Echt lösen

3 Möglichkeiten, Social-Media-Plattformen für alle zu verbessern

Wie Sie die strategische Kraft eines Workforce-Ökosystems nutzen können

So implementieren Sie eine 4-Tage-Woche

Bildnachweis: Akacin Phonsawat / iStock

Ideen, die zur Tat werden

Herstellung

Von

Beth Stackpole

7. August 2023

Das industrielle Metaversum ermöglicht widerstandsfähigere Lieferketten und eine lokale Fertigung durch den Einsatz vorhandener Tools wie digitaler Zwillinge.

Obwohl das Metaversum am engsten mit besseren Einkaufs- und Unterhaltungserlebnissen für Verbraucher in Verbindung gebracht wird, hat der Industriesektor pragmatische Pläne für den Einsatz der Technologie, um die Zusammenarbeit zu verbessern, Abläufe zu optimieren und zu verbessern und Fertigungstalente auszubilden.

Das industrielle Metaversum wird mit vorhandenen Werkzeugen aufgebaut, darunter digitale Zwillinge, künstliche Intelligenz, High-Fidelity-Simulationen, erweiterte Realität, Blockchain, 5G-Konnektivität sowie Cloud- und Edge-Computing. Laut Barbara Humpton, CEO von Siemens USA, wird es entscheidend dazu beitragen, widerstandsfähigere Lieferketten zu schaffen und die Fertigung zu lokalisieren.

„In einer digitalen Umgebung haben wir die Möglichkeit, etwas zu bauen, zu experimentieren und die Kräfte der Natur virtuell auf etwas anzuwenden, bevor es überhaupt existiert, und dann eine Entscheidung darüber zu treffen, was wir tatsächlich in der realen Welt bauen wollen“, sagte Humpton bei a jüngste Veranstaltung des MIT Technology Review.

Humpton und andere Experten diskutierten, wie das industrielle Metaversum reale und digitale Welten verbindet und so eine immersive Umgebung schafft, in der Fertigungsmitarbeiter in Echtzeit zusammenarbeiten und gleichzeitig reale Geschäftsprobleme einfacher und kostengünstiger lösen können.

Der digitale Zwilling, ein virtuelles Modell eines realen Objekts, ist der Grundstein des industriellen Metaversums. Digitale Zwillinge der nächsten Generation werden fotorealistisch, physikbasiert, KI-fähig und mit einem größeren Metaversum-Ökosystem verbunden sein, was ihre Fähigkeiten erweitert und die Grenze zwischen physischen und digitalen Räumen weiter verwischt, heißt es in einem Whitepaper des MIT über das industrielle Metaversum Technology Review und Siemens. Gartner geht davon aus, dass der Markt für digitale Zwillinge bis 2031 auf 183 Milliarden US-Dollar anwachsen wird, während ABI Research prognostiziert, dass das Marktpotenzial für das industrielle Metaversum im Jahr 2030 100 Milliarden US-Dollar erreichen wird.

Die Erwartungen an das industrielle Metaversum sind aus mehreren Gründen hoch. Eine schnellere Problemlösung ist ein entscheidender Vorteil, ebenso wie die Möglichkeit rekombinanter Innovationen, insbesondere da digitale Zwillingsdarstellungen physischer Anlagen die Iteration wesentlich einfacher machen, ohne kostspielige Prototypen zu bauen oder den Betrieb in der Fabrik zu unterbrechen.

Gartner geht davon aus, dass der Markt für digitale Zwillinge bis 2031 183 Milliarden US-Dollar groß sein wird.

„Wenn man ein System aus Komponenten und Unterkomponenten nimmt und diese digitale Zwillinge darstellen, kann man diese auf neue Weise neu kombinieren“, sagte Marshall Van Alstyne, Professor an der Boston University und Gastwissenschaftler bei der MIT Initiative on the Digital Economy. „Es entsteht ein Sandkasten oder Spielplatz, auf dem man neue Dinge bauen und konstruieren kann.“

Zu den möglichen industriellen Metaverse-Anwendungsfällen gehören die folgenden:

Verbessertes Design und Technik. Teammitglieder aus verschiedenen Abteilungen oder Standorten können in einer kollaborativen Umgebung arbeiten und Innovationen entwickeln, ohne dass kostspielige und zeitaufwändige Reisen oder umfangreiche physische Prototypen erforderlich sind. Die Möglichkeit, fotorealistische Umgebungen mit verschiedenen Simulationen zu kombinieren, ermöglicht umfassendere Tests und Validierungen von Produktdesigns oder Anlagenanlagen in der virtuellen Welt und erleichtert so größere Innovationen.

Virtuelle Inbetriebnahme und Anlagenplanung. Durch den Einsatz immersiver digitaler Zwillinge können Hersteller ihre Fertigungshallen im Metaversum ausbauen und in Betrieb nehmen und so optimierte Abläufe und Ausfallsicherheit gewährleisten. Sie können Fehler erkennen und beheben, ohne die laufende Produktion zu stören oder unnötige Investitionsrisiken einzugehen. Siemens nutzte digitale Zwillingstechnologien, um den Bau einer 73.000 Quadratmeter großen Fabrik in Nanjing, China, zu planen und zu simulieren. Dabei wurden Fabrikdaten, Produktionsliniendaten, Leistungsdaten und Gebäudeinformationen genutzt, um die Fabrik lange vor Baubeginn zu testen und zu validieren.

Den Betrieb verbessern.Durch Simulationen und Echtzeit-Datenerfassung können Hersteller Erkenntnisse gewinnen, die sie zur Optimierung ihrer Ausrüstung, zur Minimierung von Ausfallzeiten sowie zur Vorhersage und Vermeidung von Ausfällen nutzen können.

Mitarbeiter weiterbilden. Das Metaverse ermöglicht Mitarbeitern Fernzugriff auf Expertenkompetenzen und virtuelle Schulungen, unabhängig davon, wo sie sich physisch befinden. Mitarbeiter können in der virtuellen Welt eine ausführliche, praxisnahe Schulung zu komplexen Maschinen erhalten, ohne den Betrieb zu stören.

Wenn Hersteller tiefer in das Metaversum eintauchen, sollten sie Folgendes im Hinterkopf behalten:

Interoperabilität und ein offenes Ökosystem sind der Schlüssel zum Erfolg. Um den Benutzern zu helfen, erfordert das Metaversum ein offenes Ökosystem sowie Interoperabilität, damit Daten zwischen Anwendungen fließen können. Digitale Zwillinge unterstützen dies, da sie für End-to-End-Systeme repräsentativ sind und nicht für einzelne Anlagen oder Silos. „Der Trick besteht darin, dass alles zusammenpasst“, sagte Douglas Bellin, globaler Leiter für Geschäftsentwicklung, Industrie 4.0 und Smart Factories bei Amazon Web Services.

Dabei spielt die Multiphysik-Simulation eine zentrale Rolle. Die Multiphysik-Simulation, die es ermöglicht, das Verhalten eines physischen Vermögenswerts in der digitalen Welt nachzuahmen, wird ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal im industriellen Metaversum sein, sagte Peter Koerte, Chief Strategy Officer und Chief Technology Officer bei Siemens. „Wir versuchen, reale Probleme im industriellen Metaversum zu lösen, was bedeutet, dass sich alle Dinge genauso verhalten müssen wie im wirklichen Leben“, sagte er.

Denken Sie global, nicht lokal. Hersteller müssen über die Effizienzgewinne durch die Anbringung eines Sensors an einer einzelnen Maschine hinausdenken, um sicherzustellen, dass diese mit maximaler Effizienz arbeitet. Stattdessen sollten sie eine Sicht auf Systemebene in Betracht ziehen, um zu experimentieren, wie Änderungen zu einer durchgängigen Optimierung führen. „Indem Sie Daten aus all diesen verschiedenen Systemen zusammentragen, können Sie eine globale Optimierung durchführen, indem Sie möglicherweise eine Reihe von Komponenten vollständig ersetzen oder durch eine andere Vorgehensweise zu etwas weitaus effizienterem Ergebnis führen“, sagte Van Alstyne.

Schaffen Sie mehr Wert als Sie nehmen. Das Versprechen rekombinanten Wachstums wird davon abhängen, dass Ökosystempartner Daten und Modelle austauschen. Es ist wichtig, neue Governance-Modelle zu etablieren und Belohnungen zu etablieren, die die Teilnahme am Metaversum fördern. „Die Idee hier ist, dass man Ideen braucht, die man nicht hat, von Leuten, die man nicht kennt, und das wird nicht passieren, wenn man sie nicht belohnt“, sagte Van Alstyne. „Wenn Sie mehr Wert schaffen, als Sie nehmen, werden die Leute bereit sein, Ihnen ihre Ressourcen zur Verfügung zu stellen. Wenn Sie es nicht tun, werden sie es nicht tun.“

Lesen Sie weiter: Wie Daten den Übergang zur intelligenten Fertigung vorantreiben