Wie Unternehmen KI, IoT und AR/VR nutzen, um ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen

Zahlreiche Technologien, die zur Erreichung von Nachhaltigkeitszielen und zur Emissionsreduzierung beitragen, sind bei Unternehmen und Herstellern der Industrie 4.0 gefragt. Dazu gehören Automatisierung, Sensorik, IoT und drahtlose Konnektivität. Dadurch können ganze Branchen und Hersteller dank dieser technologischen Tools nun die riesigen Datenmengen generieren, sammeln, verfolgen und analysieren, die als Grundlage für KI-Initiativen dienen. Heutige Unternehmen und Führungskräfte nutzen diese Daten und Technologien nun effektiv, um ihre digitale Transformation voranzutreiben und gleichzeitig ihre Unternehmens- und Nachhaltigkeitsinitiativen zu unterstützen.

KI, IoT und maschinelles Lernen sind wichtig für die Nachhaltigkeit

Aufgrund dieser Nutzung implementieren Hersteller Technologien wie KI und AR/VR, um verbesserte Produktdesigns, optimierte Produktionsplanung und Logistik, vorausschauende Wartung, verbesserte Qualitäts- und Prozesskontrolle, agile Roboter, Energieeffizienz und minimale Verschwendung in ihren Betrieben zu schaffen . Diese Technologien tragen nachweislich dazu bei, die digitalen Transformationsstrategien eines Unternehmens durch höhere Effizienz und Kostensenkung voranzutreiben.

Dank einer Kombination aus hochentwickelten sensorischen Geräten und Computer Vision kann KI eine Vielzahl von Informationen empfangen und verarbeiten. Im Vergleich zur Zeit, die eine menschliche Analyse erfordert, können die enormen Datenmengen schnell analysiert werden. Ein verbessertes Ergebnis wird durch die Anreicherung der Daten mit maschinellem Lernen (ML) und natürlicher Sprachverarbeitung (NLP) erzielt. Daher spielt KI eine immer wichtigere Rolle in der nachhaltigen Fertigung.

Wie AR/VR eine wichtige Rolle spielt

AR/VR wiederum verleiht der Mission nachhaltiger Geschäftspraktiken noch mehr Kraft. Lassen Sie uns zunächst den Unterschied zwischen AR/VR erklären.

Augmented Reality (AR) bezieht sich auf eine Technologie, die von Herstellern oder Unternehmen verwendet wird und der realen Welt virtuelle Elemente hinzufügt. Diese virtuellen Elemente können beispielsweise in Form von Texten, Bildern, 3D-Modellen oder Animationen erscheinen. Die Anzeige erfolgt meist über ein Smartphone oder eine spezielle AR-Brille. AR kann für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, beispielsweise für Marketing, Design/Engineering, Bildung, Navigation oder Schulung.

Unter Virtual Reality (VR) hingegen versteht man eine Technologie, die eine virtuelle Welt erschafft, in die Unternehmensanwender mit Hilfe einer VR-Brille eintreten können. In einer VR-Umgebung kann der Benutzer interagieren, Objekte manipulieren und sogar physische Bewegungen ausführen. Dadurch können Benutzer mit der virtuellen Welt interagieren. VR kann für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, beispielsweise für Design, Simulationen, Schulungen oder Kundenbesuche vor Ort.

Hersteller, die AR/VR nutzen, erkennen schnell, dass sie dem Planeten helfen, indem sie die Nachfrage der Verbraucher nach nachhaltigen Praktiken erfüllen, verantwortungsvollen Konsum und eine verantwortungsvolle Produktion praktizieren, Abfall in frühen Phasen des Produktdesigns und der Neugestaltung reduzieren, Recyclingpraktiken fördern und lehren und die Markentransparenz unterstützen. Als konkrete Beispiele können Luft- und Raumfahrt- und Militärorganisationen genannt werden, die AR/VR-Schulungen anstelle von Schulungen in der realen Welt nutzen, um die Emissionen von Flugzeugen in die Luft zu senken. Virtuelles Design und Engineering reduzieren den Abfall in der Produktion physischer Produkte. Und virtualisierte Kundenbesuche vor Ort reduzieren auch die Emissionen, die durch den Transport physischer persönlicher Besprechungen entstehen.

Nachhaltige Praktiken bei der Herstellung, dem Vertrieb und dem Verkauf von Markenprodukten werden immer stärker nachgefragt. Durch den Kauf bestimmter Produkte äußern Verbraucher ihre Meinung. Auch wenn es mehr kostet, entscheiden sie sich lieber für die Unterstützung umweltbewusster, nachhaltiger Marken als für weniger umweltfreundliche Marken.

Darüber hinaus werden durch virtualisierte Technologien mehrere nachhaltige Lösungen bereitgestellt. Live-AR-Events sind eine solche Abhilfe, da sie unnötige Reisen, übermäßiges Drucken und andere Verschwendung, die mit Live-Events in der realen Welt verbunden sind, überflüssig machen. Allerdings sind vernetzte Unternehmenserlebnisse ein neuer Trend, der auch viele Hersteller begeistert. Hier können Bauherren und Bauunternehmer einen speziellen QR-Code scannen, der Blaupausen oder einen digitalen Entwurf eines Hauses oder einer Gewerbeanlage auslöst, wo sie eine genaue Wiedergabe des fertigen Produkts in einer virtuellen Umgebung sehen können, wodurch Abfall und Emissionen reduziert werden, die andernfalls angefallen wären in einer physischen Umgebung produziert.

3D und KI steigern die Nachhaltigkeit

Eine der zentralen Anforderungen für AR/VR-Anwendungen besteht darin, einem Objekt sein Modell oder den digitalen Zwilling präzise einzublenden. Dies hilft bei der Bereitstellung von Arbeitsanweisungen für Montage und Schulung sowie bei der Erkennung etwaiger Fehler oder Mängel in der Fertigung. Der Benutzer kann außerdem die Objekte verfolgen und das Rendering im Verlauf der Arbeit anpassen, wodurch die nachhaltige Geschäftspraxis gefestigt wird.

Die meisten geräteinternen Objektverfolgungssysteme verwenden 2D-Bild- und/oder markerbasiertes Tracking. Dies schränkt die Überlagerungsgenauigkeit in 3D erheblich ein, da die 2D-Verfolgung die Tiefe und damit den Maßstab und die Pose nicht mit hoher Genauigkeit schätzen kann. Dies bedeutet, dass Benutzer zwar aus einem bestimmten Blickwinkel und/oder von einer bestimmten Position aus eine scheinbar gute Übereinstimmung erzielen können, die Überlagerung jedoch an Ausrichtung verliert, wenn sich der Benutzer im 6DOF bewegt. Auch die Objekterkennung, -identifizierung sowie die Schätzung von Maßstab und Ausrichtung – Objektregistrierung genannt – wird in den meisten Fällen rechnerisch oder mithilfe einfacher Computer-Vision-Methoden mit Standard-Trainingsbibliotheken (Beispiele: Google MediaPipe, VisionLib) erreicht.

Dies funktioniert gut für normale und/oder kleinere und einfachere Objekte wie Hände, Gesichter, Tassen, Tische, Stühle, Räder, reguläre Geometriestrukturen usw. Für große, komplexe Objekte in Unternehmensanwendungsfällen sind jedoch beschriftete Trainingsdaten (mehr) erforderlich in 3D) ist nicht ohne weiteres verfügbar. Dies macht es schwierig, wenn nicht unmöglich, das bildbasierte 2D-Tracking zum Ausrichten, Überlagern und dauerhaften Verfolgen des Objekts sowie zum Verschmelzen des gerenderten Modells mit ihm in 3D zu verwenden. Durch den Einsatz von AR/VR in 3D und in Verbindung mit KI können Benutzer ein angemessenes Ergebnis erzielen und sicherstellen, dass ihr virtualisierter Prozess zu einer nachhaltigeren Geschäftspraxis geführt hat.

Durch den Einsatz dieser Technologien können Hersteller und Unternehmen davon ausgehen, dass ihre Investitionen unter anderem in KI, Mixed-Reality-Lösungen und IoT ihnen dabei helfen werden, ihren Nachhaltigkeitszielen in den kommenden Jahren näher zu kommen.