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元宇宙风吹向制造业!盘点制造业者在工业元宇宙最能享受到的三大好处

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根据当前产业发展趋势,制造业是最有可能将元宇宙概念落地的行业,运用数码孪生技术加速创新周期。iStock

根据当前产业发展趋势,制造业是最有可能将元宇宙概念落地的行业,运用数码孪生技术加速创新周期。iStock

几亿年前Big Bang把真实宇宙炸开,随着人类文明发展至今,元宇宙Metaverse意味人类得以在虚拟世界,开展第二种人生。2021年被视为元宇宙元年,市场调研机构Gartner预估2026年,有四分之一的使用者平均每天有1小时会在元宇宙内进行社群互动、学习、工作、购物…等活动。

然而,元宇宙究竟会长什麽样子?目前仍是未知数,但可以确定的是要支持元宇宙稳固运作,势必少不了高速网络、AI机器学习、云端/边缘算、大数据处理、混合实境MR/ AR/ VR、以及区块链技术等元素来支撑,将现实中的五感与虚拟空间联系起来。

元宇宙为何最有机会在制造业落地?

当前市场上讨论元宇宙多半聚焦在沉浸式游戏体验,如果把焦点放到产业面,更多人看好「工业元宇宙」。因为刚性需求,加上制造业多年前开始对IoT、AI、5G专网等工业物联网的基础建设有大力投资,因此在数码化脚步比其他行业走的更快,工业元宇宙自然有更大的机会率先起步。

TrendForce先前数据显示,全球制造业受到工业元宇宙的风潮,可望对智能制造的投资持续加码,2025年全球市场规模,可望突破5,400亿美元。另一方面可以思考的是,为何制造行业对元宇宙隐含刚性需求?简单来说,工业元宇宙有很大机会解决制造场域的当前挑战。

举例来说,因为疫情导致缺工问题更被凸显,加上先进国家高龄化、少子化趋势,许多领域的专业Know-How亟需从老师傅的大脑,以数码化方式传承给电脑,避免知识断层。另外,大环境如中美贸易战、俄乌战争、通货膨胀等外在事件,在利润变薄、营收成长趋缓之际,如果工业元宇宙能为产品研发、关键技术贡献一份力,对成本樽节、产品差异化皆能带来效益。

既然元宇宙最有可能在制造、机械等需要高度自动化、数码化产业落地,想投资的业者一定也想知道,工业元宇宙对产线管理、制程优化、甚至R&D研发能带来哪些好处?根据目前整个产业的讨论,可归纳出3大优势。

工业元宇宙让工厂或产在线的工人,能够借助AR/VR头盔或眼镜显示虚拟信息,进而在研发设计或维修装配过程获得实际助益。iStock

工业元宇宙让工厂或产在线的工人,能够借助AR/VR头盔或眼镜显示虚拟信息,进而在研发设计或维修装配过程获得实际助益。iStock

优势一:数码孪生技术提升产品创新、测试周期

制造业最快享受到元宇宙的效益,最大的关键就是数码孪生(Digital twin)这项技术的实际落地,它已连续三年被Gartner 评比是全球十大科技趋势之一。数码孪生简单来说就是在虚拟世界,仿造出与现实世界等比规格的设备元件(甚至可能大到整间实体工厂),透过AI来对实体物件进行模拟、预测,进而做到预防维修、新产线布建前的优化模拟。

正因为数码孪生可以用来寻找产品缺陷,因此这项技术被大量运用到人命关天的汽车产业,因此率先导入元宇宙的案例,许多都是来自品牌车厂。

这项技术可针对自动驾驶汽车,在虚拟空间模拟车子自动驾驶状态,进而调整传感性能;又或是BMW花了六个月时间用数码孪生建构一间虚拟汽车工厂,BMW表示,受惠数码孪生的建议,最后实体生产工厂与原本设计图有30%的更新,对产线流程创新带来帮助,甚至在产品开发方面,有效缩短概念到生产的投入时间。

优势二:线上协作成显学,加速线上设计、维修效率

透过数码孪生的辅助,可望为制造业者加速开启新生产线,为制程调整获得创新,另外AR/VR投影装置也为工厂内的员工打破空间限制。例如过去因为产线的复杂性,往往维修团队需要跨部门成员合作,一趟维修不仅耗时费力,甚至有时很难在第一时间就找到问题症结,导致停线停机的成本难以估量。

有了数码孪生加上AR/VR投影穿戴装置,等于设备故障的地方只需要技工在现场待命,其他工程师可以在线上透过视讯共享画面,掌握产线停机的真正问题之后,再把指令及维修程序输入到穿戴装置。现场的技工就能知道问题所在,连同维修方法也能从AR/VR获得解答,并且搭配无人机具、协作机器人、机器视觉相关技术的辅助,有效加快维修速度,或是未来再藉由数码孪生落实机台损坏前的预警通报。

优势三:以更安全、快速、高效率方式进行教育训练

看准有些制造环境处于高温、高压、高噪音等危险情况,工业元宇宙对制造业的第三项帮助,就能展现在新手员工的教育训练上面。在元宇宙空间可以打造如真实一般的环境,员工可以把书本上的理论与机台实务相结合,获得沉浸式练习的机会精进专业实力。

更重要的是,在虚拟环境一旦出错或是按错按钮不会造成生命上的危害,甚至可以在虚拟环境内特别告知新进员工,产在线的哪些重要环节,必须多加注意使用正确操作方法,才不会造成不可逆的失误。另外在元宇宙学习也不需舟车劳顿到实际厂区进行实习,因此能减少学习的交通时间成本,又能提升员工掌握新技术的上手速度。

从上述三大优势能看到工业元宇宙在短、中程发展,对人员培训、工厂线上维修协作、甚至工厂流程、创新管理,受惠数码孪生得以提升企业竞争力。如果从长期的脉络观察,未来一旦能打破各厂区的数据壁垒,将各种数据整合到统一的虚拟工厂,甚至有机会与上下游供应商的数据彼此串接互通,势必对制程或物料管理带来更多崭新的解决方案。以此发展态势,未来工业元宇宙将为制造业重写产业典范,在数码转型路上激发更多创新的商业模式。