Industrial Metaverse Wie digitale Paralleluniversen die Industrie verändern

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Siemens, die Deutsche Bahn und der Kölner Kunststoffspezialist igus: Sie alle experimentieren mit dem Industrial Metaverse – mit digitalen Paralleluniversen, die auf Vertrieb, Engineering und Service disruptiv wirken könnten. Ähnlich wie einst die Einführung von Fliessband und Robotik. Was die Technologie auszeichnet.

Mit einem Avatar durch virtuelle Welten rennen, mit Freunden Abenteuer erleben, gemeinsam gegen wütende Zombies kämpfen: Alltag für Generation Z. Die zwischen 1995 und 2010 Geborenen bewegen sich in Spielen wie Fortnite oder Roblox ganz selbstverständlich durch digitale Paralleluniversen, die der Science-Fiction-Autor Neal Stephenson 1992 in seinem Roman Snow Crash erstmals als Metaverse bezeichnete. Weit mehr als Spielerei. Der digitale Raum zählt zu den technologischen Trendthemen. Bis 2030 könnte das Metaverse einen Marktwert von bis zu fünf Billionen US-Dollar erreichen, schätzt die Unternehmensberatung McKinsey. Technologien wie Künstliche Intelligenz, Big Data, Machine Learning und 5G werden genügend Durchschlagskraft entwickeln, um auch die Industrie tiefgreifend zu verändern. Stichwort Industrial Metaverse. Unternehmen spiegeln dort ihre Technologie schon heute als 3D-Modelle. Teams aus aller Welt können dann über Länder und Kontinente hinweg im digitalen Raum als Avatare zusammenarbeiten und Maschinen, Anlagen und ganze Fabriken planen – schneller, sicherer und wirtschaftlicher als es in der physischen Realität möglich ist.

Ganze Fabriken mit digitalen Zwillingen planen und betreiben

Wie das Metaverse das Engineering verändert, zeigt die Digital Native Factory von Siemens im chinesischen Nanjing, ein Fertigungszentrum, in dem das Unternehmen CNC-Systeme, Antriebe und elektrische Servomotoren herstellt. Die Besonderheit: der sogenannte Digital-Twin-Ansatz. Dabei hat Siemens vor dem Bau der Fabrik die gesamte Infrastruktur inklusive aller Maschinen und Anlagen mit einem digitalen Zwilling simuliert. So konnte das Unternehmen Gebäudeabmessungen, Materialflüsse und Medienversorgungen wie Stickstoff, Strom und IT genauer denn je planen. Getreu dem Motto: In der digitalen Welt optimieren, um es in der realen Welt beim ersten Mal richtig zu machen. Das Ergebnis: Das Unternehmen hat Planungsfehler frühzeitig ausgeräumt, die früher viel Geld und Zeit gekostet hätten. Und dank der digitalen Planung die Produktivität der Fabrik um 20 Prozent gesteigert. Doch damit nicht genug. Im nächsten Schritt plant Siemens, digitale Zwillinge zu schaffen, die nicht nur wie echte Maschinen aussehen, sondern sich auch genauso verhalten. Bedeutet: Simulieren Techniker beispielsweise einen Temperaturanstieg in der Umgebung, können sie die Reaktionen der digitalen Zwillinge betrachten und eins zu eins Rückschlüsse auf die Realität ziehen.

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Kölner Kunststoffspezialist igus entwickelt das iguversum

Siemens ist in Deutschland allerdings nicht das einzige Unternehmen, welches das Potential des Industrial Metaverse erkannt hat. Auch der Kunststoffspezialist igus aus Köln, der 2022 zum ersten Mal die Umsatzmilliarde erreicht hat, experimentiert mit der virtuellen Realität. Unter anderem, um den Vertrieb zu revolutionieren. So können Kunden bei Beratungsterminen eine Virtual-Reality-Brille aufsetzen und in das sogenannte iguversum eintauchen – ein virtueller Raum, in dem alle Produkte als digitale Zwillinge erlebbar sind. Fast hautnah zu bestaunen ist beispielsweise das 3D-Modell eines Mini-Vans, in dem motion plastics aus Hochleistungskunststoffen von igus verbaut sind. Oder ein Fahrrad, das zu 100 Prozent aus Kunststoff besteht. Darüber hinaus auch Infrastruktur wie das 3800 Quadratmeter grosse Labor, das an hunderten Stationen jedes Jahr tausende Produkte testet. «Wir begeben uns mit dem iguversum auf einen neuen Weg des Präsentierens, Verkaufens und Engineerings», sagt igus-Geschäftsführer Frank Blase. Auf einen Weg, der einen besonderen Eindruck auf Menschen macht. So sei es laut Blase im Vergleich zu klassischen Vertriebs­tools wie Broschüren und Powerpoint-Präsentationen wesentlich wahrscheinlicher, dass sich Kunden an Erlebnisse aus der Virtuellen Realität erinnern. Das bestätigen auch Besucher der Messe IAA Transportation 2022 in Hannover, welche auf dem Messestand von igus die Anfänge des iguversums bestaunten. «Wir waren ungefähr eine Stunde im igus-Paralleluniversum. Mit unseren virtuellen Händen konnten wir die Produkte gross und klein ziehen und im Detail ansehen», sagt Dina Reit, Geschäftsführerin bei SK Laser, einem Produzenten von Laseranlagen aus Wiesbaden-Nordenstadt. «igus geht damit die ersten Schritte in Richtung Metaverse im Maschinen- und Anlagenbau und das birgt grosses Potential für Produktpräsentationen.»

Ohne Ortsbegrenzung: Ingenieure aus aller Welt arbeiten zusammen

Produkte auf neue Art und Weise erlebbar machen, ist allerdings nur die erste Evolutionsstufe des iguversums. Der Plan des Kölner Unternehmens: Zukünftig sollen Kunden, Ingenieure und Materialexperten aus aller Welt als Avatare im digitalen Raum zusammenkommen und dort ganze Engineering-Projekte durchführen. Schneller und reibungsärmer als es in der physischen Welt allein möglich ist. Anreisen entfallen. Ebenso zeitfressende E-Mail-Korrespondenz und Telefon-Odysseen. Ein weiterer Vorteil: Projekte werden vom ersten Tag an anschaulicher und greifbarer. So müssen Ingenieure nicht länger abstrakte Datenblätter austauschen. Stattdessen können sie im iguversum 3D-Modelle von Maschinen und Anlagen erstellen. Ziehen die Projektbeteiligten dann eine VR-Brille an, können sie die digitalen Zwillinge von allen Seiten betrachten. Und so – ähnlich wie bei der Digital Native Factory von Siemens – schneller eine Vorstellung von Grösse und Funktionsweise gewinnen. Und genau wie Siemens plant auch igus, das Metaverse nicht nur für das Engineering von Maschinen und Anlagen zu nutzen, sondern auch für Betrieb und Service. Ein After-Sales-Metaverse sozusagen. Dort könnten sich in Zukunft Maschinenbetreiber und Techniker treffen, um Produktschulungen durchzuführen.

Wie Pokémon Go – Das Metaverse mit der Wirklichkeit verschmelzen

Die Erfahrung soll nahezu lebensecht und somit wesentlich effektiver sein als Schulungsvideos. Davon scheint auch die Deutsche Bahn überzeugt. Das Unternehmen nutzt in den Schulungszentren mittlerweile Smart Glasses und intelligente Software. Nachwuchstechniker können sich damit Stellwerke oder Weichen virtuell anzeigen lassen. Und mit den digitalen Zwillingen interagieren. Fast so lebensecht wie in der Realität. Teil der Vision des Kölner Kunststoffspezialisten igus ist es zudem, das virtuelle iguversum mit der Wirklichkeit zu verschmelzen. Die Brückentechnologie: Die Augmented Reality, eine Technologie, die vielen Menschen vom Computerspiel Pokémon Go bekannt ist. Dabei betrachten Spieler ihre Umgebung durch die Kamera ihres Smartphones und jagen eingeblendete virtuelle Fantasiewesen. Eine Vermischung der realen und virtuellen Welt, von der auch Ingenieure profitieren. So können Sie 3D-Modelle aus dem iguversum über eine Augmented-Reality-Software von igus kurzerhand in ihrer Umgebung positionieren. Und so frühzeitig einen Eindruck gewinnen, ob die reale Umwelt mit der geplanten Maschine in Einklang zu bringen ist. Ein vergleichbares Experiment hat igus bereits für den Vertrieb entwickelt. Ein Beispiel: Energieketten der Serie triflex. Vertriebsmitarbeiter hatten früher kaum eine Chance, ins Innere einer geschlossenen Musterkette zu blicken. Einige mechanische Prinzipien blieben der Vorstellungskraft überlassen. Mithilfe der Software wird es nun möglich, das Produkt durch die Smartphone-Kamera zu betrachten. Das Programm überlagert das Bild in Echtzeit mit einem virtuellen Zwilling. So wird eine Art Röntgenblick ins Innere der Kette auf die Mechanik möglich.

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