Die feste Grundlage für Innovation: Das Industrial Metaverse

Ein roter Faden zieht sich durch unsere Kunden- und Partnergespräche. Denn trotz aller Meinungsunterschiede herrscht in einem Sachverhalt Einigkeit: Die produzierende Industrie in Deutschland steht vor einem Wendepunkt und muss sich neue Technologien aneignen, die ihre Wettbewerbsfähigkeit stärken. Sonst droht ihr die Irrelevanz.

Daher lautet das Gebot der Stunde Innovation. Doch Innovationen sind auch nicht unbedenklich, denn sie können in sich auch viele Risiken bergen. Was, wenn ein neuer, technologisch bedingter Arbeitsablauf zu einer dauerhaften Unterbrechung in der Produktion führt? Solchen Katastrophen müssen vorgebeugt werden. Deshalb bedarf es für die Innovation auch einer gesicherten Grundlage.

Genau diese Grundlage verschafft das Industrial Metaverse. Auf Basis von physikalisch genauen Reproduzierungen von ganzen Produktionsökosystemen sowie KI-Funktionalität ermöglicht es Teams, unzählige Simulationen von "Was-wäre-wenn"-Szenarien durchzuführen. Das umfasst so verschiedene innovative Vorhaben wie zum Beispiel die komplette Neugestaltung einer Autofabrik mit KI-gesteuerter Robotik sowie die Reorganisation eines Bergwerks für den Einsatz von wasserstoffbetriebenen Muldenkippern.

Mit dem Industrial Metaverse können Sie den also Einsatz neuer Technologie und den neuen Arbeitsprozess vorab in einem virtuellen Raum perfektionieren, bevor Sie sie in der physischen Welt umsetzen. Und dank der NVIDIA Omniverse-Plattform ist das Industrial Metaverse zugänglicher denn je geworden.

Aber zuerst: Warum spitzt sich die Lage in der deutschen Produktion ausgerechnet jetzt zu?

Industrie 4.0 und Innovation

Der Ernst der Lage in der deutschen Industrie hängt dem Vormarsch der Industrie 4.0 zusammen. Das Industrial Internet of things (IIoT) und das vernetzte Arbeiten verändern grundlegend die Produktion. Vor allem auf zwei Trends muss der zukunftsgewandte Produzent achten: die Intensivierung von Mensch-Roboter-Interaktionen durch die Automatisierung und die Erweiterung des Produktionsumfelds in den virtuellen Raum durch die Remote-Arbeit. Zusammengenommen führt das zu:

Sich wandelnden Arbeitsprozessen	Zunehmender Automatisierung	Akzelerierenden Produktions- geschwindigkeiten

Obwohl diese Dynamiken Early Adoptern großes Potenzial für Effizienzsteigerungen durch neue Arbeitsweisen verschaffen, laufen zu langsam reagierende Unternehmen Gefahr, den Zug zu verpassen und von der Konkurrenz überholt zu werden.

All das setzt Manager im produzierenden Gewerbe zunehmend unter Druck, eine Umgestaltung vieler Produktionsprozesse herbeizuführen. Dabei mangelt es zurzeit keineswegs an innovativen Ideen. Aber selbst wenn die Kernidee gut ist, hapert es oft an der Umsetzung.

Das Unbehagen am Experimentieren

Gute Ideen müssen erstmal getestet und gegebenenfalls geändert werden. Das kostet Zeit und Kapital. Und wenn das Zeitfenster kurz ist, wie zum Beispiel bei saisonalen Prozessen in der industriellen Landwirtschaft, ist der Druck umso größer. Nicht zuletzt ist die Prototypenerstellung für neue Geräte auch mit hohen Materialkosten verbunden, die eventuell ganz abgeschrieben werden müssten, wenn ein Probelauf vorschnell durchgeführt wird oder komplett scheitert. Und wenn zum Beispiel übereifrige Experimente zu einem Produktionsausfall führen, leidet schließlich der Umsatz.

Darüber hinaus ist das Koordinieren von physischen Experimenten in Zeiten von verteilten Teams insgesamt schwieriger geworden, während risikofreie Experimente in der physischen Welt extrem zeit- und kostenaufwendig sind.

Angesichts all dessen befindet sich die produzierende Industrie zwischen zwei Klippen. Einerseits muss sie viel Zeit und Geld in neue Technologie investieren, um nicht anderweitig konkurrenzunfähig zu werden. Andererseits gehen Unternehmen infolgedessen große Risiken ein, indem sie übereilig unerprobte Technologien und Arbeitsprozesse einführen, um sich Vorteile zu verschaffen.

Wie soll man diesen Engpass überwinden? Die Lösung besteht darin, die zeitlichen Hürden zum Experimentieren dadurch aufzuheben, indem man die physische Produktionsumgebung durch eine Reproduktion in der virtuellen Welt ergänzt. Dieses Verfahren findet im Industrial Metaverse statt.

Risikominimierung durch Simulationen

Das Industrial Metaverse besteht aus digitalen Replikationen physischer Assets oder Prozesse, sogenannten digitalen Zwillingen. Fortschritte bei der Rechenleistung und Echtzeitvisualisierung im Industrial Metaverse ermöglichen dazu neue Interaktionsweisen mit diesen Replikationen, wie zum Beispiel:

Realitätsechtes Interagieren in einer virtuellen Umgebung	Virtuellen Zugang über Bildschirme oder erweiterte Realität (XR)	Echtzeitzusammenarbeit aus der Ferne zur Entwicklung neuer Ideen

Das bedeutet nicht nur, dass mehrere Arbeiter in einer virtuellen Produktionsumgebung in Echtzeit zusammenarbeiten können, sondern sie können auch prüfen, wie ein Arbeiter in der echten Produktionsumgebung Aufgaben erfüllen würde und welche Arbeitsschritte eventuell von Ineffizienz betroffen werden könnten. Somit sind alle Mängel vor dem ersten echten Einsatz schon behoben worden. Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit, virtuelle Tests sogar schneller als in Echtzeit durchzuführen. Dazu gehören:

Präskriptive Simulation: Testen von "Was-wäre-wenn"-Szenarien von Arbeitsabläufen mithilfe präskriptiver Analytik	Robotersimulation: Beschleunigtes Training von Robotern für die Produktion unter Verwendung mehrerer Szenarien

Auf der Grundlage von Simulationen im Industrial Metaverse werden Mankos in neuen Arbeitsverfahren identifiziert und behoben, noch bevor die Umsetzung in der realen Welt erfolgt. Das erhöht die Erfolgswahrscheinlichkeit eines neuen Prozesses und minimiert gleichzeitig das finanzielle und betriebliche Risiko.

Produktivität und Unternehmensresilienz durch das Industrial Metaverse

Das Industrial Metaverse ermöglicht eine nahtlose Zusammenarbeit zwischen Experten aus verschiedenen Bereichen, von Maschinenbau und Robotik bis hin zu KI und Datenanalyse. Die Omniverse-Technologie von NVIDIA - unterstützt durch NVIDIA-GPUs - bietet Ihnen Zugang zu den fortschrittlichsten Tools für das Industrial Metaverse. Und über SoftServe haben Sie Zugriff auf ein preisgekröntes Team, das über das Know-how verfügt, Sie bei der gesamten Implementierung zu unterstützen.

Wenn Sie bereit sind, in der virtuellen Welt neue Arbeitsweisen zu entwickeln und zu testen, um Geschäftswiderstandsfähigkeit aufzubauen und sich gegenüber der Konkurrenz zu behaupten, lassen Sie uns darüber sprechen.