元宇宙風吹向製造業!盤點製造業者在工業元宇宙最能享受到的三大好處 智慧應用 影音
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元宇宙風吹向製造業!盤點製造業者在工業元宇宙最能享受到的三大好處

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根據當前產業發展趨勢,製造業是最有可能將元宇宙概念落地的行業,運用數位孿生技術加速創新周期。iStock

根據當前產業發展趨勢,製造業是最有可能將元宇宙概念落地的行業,運用數位孿生技術加速創新周期。iStock

幾億年前Big Bang把真實宇宙炸開,隨著人類文明發展至今,元宇宙Metaverse意味人類得以在虛擬世界,開展第二種人生。2021年被視為元宇宙元年,市場調研機構Gartner預估2026年,有四分之一的使用者平均每天有1小時會在元宇宙內進行社群互動、學習、工作、購物…等活動。

然而,元宇宙究竟會長什麼樣子?目前仍是未知數,但可以確定的是要支持元宇宙穩固運作,勢必少不了高速網路、AI機器學習、雲端/邊緣算、大數據處理、混合實境MR/ AR/ VR、以及區塊鏈技術等元素來支撐,將現實中的五感與虛擬空間聯繫起來。

元宇宙為何最有機會在製造業落地?

當前市場上討論元宇宙多半聚焦在沉浸式遊戲體驗,如果把焦點放到產業面,更多人看好「工業元宇宙」。因為剛性需求,加上製造業多年前開始對IoT、AI、5G專網等工業物聯網的基礎建設有大力投資,因此在數位化腳步比其他行業走的更快,工業元宇宙自然有更大的機會率先起步。

TrendForce先前資料顯示,全球製造業受到工業元宇宙的風潮,可望對智慧製造的投資持續加碼,2025年全球市場規模,可望突破5,400億美元。另一方面可以思考的是,為何製造行業對元宇宙隱含剛性需求?簡單來說,工業元宇宙有很大機會解決製造場域的當前挑戰。

舉例來說,因為疫情導致缺工問題更被凸顯,加上先進國家高齡化、少子化趨勢,許多領域的專業Know-How亟需從老師傅的大腦,以數位化方式傳承給電腦,避免知識斷層。另外,大環境如中美貿易戰、俄烏戰爭、通貨膨脹等外在事件,在利潤變薄、營收成長趨緩之際,如果工業元宇宙能為產品研發、關鍵技術貢獻一份力,對成本樽節、產品差異化皆能帶來效益。

既然元宇宙最有可能在製造、機械等需要高度自動化、數位化產業落地,想投資的業者一定也想知道,工業元宇宙對產線管理、製程優化、甚至R&D研發能帶來哪些好處?根據目前整個產業的討論,可歸納出3大優勢。

工業元宇宙讓工廠或產線上的工人,能夠借助AR/VR頭盔或眼鏡顯示虛擬資訊,進而在研發設計或維修裝配過程獲得實際助益。iStock

工業元宇宙讓工廠或產線上的工人,能夠借助AR/VR頭盔或眼鏡顯示虛擬資訊,進而在研發設計或維修裝配過程獲得實際助益。iStock

優勢一:數位孿生技術提升產品創新、測試周期

製造業最快享受到元宇宙的效益,最大的關鍵就是數位孿生(Digital twin)這項技術的實際落地,它已連續三年被Gartner 評比是全球十大科技趨勢之一。數位孿生簡單來說就是在虛擬世界,仿造出與現實世界等比規格的設備元件(甚至可能大到整間實體工廠),透過AI來對實體物件進行模擬、預測,進而做到預防維修、新產線佈建前的優化模擬。

正因為數位孿生可以用來尋找產品缺陷,因此這項技術被大量運用到人命關天的汽車產業,因此率先導入元宇宙的案例,許多都是來自品牌車廠。

這項技術可針對自動駕駛汽車,在虛擬空間模擬車子自動駕駛狀態,進而調整感測性能;又或是BMW花了六個月時間用數位孿生建構一間虛擬汽車工廠,BMW表示,受惠數位孿生的建議,最後實體生產工廠與原本設計圖有30%的更新,對產線流程創新帶來幫助,甚至在產品開發方面,有效縮短概念到生產的投入時間。

優勢二:遠距協作成顯學,加速遠端設計、維修效率

透過數位孿生的輔助,可望為製造業者加速開啟新生產線,為製程調整獲得創新,另外AR/VR投影裝置也為工廠內的員工打破空間限制。例如過去因為產線的複雜性,往往維修團隊需要跨部門成員合作,一趟維修不僅耗時費力,甚至有時很難在第一時間就找到問題癥結,導致停線停機的成本難以估量。

有了數位孿生加上AR/VR投影穿戴裝置,等於設備故障的地方只需要技工在現場待命,其他工程師可以在遠端透過視訊共享畫面,掌握產線停機的真正問題之後,再把指令及維修程序輸入到穿戴裝置。現場的技工就能知道問題所在,連同維修方法也能從AR/VR獲得解答,並且搭配無人機具、協作機器人、機器視覺相關技術的輔助,有效加快維修速度,或是未來再藉由數位孿生落實機台損壞前的預警通報。

優勢三:以更安全、快速、高效率方式進行教育訓練

看準有些製造環境處於高溫、高壓、高噪音等危險情況,工業元宇宙對製造業的第三項幫助,就能展現在新手員工的教育訓練上面。在元宇宙空間可以打造如真實一般的環境,員工可以把書本上的理論與機台實務相結合,獲得沉浸式練習的機會精進專業實力。

更重要的是,在虛擬環境一旦出錯或是按錯按鈕不會造成生命上的危害,甚至可以在虛擬環境內特別告知新進員工,產線上的哪些重要環節,必須多加注意使用正確操作方法,才不會造成不可逆的失誤。另外在元宇宙學習也不需舟車勞頓到實際廠區進行實習,因此能減少學習的交通時間成本,又能提升員工掌握新技術的上手速度。

從上述三大優勢能看到工業元宇宙在短、中程發展,對人員培訓、工廠遠距維修協作、甚至工廠流程、創新管理,受惠數位孿生得以提升企業競爭力。如果從長期的脈絡觀察,未來一旦能打破各廠區的資料壁壘,將各種數據整合到統一的虛擬工廠,甚至有機會與上下游供應商的資料彼此串接互通,勢必對製程或物料管理帶來更多嶄新的解決方案。以此發展態勢,未來工業元宇宙將為製造業重寫產業典範,在數位轉型路上激發更多創新的商業模式。