Τα τελευταία λίγα χρόνια, η έννοια του metaverse έχει κερδίσει δημοτικότητα, ιδίως στη βιομηχανία των παιχνιδιών. Ωστόσο, το metaverse δεν περιορίζεται στη βιομηχανία της ψυχαγωγίας – έχει τη δυνατότητα να μεταμορφώσει πολλές πτυχές της ζωής μας, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής.
Η Lincoln Electric Holdings Inc είναι ένας μία από τις μεγαλύτερες βιομηχανίες εξοπλισμού συγκολλήσεων σε παγκόσμιο επίπεδο, με εγκαταστάσεις σε περισσότερα από 42 σημεία στη Βόρεια Αμερική, την Ευρώπη, τη Μέση Ανατολή, την Ασία και τη Λατινική Αμερική. Η επιτυχία της αποτελεί συνάρτηση του αριθμού των συγκολλητών, που είναι πιστοποιημένοι να χρησιμοποιούν τον εξοπλισμό της.
Για το σκοπό αυτό, αναγνώρισε την ανάγκη να ιδρύσει μια σχολή εκπαίδευσης τεχνητών. Ωστόσο, η παραδοσιακή εκπαίδευση ήταν μια αργή, δαπανηρή και κοπιαστική διαδικασία. Έτσι, στράφηκε σε τεχνολογίες που έχουμε συνηθίσει να συσχετίζουμε με το gaming: την εικονική πραγματικότητα (Virtual Reality, VR) και το μετα-σύμπαν (Metaverse).
Τώρα, οι εκπαιδευόμενοι φορούν ακουστικά VR και πραγματοποιούν εικονικές συγκολλήσεις, λαμβάνοντας αμέσως σχόλια και οδηγίες σχετικά με την ποιότητα της δουλειάς τους. Σε περίπτωση που κάτι δεν πάει καλά, οι εκπαιδευόμενοι κάνουν απλά ένα reset στο εικονικό σύστημα και ξεκινούν ξανά, έχοντας έτσι την ευκαιρία να βελτιώνονται μέσω της επανάληψης χωρίς να σπαταλούν άσκοπα υλικά. Όταν πλέον μάθουν να εργάζονται σωστά, εφαρμόζουν τις δεξιότητές τους στην πράξη, χρησιμοποιώντας τον εξοπλισμό της Lincoln.
Η Lincoln Electric ανακάλυψε ότι με αυτόν τον τρόπο μπορεί να μειώσει τον χρόνο εκπαίδευσης των συγκολλητών κατά 23%. ‘Έτσι, είναι σε θέση να εκπαιδεύει περισσότερους συγκολλητές και άρα να μεγαλώνει την αγορά για τον εξοπλισμό της.
Το έντονο και αυξανόμενο ενδιαφέρον γύρω από τον όρο «metaverse» οφείλεται στην αίσθηση ότι πρόκειται για τη νέα επόμενη μεγάλη τεχνολογική πλατφόρμα, αντίστοιχη με τον προσωπικό υπολογιστή και το smartphone. Η ιδέα είναι ότι οι καταναλωτές θα μπορούν να συνδέονται σε ολοκληρωμένους ψηφιακούς κόσμους μέσα στους οποίους θα ψυχαγωγούνται, θα παίζουν και θα κοινωνικοποιούνται πολύ καλύτερα από ό,τι μέσα από τους υπολογιστές και τα κινητά τους.
Ωστόσο, υπάρχει και ένα άλλο δυνητικό σύνολο χρηστών, το οποίο ενδέχεται να αυξηθεί πολύ ταχύτερα. Αφορά στις βιομηχανίες που εκπαιδεύουν εργαζόμενους, κατασκευάζουν προϊόντα ή λειτουργούν εξοπλισμό υποδομής. Πρόκειται για το λεγόμενο industrial metaverse, που αξιοποιεί την εικονική και την επαυξημένη πραγματικότητα (Augmented reality, AR) για να ενώσει τον φυσικό και τον ψηφιακό κόσμο και να μετασχηματίσει τον τρόπο που οι επιχειρήσεις σχεδιάζουν, παράγουν και αλληλεπιδρούν με τα αντικείμενα.
Πολλά από τα δομικά στοιχεία του industrial metaverse δεν είναι καινούργια. Τι είναι καινούργιο; Η αυξημένη διαθεσιμότητα και το μειωμένο κόστος του εξοπλισμού AR και VR, καθώς και της τεχνολογίας του Διαδικτύου των Πραγμάτων, η βελτιωμένη συνδεσιμότητα και η μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύς. Όλα μαζί, κατέστησαν εφικτή τη μεταφορά των βιομηχανικών εφαρμογών στον εικονικό κόσμο και δημιούργησαν τις συνθήκες για σημαντική αύξηση της χρήσης του metaverse για σκοπούς εκπαίδευσης, συνεργασίας αλλά και για τα ψηφιακά δίδυμα.
Στις παραπάνω περιπτώσεις, η ικανότητα να «βυθίζεις» πλήρως τους ανθρώπους σε έναν τρισδιάστατο, εικονικό κόσμο που μπορεί να προσομοιώσει αξιόπιστα βιομηχανικές εφαρμογές όπως το χώρο παραγωγής, τα εξαρτήματα, τα ρομπότ ή ακόμα και τους άλλους ανθρώπους, βοηθάει τις βιομηχανίες να εργάζονται ταχύτερα, πιο αποτελεσματικά και πιο αποδοτικά από ποτέ.
Η πρόσφατη αναβίωση της εικονικής πραγματικότητας για καταναλωτές οδήγησε σε αύξηση στην παραγωγή/ζήτηση οικονομικών συσκευών κεφαλής AR και VR για βιομηχανικές εφαρμογές. Σύμφωνα με έκθεση της Market Prospects, τα έσοδα από το βιομηχανικό μετα-σύμπαν αναμένεται να φτάσουν τα $540 δισ. το 2025. Το γεγονός αυτό συνδυάζεται με την αυξημένη διαθεσιμότητα των συσκευών κεφαλής AR/VR, που αναμένεται να δημιουργήσουν έσοδα άνω των $50,1 δισ. έως το 2026.
Στις συσκευές αυτές περιλαμβάνονται οθόνες κεφαλής εικονικής και μεικτής πραγματικότητας (Mixed reality) όπως οι Meta Quest Pro, HTC Vive και Varjo XR3, που είναι όλες κατάλληλες για βιομηχανικές εφαρμογές. Επίσης περιλαμβάνονται συσκευές επαυξημένης πραγματικότητας όπως το HoloLens 2 της Microsoft Corp καθώς και το πρόσφατο Magic Leap 2. Οι βαριές βιομηχανικές χρήσεις μπορούν να στηριχθούν σε εταιρείες όπως η Vuzix Corp, που παράγει βιομηχανικού τύπου, έξυπνα γυαλιά ασφαλείας, καθώς και συσκευές κεφαλής για εργασίες πεδίου.
Εκπαίδευση στο metaverse
Η εκπαίδευση στο industrial metaverse μοιάζει πολύ με βιντεοπαιχνίδι, με τη διαφορά ότι ο εργαζόμενος μπαίνει σε ένα εικονικό σενάριο, το οποίο θα μπορούσε να συμβεί στη δουλειά του, χρησιμοποιώντας εξοπλισμό VR. Έχει αποδειχθεί ότι σε σχέση με την πρακτική εξάσκηση η χρήση VR παράγει καλύτερα αποτελέσματα κατά την εκπαίδευση των εργαζομένων, ενώ ταυτόχρονα είναι πιο οικονομική και πιο ασφαλής.
Με τη χρήση νέων τεχνολογιών του industrial metaverse και τη βοήθεια εικονικών μοντέλων του χρησιμοποιούμενο εξοπλισμού είναι δυνατό να κατασκευαστούν πλούσιες εικονικές εμπειρίες, που μιμούνται αυτά που βλέπει και ακούει ο εργαζόμενος στον τόπο της εργασίας του. Οι αντιδράσεις και οι συμπεριφορές των εργαζόμενων είναι αντίστοιχες με αυτές που θα είχαν στο πραγματικό περιβάλλον, γεγονός που τους βοηθάει να προετοιμαστούν καλύτερα για τη δουλειά που θα αναλάβουν.
Ένα άλλο πλεονέκτημα της εικονικής πραγματικότητας είναι ότι οι εργαζόμενοι μπορούν να εκπαιδεύονται χωρίς να χρησιμοποιούν ακριβό εξοπλισμό και αναλώσιμα, ενώ η εκπαίδευσή τους μπορεί να γίνεται ακόμα και εξ αποστάσεως, προτού καν μεταβούν στον τόπο της εργασίας τους. Ταυτόχρονα, οι εργαζόμενοι μπορούν να εκπαιδεύονται με απόλυτη ασφάλεια πάνω σε δυνητικά επικίνδυνες καταστάσεις και σενάρια.
Για να διαπιστώσουν τα οφέλη της εκπαίδευσης στο metaverse, η Lincoln Electric και το πανεπιστήμιο Iowa State συνέκριναν δύο ομάδες εργαζομένων: η μία έλαβε παραδοσιακή, πρακτική εκπαίδευση, ενώ η άλλη έλαβε έναν συνδυασμό πρακτικής και VR εκπαίδευσης.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι συγκολλητές που εκπαιδεύτηκαν σε περιβάλλον εικονικής πραγματικότητας παρουσίασαν σημαντικά υψηλότερα επίπεδα μάθησης και ομαδικής αλληλεπίδρασης, με 41% περισσότερες πιστοποιήσεις σε σχέση με την ομάδα της παραδοσιακής εκπαίδευσης. Μάλιστα, πέρα από την προαναφερθείσα μείωση του χρόνου της εκπαίδευσης κατά 23%, η χρήση VR μείωσε και τα έξοδα της εκπαίδευσης κατά $243 ανά εκπαιδευόμενο.
Τα τελευταία τέσσερα χρόνια, η εκπαίδευση VR χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο από τη βιομηχανία. Για παράδειγμα, αξιοποιείται από τις αυτοκινητοβιομηχανίες και την αεροπορική βιομηχανία, όπου οι εργαζόμενοι επαναλαμβάνουν εργασίες ρουτίνας ή αλληλεπιδρούν με ρομπότ. Η BMW χρησιμοποιεί τεχνολογία VR για την ταυτόχρονη εκπαίδευση πολλών εργαζομένων. Η Volkswagen δημιούργησε μια παγκόσμια πρωτοβουλία με 10.000 εργαζόμενους. Ο γίγαντας της αεροναυπηγικής Boeing μείωσε τον χρόνο εκπαίδευσης κατά 75% χρησιμοποιώντας τεχνολογίες VR. Οι αεροπορικές εταιρείες επίσης χρησιμοποιούν τεχνολογίες του μετα-σύμπαντος για να εκπαιδεύουν πιλότους. Η Loft Dynamics AG χρησιμοποιεί προσομοιωτές για να εκπαιδεύει πιλότους ελικοπτέρων στις ΗΠΑ, μειώνοντας τον χρόνο πτήσεων έως και 60%.
Συνεργασία στο σύμπαν του metaverse
Παρότι η τεχνολογία τηλε-συσκέψεων μπορεί να είναι αποτελεσματική για την υποστήριξη της τηλεργασίας και την ανταλλαγή εφαρμογών, δεν έχει τη δύναμη της εικονικής ή της μεικτής πραγματικότητας. Για τις εφαρμογές του industrial metaverse, οι μηχανικοί και οι σχεδιαστές θα χρησιμοποιούν εξοπλισμό κεφαλής για να φέρουν μια ομάδα ανθρώπων γύρω από ένα κατασκευαστικό σχέδιο. Μια νέα τάση στην αυτοκινητοβιομηχανία είναι ο σχεδιασμός κινητήρων και σασί με τη βοήθεια απομακρυσμένων ομάδων.
Για παράδειγμα, στην αυτοκινητοβιομηχανία Kia ο κάθε σχεδιαστής αναπτύσσει τα σχέδιά του, αλλά προκειμένου αυτά να ελεγχθούν, μέλη της σχεδιαστικής ομάδας πρέπει να πετάξουν από τα κεντρικά γραφεία στην Ευρώπη στο κέντρο σχεδιασμού στην Κορέα. Ωστόσο, με την πανδημία και τους περιορισμούς στις πτήσεις, αυτό έπαψε να είναι εφικτό.
Με τη βοήθεια του εργαλείου ψηφιακής συνεργασίας Autodesk VRED και με εξοπλισμό κεφαλής VR, οι συναντήσεις γίνονταν πλέον σε έναν εικονικό χώρο, όπου σχεδιαστές, μηχανικοί και ανώτερα στελέχη μπορούσαν να σταθούν γύρω από ένα αυτοκίνητο χωρίς να χρειαστεί να ταξιδέψουν. Αυτό άλλαξε τελείως τα πράγματα. Χωρίς τον χρόνο των μετακινήσεων στην εξίσωση, οι συναντήσεις μπορούν πλέον να γίνονται συχνότερα, ακόμα και καθημερινά, και να περιλαμβάνουν ακόμα περισσότερους ανθρώπους.
Η Volvo Group έχει ένα αντίστοιχο παράδειγμα. Με τη χρήση της τεχνολογιών VR, ο όμιλος ανακάλυψε ότι οι διάφορες ομάδες της ήταν σε θέση να ολοκληρώνουν σε διάστημα μίας ημέρας εργασίες που πριν απαιτούσαν εβδομάδες και να δοκιμάζουν ιδέες που αφορούν την εμπειρία χρήστη σε σενάρια του «πραγματικού κόσμου» με τη βοήθεια της VR.
Σχεδιαστές και μηχανικοί αξιοποιούν αυτή την τεχνολογία για να πραγματοποιούν εικονικά test drive των σχεδίων τους. Κατ’ αυτόν τον τρόπο, οι ομάδες μπορούν να μελετήσουν τα μελλοντικά οχήματα προτού καν κατασκευαστούν πρωτότυπα και να αποφύγουν τα λάθη που θα δημιουργούσαν αργότερα προβλήματα στη γραμμή παραγωγής.
Μια άλλη εφαρμογή επαυξημένης πραγματικότητας στο industrial metaverse αφορά στη χρήση συσκευών, που επιτρέπουν στον εργαζόμενο να ενισχύει το περιβάλλον του με ψηφιακές εικόνες, τα λεγόμενα ολογράμματα.
Εργαζόμενοι που φορούν συσκευές κεφαλής AR χρησιμοποιούν τα ολογράμματα ως οδηγούς καθώς δουλεύουν σε γραμμή παραγωγής ή χειρίζονται μηχανήματα. Όταν χρειάζεται να πραγματοποιήσουν κάποια λεπτή εργασία ή επισκευή, μπορούν να συνεργάζονται με ειδικούς για να δέχονται τις κατάλληλες οδηγίες και συμβουλές. Οι αισθητήρες και οι κάμερες των συσκευών κεφαλής επιτρέπουν σε μηχανικούς που βρίσκονται ακόμα και σε άλλη ήπειρο να συνεργάζονται εξ αποστάσεως με τους εργαζόμενους στη γραμμή παραγωγής.
Ψηφιακά δίδυμα στο industrial metaverse
Μια από τις πιο διαδεδομένες εφαρμογές στο industrial metaverse αφορά τα ψηφιακά δίδυμα (digital twins), τα οποία αποτελούν ακριβείς προσομοιώσεις πραγματικών αντικειμένων, όπως διαδρόμων, κτιρίων, ταινιομεταφορέων και ρομπότ.
Σύμφωνα με τον Rev Lebaredian, αντιπρόεδρο Omniverse & Simulation Technology της Nvidia, τα ψηφιακά δίδυμα δημιουργούν «υπερδυνάμεις» για τους κατασκευαστές, καθώς οι χρήστες αποκτούν πρόσβαση σε ολοκληρωμένες ψηφιακές εκδοχές των εργοστασίων τους.
Οι υπερδυνάμεις αυτές περιλαμβάνουν τη «τηλεμεταφορά». Με τη βοήθεια του ψηφιακού διδύμου και όσο αυτό προσομοιώνει τη λειτουργία του πραγματικού εργοστασίου, οι εργαζόμενοι μπορούν να πηγαίνουν σε οποιοδήποτε σημείο θέλουν, για να ελέγχουν οτιδήποτε χρειάζεται. Ή μπορούν να ταξιδεύουν πίσω στον χρόνο, καθώς η δραστηριότητα του εργοστασίου καταγράφεται και αναπαράγεται, έτσι ώστε να εντοπίζονται τυχόν ανωμαλίες και τα αίτιά τους. Ή ακόμα καλύτερα, οι εργαζόμενοι μπορούν να ταξιδεύουν στο μέλλον, επιταχύνοντας την προσομοίωση και παρακολουθώντας τις εξελίξεις.
Τα ψηφιακά δίδυμα επίσης επιτρέπουν στους σχεδιαστές να κατασκευάζουν ολόκληρες συσκευές ή γραμμές παραγωγής σε εικονικά πρότυπα και να προσομοιώνουν τη λειτουργία τους χωρίς να τα εντάσσουν στην πραγματική παραγωγή. Ο στόχος είναι να ελέγχεται η λειτουργία τους και να αναγνωρίζονται τυχόν προβλήματα. Ο πειραματισμός και η βελτιστοποίηση πραγματοποιείται σε εικονικό περιβάλλον και άρα μειώνεται ο κίνδυνος των αστοχιών και των προβλημάτων ασφαλείας για τους εργαζόμενους.
Όλα αυτά βέβαια εξαρτώνται από την ύπαρξη ενός μοντέλου του πραγματικού κόσμου, το οποίο παραμένει συγχρονισμένο με το ψηφιακό μοντέλο. Εφόσον επιτυγχάνεται αυτό, τότε οι δυνατότητες και οι εφαρμογές για το industrial metaverse είναι πραγματικά ανεξάντλητες.
Μάλιστα, σύμφωνα με τον Lebaredian, η Nvidia περίμενε ότι οι τεχνολογίες του metaverse θα αναπτύσσονταν πρώτα μέσα από τη βιομηχανία της ψυχαγωγίας –όπου η χρήση της εικονικής πραγματικότητας ήταν ήδη αρκετά διαδεδομένη– στη συνέχεια με την αρχιτεκτονική και το σχεδιασμό και τελευταία με τη βιομηχανική παραγωγή.
Αντ’ αυτού, συνέβη το αντίθετο. Η βιομηχανική παραγωγή προηγήθηκε. Ο Lebaredian πιστεύει πως αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα εργοστάσια και τα συστήματά τους είναι ιδιαίτερα σύνθετα και έχουν ανάγκη τις δυνατότητες που παρέχουν οι προσομοιώσεις προκειμένου να επιτυγχάνουν βελτιστοποίηση της λειτουργίας τους και μείωση του κόστους.
Το metaverse υπόσχεται πολλά για τον τομέα της βιομηχανικής παραγωγής, ξεκινώντας από τις εφαρμογές εκπαίδευσης που έχουν ήδη αποδειχτεί ιδιαίτερα αποδοτικές. Τόσο η εικονική όσο και η επαυξημένη πραγματικότητα μπορούν να φέρουν κοντά ομάδες με μέλη σε όλο τον κόσμο που συνεργάζονται για διαφορετικά έργα σαν να βρίσκονται όλοι μαζί στην ίδια αίθουσα. Το industrial metaverse δίνει επίσης στους τεχνικούς στο πεδίο τη δυνατότητα να δέχονται βοήθεια με χρήση ολογραμμάτων. Τέλος, η προσθήκη των ψηφιακών διδύμων δημιουργεί μια σειρά από «υπερδυνάμεις» για τους βιομηχανικούς χρήστες.
Τελικά, η επίδραση του metaverse στη βιομηχανία είναι πολύ πιθανό να είναι πολύ ισχυρότερη από αυτή που είχαν αρχικά οραματιστεί οι δημιουργοί της τεχνολογίας.
