Immersive Technologien „Das Industrial Metaverse wird in fünf Jahren in Einzelanwendungen gut funktionieren“

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Seit geraumer Zeit ist das Metaverse für die Industrie zwar nicht in aller, aber in vieler Munde. Was ist eigentlich ein Industrial Metaverse, was geht wie schon heute und wo liegen aktuell die Hürden? Antworten darauf hat Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Kfm. Christoph Runde, Geschäftsführer des Virtual Dimension Center (VDC).

Herr Prof. Runde, wie definieren Sie das Metaverse für den industriellen Einsatz?

Wir sehen das Metaverse als einen kollektiven virtuellen Raum, der durch die Konvergenz von virtuell erweiterter physischer Realität und physisch persistentem virtuellen Raum entsteht. Für uns sind dabei drei Eigenschaften bestimmend:

• persistente, verteilt-kollaborative 3D-Räume, in denen gemeinsam gearbeitet – also zum Beispiel geplant, entworfen, designt, entwickelt, trainiert werden kann,

• Konzepte des digitalen Zwillings, also Abbildungen der tatsächlichen oder möglichen Realität; es werden mehrere digitale Zwillinge erstellt, um die Realität zu planen, zu verstehen, zu dokumentieren, Alternativszenarien durchzuspielen etc und

• nahtlose eXtended-Reality-(XR)-Umgebungen: XR-Endgeräte wie VR-Headsets, AR-Smartglasses, Projektionen, Handhelds wie Smartphones und Tablet-PCs werden überall verwendbare, mögliche User Interfaces zu einem konsistenten, persistenten 3D-Datensatz und je nach Einsatzzweck frei ausgewählt.

Man sieht heute das Industrial Metaverse, das Commercial Metaverse und das Consumer Metaverse. Das Industrial Metaverse kann eine ganze Reihe der Themen, die wir seit vielen Jahren als Inselanwendungen bereits mit XR bearbeiten, durch kollaborativ-verteilte Persistenz und XR-Endgeräte-Unabhängigkeit auf ein neues Level heben. Dazu zählen sicher viele Themen der Produktentwicklung, des Industrial Engineerings, des Trainings, der Assistenzlösungen im Service und in der Qualitätssicherung.

Metaverse

Was sich bei immersiven Lösungen für das Engineering getan hat

Welche schon vorhandenen und erprobten Technologien sind im industriellen Metaverse im Einsatz?

So wie wir das Metaverse sehen, verbirgt sich dahinter eine enorme Anzahl an methodischen Ansätzen und Technologien, die bereits gut erprobt im praktischen Einsatz sind. Die Herausforderung liegt wie so häufig in der Kombination zu einem funktionierenden Ganzen. Zu den essentiellen Metaverse-Technologien zählen sicher die verteilt-kollaborativen XR-Umgebungen, Digital-Twin-Lösungen, sämtliche Sensorik, die dazu dienen kann die Realität zu erfassen und zu digitalisieren – auch und insbesondere Lokalisierungs-, Tracking- und Capturing-Techniken, Cloud- und Streaming-Technologien. Da im Industrial Metaverse Wertschöpfung betrieben wird, dort reale Menschen mit realen Aufgaben arbeiten werden, sind Technologien zu Datensicherheit, Datenschutz, Urheberschutz, Kopierschutz, für finanzielle Transaktionen unverzichtbar. Hier kommen wir also in die Domänen von Krypto-Technologien wie Blockchain oder NFTs. Auch Künstliche Intelligenz und Machine Learning werden ihren Platz haben, wenn wir etwa an Assistenzfunktionen denken, nicht nur im Service, sondern auch etwa für Planung und Entwicklung. Autonome Avatare sind ein weiteres Feld für KI im Metaverse.

Welche Technologien müssen noch entwickelt oder verbessert werden?

Sämtliche der genannten Technologien haben heute Marktreife, aber dennoch natürlich auch Entwicklungspotenzial. Das ist aber nicht der Kern der Herausforderung. Die Schwierigkeit liegt darin, diese genannten Technologien zu einer funktionieren Plattform zu kombinieren, die dann auch für eine hinreichend große Masse an Unternehmen mit geringen Einstiegshürden nutzbar sein wird. Das Metaverse darf dabei natürlich kein losgelöster Solitär sein, sondern muss Teilfunktionen eines Unternehmens abbilden können, so dass hier tatsächlich Aufgaben übernommen, Arbeit ins Metaverse verlagert werden kann. Das ist vor dem Hintergrund heterogener Legacy-IT die Herkulesaufgabe. Interoperabilität wird damit sehr zentral. Auch die Idee eines dezentralen Metaverse, in dem jeder Teilnehmer Herr seiner eigenen Daten ist und diese von einer Metaverse-Plattform zu einer anderen mitnehmen kann, rücken Interoperabilität und Standardisierung in den Fokus.

3D-Modelle und Virtual Reality

Die Rolle von VR im Industrial Metaverse

Wo sehen Sie sinnvolle Einsatzgebiete eines Industrial Metaverse – speziell im Umfeld des Produktentstehungsprozesses?

Wir haben heute wirklich leistungsstarke XR-Endgeräte, Rechner, Grafikkarten, Game Engines etc., die uns zumindest theoretisch die Möglichkeit eröffnen, sich weltweit in geteilte 3D-Szenen einzuklinken, um dort zusammenzuarbeiten. Der Ausbau der Mobilfunknetze von 5G und 6G wird die Verfügbarkeit von XR-Streaming-Lösungen drastisch erhöhen. Das können wir nutzen für ganz traditionelle Arbeitsansätze wie das Concurrent Engineering, Engineering-around-the-Clock oder auch für etwas neuere Ideen wie Co-Creation, bei der ich den Kunden in die Entwicklung miteinbeziehe. Auch kann man Skalierungseffekte nutzen, da man mit seinem Metaverse theoretisch beliebig viele Menschen erreichen kann, etwa für Beteiligungsprozesse oder für Schulungen.

Konstruktionsleiter Forum

Produktentwicklung neu denken

Der Schlüssel für den Erfolg eines Unternehmens liegt in Konstruktion und Entwicklung. Hier entstehen innovative Produkte, die die Wettbewerbsfähigkeit sichern. Doch kennen Sie die Herausforderungen der Produktentwicklung im 21. Jahrhundert?

Das Konstruktionsleiter Forum will Konstruktions- und Entwicklungsleiter für Hürden sensibilisieren, sowie Tools und Methoden aufzeigen, um innovative Ideen strukturiert zu entwickeln und den Produktentstehungsprozess so schlank und effizient wie möglich zu gestalten.

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Wie ist Ihrer Erfahrung nach die Einstellung der deutschen Industrie in Bezug auf das Metaverse?

Es fällt positiv auf, dass viel Bewegung im Thema ist. Eigentlich sehen wir gerade das klassische sich-Positionieren: einige sehr große Corporates haben erste Versuche gestartet. Einige dieser Versuche sind nicht wirklich ernsthaft, sondern machen auf mich eher den Eindruck, Recruiting- und Marketing-Ziele zu bedienen. Etliche kleine Technologiefirmen versuchen sich im Thema zu verorten und ihr Angebot in Richtung Metaverse auszubauen. Die Beratungsgesellschaften machen zurzeit gutes Geschäft und suchen in den Jobbörsen intensiv nach Fachkräften. Die Masse der Unternehmen bekundet Interesse am Thema, wartet aber noch ab. Auch das ist wenig verwunderlich, denn die Berichterstattung in den Medien ist extrem divergent: Vom großen Heilsversprechen bis zum Milliardengrab ist alles dabei. Ein typischer Mittelständler guckt sich da eher an, wie das Experiment etwa bei Mercedes ausgeht.

3D-Visualisierung

Virtueller Produktionsstart bei BMW

Digitale Transformation

Siemens und Nvidia arbeiten am industriellen Metaversum

Welche Hürden sehen Sie aktuell?

Die große Herausforderung liegt in der Integration einer ganzen Reihe von an sich schon komplexen Themenfeldern, die schließlich in ein funktionierendes technisches System und in einen funktionierenden Business Case überführt werden müssen. Abgesehen von technologisch orientierten Pilotprojekten sollte man also eine gute Vorstellung davon haben, wie die zukünftige Arbeit im Metaverse aussehen kann, welche bisherigen Tätigkeiten man dorthin verlagert, welche neuen Tätigkeiten man im Metaverse durchführen will und wer dafür wie viel und auf welche Weise bezahlt. Dazu gibt es heute noch eine ganze Reihe noch ungeklärter Fragen, etwa im Rechtsumfeld zu Haftung, Urheberschutz, Datensicherheit oder auch ethische Fragen; letztere prioritär im Consumer Metaverse aber auch bei professionellen Metaverseanwendungen im Kontext Gesundheit – etwa Pflege – sind wir sofort in der Ethik.

Können Sie schon ein Best Practice nennen?

Verstehen wir das Metaverse mit seinen Ausprägungen so allumfassend wie eingangs beschrieben, dann haben wir das eigentlich heute noch nicht. Es gibt aber durchaus hervorragende Teilanwendungen die zeigen, wie das Metaverse funktionieren kann. Dazu zähle ich Digital-Twin-Anwendungen, die Nvidia mit einer Reihe auch deutscher Konzerne erstellt hat, großartig skalierende 3D-Trainingsanwendungen für die Deutsche Bahn und die Schweizer Bundesbahn, Plattformen für verteilte XR, Mapping-Lösungen für Smartphones, deren digitale Karten man digital ergänzen und teilen kann usw. Wir haben hier sehr gute Lösungen auch aus Deutschland.

Wagen wir den Blick in die Kristallkugel: Wo steht das Industrial Metaverse in fünf Jahren?

Ich denke, das Industrial Metaverse wird in fünf Jahren in Einzelanwendungen bei etlichen Großunternehmen gut funktionieren und sukzessive ausgebaut werden. Auch Zulieferer und innovationsfreudige Mittelständler werden auf den Zug aufgesprungen sein. Dort wird man sich zu einem Termin verabreden, der dann nicht wie heute zum Beispiel in MS Teams stattfinden wird, sondern bei Bedarf im Metaverse. Sinnvoll ist das dann aber nur, wenn es dort relevante 3D-Inhalte zu besprechen gilt, also etwa einen neuen Designentwurf. Als Ersatz für einfache Videokonferenzen, bei denen schlicht Dokumente geteilt werden, wird das Metaverse auch in fünf Jahren nicht benötigt. Die Lösungsanbieter, die hier gut nutzbare Plattformen anbieten, werden nicht die sein, die heutzutage häufig als erstes mit dem Begriff Metaverse assoziiert werden, denn diese sind zumeist stark auf das Consumer Metaverse konzentriert. Von dieser Consumerwelt aber zu integrieren in Richtung der z.B. Engineering-IT-Welt von Industrieunternehmen halte ich nicht für realistisch. Eher werden die Player aus der Engineering-IT ihre Lösungen in Richtung Metaverse-Funktionalität erweitert.

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