Wie Hersteller die Virtualisierung in Schulungsprogrammen nutzen können

Augmented Reality und Virtual Reality (AR/VR), auch bekannt als immersive Mixed Reality, haben für Videospieler große Schlagzeilen gemacht. Aber die Technologie macht auch bedeutende Fortschritte bei der Unterstützung von Unternehmen in vielen Branchen bei der Bewältigung kritischer Aufgaben wie Mitarbeiterschulungen.

Geschäftsinhaber und Abteilungsleiter sollten heute AR/VR und immersive Mixed Reality in Betracht ziehen, um neue Mitarbeiter zu schulen und die Fähigkeiten bestehender Mitarbeiter durch regelmäßige Umschulung neuer Produktionstools und -ressourcen auf dem neuesten Stand zu halten.

Einfach ausgedrückt, die Zukunft fast aller Lernvorgänge wird irgendeine Art von virtueller Komponente haben. Die Covid-19-Pandemie hat dies deutlich gemacht, als sowohl Berufstätige als auch Studenten ihre Arbeit und ihr Studium online und sogar aus der Ferne neu ordneten.

Es gibt auch andere Vorteile. Die heutigen immersiven Mixed-Reality-Technologien sind mehr als lebensecht und ermöglichen ein effektives und genaues Training vieler komplexer Fähigkeiten. VR-Headsets schaffen ein audiovisuelles Erlebnis und können mit physischen Sensoren und Werkzeugen gekoppelt werden, um eine Trainingsumgebung für den ganzen Körper zu schaffen. Und während dies einen gewissen „Wow-Faktor“ bietet, bedeutet es auch, dass es für potenziell riskantes Training von Vorteil sein kann.

Beispielsweise sind die USA weiterhin weltweit führend bei der Entwicklung und Bereitstellung von virtualisierten Modellierungs- und Simulationstechnologien (M&S) für verschiedene Branchen wie Militär und Verteidigung. Diese technologischen Innovationen wurden verwendet, um strategische Operationen und die Ausbildung aller Facetten des Militärs zu unterstützen.

Es wird geschätzt, dass sich nicht klassifizierte Open-Source-Verträge für virtuelles und erweitertes Simulationstraining allein für die US-Armee im Jahr 2019 auf insgesamt 2,7 Milliarden US-Dollar beliefen, im Jahr 2020 auf geschätzte 3 Milliarden US-Dollar anstiegen und bis 2027 voraussichtlich auf über 19 Milliarden US-Dollar steigen werden ¹ .

Und es ist nicht nur eine Hoffnung und ein Traum, es gibt bereits bedeutende ROI-Leistungen für die Technologie. Beispielsweise hat Lockheed Martin Corp. Anleitungen entwickelt, die Animationen zum Zusammenbau von Raumfahrzeugkomponenten enthalten. Dies hat die Zeit, die zum Interpretieren von Montageanleitungen erforderlich ist, um 95 % reduziert, zusammen mit einer 85 %-igen Reduzierung der Gesamtschulungszeit und einer mehr als 40-prozentigen Produktivitätssteigerung ² .

Die Notwendigkeit der Virtualisierung

Sicher, oberflächlich betrachtet handelt es sich um beträchtlich große Investitionen. Diese Ausgaben verblassen jedoch im Vergleich zu den herkömmlichen Schulungskosten, da virtualisierte Technologien keine Kosten für Reisen, teure Munition, Kraftstoff oder andere Gemeinkosten erfordern, die normalerweise mit einem Standard-Schulungsprogramm verbunden sind. Darüber hinaus gibt es auch geringere Risiken für Soldaten und Luftpersonal in der Ausbildung, da sie Waffen virtuell einsetzen, eine Vielzahl von Fahrzeugen steuern oder Team-, Trupp- und komplette Einheitstaktiken in einer vollständigen Palette simulierter Umgebungen mit anpassbaren Szenarien und Landschaften üben.

Virtualisierte Technologien sind jedoch immer noch nicht gleich. Dies ist wichtig, da es vielen bestehenden ungebundenen immersiven Extended Reality (XR)-Systemen heute an visuellem Realismus, präziser Verschmelzung von virtueller und realer Welt, Skalierbarkeit und Flexibilität mangelt, die für wirklich immersive Mehrbenutzerumgebungen erforderlich sind. Dies ist in erster Linie auf die begrenzte Rechenleistung, Batteriekapazität und die sehr restriktiven thermischen Hüllkurven bestehender eigenständiger XR-Geräte wie HMD, Tablets und Smartphones zurückzuführen, und diese Herausforderungen werden in absehbarer Zukunft bestehen bleiben.

Wo Virtualisierung den Unterschied macht

Diese Einschränkungen erstrecken sich auch auf immersive Modellierungs- und Simulationsumgebungen für die Schulung von Mitarbeitern, die zunehmend gemeinsame, koalitionale, verteilte, komplexe, intensive und spezifische Umgebungen erfordern, um die notwendige Schulungsbereitschaft zu entwickeln. Optimale XR-Systeme müssen ultrarealistische High-Fidelity-Visuals unterstützen; Präzise Verschmelzung der virtuellen mit der realen Welt in einer Multi-User-, Multi-Plattform-Umgebung und Flexibilität der Probenumgebung in einer Vielzahl von Beschäftigungssituationen. Bestehende immersive betriebliche Schulungsumgebungen sind jedoch sehr isoliert, zu langsam, zu teuer und nicht anpassungsfähig genug, um sich auf die modernen Fertigungs- oder Konstruktionskompetenzen vorzubereiten.

Einer der vielen Gründe für den Erfolg dieser Technologie ist, dass die Cloud-native XR-Plattform die Einschränkungen bestehender ungebundener immersiver Systeme überwindet. Es bietet eine offene, interoperable, skalierbare, einheitliche und gemeinsam genutzte XR-Infrastruktur für ultrarealistische Simulationen in jedem industriellen Umfeld. Es kombiniert die besten Gaming-Technologien/-Konzepte mit traditionellen Simulatorfunktionen, indem es Cloud-Computing und künstliche 3D-Intelligenz (KI) nutzt, um ein allgegenwärtiges, rekonfigurierbares, bedarfsorientiertes und immersives Schulungssystem für Umgebungen mit mehreren Benutzern bereitzustellen.

Die Plattform verwendet Grafikverarbeitungseinheiten (GPUs) der Serverklasse in der Cloud/vor Ort/am Rand, um ein High-Fidelity-Rendering komplexer 3D-Inhalte sowie eine Echtzeit-Ausrichtung und -Verfolgung virtueller Modelle/Szenen über realen Objekten zu erreichen, und Unterstützung von Umgebungen mit mehreren Benutzern und mehreren Plattformen.

Weitere technische Durchbrüche sind:

• High-Fidelity-Rendering mit ultraniedriger Latenz: Bietet beispiellosen Realismus des Trainings durch die Nutzung von Remote-Rendering mit ultraniedriger Latenz in der Cloud/vor Ort in voller Wiedergabetreue und drahtloses Streaming der Lösung auf erschwingliche, handelsübliche (COTS) Geräte – HMD, Tablet und Desktop.
• Hochpräzise, ​​auf künstlicher Intelligenz (KI) basierende räumliche Kartierung in 3D: Verwendet räumliche Fernkartierung mit hoher Wiedergabetreue mit hochauflösender 3D-Szenenrekonstruktion, Szenensegmentierung und 3D-Objekterkennung unter Verwendung von 3D-Vision und Deep-Learning-basierter KI mit präziser Verschmelzung der realen und virtuellen Welt um eine fortgeschrittene Visualisierung und ein ausgefeiltes Bild von Schlachtraumumgebungen zu erstellen.
• Cloudbasierte agile Entwicklung, Bereitstellung und Betrieb (DevSecOps): Verwendet Kubernetes für Continuous Integration und Continuous Delivery (CI-CD) und automatische Skalierung in einer modernen privaten/öffentlichen/Edge/Hybrid-Cloud, um Ressourcenoptimierung und -freigabe sicherzustellen.

Das durchschnittliche US-Unternehmen gibt jedes Jahr über 1.000 US-Dollar für Schulungen pro Mitarbeiter aus – Kosten, die sich im Laufe der Zeit erheblich summieren können. Immersive Mixed Reality kann dazu beitragen, Kosten zu senken und die Gesamtgemeinkosten zu senken, um trotz der offensichtlichen Anfangsinvestition das Endergebnis im Laufe der Zeit zu erhalten.

Geschäftsinhaber und Manager in praktisch jeder Branche mit einem Fertigungsbetrieb erkennen heute, wie wichtig es ist, durch die Implementierung dieser Spitzentechnologien und -praktiken einen Wettbewerbsvorteil zu erlangen. Allein der innovative Charakter wird dazu beitragen, die Rekrutierung und Bindung von Mitarbeitern zu fördern.