетевых экосистем XR заключается в их способности представлять сложные виртуальные среды, одновременно обеспечивая сотрудничество между распределенными командами. Инженеры и дизайнеры могут чувствовать себя так, будто работают вместе над физическим прототипом, даже находясь в разных местах. Это не только ускоряет процессы разработки, но и способствует творчеству и инновациям, поскольку команды могут более эффективно обмениваться идеями и совместно разрабатывать решения.

Гибридизация систем CAD/PLM и интерфейсов XR

Еще одним важнейшим фактором успеха иммерсивного проектирования в промышленной метавселенной является бесшовная интеграция существующих инженерных инструментов и систем в виртуальные рабочие среды. В частности, решающее значение имеет двусторонняя связь систем САПР (систем автоматизированного проектирования) и PLM (систем управления жизненным циклом продукта) с интерфейсами XR.

Системы автоматизированного проектирования (САПР) лежат в основе современной разработки продукции. Они используются для создания 3D-моделей компонентов, узлов и готовых изделий. Системы управления жизненным циклом продукции (PLM), с другой стороны, управляют всем жизненным циклом продукта, от первоначальной концепции и разработки до производства, обслуживания и утилизации. Интеграция этих систем в промышленную метавселенную позволяет создавать виртуальные прототипы непосредственно из данных САПР и связывать их в режиме реального времени с информацией из системы PLM.

Одним из примеров таких разработок является Siemens NX Immersive Designer, разработанный в сотрудничестве с Sony. Это решение демонстрирует, как параметрические данные 3D-моделей из системы NX CAD могут быть беспрепятственно переданы в очки смешанной реальности Sony. Ключевой особенностью является двусторонняя связь: изменения в проекте, внесенные в виртуальной среде, синхронизируются с системой PLM в режиме реального времени.

Такой так называемый «замкнутый цикл» исключает обрывы связи и необходимость ручной передачи данных между различными системами. Он также позволяет предоставлять контекстно-зависимые палитры инструментов в виртуальной среде. Это означает, что инструменты и функции, доступные пользователю в среде XR, динамически адаптируются к текущим инженерным задачам. Например, для анализа проекта требуются разные инструменты, чем для планирования сборки или моделирования технического обслуживания.

Таким образом, гибридизация систем CAD/PLM и интерфейсов XR является важнейшим шагом на пути к тому, чтобы промышленная метавселенная стала неотъемлемой частью инженерного рабочего процесса. Она позволяет инженерам и дизайнерам продолжать использовать свои привычные инструменты и процессы в иммерсивной и совместной среде, одновременно извлекая выгоду из преимуществ технологии XR.

Физически точные среды моделирования

Еще одним важным аспектом иммерсивной инженерии в метавселенной является возможность проведения физически точных симуляций в виртуальных средах. Достижения в таких областях, как системы трассировки лучей и физические симуляции, позволяют воспроизводить свойства материалов, поведение потоков, механические напряжения и многие другие физические явления в реальном времени и с высокой точностью.

Движки трассировки лучей обеспечивают реалистичное отображение света и теней в виртуальной среде. Это важно не только для визуального погружения, но и для оценки таких аспектов дизайна, как текстура поверхности, отражения и цвет. Физические симуляции, с другой стороны, позволяют исследовать поведение виртуальных объектов в различных условиях. Например, можно моделировать воздействие сил и нагрузок на компоненты или анализировать поведение потоков жидкостей и газов в сложных системах.

Система AR3S от Holo-Lights демонстрирует, как подобные физически точные симуляции могут использоваться в дополненной реальности. В данном случае результаты конечно-элементного анализа (FEA), метода расчета механических напряжений и деформаций, накладываются непосредственно на физические прототипы в виде голографических изображений. Это позволяет инженерам визуализировать и оценивать результаты симуляции непосредственно в контексте реального объекта.

NVIDIA Omniverse — ещё одна платформа, способствующая этому развитию. Omniverse позволяет проводить многофизические симуляции с ускорением на графических процессорах, которые выполняют вычисления значительно быстрее, чем традиционные системы на базе центральных процессоров. Это приводит к существенному ускорению итерационных циклов в разработке продукта. Инженеры могут быстрее моделировать и сравнивать различные варианты конструкции, что приводит к оптимизации продуктов и сокращению времени разработки. Сообщается, что использование таких технологий может сократить итерационные циклы до 40%.

Таким образом, физически точные симуляции в промышленной метавселенной открывают огромный потенциал для повышения эффективности и качества разработки продукции. Они позволяют тестировать и оптимизировать продукцию виртуально до создания физических прототипов. Это не только экономит время и средства, но и снижает потребление материалов, тем самым способствуя более устойчивой разработке продукции.

Модели совместной работы в индустриальной метавселенной

Индустриальная метавселенная — это не просто технологическая платформа, но и катализатор новых форм сотрудничества. Возможности погружения и интерактивности метавселенной открывают совершенно новые перспективы для командной работы, независимо от физического местоположения участников.

В связи с этим:

• Для гибридных команд: факторы успеха платформ для совместной работы
• Какие преимущества предлагают платформы для совместной работы по сравнению с традиционными моделями организации труда?

парадигмы мультимодального взаимодействия

Современные системы XR используют парадигмы мультимодального взаимодействия для обеспечения интуитивно понятного и естественного управления виртуальными средами. Вместо традиционного ввода с клавиатуры и мыши комбинируются различные методы ввода, включая голосовое управление, распознавание жестов и тактильную обратную связь.

Голосовое управление позволяет пользователям отдавать команды и взаимодействовать с виртуальной средой, просто произнося их вслух. Распознавание жестов фиксирует движения рук и тела и преобразует их в действия в виртуальном мире. Тактильная обратная связь обеспечивает тактильные ощущения, например, с помощью вибромоторов в контроллерах или специальных перчатках. Это повышает погружение и обеспечивает более точное и естественное взаимодействие с виртуальными объектами.

Партнерство между Siemens и Sony демонстрирует интеграцию подобных парадигм многомодального взаимодействия в промышленные приложения. Например, в их решениях XR используются контроллеры с 6 степенями свободы (6DoF), которые позволяют точно управлять виртуальными объектами. 6DoF означает, что контроллеры могут обнаруживать движения по шести степеням свободы: вперед/назад, влево/вправо, вверх/вниз и вращение вокруг всех трех осей. Это обеспечивает высокоинтуитивное и точное управление в виртуальной среде.

Кроме того, в систему интегрированы системы отслеживания взгляда для фиксации направления и фокусировки взгляда пользователей. Отслеживание взгляда может использоваться в различных приложениях, например, для анализа распределения внимания внутри проектных групп. Анализируя данные о взгляде, можно определить, какие области виртуального прототипа просматриваются наиболее интенсивно и где могут находиться потенциальные проблемы проектирования или возможности оптимизации.

Многомодальность современных XR-систем значительно способствует сокращению времени обучения новых пользователей и повышению уровня принятия технологии. Сообщается, что время обучения может быть сокращено в среднем на 60% по сравнению с традиционными VR-интерфейсами. Это особенно важно в промышленных условиях, где большое количество сотрудников с различным опытом и знаниями часто вынуждены работать с этими системами.

Асинхронное взаимодействие с помощью аватаров, созданных на основе искусственного интеллекта

Еще одним важным направлением в области моделей совместной работы в промышленной метавселенной является использование искусственного интеллекта (ИИ) для поддержки асинхронного сотрудничества. Асинхронное сотрудничество означает, что членам команды не нужно работать над проектом одновременно и в одном и том же месте. Это особенно актуально для распределенных по всему миру команд и для проектов, охватывающих разные часовые пояса и различное рабочее время.

Здесь ключевую роль могут сыграть аватары, управляемые искусственным интеллектом. Это цифровые представления членов команды, которые могут действовать в виртуальной среде в отсутствие реальных людей. Эти аватары могут, например, регистрировать решения, отслеживать задачи и генерировать рекомендации по действиям на основе данных об истории взаимодействия.

Компания AVEVA, поставщик промышленного программного обеспечения, проводит интенсивные исследования по разработке таких ИИ-аватаров. Их исследования показывают, что ИИ-аватары могут значительно повысить согласованность в межконтинентальных проектах разработки. Сообщается, что повышение согласованности может достигать 35%. Это связано с тем, что ИИ-аватары способны преодолевать культурные и временные барьеры, например, документируя информацию и решения в стандартизированном формате и делая их доступными для всех членов команды, независимо от их местоположения или часового пояса.

Аватары с искусственным интеллектом также могут помочь предотвратить потерю знаний и обеспечить непрерывность проекта. Если член команды уходит в отпуск или покидает команду, его аватар с ИИ может продолжать выполнять задачи и гарантировать, что важная информация и решения не будут потеряны.

Важно подчеркнуть, что аватары на основе ИИ не предназначены для замены сотрудников-людей. Скорее, они призваны служить вспомогательными инструментами, повышающими эффективность и результативность сотрудничества и позволяющими командам успешно работать вместе даже в сложных и распределенных средах.

В связи с этим:

• МММ – Metaverse Mittelstand und Maschinenbau в 5G: технология 5G в индустриальном парке Тройсдорф с VR-очками и аватарами
• Как платформы для совместной работы могут улучшить взаимодействие между различными отделами внутри компании?

Контекстно-адаптивные базы знаний

Еще одним важным аспектом моделей совместной работы в промышленной метавселенной является интеграция контекстно-адаптивных баз данных знаний. Сложные инженерные проекты генерируют огромные объемы информации и данных, включая CAD-модели, технические характеристики материалов, стандарты, руководства, информацию о предыдущих проектах и ​​многое другое. Задача состоит в том, чтобы сделать эту информацию доступной для соответствующих сотрудников в нужное время и в нужном контексте.

В данном случае решение могут предложить интегрированные графы знаний. Графы знаний — это семантические сети, которые представляют информацию в виде узлов и ребер и отображают взаимосвязи между различными информационными элементами. В контексте промышленной метавселенной графы знаний могут, например, связывать модели САПР со стандартами, техническими характеристиками материалов и исторической информацией о проектах.

Компания DXC Technology, предоставляющая ИТ-услуги, использует метавселенные для контекстного отображения этих данных в виде голографических наложений. Когда инженер просматривает конкретный компонент в виртуальной среде, автоматически отображается соответствующая информация из графа знаний, такая как технические характеристики материала, производственные инструкции или результаты предыдущих испытаний.

Сообщается, что использование таких контекстно-адаптивных баз данных знаний может снизить частоту ошибок при проверке проектной документации до 28%. Это связано с тем, что инженеры могут быстрее и проще получать доступ к необходимой информации, что позволяет им принимать более обоснованные решения.

Кроме того, алгоритмы машинного обучения могут использоваться для анализа взаимодействия пользователей в виртуальной среде и заблаговременного предложения релевантной информации. Например, если инженер часто ищет определенные стандарты или данные о материалах, система может автоматически вывести эту информацию на первый план или даже заблаговременно отобразить ее еще до того, как пользователю придется ее искать.

Таким образом, контекстно-адаптивные базы данных знаний в промышленной метавселенной помогают справляться с информационной перегрузкой и обеспечивают инженерам и дизайнерам постоянный доступ к необходимой информации, позволяя им работать более эффективно и без ошибок.

Экономические последствия и развитие рынка

Интеграция иммерсивных инженерных решений и совместной работы в промышленной метавселенной не только технологически захватывающа, но и обещает значительные экономические преимущества. Развитие рынка в этой области динамично, и появляются многообещающие перспективы роста.

🗒️ Как найти подходящее агентство, бюро планирования или консалтинговую фирму для создания метавселенной – Поиск и поиск: Десять главных советов по консалтингу и планированию

Более подробная информация здесь:

• Эксперты в области метавселенной и XR: найдите подходящих партнеров

Исследование рынка и инновации: почему метавселенная трансформирует индустрию

Исследовательские компании, такие как ABI Research, прогнозируют впечатляющий рост рынка промышленных метавселенных, предсказывая среднегодовой темп роста (CAGR) в 32,05% до 2034 года. Компании все чаще сосредотачиваются на бережливых решениях с четкой и краткосрочной окупаемостью инвестиций (ROI).

Исследование компании Deloitte выявило три основных группы инвестиционных стратегий в индустриальной метавселенной:

Цифровые двойники

Примерно 45% компаний отдают приоритет инвестициям в цифровые двойники. Цифровые двойники — это виртуальные представления физических объектов, процессов или систем. Они позволяют компаниям моделировать, анализировать и оптимизировать свою деятельность в реальном мире в виртуальной среде.

Инструменты для совместной работы на основе искусственного интеллекта

Около 30% компаний используют инструменты для совместной работы на основе искусственного интеллекта. Эти инструменты призваны улучшить командную работу, поддержать управление знаниями и оптимизировать процессы принятия решений.

Собственные XR-экосистемы

Примерно 25% компаний разрабатывают собственные экосистемы XR. Это включает в себя создание собственной аппаратной и программной инфраструктуры для иммерсивной инженерии и приложений для совместной работы в метавселенной.

Партнерство между Siemens и Sony является примером того, как стратегические альянсы могут снизить затраты на разработку в промышленной метавселенной. Благодаря обмену технологиями и использованию опыта компании могут объединять свои ресурсы и ускорять инновации. Сообщается, что такие партнерства позволяют снизить затраты на разработку до 40%.

Анализ рентабельности инвестиций (ROI)

Инвестиции в иммерсивные инженерные решения и технологии для совместной работы в промышленной метавселенной приносят компаниям многостороннюю выгоду. Многочисленные исследования и отраслевые проекты демонстрируют положительную рентабельность этих технологий.

Ключевое преимущество заключается в сокращении количества физических прототипов и циклов тестирования за счет виртуального прототипирования. Используя моделирование и виртуальные модели, можно тщательно протестировать и оптимизировать продукцию до того, как потребуется создание физических прототипов. Сообщается, что виртуальное прототипирование сокращает количество циклов физического тестирования в среднем на 62%. Это позволяет сэкономить не только материальные затраты, но и ценное время разработки.

Одновременные междисциплинарные обзоры в виртуальной среде также способствуют ускорению разработки продукта. Возможность для команд из разных дисциплин одновременно и совместно рассматривать и обсуждать виртуальные прототипы делает процессы координации более эффективными, а принятие решений — более быстрым. Сообщается, что такие одновременные обзоры могут сократить время выхода продукта на рынок до 35%.

Система «Iguversum» от компании Igus, производителя изделий из пластмассы, демонстрирует потенциальную экономию, достигаемую за счет виртуализированного автоматизированного тестирования. Igus использует виртуальные среды для планирования, тестирования и оптимизации систем автоматизации. Сообщается, что благодаря использованию Iguversum компания Igus ежегодно экономит 780 000 евро, одновременно сокращая командировочные расходы на 89%.

В связи с этим:

• Промышленная метавселенная и расширенная реальность: что такое игуверс или игуверсум? VR-платформа для продаж и промышленного инжиниринга

Компания Burckhardt Compression, производитель компрессорных систем, использует дополненную реальность (AR) для технического обслуживания своего оборудования. Инструкции по техническому обслуживанию и удаленная поддержка с использованием AR позволяют проводить более эффективное и результативное техническое обслуживание. По сообщениям, компания Burckhardt Compression добилась 43% увеличения доступности оборудования благодаря техническому обслуживанию с использованием AR.

Эти примеры демонстрируют, что рентабельность инвестиций в иммерсивные инженерные решения и технологии совместной работы в промышленной метавселенной значительна в различных областях применения и отраслях. Преимущества варьируются от экономии затрат и времени до повышения качества и увеличения доступности оборудования.

Новые бизнес-модели и цепочки создания стоимости

Развитие индустриальной метавселенной не только приводит к повышению эффективности и экономии затрат в существующих бизнес-моделях, но и открывает совершенно новые бизнес-модели и цепочки создания стоимости.

Одним из примеров являются платформы Metaverse-as-a-Service, предлагающие платный доступ к высококачественным ресурсам моделирования. Доступ к дорогостоящему программному и аппаратному обеспечению для моделирования может быть серьезной проблемой, особенно для малых и средних предприятий (МСП). Платформы Metaverse-as-a-Service позволяют этим компаниям использовать ресурсы моделирования экономично и по запросу, без необходимости крупных первоначальных инвестиций.

Платформа "XR now" от Holo-Light — пример такой платформы. XR now предлагает платный доступ к суперкомпьютерным ресурсам для XR-приложений. Сообщается, что компании могут получить доступ к суперкомпьютерным ресурсам всего за 0,12 евро в час работы графического процессора. Это обладает огромным потенциалом, особенно для малых и средних предприятий (МСП), поскольку позволяет даже небольшим компаниям проводить сложные симуляции и пользоваться преимуществами иммерсивного проектирования.

Одновременно с этим развиваются специализированные консультационные услуги по интеграции XR в существующие процессы PLM. Внедрение иммерсивных инженерных и метавселенских технологий в компаниях часто требует глубоких изменений в процессах, структурах и навыках. Консалтинговые фирмы помогают компаниям успешно управлять этой трансформацией. Прогнозируется, что к 2026 году объем рынка таких консультационных услуг достигнет 12,4 млрд евро.

Таким образом, развитие промышленной метавселенной создает не только новые возможности для компаний по совершенствованию своей продукции и процессов, но и для новых компаний по разработке инновационных услуг и бизнес-моделей.

Будущее сотрудничества: как OpenXRT и блокчейн формируют промышленную метавселенную

Несмотря на огромный потенциал промышленной метавселенной, существуют также проблемы и критически важные факторы успеха, которые компании должны учитывать при ее внедрении.

В связи с этим:

• Новая территория для новичков: что вам следует знать о блокчейне, токенах, NFT, кошельках, криптовалютах и ​​метавселенной

Взаимодействие и стандартизация

Одна из самых больших проблем — это неоднородность форматов XR и систем САПР. Существует множество различных форматов файлов, протоколов отслеживания и физических движков, которые часто несовместимы друг с другом. Это усложняет обмен данными и взаимодействие между различными системами и платформами.

Для решения этой задачи крайне важны инициативы по стандартизации. Например, институт Фраунгофера IAO работает над стандартом «OpenXRT», цель которого — унифицировать форматы файлов, протоколы отслеживания и физические движки. Задача состоит в создании открытого и совместимого стандарта для XR-технологий в промышленном контексте.

Первые тесты со стандартом OpenXRT показывают многообещающие результаты. Отчеты указывают на то, что время преобразования данных может быть сокращено до 70%, а точность модели улучшена на 92%. Такой стандарт значительно упростит обмен данными между различными XR-системами и инженерными инструментами, тем самым повысив эффективность процессов разработки.

Безопасность данных в распределенных средах

Еще одним важным аспектом является безопасность данных в распределенных средах. В промышленной метавселенной конфиденциальные проектные данные и производственная информация часто передаются между различными подразделениями и партнерами. Поэтому крайне важно обеспечить защиту этих данных от несанкционированного доступа и манипуляций.

Решения на основе блокчейна, такие как «Промышленное пространство данных» от Siemens, предлагают перспективные подходы в этой области. Промышленное пространство данных обеспечивает безопасный и суверенный обмен данными между компаниями. Используя технологию блокчейна и доказательства с нулевым разглашением, оно гарантирует, что конфиденциальные данные могут просматриваться и использоваться только уполномоченными сторонами, одновременно защищая конфиденциальность.

Зашифрованные токены данных позволяют предоставлять временные права доступа внешним партнерам, не раскрывая полностью центральную PLM-систему. Это особенно важно для сотрудничества с поставщиками и поставщиками услуг, которым может потребоваться доступ к определенным данным только на ограниченный период времени.

Таким образом, безопасность и конфиденциальность данных являются ключевыми факторами успеха для принятия и использования промышленной метавселенной в компаниях. Надежные концепции и технологии безопасности необходимы для завоевания доверия компаний к этим новым технологиям и обеспечения защиты конфиденциальных данных.

Развитие навыков и управление изменениями

Внедрение иммерсивных инженерных и метавселенских технологий требует не только технологических корректировок, но и всестороннего развития навыков, а также эффективного управления изменениями. Сотрудники должны быть обучены работе с новыми технологиями и подготовлены к изменившимся методам работы.

Компания DXC Technology сообщает о 200-часовых программах обучения, специально разработанных для нужд промышленной метавселенной. Эти программы позволяют приобрести как технические навыки использования систем XR и программного обеспечения для моделирования, так и навыки межличностного общения, необходимые для работы в виртуальных командах.

В этих программах обучения используются элементы геймификации для повышения мотивации и вовлеченности участников. Сообщается, что геймификация значительно увеличивает процент завершения программ обучения. По сравнению с традиционным обучением, где процент завершения часто составляет около 67%, программы обучения с использованием виртуальной реальности и элементами геймификации достигают процента завершения до 89%.

В то же время важно институционализировать культурные изменения, сопровождающие внедрение промышленной метавселенной. Исследование, проведенное MLC (Manufacturing Leadership Council), показывает, что 68% производственных компаний создают специализированные подразделения по метавселенной, чтобы активно формировать эти культурные изменения и способствовать интеграции новых технологий.

Развитие навыков и управление изменениями, следовательно, являются важнейшими факторами успеха для успешной реализации промышленной метавселенной. Компании должны инвестировать в обучение и повышение квалификации своих сотрудников и создавать корпоративную культуру, которая поддерживает открытость к инновациям и новым методам работы.

Квантовые вычисления в промышленной метавселенной: моделирование будущего

Развитие индустриальной метавселенной все еще находится на ранней стадии, и уже сейчас появляются захватывающие перспективы и приоритетные направления исследований, которые еще больше расширят потенциал этих технологий.

Нейроадаптивные системы XR

Перспективным направлением исследований являются нейроадаптивные системы XR, основанные на интерфейсах «мозг-компьютер» (BCI). BCI обеспечивают прямую связь между человеческим мозгом и компьютером. В контексте промышленной метавселенной BCI могут быть использованы для прямой интеграции когнитивных сигналов в процессы проектирования и сделать взаимодействие с виртуальной средой еще более интуитивным и эффективным.

Первые прототипы от Fraunhofer IAO уже демонстрируют потенциал нейроадаптивных XR-систем. Эти системы считывают данные ЭЭГ (электроэнцефалограммы) для определения уровня стресса в виртуальных совещаниях и автоматически регулируют яркость окружающего освещения. Цель состоит в оптимизации условий работы в виртуальной среде и снижении когнитивной нагрузки на пользователей.

Компания Sony экспериментирует с системами на основе функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), которые фиксируют подсознательные предпочтения в дизайне и используют их в качестве входных данных для систем генеративного искусственного интеллекта. На основе этих предпочтений генеративный ИИ может автоматически генерировать дизайнерские предложения, ускоряя и улучшая процесс проектирования.

Нейроадаптивные системы XR потенциально способны коренным образом изменить наше взаимодействие с виртуальной средой и открыть новые формы взаимодействия человека с компьютером. Однако для вывода этих технологий на рынок и решения этических вопросов, связанных с использованием данных о мозге, необходимы дополнительные исследования.

Квантовые вычисления для моделирования в реальном времени

Еще одна многообещающая перспектива — использование квантовых вычислений для моделирования в реальном времени в промышленной метавселенной. Квантовые компьютеры используют принципы квантовой механики для решения определенных вычислительных задач значительно быстрее, чем классические компьютеры.

Сочетание квантовых симуляторов с XR-визуализацией может сократить время вычислений для сложных анализов потоков или моделирования материалов с недель до минут. Это значительно ускорит итерационные циклы в разработке продукта и расширит возможности виртуального тестирования и оптимизации.

Исследовательские проекты в ETH Zurich демонстрируют первые успехи в квантовом прогнозировании усталости материалов. Результаты этих симуляций можно визуализировать в виде голографических карт повреждений и использовать в промышленной метавселенной для виртуальной проверки компонентов на срок их службы и надежность.

Квантовые вычисления обладают потенциалом для революционизации технологий моделирования в промышленной метавселенной и открытия совершенно новых областей применения. Однако квантовые вычисления все еще находятся на ранней стадии развития, и пройдет еще некоторое время, прежде чем эта технология сможет широко использоваться в промышленных приложениях.

Потенциал устойчивого развития за счет виртуальных заводов

Промышленная метавселенная также обладает значительным потенциалом в области устойчивого развития. Цифровые двойники позволяют оптимизировать энергопотребление производственных мощностей уже на этапе проектирования. Моделируя различные производственные сценарии и энергетические потоки, компании могут оптимизировать энергопотребление своих заводов и экономить ресурсы.

Компания FREYR, производитель аккумуляторных элементов, использует моделирование гигафабрик для снижения энергопотребления своих производственных мощностей. Сообщается, что FREYR может сократить потребление энергии на 23% за счет виртуальной балансировки производственных линий.

Моделирование логистики с использованием искусственного интеллекта в промышленной метавселенной также может способствовать повышению устойчивости цепочек поставок. Оптимизируя транспортные маршруты и складирование, компании могут сократить выбросы CO2 в своих цепочках поставок. Сообщается, что моделирование логистики с использованием искусственного интеллекта может сократить выбросы CO2 в цепочках поставок в среднем на 18%.

Виртуальные заводы в индустриальной метавселенной позволяют компаниям планировать, моделировать и оптимизировать производственные процессы без потребления физических ресурсов. Это способствует более устойчивому производству и помогает компаниям в их усилиях по улучшению своего воздействия на окружающую среду.

Обобщение и рекомендации к действию

Анализ показывает, что иммерсивное проектирование в промышленной метавселенной — это не футуристическое видение, а оперативный рычаг для инноваций, имеющих решающее значение для конкурентоспособности. Компании, которые стратегически внедрят это направление, могут получить значительные преимущества и занять лидирующие позиции в новой эре инженерии.

Это приводит к следующим рекомендациям для лиц, принимающих решения в компаниях:

Внедрять стратегии поэтапной реализации

Начните с четко определенных сценариев использования, которые обещают быструю окупаемость инвестиций. Виртуальные обзоры дизайна или техническое обслуживание с использованием дополненной реальности — хорошие отправные точки для получения первоначального опыта и обеспечения принятия решения внутри компании.

Создать междисциплинарные центры компетенции

Создавайте команды, объединяющие экспертов из области информационных технологий, машиностроения и когнитивных наук. Эти команды смогут разрабатывать ориентированные на пользователя решения в области расширенной реальности (XR), адаптированные к конкретным потребностям бизнеса.

Приоритет отдавать открытым экосистемам

Используйте открытые стандарты и модульные архитектуры, обеспечивающие гибкость и адаптивность за счет API-интерфейсов. Это позволяет быстро интегрировать новые поколения технологий и избежать зависимости от конкретного поставщика.

Внедрить этические принципы для сотрудничества в области ИИ

Разработайте четкие руководства по использованию ИИ в средах для совместной работы. Прозрачность в процессах принятия решений на основе алгоритмов и человеческий контроль имеют важное значение для укрепления доверия и минимизации этических рисков.

Совместный, захватывающий и преобразующий опыт

Развитие промышленной метавселенной будет в значительной степени зависеть от того, насколько иммерсивные технологии будут восприниматься не как изолированные инструменты, а как неотъемлемая часть сетевых цепочек создания стоимости. Компании, которые стратегически подойдут к этой трансформации и учтут вышеупомянутые рекомендации, смогут в полной мере использовать потенциал промышленной метавселенной и обеспечить себе решающее конкурентное преимущество. Будущее инженерии уже началось, и оно — иммерсивное, основанное на сотрудничестве и трансформации.

Xpert.Digital - Пионер в сфере развития бизнеса

Эксперт в области умных очков и ИИ — XR/AR/VR/MR индустрии

Потребительская метавселенная или метавселенная в целом

Если у вас возникнут какие-либо вопросы, потребуется дополнительная информация или консультация, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться ко мне в любое время.

Я с удовольствием стану вашим личным консультантом.

Вы можете связаться со мной, заполнив форму обратной связи ниже, или просто позвонить мне по номеру +49 7348 4088 965 .

Я с нетерпением жду начала нашего совместного проекта.

 

 

Xpert.Digital — это центр для предприятий, специализирующийся на цифровизации, машиностроении, логистике/внутрипроизводственной логистике и фотовольтаике.

С помощью нашего комплексного решения для развития бизнеса мы поддерживаем известные компании на всех этапах, от привлечения новых клиентов до послепродажного обслуживания.

Анализ рынка, маркетинговый маркетинг, автоматизация маркетинга, разработка контента, PR, почтовые рассылки, персонализированные кампании в социальных сетях и работа с потенциальными клиентами — все это входит в число наших цифровых инструментов.

Более подробную информацию можно найти по ссылкам: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus