Willkommen im Industrial Metaverse

BMW eröffnet die erste komplett virtuelle Fabrik, zwei Jahre bevor das Werk für Elektrofahrzeuge in Ungarn real in Betrieb gehen wird. Siemens plant Milliardeninvestitionen, um in Deutschland ein industrielles Metaversum zu schaffen. Und KUKA?

Ulrike Götz

28. Februar 2024

Technology

Lesezeit: 4 Min.

Das industrielle Metaversum (Industrial Metaverse) wird ein Ort der Zusammenarbeit, des Erfahrungsaustauschs und der Interaktion des digitalen Zwillings mit der realen Welt – von einzelnen Maschinen und Produkten bis hin zu ganzen Fabriken, Gebäuden, Städten, Netzen und Transportsystemen. »Ähnlich wie beim mobilen Internet werden wir rückblickend nicht in der Lage sein zu sagen, wann es wirklich begonnen hat. Aber das Industrial Metaverse wird die Art und Weise, wie wir Geschäfte machen und unser tägliches Leben gestalten, verändern«, sagt Dr. Quirin Görz, Chief Information Officer von KUKA.

Laut Matthew Ball, einem der führenden Experten und Vordenker dieses Konzeptes, ist das Metaverse eine in Echtzeit gerenderte virtuelle 3D-Welt. In diese Welt können unbegrenzt viele Benutzerinnen und Benutzer eintauchen und sie synchron erleben. Das Metaverse umfasst mehrere Gruppen. Entscheidend für KUKA ist das sogenannte Real-World-Metaverse oder das industrielle Metaversum. Es ermöglicht Themen wie Industrie 4.0, Digitale Zwillinge oder Simulations- und Engineering-Umgebungen.

Meistens wird das Metaverse fälschlicherweise als virtuelle Realität (VR) bezeichnet, dabei ist die VR lediglich nur eine Möglichkeit, das Metaverse zu erleben.

Was heute schon möglich ist: So nutzt KUKA die Technologie

Anwendungsfälle für das Industrial Metaverse ergeben sich entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Oft ist es das Ziel, Prozesse bereits virtuell zu simulieren und zu optimieren oder Service- und Montageschulungen in komplexen Umgebungen im Metaverse durchführen zu können.

»Den richtigen Umgang mit einem brennenden Gabelstapler zu üben, bietet sich im Metaverse natürlich mehr an als in der Realität«, gibt Görz ein plakatives Beispiel. »Eine Vorstufe des Industrial Metaverse sehen wir auch mit dem ›KUKA Dome‹ in unserer Anlagenbausparte. Kunden treffen sich in dieser 3D-Umgebung und sind umgeben von virtuellen Fabrik-Layouts. Das erleichtert sowohl die Kommunikation als auch die zielgerichtete Planung neuer Produktionskonzepte«, so Görz.

Virtual Reality ist eine Technologie, die eine eigene Realität erschafft und aus reindigitalen Modellen und Inhalten besteht. Beispiele aus der KUKA Gruppe: KUKA.Sim und der VR-Viewer von Visual Components.

Auch die finnischen 3D-Simulationsprofis Visual Components, die zur KUKA Gruppe gehören, bieten mit ihrem Connector eine Schnittstelle zum NVIDIA-Omniverse, damit Kunden bestmöglich im Metaverse zusammenarbeiten und Projekte schneller abwickeln können.

Das VC-Team arbeitet daran, KI-gesteuerte Technologie verstärkt bei Digitalen Zwillingen einzusetzen. Simulationsdaten werden dafür mit physikbasierten digitalen Modellen, Echtzeitdaten und fotorealistischen Darstellungen angereichert. Das Ergebnis: ein digitaler Zwilling der Produktionsumgebung, der sehr nah an der Realität ist. »Diese sogenannte Sim-to-Real-Lücke zu schließen, ist das übergeordnete Ziel, das wir mit derartigen Entwicklungen verfolgen«, erklärt Görz.

Die Software-Angebote von Visual Components machen das Metaverse in der virtuellen Realität erlebbar.

Wann erleben wir das Metaverse?

Selbst die leistungsfähigsten virtuellen 3D-Welten wie die Online-Spiele Minecraft, Roblox oder Fortnite sind noch nicht in der Lage, die Definition von Ball zu erfüllen. Sie stoßen aktuell noch an einige Grenzen. So ist beispielsweise die Latenzzeit von Glasfaserkabeln durch die Physik begrenzt, da Daten nur bis zu einem gewissen Grad mit Lichtgeschwindigkeit übertragen werden können. Was es auf dem Weg zum Metaverse noch braucht:

Eine hohe Bandbreite: Die Bandbreite ähnelt einer Autobahn und der Anzahl ihrer Fahrspuren. Je mehr Fahrspuren es gibt, desto mehr Fahrzeuge können in einer bestimmten Zeit von A nach B fahren. Das Gleiche gilt für das Internet. Je mehr Bandbreite verfügbar ist, desto mehr Daten können von Server A zu Server B übertragen werden.
Eine geringe Latenzzeit: Die Latenzzeit kann mit der Geschwindigkeitsbegrenzung auf einer Autobahn verglichen werden. Je niedriger die Geschwindigkeit, desto weniger Fahrzeuge fahren in einer bestimmten Zeit von A nach B. Dies gilt auch für das Internet. Eine geringe Latenzzeit bedeutet also, dass weniger Daten von A nach B übertragen werden.

»Bandbreite und Latenzzeit sind noch nicht gut genug, verbessern sich aber rasant. Es wird noch fünf bis zehn Jahre dauern, bis wir das echte Metaversum erleben«, blickt Görz in die Zukunft.

Augmented Reality ist eine Technologie, die die echte Welt mit digitalen Inhalten anreichert. Beispiel aus der KUKA Gruppe: die mobile App KUKA.MixedRealityAssistant.

Laut dem Metaverse Market Research Report wird der Metaverse-Markt bis 2030 jährlich um rund 45 Prozent wachsen. Bis zum Ende dieses Jahrzehnts wird erwartet, dass das industrielle Metaverse ein 100-Milliarden-Dollar-Markt sein wird, der schneller wächst als das Consumer- und Workplace-Metaverse zusammen.