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Mittlerweile haben sicherlich die meisten Player im industriellen Umfeld zumindest schon einmal vom Industrial Metaverse gehört. Deshalb nur kurz: Es umfasst den Einsatz von virtuellen und erweiterten Realitäten im industriellen Umfeld. Reale Fabriken, Maschinen, Geräte, Netzwerke, Menschen – die gesamte Umgebung – werden dabei in der digitalen Welt abgebildet. Ziel ist es, die industrielle Wertschöpfung zu erhöhen. Und zwar, indem etwa die Produktionsumgebung optimiert oder innerbetriebliche Abläufe effizienter gestaltet werden.
Von der virtuellen in die reale Welt –und wieder zurück
In einigen Unternehmen ist das Industrial Metaverse bereits Wirklichkeit. Ein gutes Beispiel, wie die Produktion von morgen im Industrial Metaverse aussehen kann, ist die BMW iFactory. Die iFactory steht für ein einheitliches, digitales Produktionssystem. Als Vorreiterprojekt gilt das neue Werk in Ungarn, in dem ab 2025 die vollelektrische „Neue Klasse“ vom Band laufen wird; umgesetzt werden soll es aber in allen Werken der BMW Group weltweit. Schon heute plant, simuliert, testet und optimiert BMW seine Autos vollständig in einer virtuellen Umgebung. Dabei wird jedes Detail des gesamten Produktionsprozesses millimetergenau in 3D erstellt und anschließend in die reale Welt übertragen. Aber auch im laufenden Betrieb werden die Möglichkeiten der digitalen Modellierung und Simulation genutzt. Möglich ist das durch die umfassende Vernetzung und die somit verfügbare große Datenmenge (synthetische und reale Daten). Diese Daten sind bei BMW in Sordi.AI, dem größten Industrie-datensatz, zusammengefasst. Er dient dazu, neuronale Netze zu traineren. Insgesamt spielen im Industrial Metaverse verschiedene Technologien und Innovationen zusammen. Dazu gehören etwa schnelle 5G-Netze, Edge und Cloud Computing, Blockchain, künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen, Virtual und Augmented Reality sowie der digitale Zwilling als Herzstück. Die daraus resultierenden Vorteile für die Industrie sind vielfältig:
- durch die Verbindung von virtueller und realer Welt können Unternehmen ihre Produktivität und somit ihre Kapazitäten steigern,
- Menschen können über verschiedene Länder und Zeitzonen hinweg zusammenarbeiten,
- Probleme lassen sich schneller auffinden, analysieren und lösen. Im besten Fall werden sie vorhergesehen und entstehen erst gar nicht (Stichwort: Predictive Maintenance),
- die Qualität verbessert sich. So können Unternehmen erst einen virtuellen Prototyp erstellen, diesen im Industrial Metaverse testen und ihr Feedback sofort im Design- und dem Fertigungsprozess berücksichtigen und
- die Produktion wird grüner, da sich Ressourcen einsparen lassen. Unternehmen erhalten beispielsweise Informationen, wie viele Ressourcen ein Gabelstapler verbraucht, welchen CO2-Fußabdruck er hinterlässt und wie schnell er altert, und können entsprechend reagieren.
„Die BMW iFactory ist für uns ein großer Enabler, um in den Produktionsprozessen effizient, agil und flexibel zu sein. Wir möchten schnell auf den Markt reagieren können. Mit einem digitalen Zwilling sind wir in der Lage, verschiedene Fahrzeugtypen– Derivate – mit ihren unterschiedlichen Antriebsarten auf einer Linie zu produzieren“, sagt Ingmar Stapel, verantwortlich für die IT-Governance bei der BMW Group.
Und auch wenn sich das Industrial Metaverse noch in der dynamischen Weiterentwicklung befindet und das Potenzial somit längst nicht ausgeschöpft ist, gibt es schon heute einige praktische Anwendungsgebiete.
Planung und Simulation von Fertigungslinien
Bereits in der Vergangenheit optimierten Mathematiker und Ingenieure Lauf- und Transportwege mittels mathematischer Verfahren, insbesondere aus dem Bereich Operations Research. Der Nachteil dieses Vorgehens: Als Näherungsverfahren flossen in diese Überlegungen häufig sehr strikte Annahmen ein, um die Komplexität der Modelle zu reduzieren. Die steigenden Rechenkapazitäten, fortschreitende Konnektivität sowie die Möglichkeiten des Industrial Metaverse sorgen hingegen dafür, dass nicht nur höhere Freiheitsgrade in die Optimierung einfließen, sondern auch vielfältige Datenquellen schnell einbezogen werden können. „Die größte Stärke des Industrial Metaverse ist der Ansatz als offenes Ökosystem“, erläutert Michael Baling, Head of SU Digital Factory bei MHP. „Die komfortable und umfassende Kombination von Geometrie, Oberfläche beziehungsweise Material, physikalischen Gesetzmäßigkeiten und Felddaten ermöglicht Einsichten und teamübergreifende Kollaboration in einem nie dagewesenen Umfang.“