Auteur: Karl D’haveloose
De industriële metaverse is ongetwijfeld een van de meest transformerende technologieën in productie en onderhoud. Door geavanceerde virtuele technieken te combineren, ontstaat een efficiënter en responsiever operationeel landschap. De integratie van technologieën, zoals 5G, edge computing en cloudoplossingen, stelt bedrijven in staat om traditionele productie- en onderhoudsprocessen te herdefiniëren. Deze evolutie is vooral duidelijk zichtbaar in onderhoud op afstand, dat aanzienlijke verbeteringen biedt ten opzichte van conventionele methodes en essentieel is voor servicegerichte oplossingen. Door gebruik te maken van deze innovaties kunnen organisaties hun operationele efficiëntie verhogen, de assetstilstand reduceren en een concurrentievoordeel behouden in een snel veranderende markt. Maar wat verstaan we precies onder 'onderhoud op afstand'?
Wat is onderhoud op afstand?
In de afgelopen decennia hebben veel bedrijven hun focus naar 'servitisering' verlegd, door extra dienstenmodellen aan hun bestaande productaanbod toe te voegen. Dit gebeurde op twee manieren:
Bij de eerste optie vormen onderhoudsdiensten, die de levensduur van het product verlengen, de meest aangeboden diensten. Denk hierbij aan het kopen van een auto en het uitvoeren van onderhoud via het erkende dealernetwerk van het merk. Bij de tweede optie, zoals bij machine-as-a-service waarbij industriële machines als een B2B-dienst worden aangeboden en de leverancier eigenaar blijft, zijn onderhoudsdiensten cruciaal. Ze garanderen klanttevredenheid en de financiële haalbaarheid van het bedrijfsmodel. Langdurige productiestilstand kan aanzienlijke financiële verliezen veroorzaken voor de leverancier, waardoor tijdig onderhoud voor beide partijen van essentieel belang is.
Onderhoud op afstand stelt technici in staat om apparatuur, systemen of machines op afstand te controleren en te onderhouden. Met technologieën voor onderhoud op afstand kunnen organisaties systemen in real time volgen, gegevens analyseren en potentiële storingen voorspellen, waardoor ongeplande stilstand wordt beperkt. Technologieën, zoals cloud computing en Internet of Things (IoT)-apparaten, spelen een essentiële rol bij de realisatie van deze mogelijkheden op afstand. Daarnaast zijn virtuele en augmented reality-technologieën (AR/VR/MR) belangrijk bij het op afstand visualiseren van apparatuur. Door deze technologieën te combineren en te integreren, kan de industriële metaverse de sleutel vormen tot het transformeren van onderhoudsprocessen op afstand.
Het Industrial Metaverse-concept gedemystificeerd
Bij het horen van de term 'metaverse' denken we vaak aan avatars en virtuele brillen van bedrijven zoals Meta en Google, en aan typische consumentgerichte ervaringen, zoals gaming, winkelen of toerisme. Bovendien wordt de term 'metaverse' in een industriële context vaak geassocieerd met een immersieve omgeving waar bedrijven, werknemers en klanten virtueel kunnen vergaderen. De 'Industriële Metaverse' vormt echter een totaal ander speelveld. In tegenstelling tot de consumentenmetaverse is het minder een hype en steeds minder een mythe.
De industriële metaverse (IM) is een uitgebreid platform van verbonden virtuele replica's, zeg maar digitale tweelingen, van machines, fabrieken en zelfs bedrijfsprocessen. Het doel is om fysieke en digitale elementen samen te voegen gedurende de hele levenscyclus van een product. De Industriële Metaverse maakt natuurlijke interactie tussen mens en machine mogelijk (real-virtual interactie), evenals de simulatie van machinegedrag en complete industriële processen.
Een andere misvatting is het associëren van de metaverse met alleen virtuele realiteitstechnologieën. Naast AR/VR zijn geavanceerde technologieën, zoals IoT, kunstmatige intelligentie, edge computing, datastreaming, communicatienetwerken en blockchaintechnologieën, essentiële bouwstenen van dit concept. Deze zijn cruciaal voor het oplossen van industriële uitdagingen, zoals die met betrekking tot onderhoudsprocessen op afstand.
Uitdagingen voor onderhoud op locatie oplossen in de digitale wereld
Een van de belangrijkste uitdagingen voor onderhoudsdiensten is de logistieke moeilijkheid om specialisten ter plaatse te krijgen tijdens storingen. Traditionele communicatiemethoden, zoals telefoongesprekken, schieten vaak tekort bij het oplossen van complexe problemen en zijn gevoelig voor mogelijke fouten bij reparaties. De Industrial Metaverse pakt deze uitdaging aan door een gezamenlijke digitale ruimte te creëren, waar experts problemen kunnen monitoren, diagnosticeren en oplossen naast technici in het veld, ongeacht hun fysieke locatie.
Neem bijvoorbeeld een Duitse leverancier van machines-as-a-service, die werkt volgens een pay-per-use-bedrijfsmodel. Een Braziliaans productiebedrijf is hun klant en gebruikt deze machines in hun productielijn. Als er zich in Brazilië een probleem voordoet, kan het Duitse team inspecties uitvoeren en ondersteuning bieden met onderhoud op afstand via een Industriële Metaverse-infrastructuur. Ze verzamelen operationele gegevens via IoT-apparaten om anomalieën te identificeren via digitale tweelingen. XR-technologieën maken visuele inspecties en interacties met digitale bedrijfsmiddelen mogelijk, waardoor personeel op locatie realtime onderhoudsacties kan uitvoeren. Deze naadloze integratie tussen fysieke en virtuele omgevingen zorgt niet alleen voor het behoud van apparatuur, maar bevordert ook een duurzaam operationeel model. AI-gestuurde analyses informeren toekomstige onderhoudsstrategieën op basis van zowel historische als realtime gegevens.
Dankzij deze digitale industriële omgeving kunnen expertteams en technici op verschillende locaties samenwerken, waardoor de grenzen van het mogelijke worden verlegd. Door digitale tweelingen te visualiseren, hebben technici snel toegang tot cruciale informatie, wat leidt tot snellere probleemoplossing. AR/VR-technologieën vereenvoudigen complexe taken en verminderen de noodzaak voor specialisten om te reizen, waardoor kosten, de machine-uitvaltijd en de ecologische voetafdruk worden geminimaliseerd.
Bovendien profiteren technici van uitdagende trainingservaringen in gesimuleerde omgevingen, wat hun vaardigheden en vertrouwen in onderhoudsprocedures verbetert voordat ze deze in reële scenario's toepassen.
Het gebruik van Distributed Ledger Technology (DLT) in een Industriële Metaverse-omgeving verbetert de veiligheid van product- en procesinformatie door een gedecentraliseerde en onveranderlijke registratie van transacties en gegevensuitwisselingen. Productie-informatie, die moeilijk te beschermen is met traditionele methodes, kan worden gedigitaliseerd met NFT's in de Virtuele Metaverse-omgeving, waardoor deze gemakkelijker kan worden opgeslagen en gedeeld. Terwijl deze informatie wordt gevisualiseerd met XR-technologieën, worden automatische betalingen gedaan aan de eigenaren die digitale activa gebruiken. Elk stuk informatie wordt opgeslagen op meerdere knooppunten, waardoor het bijna onmogelijk is om het te wijzigen of te verwijderen zonder consensus van het netwerk. Deze transparantie zorgt ervoor dat alle belanghebbenden toegang hebben tot dezelfde geverifieerde gegevens, waardoor het risico op geknoei en fraude afneemt.
Verborgen uitdagingen van Metaverse-onderhoud en toekomstige richting
Hoewel deze schaalbare en duurzame technologie tal van voordelen biedt, zijn er ook een aantal uitdagingen. Het ontwikkelen van een Industriële Metaverse vereist het nauwkeurig modelleren van de virtuele ruimte en het waarborgen van de toepasbaarheid ervan. De belangrijkste factor is dat deze digitale ruimte de productieomgeving, alle apparaten en mensen in de lus kan omvatten. Om zo'n omgeving te ontwikkelen, moet een grootschalige 3D-scene dataset met verschillende dataformaten worden gecreëerd, wat het proces arbeidsintensief maakt. En dat kost geld.
Een andere grote uitdaging is het onderhouden van realtime synchronisatie tussen fysieke machines en hun digitale tweelingen. Asynchronisatie van veranderingen in het huidige systeem kan leiden tot inconsistenties tijdens onderhoudstaken. Daarom moet de Industriële Metaverse geïntegreerd worden met de bestaande systemen volgens een adequate strategie, die rekening houdt met gegevenscontinuïteit, snelheid van gegevensupdates en gegevenskwaliteit.
Infrastructurele beperkingen kunnen ook de prestaties van onderhoud op afstand negatief beïnvloeden. Tijdens werkzaamheden op afstand moet netwerklatentie worden vermeden om een stabiele verbinding te garanderen. Snelle verbindingstechnologieën (zoals 5G of WiFi6) zijn essentieel om netwerklatentie te vermijden tijdens werkzaamheden op afstand. Aan de andere kant kan het gebrek aan hardwaremogelijkheden de verwerking beperken van de modellen, die gebruikt worden in de Industriële Metaverse. De hardware, zoals XR-apparaten, sensorkleding, holografische projectoren, braincomputerinterface (BCI)-apparaten of slimme displayterminals, moet correct worden gekozen om te voorkomen dat de kwaliteit en het detail van de weergave van de digitale tweeling verslechteren. Bovendien leidt de afhankelijkheid van clouddiensten voor de verwerking van gevoelige gegevens tot zorgen over de beveiliging en vertrouwelijkheid van gegevens. Daardoor is een zorgvuldige opzet van de IT-infrastructuur nodig om het intellectuele eigendom te beschermen.
Om deze uitdagingen adequaat aan te pakken, is een aanzienlijke vooruitgang in de IT-infrastructuur van bedrijven noodzakelijk. De toekomst van de metaverse in de industriële sector belooft dan ook ingrijpende verschuivingen in slimme productie. Innovatieve gefedereerde data-infrastructuren zullen steeds meer voorkomen, naast industriële AI en blockchaintechnologieën. Geavanceerde oplossingen, zoals B5G (Beyond 5G), 6G en kwantumcommunicatie, zullen de uitwisseling van big data en realtime interacties optimaliseren. Verbeterde hardware en geavanceerde XR-toepassingen zullen gebruikers interactievere en meeslepende ervaringen bieden. Tegelijkertijd moet dit technologische landschap zorgen voor energie-efficiëntie en duurzaamheid.
We erkennen dat deze uitdagingen en de vereiste technologische vooruitgang onrealistisch en niet haalbaar lijken voor veel bedrijven, waar fundamentele problemen, zoals een gebrek aan gegevenscontinuïteit en integratie in het IT-landschap, nog steeds dagelijkse kost zijn. De voorgaande paragrafen beschreven echter het ideale scenario – dat in geen enkel bedrijf werkelijkheid is en ook niet noodzakelijk hoeft te zijn voor de implementatie van de industriële metaverse. In feite raden we het tegenovergestelde aan. Begin klein met de implementatie van de industriële metaverse, met een specifieke usecase die de meeste waarde kan toevoegen en minimale technologische aanpassingen vereist. Kleinschalige implementaties, het bewijzen van het concept in specifieke usecases en het lokaal oplossen van uitdagingen kunnen een eerste stap zijn naar het ontwikkelen van de data- en netwerkinfrastructuur en het verbeteren van de gegevenscontinuïteit en -integratie.
Conclusie: start now, start small
De Industriële Metaverse heeft een groot potentieel om een revolutie teweeg te brengen in de onderhouds- en reparatieprocessen van bedrijven. Met de combinatie van geavanceerde technologieën worden nauwe bruggen gebouwd tussen de fysieke en digitale wereld. Dit levert enorme voordelen op voor productie- en onderhoudsdiensten. Met onderhoudstechnieken op afstand op een digitaal platform kunnen storingen snel worden opgespoord en opgelost. Tegelijkertijd worden de kosten voor bedrijven verlaagd en de operationele efficiëntie verhoogd. Het valt niet te ontkennen dat er uitdagingen zijn die overwonnen moeten worden om succes op de lange termijn te garanderen. Maar ook al moet de noodzakelijke infrastructuur voor digitale tweelingen zorgvuldig worden overwogen, deze evolutie kan klein beginnen en langzaam evolueren naargelang de behoeften van het bedrijf. De trends geven aan dat IM zal evolueren naar meer geïntegreerde, efficiënte en gebruiksvriendelijke systemen, waardoor zowel onderhoud op afstand als slimme productiemogelijkheden aanzienlijk zullen verbeteren. In deze context is het voor bedrijven van cruciaal belang om deel uit te maken van deze revolutie en innovatieve oplossingen toe te passen om hun concurrentievoordeel te behouden.
