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Zusammenführung der physischen und digitalen Welt mit digitalen Zwillingen, Mixed Reality und Metaverse-Apps

Veröffentlicht am 26 Mai, 2021

Corporate Vice President, Azure IoT

Cloud und Edgecomputing treffen in noch nie dagewesener Weise aufeinander, was große Chancen für Entwickler und Organisationen auf der ganzen Welt eröffnet. Digitale Zwillinge, Mixed Reality und autonome Systeme sind Schlüsseltechnologien einer riesigen Innovationswelle, von der unsere Kunden bereits jetzt profitieren.

Von außen ist nicht immer ersichtlich, wie sich diese Technologie entwickelt oder welche Vorteile durch die Zusammenführung dieser Funktionen genutzt werden können. Auf der Microsoft Build sprechen wir daher darüber, welche Möglichkeiten diese Konvergenz bietet, wie Kunden bereits davon profitieren und wie wir die Nutzung dieser Technologie vereinfachen und sie für jeden Entwickler und jede Organisation verfügbar machen.

Die Möglichkeiten verbundener Umgebungen

Stellen Sie sich vor, Sie könnten eine beliebige komplexe Umgebung mithilfe von Technologie in beeindruckende Erfahrungen verwandeln und geschäftliche Erfolge erzielen, die bislang unvorstellbar waren. Die Möglichkeiten sind grenzenlos: Einzelhandelsgeschäfte mit in Echtzeit optimiertem Einkaufserlebnis und stets gefüllten Regalen. Lieferketten mit Nachverfolgung und Verringerung von CO2-Emissionen. Prozessfertigungslinien, die sich an Schwankungen bei natürlichen Zutaten anpassen und automatisch Engpässe beim Betrieb erkennen und ausgleichen. Stadtpläne, die verschiedene Wachstumsvorschläge simulieren, um eine optimale Nutzung von Energiequellen zu gewährleisten.

All das ist schon heute möglich. Kunden wie Anheuser-Busch (AB) InBev, Paris Saclay, ICA, Total und Brookfield Properties implementieren bereits praktische Lösungen für diese Szenarien. Der wichtigste Punkt hierbei ist, dass wir durch die Erstellung datengebundener digitaler Livereplikate von physischen Umgebungen moderne Softwaretechniken wie Analysen, Simulationen, autonome Steuerungen und Interaktionen in Mixed Reality anwenden können, um Vorteile zu generieren, die bislang nicht möglich waren.

Durch diese Entwicklung kommen sich die physische und die digitale Welt ein Stück näher. Die Annährung dieser Umgebungen eröffnet zahlreiche neue Chancen und ermöglicht innovative Lösungen, die alles verändern. Solche Lösungen werden als Metaverse-Apps bezeichnet.

Digitale Zwillinge als Grundlage

Metaverse-Apps sind der Höhepunkt der harmonischen Zusammenarbeit zwischen intelligenter Cloud und intelligentem Edge. Die Basis bilden digitale Zwillinge. Mit digitalen Zwillingen lassen sich umfassende digitale Modelle von allem erstellen, was physisch oder logisch ist – angefangen bei einfachen Ressourcen und Produkten bis hin zu komplexen Umgebungen. Beispiele für solche Umgebungen wären etwa Stromnetze, Lager oder Fabriken, also alles, was für Sie von Bedeutung ist. Nach der Erstellung kann das Modell genutzt und über bidirektionale IoT-Verbindungen mit der physischen Welt synchronisiert werden. Die anfängliche Bindung zwischen physischer und digitaler Welt ist für Metaverse-Apps unerlässlich.

Auf dieser Grundlage können Sie dann damit beginnen, Softwaretechniken auf Ihr Modell anzuwenden, die Ihnen vielfältige digitale Möglichkeiten eröffnen. So können Sie beispielsweise Analysen ausführen, um Erkenntnisse aus dem Änderungsverlauf Ihrer Umgebung zu gewinnen. Sie können zukünftige Zustände der Umgebung prognostizieren und vorhersagen, wann eine Gerätewartung erforderlich ist, oder Auslastungen antizipieren, bevor sie auftreten.

Die nächsten Vorteile ergeben sich aus Simulationen, bei denen Kopien des digitalen Zwillings herangezogen und Simulationen dafür ausgeführt werden. Diese Simulationen können mithilfe der Leistung der Cloud Was-wäre-wenn-Fragen auswerten oder Erkenntnisse und Optimierungen für hochkomplexe Umgebungen ermitteln, was allein durch eine einfache Überwachung der physischen Umgebung nicht möglich wäre. Nach Abschluss dieser Simulationen können Sie Erkenntnisse aus der simulierten Kopie auf den echten digitalen Zwilling übertragen und die Änderungen mit der physischen Umgebung synchronisieren, um von den Vorteilen zu profitieren. Sie können sogar autonome Systeme erstellen und auf den digitalen Zwilling anwenden, um Routineaufgaben zu automatisieren, und sie mit lernfähigen Systemen kombinieren, die sich im Laufe der Zeit verbessern.

Eines der wichtigsten Features ist die Möglichkeit, mit dem digitalen Modell zu interagieren, das in Mixed Reality als Overlay über der physischen Umgebung angezeigt wird. Aus dieser digitalen Kopie erhalten Sie umfassende Metadaten und Erkenntnisse zu allem, was Sie in der physischen Welt tun. Sie können auch im reinen virtuellen Raum interagieren – und das sogar mit Kollegen und Experten auf der ganzen Welt. 

Die Microsoft Cloud als verbindendes Element

Die Microsoft Cloud umfasst Dienste für jede der verschiedenen Funktionen, die für diese neue Anwendungsklasse erforderlich sind. Tatsächlich sind wir sogar das einzige Unternehmen, das den gesamten Stapel zusammenführt, und wir haben das ambitionierte Ziel, diesen Stapel im Laufe der Zeit noch besser und nahtloser zu vernetzen, damit Sie mühelos zwischen den Ebenen wechseln können, die Metaverse-Anwendungen möglich machen.

Azure Digital Twins kann beliebige Ressourcen, Systeme oder gesamte Umgebungen modellieren und die digitalen Zwillinge mit Azure IoT live und auf dem aktuellen Stand halten. Azure Synapse Analytics verfolgt den Verlauf digitaler Zwillinge nach und ermittelt Erkenntnisse für die Prognose zukünftiger Zustände. Mit unserer KI- und Machine Learning-Plattform können Sie lernfähige autonome Systeme erstellen, die sich kontinuierlich verbessern. Nutzen Sie Microsoft Mesh, um Präsenz und gemeinsame Erfahrungen von überall und auf jedem beliebigen Gerät zu ermöglichen. Erleben Sie die Vorteile von Mixed Reality-Geräten und Microsoft Mesh mit einem der immersivsten und ergonomischsten Mixed Reality-Geräte: Microsoft HoloLens 2. Microsoft Power Platform ermöglicht es außerdem jedem Mitarbeiter, über Lösungen mit wenig Code oder ganz ohne Code Daten von digitalen Zwillingen zu erweitern und mit ihnen zu interagieren. Jede Ebene dieses Technologiestapels ist bereits für sich genommen überaus leistungsstark. Durch ihre Kombination entsteht jedoch eine der bislang stärksten Innovationswellen im Computingbereich.

Metaverse-Technologiestapel von Microsoft

Auf dem Weg zur Brauerei der Zukunft mit Anheuser-Busch InBev

Dieser für Metaverse-Anwendungen verwendete Technologiestapel ist schon heute verfügbar und ermöglicht bahnbrechende Veränderungen in verschiedensten Branchen wie Prozessfertigung und Einzelhandel sowie bei Lieferketten und im Energie- und Gesundheitswesen. Ein gutes Beispiel hierfür ist AB InBev. Mit mehr als 200 Brauereien und über 150.000 Mitarbeitern auf der ganzen Welt ist AB InBev der größte Bierhersteller der Welt. Das Unternehmen strebt höchste Qualitäts- und Konsistenzstandards an, ist Experte für die Prozessfertigung und nutzt diesen Stapel, um seinen Betrieb zu transformieren.

AB InBev hat mithilfe von Azure Digital Twins ein umfassendes digitales Modell der zugehörigen Brauereien und der Lieferkette erstellt. Das digitale Modell wird mit den physischen Umgebungen synchronisiert und ist somit live und auf dem neuesten Stand. Dadurch spiegelt es die komplexen Beziehungen zwischen den natürlichen Zutaten und dem Brauprozess wider und ermöglicht es den Braumeistern von AB InBev, entsprechende Anpassungen auf der Grundlage der tatsächlichen Bedingungen vorzunehmen. Mitarbeitern in Service und Produktion steht zudem eine integrierte Ansicht mit Qualitäts- und Nachverfolgbarkeitsinformationen zur Verfügung, die ihnen dabei hilft, die Betriebszeiten der in der Verpackung erforderlichen Maschinen zu gewährleisten.

AB InBev verwendet auch Deep Learning mit Vertiefung (Deep Reinforcement Learning, DRL), um Mitarbeitern in der Verpackung dabei zu helfen, Engpässe in komplexen Abläufen zu erkennen und automatisch zu kompensieren. Und für Remoteunterstützung kommt sogar Mixed Reality über den digitalen Zwilling zum Einsatz, was einen effektiven Wissensaustausch über geografische Grenzen hinweg fördert. Dank der Steuerungs- und Optimierungsmöglichkeiten dieses Technologiestapels kann AB InBev sicherstellen, dass Kunden zuverlässig ein perfektes Endprodukt erhalten, ohne Abstriche bei seinen ambitionierten Geschäfts- und Nachhaltigkeitszielen machen zu müssen.

End-to-End-Lösungen

Dieser Stapel bildet die Grundlage für End-to-End-Lösungen, die von Erst- bis Drittanbieterlösungen reichen und über unser globales Partnerökosystem bereitgestellt werden. Von Microsoft werden unter anderem folgende Lösungen entwickelt:

  • Microsoft Dynamics 365 Connected Store: Verwendet Echtzeit-Beobachtungsdaten zur Verbesserung des Filialbetriebs.
  • Microsoft Dynamics 365 Guides: Zeigt ein Overlay mit schrittweisen holografischen Anweisungen über der physischen Realität an, um die Qualität und Präzision von Mitarbeitern in Service und Produktion zu verbessern. 
  • Microsoft Dynamics 365 Remote Assist: Ermöglicht es Mitarbeitern, in Mixed Reality von überall auf der Welt Kontakt mit einem Experten aufzunehmen, und bietet eine gemeinsame Ansicht der physischen Umgebung. Dies ermöglicht einen umfassenden Wissensaustausch sowie Schulungen über Organisationsgrenzen hinweg und beseitigt physische Barrieren.
  • Connected Field Service: Fordert automatisch einen Reparaturtechniker an, wenn dies für eine Maschine erforderlich ist, und hilft Unternehmen bei der Koordinierung von Wartungsmaßnahmen.

Entwicklung von Metaverse-Apps schon heute möglich

Die Implementierung dieses Technologiestapels ist kein monolithischer oder linearer Prozess. Die Erstellung von Metaverse-Anwendungen hat keinen festen Ausgangspunkt, und die einzelnen Ebene können stufenweise eingeführt werden. In Anbetracht der Veränderungen, die das Metaverse ermöglicht, verfolgen wir das ambitionierte Ziel, die Erstellung und Verwendung dieser Umgebungen zu vereinfachen, damit Unternehmen auf der ganzen Welt ihr volles Potenzial ausschöpfen können. Wir sind schon sehr gespannt, was Sie mit uns erstellen.

In unserer Microsoft Build-Sitzung zur Erstellung von digitalen Zwillingen, Mixed Reality und Metaverse-Apps erhalten Sie ausführlichere Informationen zu unserer Metaverse-Vision, zum zugrunde liegenden Technologiestapel und zur praktischen Umsetzung in Organisationen auf der ganzen Welt.

Erste Schritte und weitere Informationen